提起高新技术行业,大多数人也许会随口而出:5G、医疗、航空航天、智能制造……除了这些答案,你有注意过吗,其实有些高科技每天都被你“踩”在脚底下!没错,这就是你爱穿的运动鞋。不起眼的运动鞋到底蕴含哪些高科技?满足个性化需求的3D打印运动鞋能量产吗?
花样繁多的鞋中底材料
如果把鞋底看成是一层层堆叠起来的话,最外层是大底,大底的上一层则为中底(Midsole),中底之上就是内底(Insole)了,一般会用鞋垫(sockliner)来充当。鞋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,因而被形象地称为跑鞋的“灵魂”。这也是各大跑鞋品牌的核心标志、立身之本。
■鞋子的构造
常见的鞋中底材料包括EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)、PU(聚氨酯)&TPU(热塑性聚氨酯)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、ETPU、POE、OBCs、乙烯基、丙烯基、EPDM、SEBS、PEBA、TPEE(热塑性聚酯弹性体),等等。这些材料制成的鞋中底性能各有不同。
3D打印运动鞋掀起新潮流
除了材料本身,3D打印的加持让运动鞋的科技感更加充足。自2013年Nike首次采用3D打印技术制造足球鞋开始,阿迪达斯、新百伦(New Balance)、安德玛(Under Amour)等各大鞋类品牌商紧跟其后,纷纷拥抱3D打印技术。部分国内运动鞋品牌亦早早地将目光触及此——匹克曾在2013年左右采购了第一台3D打印设备;李宁大约也在这个时间引入一台德国的激光烧结设备。
早期,3D打印运动鞋主要用于小批量的运动员定制,未能实现规模化生产。而得益于和3D打印公司Carbon的合作,阿迪达斯的FutrureCraft系列最早实现了10万双销量。在2020年的TCT Asia展会上,目前全球估值最高的3D打印独角兽企业——Carbon向中国市场证明:3D打印技术实现工业量产不再是传说!
■阿迪达斯推出的量产3D打印“FutureCracft”鞋款
早在2015年,Carbon的连续液面生产技术(CLIP,Continuous Liquid Interface Production)就登上了《科学》杂志封面。CLIP技术依据光固化3D打印的原理,利用高分子薄膜在树脂槽底层形成一层富氧层,在富氧层的树脂仍然维持液态,而在富氧层的上面树脂才开始固化,直接省略了过去大大影响光固化3D打印的重复性剥离动作,实现连续的固化成型。
此后,针对传统的树脂3D打印零部件比较脆的问题,Carbon在树脂材料中加入了可控的热固化组份,从而在光固化成型之后的烘烤处理过程中大幅度提升材料的强度,使之能够用于最终零部件或工具夹具的用途;这种树脂被称作可编程树脂。而这一整套从耗材到3D打印及后处理的方案,被Carbon称作“数字光合成技术(DLS,Digital Light Synthesis)”。这项由Carbon独创的技术直接将3D打印速度提升了25倍-100倍。目前,Carbon已经投入大量资金,与科思创合作并商业化生产DLS技术中关键的聚氨酯基液态树脂材料。
■Carbon的3D打印设备
在举世瞩目的K 2019上,万华化学携手匹克体育共同推出的全3D打印鞋材解决方案“The Next”首发即受到全球瞩目。该产品融合了高品质、高灵活度的WANFAB®TPU线材、WANFAB®TPU粉末、WANFAB®环保涂层以及Adwel®水性胶黏剂乳液全系列材料。通过与3D打印设备商、服务供应商合作,万华化学调试出最佳的TPU线材与粉末性能,能够满足鞋面打印使用的FDM技术(Fused Deposition Modeling)以及鞋中底使用的SLS技术(Selective Laser Sintering),支持高质量3D打印鞋面与中底制造。此外,“The Next”全3D打印运动鞋重塑了运动鞋生命周期,以100%的可回收性能实现了对于环境的“零伤害”。
■万华化学全球首发全3D打印鞋材解决方案
除了全材料特性,定制化也是3D打印运动鞋所具有的独特优势,成为消费者关注的重点。目前多数消费者对于定制化需求集中于运动鞋的外观,即通过颜色、鞋型选择,打造属于自己差异化的产品。然而在此基础上,功能和使用体验的全方位定制化才能为消费者带来更好的体验。本次全新发布的3D打印鞋材解决方案便旨在推动定制化体验往前迈进一步。
WANFAB®TPU线材拥有多种硬度、颜色、直径和功能选择,使3D打印鞋面在柔韧性、耐磨性、色彩上有拥有丰富表现,给予设计师充分的创作自由以及消费者多样性的功能选择。本次与匹克体育合作中,3D打印鞋面还进行了定向设计,实现极佳的透气性和贴合性,让消费者在运动过程中,保持鞋面的全程贴合以及高空气流动,带来清爽、舒适的体验。
此外,WANFAB®TPU粉末也拥有多种硬度可供选择,制成的3D打印中底拉力强度大于18Mpa,断裂延伸率达到350%,充分实现中底回弹性和支撑性上的多样化需求。而WANFAB®环保涂层解决方案让鞋子拥有了更加丰富的色彩表现,并且在夜光、温敏等感官性能方面助力定制化体验。
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