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3D打印的跑鞋,明年马拉松见

  耐克和阿迪达斯等运动鞋大牌已经在 3D 打印中投入了大笔资金,期望吸引那些重视设计感的消费者。而新百伦日前发布了一款采用 3D 打印鞋底的跑鞋,该公司称其具有里程碑意义。

  这款跑鞋将于明年 4 月在波士顿发行限量珍藏版,为波士顿马拉松的参与者提供与众不同的新装备。新百伦计划在 2016 年出售“几百双”这样的跑鞋,并打算把这项零售业务拓展到其他的全球化大都市。

  新跑鞋的式样在新百伦 Fresh Foam Zante 款式的基础上进行了一些改进。传统制造方式是把泡沫鞋底粘合在鞋上,而新跑鞋使用了 3D 打印的鞋底。鞋面仍然会采用传统材质。虽然新百伦还没有公布这款跑鞋的具体价格,但它表示,3D 打印跑鞋会比新百伦常规系列的跑鞋高一些,它面向的是喜欢创新型鞋类的业余选手。

  新型材料:灵活而轻便

  以前也有人尝试用 3D 打印鞋底,但这种鞋底一般来说过于沉重、僵硬,不适合运动员穿着。不过新百伦表示,它已经发现了一个有效的方式,可以保证鞋底的灵活性、重量、耐磨性在可接受的范围内。新百伦与 3D Systems 公司合作,使用该公司的“新型弹性体材料”来打印鞋底。

  用这种弹性材质制造的鞋底,目前设计重量在 40 克左右,比泡沫材质重一些,但新百伦团队表示可以在明年 4 月前减轻它的重量。

  “迄今为止我们一直聚焦在耐用性的改进上,所有仍然有机会来优化它的重量,” 新百伦创新中心总经理凯瑟琳·帕特卡(Katherine Petrecca)说。

  新型制造技术:解放设计力

  新百伦的 3D 打印鞋底体现了该公司在设计方法的改进,利用了 3D 打印的便利性。泡沫鞋底通常采用注射成型的方法,不仅浪费材料,并需要不断购买定制的模具,每次花费在几千美元左右。

  而使用新的激光烧结(selective laser sintering,简称 SLS)制造技术,用 3D 方式来打印鞋底,可以一层层地把它打印出来,无需切除废料,也不使用模具。这种 SLS 方法使用激光来融合特制的弹性粉末,使之成为紧密结合的鞋底。

  “使用注射成型方式,你在设计上要受到诸多限制,比如你如何设计一个部件,如何把不同部分组合在一起,都有很大的限制。但 SLS 打印就不一样了,” 帕特卡说。 “这真的是解放了设计力,你能够设计到毫米精度,而且这也打开了‘性能定制’的大门。”

  打开“度脚定制”的大门

  但是要为消费者“度脚定制”跑鞋仍有很长的路要走。这需要公司在设计方式上进行全面调整,然后才能推向市场。该公司目前使用了一些技术来衡量一名运动员的精确动作,它使用了复杂的传感器系统,还需要生物动力学技师长时间地观测这些动作。

  新百伦表示,以后为消费者“度脚定制”跑鞋的过程,将不再那么强调广泛的生物力学测试,只会运用到你的一些个人测量数据,比如你的体重,以及你在跑步方面的喜好等。

  目前已经有一家名为 SOLS 的初创公司宣称实现了鞋垫定制功能。其定制过程听上去很简单:只需要对着你的脚拍几张照片,然后用一种算法来处理照片。该算法会估计出你足部的三维形状,然后制作出 3D 打印鞋垫,它可以放到任何类型的鞋里面,而不仅仅是运动鞋。

  一个里程碑

  目前还不清楚这些品牌什么时候才会大批量产生 3D 打印鞋子——达到传统上批量生产的那种程度。这需要等到 3D 打印成本进一步降低才能实现。一般而言,数量达到 1000 件之后,3D 打印的成本就开始超过其节省时间的好处了。如果产量很大,目前生产商一般都会采用注射成型这样的批量生产方法。

  帕特卡说,推出面向大众消费者的新型 3D 打印跑鞋是一个里程碑。3D 打印产品通常采用硬质材料,但新百伦表示已经找到了一种独特的方法,通过把材料创新与塑料工程结合起来,可以成功打印出软质材料。

  “我们已经在 3D 打印性能上取得了长足的进步。轻便、柔软、有弹性,可以模仿和复制现在用泡沫获得的性能,而且其耐用性也足以满足跑步的需要。” 帕特卡说。

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