提起高新技術行業(yè),大多數(shù)人也許會隨口而出:5G、醫(yī)療、航空航天、智能制造……除了這些答案,你有注意過嗎,其實有些高科技每天都被你“踩”在腳底下!沒錯,這就是你愛穿的運動鞋。不起眼的運動鞋到底蘊含哪些高科技?滿足個性化需求的3D打印運動鞋能量產(chǎn)嗎?
花樣繁多的鞋中底材料
如果把鞋底看成是一層層堆疊起來的話,最外層是大底,大底的上一層則為中底(Midsole),中底之上就是內(nèi)底(Insole)了,一般會用鞋墊(sockliner)來充當。鞋中底的作用是提供穩(wěn)定性,緩沖和回彈,吸收運動中產(chǎn)生的沖擊力,在運動中提供保護和比較溫和的腳感,因而被形象地稱為跑鞋的“靈魂”。這也是各大跑鞋品牌的核心標志、立身之本。
■鞋子的構(gòu)造
常見的鞋中底材料包括EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)、PU(聚氨酯)&TPU(熱塑性聚氨酯)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、ETPU、POE、OBCs、乙烯基、丙烯基、EPDM、SEBS、PEBA、TPEE(熱塑性聚酯彈性體),等等。這些材料制成的鞋中底性能各有不同。
3D打印運動鞋掀起新潮流
除了材料本身,3D打印的加持讓運動鞋的科技感更加充足。自2013年Nike首次采用3D打印技術制造足球鞋開始,阿迪達斯、新百倫(New Balance)、安德瑪(Under Amour)等各大鞋類品牌商緊跟其后,紛紛擁抱3D打印技術。部分國內(nèi)運動鞋品牌亦早早地將目光觸及此——匹克曾在2013年左右采購了第一臺3D打印設備;李寧大約也在這個時間引入一臺德國的激光燒結(jié)設備。
早期,3D打印運動鞋主要用于小批量的運動員定制,未能實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。而得益于和3D打印公司Carbon的合作,阿迪達斯的FutrureCraft系列最早實現(xiàn)了10萬雙銷量。在2020年的TCT Asia展會上,目前全球估值最高的3D打印獨角獸企業(yè)——Carbon向中國市場證明:3D打印技術實現(xiàn)工業(yè)量產(chǎn)不再是傳說!
■阿迪達斯推出的量產(chǎn)3D打印“FutureCracft”鞋款
早在2015年,Carbon的連續(xù)液面生產(chǎn)技術(CLIP,Continuous Liquid Interface Production)就登上了《科學》雜志封面。CLIP技術依據(jù)光固化3D打印的原理,利用高分子薄膜在樹脂槽底層形成一層富氧層,在富氧層的樹脂仍然維持液態(tài),而在富氧層的上面樹脂才開始固化,直接省略了過去大大影響光固化3D打印的重復性剝離動作,實現(xiàn)連續(xù)的固化成型。
此后,針對傳統(tǒng)的樹脂3D打印零部件比較脆的問題,Carbon在樹脂材料中加入了可控的熱固化組份,從而在光固化成型之后的烘烤處理過程中大幅度提升材料的強度,使之能夠用于最終零部件或工具夾具的用途;這種樹脂被稱作可編程樹脂。而這一整套從耗材到3D打印及后處理的方案,被Carbon稱作“數(shù)字光合成技術(DLS,Digital Light Synthesis)”。這項由Carbon獨創(chuàng)的技術直接將3D打印速度提升了25倍-100倍。目前,Carbon已經(jīng)投入大量資金,與科思創(chuàng)合作并商業(yè)化生產(chǎn)DLS技術中關鍵的聚氨酯基液態(tài)樹脂材料。
■Carbon的3D打印設備
在舉世矚目的K 2019上,萬華化學攜手匹克體育共同推出的全3D打印鞋材解決方案“The Next”首發(fā)即受到全球矚目。該產(chǎn)品融合了高品質(zhì)、高靈活度的WANFAB?TPU線材、WANFAB?TPU粉末、WANFAB?環(huán)保涂層以及Adwel?水性膠黏劑乳液全系列材料。通過與3D打印設備商、服務供應商合作,萬華化學調(diào)試出最佳的TPU線材與粉末性能,能夠滿足鞋面打印使用的FDM技術(Fused Deposition Modeling)以及鞋中底使用的SLS技術(Selective Laser Sintering),支持高質(zhì)量3D打印鞋面與中底制造。此外,“The Next”全3D打印運動鞋重塑了運動鞋生命周期,以100%的可回收性能實現(xiàn)了對于環(huán)境的“零傷害”。
■萬華化學全球首發(fā)全3D打印鞋材解決方案
除了全材料特性,定制化也是3D打印運動鞋所具有的獨特優(yōu)勢,成為消費者關注的重點。目前多數(shù)消費者對于定制化需求集中于運動鞋的外觀,即通過顏色、鞋型選擇,打造屬于自己差異化的產(chǎn)品。然而在此基礎上,功能和使用體驗的全方位定制化才能為消費者帶來更好的體驗。本次全新發(fā)布的3D打印鞋材解決方案便旨在推動定制化體驗往前邁進一步。
WANFAB?TPU線材擁有多種硬度、顏色、直徑和功能選擇,使3D打印鞋面在柔韌性、耐磨性、色彩上有擁有豐富表現(xiàn),給予設計師充分的創(chuàng)作自由以及消費者多樣性的功能選擇。本次與匹克體育合作中,3D打印鞋面還進行了定向設計,實現(xiàn)極佳的透氣性和貼合性,讓消費者在運動過程中,保持鞋面的全程貼合以及高空氣流動,帶來清爽、舒適的體驗。
此外,WANFAB?TPU粉末也擁有多種硬度可供選擇,制成的3D打印中底拉力強度大于18Mpa,斷裂延伸率達到350%,充分實現(xiàn)中底回彈性和支撐性上的多樣化需求。而WANFAB?環(huán)保涂層解決方案讓鞋子擁有了更加豐富的色彩表現(xiàn),并且在夜光、溫敏等感官性能方面助力定制化體驗。
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