所有大型運(yùn)動(dòng)服裝品牌都在研究打印高性能鞋類的可能性，并得到材料和打印設(shè)備制造商們的支持。
阿迪達(dá)斯與美國3D打印專業(yè)公司Carbon建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同制造Futurecraft 4D高性能鞋。這個(gè)德國運(yùn)動(dòng)服裝品牌表示，它使用17年來的運(yùn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)新中底，并且采用數(shù)字鞋類部件制作工藝，免除了傳統(tǒng)上原型制作或模制的需要。
其所使用的Carbon的數(shù)字光合成(DLS)工藝采用了數(shù)字光投影、透氧光學(xué)器件和液體樹脂來制造高性能且耐用的聚合物產(chǎn)品。
性能參數(shù)
阿迪達(dá)斯程序庫的運(yùn)行數(shù)據(jù)被用來在中底設(shè)計(jì)中融入功能性考量。這些數(shù)據(jù)的使用讓阿迪達(dá)斯設(shè)計(jì)出兼具運(yùn)動(dòng)、緩震、穩(wěn)定和舒適性能的中底。
相較標(biāo)準(zhǔn)3D打印制造方法，DLS工藝據(jù)稱可以解決諸如低生產(chǎn)速度和規(guī)模、表面質(zhì)量差以及顏色和材料限制等問題。
中底由液體制成，阿迪達(dá)斯說，形成的網(wǎng)格有20000個(gè)單獨(dú)支撐點(diǎn)，可以優(yōu)化能量返還。
耐克現(xiàn)在也開始打印鞋面。Eluid Kipchoke在2018年維京倫敦馬拉松賽上穿著一雙3D打印TPU鞋面運(yùn)動(dòng)鞋取得了勝利。該公司稱這是首次以這種方式制造高性能鞋類鞋面。
制勝之道
鞋面使用固體沉積建模制成。這種方法中是將細(xì)絲從線圈上展開、熔化、然后分層鋪設(shè)。耐克稱打印技術(shù)可以使原型制造速度比其它生產(chǎn)工藝快16倍。
該公司還利用這一技術(shù)將運(yùn)動(dòng)員特有的數(shù)據(jù)納入紡織品幾何學(xué)。耐克使用從運(yùn)動(dòng)員身上獲得的數(shù)據(jù)，并分析這些數(shù)據(jù)以確認(rèn)材料的理想組成。該分析會(huì)用于設(shè)計(jì)紡織品。
該公司稱，3D打印紡織品比傳統(tǒng)機(jī)織面料更具動(dòng)感。這是因?yàn)榻?jīng)線和緯線交織在一起。
該公司表示，“Flyprint紡織品的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在材料的融合特性上。在針織或機(jī)織紡織品中，交織的包覆紗和緯紗之間存在摩擦阻力。而在打印紡織品中，更可能實(shí)現(xiàn)精確協(xié)調(diào)控制?！?/p>
它還補(bǔ)充說，3D打印紡織品比早期織品“更輕，更透氣”。
快速發(fā)展
Kipchoge腳上的Zoom Vaporfly Elite Flyprint的設(shè)計(jì)基于他對(duì)自己在2017年柏林馬拉松賽上穿的鞋子的反饋。他在2018年倫敦馬拉松穿的鞋子比起第一次要輕上11克。
銳步的液體工廠工藝于2016年推出，使用軟件和機(jī)器人技術(shù)以三維方式繪制鞋子。巴斯夫?yàn)殇J步制造的液態(tài)聚氨酯材料被用于精確地在三維平面上繪制鞋子的部件。
采用這種聚氨酯系統(tǒng)制成的液體流速鞋可以直接制作大底，而非通過模具再單獨(dú)制造大底。一經(jīng)吸收，材料就會(huì)開始固化。大底側(cè)邊有“翅膀”環(huán)繞，為整個(gè)腳提供更加定制化的貼合感和更好的支撐。
提高性能
新百倫與同樣位于波士頓的3D打印專業(yè)公司Formlabs在2017年簽署協(xié)議，實(shí)施更大規(guī)模的3D打印。這兩家公司正在開發(fā)鞋類專用材料和打印機(jī)，用于制造能提高運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)的產(chǎn)品。 其光固化打印Form 2為打印工藝提供動(dòng)力。
這已經(jīng)不是新百倫首次涉足3D打?。涸缭?013年，Jack Bolas就成為第一位穿上使用定制3D打印技術(shù)制成的釘鞋進(jìn)行競(jìng)爭的田徑運(yùn)動(dòng)員。為了完成設(shè)計(jì)，新百倫使用測(cè)力板、鞋內(nèi)傳感器和運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)來模擬賽事，從而獲取個(gè)體生物力學(xué)數(shù)據(jù)。
這個(gè)最初的3D打印項(xiàng)目引發(fā)了后續(xù)進(jìn)一步研究中底所需的軟質(zhì)部件定制打印。 新百倫于2016年推出Zante Generate，并稱這是首款全長3D打印中底。它使用3D 系統(tǒng)的DuraForm TPU彈性體激光燒結(jié)粉末，用于選擇性激光燒結(jié)制造工藝，從而逐層制造中底。最后得到的產(chǎn)物是一個(gè)具有復(fù)雜蜂窩結(jié)構(gòu)的中底，新百倫稱其在靈活性、強(qiáng)度、重量和耐久性方面取得“最佳平衡”。
粘合在一起
3D打印鞋底和鞋面制成后仍必須粘合在一起。 根據(jù)Atom Lab的說法，鞋機(jī)制造商Atom的研發(fā)裝置在技術(shù)領(lǐng)域遇到最具挑戰(zhàn)性的一步是將大底與鞋面粘合。該公司已與科思創(chuàng)合作開發(fā)一種工藝，通過數(shù)字打印將粘合劑的聚氨酯原材料應(yīng)用到鞋底或鞋面上。
Atom使用熔絲制造熱熔層技術(shù)的一種變體來施加粘合劑。首先熔化可熔融加工粘合劑的細(xì)絲，然后根據(jù)數(shù)字打印布局施加熔融粘合劑，接著施加壓力將鞋底連接到鞋面上，從而在兩者之間建立牢固且永久的粘合劑粘合。
根據(jù)Atom的說法，這種使用粘合劑長絲的應(yīng)用既快速又高效。精確和可重復(fù)性佳，適用于吸收性基地。使用的是實(shí)心長絲，因此不需要額外干燥過程。
另外，粘合劑由熔體施加并被預(yù)激活。如果放置時(shí)間足夠長，則不需要預(yù)先加熱激活，可以節(jié)省了兩個(gè)加工步驟。
雖然目前仍處于早期階段，開發(fā)重點(diǎn)放在高端限量版產(chǎn)品上，但是這些項(xiàng)目清楚表明，聚氨酯材料的發(fā)展?jié)摿赡軙?huì)使得大規(guī)模實(shí)施增材制造在運(yùn)動(dòng)服裝市場(chǎng)成為現(xiàn)實(shí)。
