3D打印鞋大解析

  3D打印鞋是个持续性的热门话题，因为与我们的生活息息相关。

  早些年的时候，3D打印主要用于鞋类的原型制造和概念验证。也就是在产品设计初期，设计师提出设计概念并利用3D打印转化为实物模型，用于进一步的设计和改进。随着技术的进步和人们需求的提高，直接制造被认为是3D打印在制鞋领域的发展趋势。顾名思义，直接制造是指直接用3D打印生产出产品。随着3D打印技术和材料技术的发展，以及人们个性化需求的提升，利用3D打印进行鞋类的直接制造会越来越普遍。

然后通过足底压力测试设备采集跑步过程中足底压力动态分布，得到足底各处的压力分布区域和压力大小等数据。

获取以上全部数据后，将足型，体重，足底压力大小及分布等作为参数之一，采用建模技术以及仿真分析技术，由程序自动生成足底三维网格结构，就会得到一个完全匹配体重、足型以及足底压力分布的3D打印鞋底结构。

  

  3D打印鞋垫通过三维扫描、步态分析来提供个性化定制。新鞋的实际开发过程如下：首先对用户进行足部分析，然后使用注塑机生产鞋的通用部分，再通过可变PU注射、足压测量、跑步者关节的运动分析，以及个人喜好创造出定制的运动鞋。定制化的3D打印鞋垫是利用3D打印技术，人们的定制化需求得到了满足。除了个性化定制这一大优势外，3D打印还有诸多好处，包括减少制作周期、降低库存风险、复杂结构制造、轻量化制造等，这些优势吸引了越来越多的公司进入到3D打印制鞋的研发中。

制造技术与材料

  如果把一双跑鞋分为三个部分：鞋面（Upper），中底（Midsole），大底（Outsole）。如果把一只鞋子看成是一辆车的话，那么鞋面相当于车身，中底则相当于悬挂系统，大底则是轮胎。可见，中底是跑鞋的灵魂，也是区别各大厂商的核心标志，立身之本。

  鞋中底对人的舒适感重要，中底的作用是提供稳定性，缓冲和回弹，吸收运动中产生的冲击力，在运动中提供保护和比较温和的脚感。目前大多数3D打印鞋，都是利用3D打印技术来制造鞋中底。

激光烧结技术

  制造鞋底比较普遍的技术之一，是激光烧结技术（SLS），利用高强度激光将TPU粉末烧结，层层堆叠成型。激光烧结3D打印，是广泛应用的3D打印技术之一，如今在飞机、汽车、生产工具、可穿戴设备中都能找到SLS技术打印的部件。利用SLS技术制造运动鞋，代表厂商有Nike、New Balance、Under Armour以及中国品牌匹克、李宁等。

光固化技术

  Adidas与3D打印公司达成合作，联手生产新款3D打印运动鞋Futurecraft 4D。制造技术为数字光合成技术（Digital Light Synthesis，DLS），该技术利用树脂材料，表面光洁度优于激光烧结技术SLS。

Adidas 3D打印鞋局部细节，可见表面非常光滑

Futurecraft 4D 运动鞋鞋底打印时间仅为20分钟

  “光固化成型”（SLA）是 3D 打印技术的一种，但一直受到光敏材料的耐用性和可塑性的限制。因此立体光刻适合用来制作原型，但不适用于生产最终部件。此外，立体光刻的速度较慢，制造大型零部件需要数小时、甚至是数日才能完成。

  据《市场观察》(Market Watch)报道， 最晚到 2023 年，耐克及阿迪达斯两大品牌将有 20% 的产品采用个性化生产。

  

  中国制造（Made in China）是世界上认知度最高的标签之一。中国是世界第一制造业大国，拥有世界上最完备的工业体系，是世界的“制造之国”。如果3D打印定制化能够大规模实现，中国是否还能够保住“制造之国”的美名和实际地位，是一个需要重视起来的问题。

  众所周知，当今世界的主流制造工艺是模具工艺，素有“工业之母”的称号。然而就在所有人都认为模具在工业上无可替代的时候，一个全新的制造工艺杀出来了，那就是3D打印。

  在3D打印出现以前，个性化定制鞋很难实现，因为成本太过高昂。如今，在3D打印、机器人、人工智能等各种技术综合使用的基础上，制鞋领域的大规模生产完全有可能被个性化定制设计所替代。以目前阿迪达斯快速工厂的发展势头来看，劳动密集型的传统制鞋模式或许将面临更大压力。