艾邦之前曾推出過關(guān)于CNC加工在手機金屬行業(yè)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展問題。隨著手機后蓋去金屬化腳步加快,以及市場訂單集中和技術(shù)難度增大,手機CNC行業(yè)或?qū)⒂瓉碜罾涞亩尽o獨有偶,伴隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)CNC加工在鞋底模具加工也或?qū)⒂瓉怼岸尽保?D打印將成為傳統(tǒng)鞋業(yè)的新寵。
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下圖為全球首款3D打印運動鞋
圖 NIKE Vapor Laser Talon橄欖球鞋(2013)
那么,3D打印技術(shù)對傳統(tǒng)鞋業(yè)的制造將會帶來哪些沖擊?又將給這一傳統(tǒng)而必需的行業(yè)帶來哪些創(chuàng)新?
一、何為3D打印技術(shù)
3D打印,又稱增材制造(AM)或快速成型(RP),它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),把粉末或液體等形態(tài)的可融合材料通過逐層固化的方式來構(gòu)造實體的技術(shù)。生產(chǎn)速度快,不受接結(jié)構(gòu)復(fù)雜度所限,個性化制造是它的特點。
下圖為New Balance與3D System合作推出的首款3D打印跑鞋Zante Generate的鞋底
圖 3D打印技術(shù)造出蜂巢的結(jié)構(gòu)
通俗說就在普通的二維打印基礎(chǔ)上再加一維。打印機先像普通打印一樣在一個平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層,然后將這些可黏合的打印層一層一層粘起來。通過每一層不同的“圖形”的累積,最后就形成了一個三維物體。就像蓋房子一樣,磚塊是一層一層的,但累積起來后,就成一個立體的房子。
二、3D打印對鞋材加工的沖擊
制鞋行業(yè)作為吃穿住行的重要模塊之一,隨著人們思維模式的轉(zhuǎn)變和消費水平的提升,也變得愈發(fā)的重要。
1、傳統(tǒng)制鞋業(yè)的工藝流程
傳統(tǒng)制鞋有著標(biāo)準(zhǔn)的工藝流程,而其中鞋底磨具的打造至關(guān)重要:
(1)設(shè)計師根據(jù)人工體學(xué)的實際情況,完成鞋模的計算機輔助設(shè)計;
(2)通過CNC數(shù)控加工,出代木鞋模;通過代木鞋模進(jìn)行硅膠模翻模;
(3)利用硅膠模,制出石膏鞋模,再利用石膏鞋模進(jìn)行翻模,開出金屬鞋底模具;
(3)最終通過使用金屬鞋底模具進(jìn)行注塑成型,從而批量制作鞋底制品。
下圖Reebok使用3D打印制造的第一款概念鞋是Liquid Speed,這是一款非常注重能量反饋的跑步鞋,并且將外底和花邊融為一體,全方位地提升整個足部的感受,而且反饋很靈敏。
圖 Reebok Liquid Speed
傳統(tǒng)鞋業(yè)制造籠長的工藝流程不僅面臨人工成本高、操作失誤從頭開始等問題。最主要的問題在于,隨著消費者對鞋子舒適程度的要求不斷提高,現(xiàn)代的CNC數(shù)控加工已經(jīng)不能滿足皮紋較為復(fù)雜的鞋底的制作。
2、3D打印將會帶來哪些變革
隨著個性化和定制化消費模式的發(fā)展,3D打印技術(shù)的出現(xiàn),無疑為傳統(tǒng)制鞋工藝的革新帶來了發(fā)展的契機。那么,到底會給傳統(tǒng)制鞋業(yè)帶來哪些變革和創(chuàng)新?
下圖為電腦設(shè)計的鞋底3D打印模型:
圖 電腦軟件上塑造出虛擬實體
(1)更為符合人體工學(xué)的設(shè)計:3D打印可以結(jié)合前端3D掃描取得人體的腳部結(jié)構(gòu)特征,制產(chǎn)出最符合人體工學(xué)和壓力緩沖的中底夾層和鞋底設(shè)計。
(2)更為個性化個定制化的消費方式:用于不用規(guī)定的開模,所以對于同一品牌和型號的運動鞋,可以根據(jù)每個消費者的足部的特征和緩沖需求能量來進(jìn)行設(shè)計,進(jìn)而針對不同消費者客將生產(chǎn)思維轉(zhuǎn)向以消費者為出發(fā)點,隨時下訂隨時制作。
(3)改變傳統(tǒng)鞋業(yè)的制造生態(tài)和思維:在傳統(tǒng)工藝下,一雙鞋從概念到設(shè)計,再到量產(chǎn)和銷售,通常需要一兩年的周期,模具則需要4到6個星期才能完成研磨,至少需要使用10000次才能收回成本,但導(dǎo)入3D設(shè)計、掃描和打印后,過程將可望縮短到幾周,甚至幾天以內(nèi)即可完成,徹底改變傳統(tǒng)制鞋產(chǎn)業(yè)的制造生態(tài)和思維。
三、艾邦總結(jié)
不同于傳統(tǒng)的制鞋工藝,使用3D打印機能又快又好的完成鞋模設(shè)計,從根本上提高制鞋企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)效率。憑借現(xiàn)代計算機的輔助,研發(fā)設(shè)計人員可得到鞋模的三維圖形,并可對其進(jìn)行邏輯布爾運算處理,用3D打印機打印出翻制后的樣板,從而得出鞋底模型抑或鞋面模型。
但是,在整個過程中,注塑成型工藝可輔助進(jìn)行批量鞋制品的生產(chǎn)。對于傳統(tǒng)制鞋工藝與3D打印制鞋工藝,整個流程不僅得到了極大的簡化,也從根本上節(jié)省人工成本,提高生產(chǎn)效率,鞋制品的精細(xì)化程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的CNC數(shù)控加工工藝。
想象在未來的某一天,你走進(jìn)了某運動品牌的專賣店,在一臺跑步機上跑了一會兒,下來不久就收到了一雙特制的3D打印跑鞋。這雙鞋是根據(jù)自己腳的具體特點和緩沖需求量身定做的,并且能夠提高您的運動表現(xiàn)。憑借最新的創(chuàng)新3D打印技術(shù),這一幕可能會在不久之后成為現(xiàn)實。
最后,艾邦將于2018年3月31日在福建晉江舉辦第四屆鞋材彈性體會議。目前,針對于3D打印技術(shù)我們也將邀請企業(yè)專業(yè)進(jìn)行討論和演講。屆時將進(jìn)一步探討3D打印技術(shù)在傳統(tǒng)制鞋行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展,會議詳情請點擊此處。
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