3D打印技術(shù),又叫增材制造,是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),通過金屬、塑料等耗材,以逐層疊加進(jìn)行打印物件的快速成型技術(shù)。
3D打印運(yùn)動鞋如今已成為走入大眾視線的消費(fèi)品。一方面,3D打印強(qiáng)大的塑形能力,給予設(shè)計師更大的發(fā)揮空間,提升了設(shè)計的自由度;另一方面,3D打印具有傳統(tǒng)鞋模制造無法媲美的快速、精準(zhǔn)、定制等特點(diǎn),可以從鞋樣設(shè)計、模具、生產(chǎn)流程上全面降低成本。
在過去幾年中,有多家化工巨頭聯(lián)合運(yùn)動品牌推出了3D打印運(yùn)動鞋,多家化工企業(yè)認(rèn)為3D打印運(yùn)動鞋已經(jīng)到了量產(chǎn)階段。最早,這項技術(shù)僅用在運(yùn)動鞋鞋底的打印上,但隨著技術(shù)和打印材料的豐富,3D打印目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)鞋面、鞋底甚至是整鞋的打印。
目前用于3D打印鞋材的彈性體主要有TPU(聚氨酯彈性體)、TPAE(尼龍彈性體)和TPEE(聚酯彈性體),其中TPU材料是主流,不少產(chǎn)品已經(jīng)走向商業(yè)化。
一、? TPU(聚氨酯彈性體)
? 萬華化學(xué)
在2019年10月的K展上,萬華化學(xué)推出了全球首發(fā)全3D打印鞋材解決方案。據(jù)萬華化學(xué)介紹,該解決方案融合了高品質(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,可提供3D打印整合性服務(wù)。

△萬華化學(xué)全球首發(fā)全3D打印鞋材解決方案

萬華化學(xué)3D打印鞋,K展實(shí)拍
2.? 華峰新材
2021PUCHINA國際展會上,華峰新材展示了最新研制的3D打印鞋材產(chǎn)品,以聚氨酯為原料,采用連續(xù)數(shù)字光處理技術(shù)(CDLP),鞋子的耐折次數(shù)高達(dá)100000次,單只成型密度0.4-0.5g/cm3,回彈率可達(dá)45%-50%。

3.? 科思創(chuàng)
科思創(chuàng)的 Addigy? TPU長絲和粉末生物含量接近 50%,具有高回彈性和耐磨性,是制鞋的理想材料。可以用于鞋的鞋面和鞋底兩個部分,整只鞋可以用一種材料類別打印,同一雙鞋還可以一步回收,包括 PU 粘合劑,無需將不同材料相互分離。

科思創(chuàng)與矯形服務(wù)提供商GeBioM使用 3D 打印生產(chǎn)定制鞋墊,材料使用了科思創(chuàng)的熱塑性聚氨酯 Addigy? FPU 79A。
4.? 巴斯夫
巴斯夫的Ultrasint? TPU01 是一種多用途熱塑性聚氨酯 (TPU) 粉末,非常適合生產(chǎn)需要減震、能量回饋或柔韌性的部件。該材料專為 HP 5200 系列 Multi Jet Fusion 打印機(jī)設(shè)計,典型應(yīng)用包括運(yùn)動保護(hù)設(shè)備、鞋類、矯形模型、汽車內(nèi)部組件和各種工業(yè)工具。
5.? 亨斯邁
亨斯邁的IROPRINT?增材制造平臺包含三種不同類型的聚氨酯基材料(樹脂、粉末和長絲),適用于立體光固化成型(SLA)、高速燒結(jié)(HSS)和熔絲制造(FFF)等不同增材制造形式的3D打印場景。亨斯邁在全球鞋履和體育行業(yè)推出了柔性IROPRINT?增材制造系列材料,通過3D打印將材料用于定制和批量生產(chǎn)鞋類產(chǎn)品。
6.? 路博潤
ESTANE 3D TPU M95A 由 Lubrizol 為 HP 的 Multi Jet Fusion 技術(shù)開發(fā)。熱塑性聚氨酯(TPU) 專為生產(chǎn)而制造,由于其出色的耐用性和機(jī)械性能,非常適合最終用途部件。由這種材料制成的增材制造部件具有高耐磨性、類橡膠彈性(肖氏 ~90A)和高斷裂伸長率。Estane? TPU聚合物已經(jīng)被應(yīng)用于FDM(熔融沉積成型)3D打印技術(shù),非常適合制作晶格結(jié)構(gòu)。晶格結(jié)構(gòu)可用于減震、工業(yè)部件以及鞋中底等消費(fèi)品。網(wǎng)址:https://cn.lubrizol.com/
二、TPAE(尼龍彈性體)
? 阿科瑪
阿科瑪?shù)?DXFLEX? TPE(熱塑性彈性體)是一種工程級材料,使用 Arkema PEBAX? 聚醚嵌段聚酰胺制成。具有出色的耐用性和彈性、能量回饋和抗疲勞性,廣泛應(yīng)用于體育用品。出色的層粘附力使 3DXFLEX? TPE 打印的功能原型更加耐用以PEBAX 彈性體為基材3DXFLEX?制作的概念鞋墊,阿科瑪網(wǎng)址:https://www.arkema.com/2. 贏創(chuàng)
贏創(chuàng)的 INFINAM? TPA 粉末擁有1.01g/cm3的低密度和91的邵氏A級硬度,能夠在惠普的Multi Jet Fusion 3D打印技術(shù)上進(jìn)行加工,非常適合于需要高延展性和能量回饋的部件的生產(chǎn)和原型設(shè)計。作為惠普的制造合作伙伴之一,GoProto很早就獲得了該材料的使用權(quán),并成功制造了風(fēng)管、波紋管、鞋類、運(yùn)動器材、可穿戴設(shè)備和線束/連接器部件。
二、? TPEE(聚酯彈性體)
1.? 塞拉尼斯
2017年9月,杜邦推出用于3D打印的Hytrel?熱塑性聚酯彈性體,并在2019年5月推出兩種新的 Hytrel TPC-ET(有顆粒和長絲兩種形式);2022年,塞拉尼斯收購了杜邦的交通與材料事業(yè)部的大部分業(yè)務(wù),其中包括Hytrel彈性體。
阿博格(Arburg)在Formnext Connect 2020展示了freeformer 3D打印鞋底,使用加工過的Hytrel? 聚酯彈性體
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