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(guò)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)。
它可以打印出一些譬如CNC、開(kāi)模等傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)法制造的創(chuàng)新外型，縮短研發(fā)周期，提高生產(chǎn)開(kāi)發(fā)效率，甚至直接制造成品，極大提高產(chǎn)品附加值。
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圖 喬丹跑鞋鞋面 FDM 打印動(dòng)態(tài)展示，上海復(fù)志
目前3D打印技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)遍及運(yùn)動(dòng)鞋、無(wú)人機(jī)、汽車零件、汽車內(nèi)飾、燈具、發(fā)光廣告字等各行各業(yè)。3D打印在鞋材方面應(yīng)用比較廣泛，鞋模、鞋墊、鞋中底、鞋面乃至整鞋均有應(yīng)用，尤其是3D打印鞋中底和鞋墊，其中鞋墊的應(yīng)用范疇更偏向于醫(yī)療方面，多用于扁平足等矯正治療。
圖 迪奧的德比鞋，使用3D打印技術(shù)
圖 Reebok、Botter和HP聯(lián)名打造“貝殼”運(yùn)動(dòng)鞋
而中底作為運(yùn)動(dòng)鞋緩震回彈的核心功能部件，是運(yùn)動(dòng)品牌一直關(guān)注的重點(diǎn)。3D打印鞋中底可以通過(guò)優(yōu)化彈性體晶格結(jié)構(gòu)功能模塊，改變不同區(qū)域的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)最大化的回彈性、輕量化、減震性等功能。
與之前的3D打印概念鞋限量生產(chǎn)不同，時(shí)下3D打印運(yùn)動(dòng)鞋已經(jīng)開(kāi)始走上了定制化小批量生產(chǎn)的發(fā)展道路。2018年，阿迪達(dá)斯正式發(fā)售了3D打印制作的運(yùn)動(dòng)鞋AlphaEDGE 4D，全球共10萬(wàn)雙。而國(guó)產(chǎn)運(yùn)動(dòng)品牌的3D打印運(yùn)動(dòng)鞋，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每個(gè)月生產(chǎn)約5000雙。
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圖 阿迪達(dá)斯 AlphaEDGE 4D 中底 ＆ CLIP 技術(shù)
在運(yùn)動(dòng)鞋方面應(yīng)用的3D打印工藝技術(shù)主要有三類：SLA（光固化）、SLS（選擇性激光燒結(jié)）、FDM（熔融沉積）。
1.? SLA（光固化），多用于鞋中底、鞋面、鞋墊
SLA，即立體光固化成型法，利用特定波長(zhǎng)光選擇性照射，光敏樹(shù)脂聚合的原理進(jìn)行打印。
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由于SLA多是逐點(diǎn)成型，為了加快打印速度，在SLA的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的DLP技術(shù)就是以面成型的，其中美國(guó)Carbon公司的CLIP技術(shù)進(jìn)一步極大升級(jí)了打印速度，阿迪達(dá)斯的AlphaEDGE 4D就是以CLIP技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，Carbon公司因此一舉成名。
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圖 CLIP技術(shù)示意
下表是常見(jiàn)光固化成型技術(shù)的一個(gè)比較：
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激光從點(diǎn)到線，再到面，成型過(guò)程物件向下沉
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數(shù)字光投影以面成型，成型過(guò)程物件往上提
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CLIP（連續(xù)液面固化打印技術(shù)）
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光透射，結(jié)合氧阻聚，連續(xù)液面成型，成型過(guò)程物件往上提
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LCD面板選擇性透過(guò)紫外光進(jìn)行成型
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2.? SLS（選擇性激光燒結(jié)），多用于鞋中底
SLS，即選擇性激光燒結(jié)，利用激光選擇性照射，聚合物粉末高溫熔融粘結(jié)的原理進(jìn)行層疊成型。
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圖 SLS激光燒結(jié)成型工藝原理，南極熊
最早在2013年耐克推出的足球鞋Nike Vapor Laser Talon上得以應(yīng)用，隨后阿迪達(dá)斯、新百倫、安德瑪、匹克、李寧等運(yùn)動(dòng)品牌相繼推出TPU粉末燒結(jié)中底的運(yùn)動(dòng)鞋。
圖?SLS 3D打印鞋中底，墨分三維
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圖 SLS燒結(jié)TPU鞋中底在匹克 PEAK 3D上應(yīng)用
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FDM，即熔融沉積成型，通過(guò)加熱熔融聚合物細(xì)絲，噴頭移動(dòng)選擇性涂覆，逐層疊加，最終成型。
? ? ? ? ? ?圖 FDM熔融沉積成型工藝原理
FDM工藝常應(yīng)用于3D打印鞋面。比如匹克在2018年11月推出的3D打印競(jìng)速鞋F(xiàn)UTURE ULTRA LIGHT，TPU鞋面采用了FDM工藝，由匹克自己生產(chǎn)加工。
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圖 匹克 FUTURE ULTRA LIGHT
還有喬丹在2019年10月推出的3D打印跑鞋，鞋底和鞋面都是3D打印，其中鞋面是采用了FDM工藝，由上海復(fù)志完成生產(chǎn)。
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圖 喬丹3D打印跑鞋質(zhì)燥
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隨著3D打印材料的發(fā)展，TPE、TPU等熱塑性彈性體也能實(shí)現(xiàn)FDM打印，根據(jù)TPU硬度的不同，可以打印出柔軟的鞋中底。
2022年11月，巴斯夫推出用于3D打印（FDM）矯形鞋墊的TPU新材料
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦彈性體網(wǎng)）：運(yùn)動(dòng)鞋3D打印技術(shù)盤點(diǎn)
