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aau社区-- 3D新闻-- 极高速度、易于获取的材料,麻省理工学院揭示的整鞋3D打印技术

3D打印运动鞋已成为走入大众视线的消费品。2018年3月Adidas正式发售10万双 Futurecraft 4D跑鞋,每双价格为2,600元,这双搭载着3D打印鞋中底的跑鞋受到了消费者的追捧。在Futurecraft 4D跑鞋上市之前,阿迪达斯、耐克、安德玛、New Balance等国际著名鞋制造品牌在2016左右均已开始推出带有3D打印鞋中底的运动鞋。与此同时,国内著名鞋制造商匹克、李宁也在积极尝试3D打印技术,并开发相关产品。从鞋中底、到鞋面,再到整鞋制造……3D打印技术与材料在鞋制造领域的应用探索仍在继续,虽然技术各有不同,但目标都是围绕着为鞋制造业提供速度更快、成本更低,能够灵活满足复杂设计需要和满足鞋类产品小批量快速迭代需求的新一代数字化制造技术。

近日,麻省理工学院自组装实验室与一家鞋业公司共同展示了一种完全由3D打印技术制造的鞋,采用的技术为自组装实验室研发的快速液体打印(Rapid Liquid Printing)3D打印技术,凭借打印速度和易获得的打印材料,该技术为鞋制造提供了新的可能性。


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来源:《3D打印与鞋制造技术白皮书》


EVA 材料整鞋快速打印

麻省理工学院自组装实验室表示,3D打印尚未成为主流制造工艺,主要是受限于速度、打印尺寸和材料,他们正在通过快速液体打印技术在这三个方面进行突破。自组装实验室认为,这是将工业材料与极快的打印速度结合在一起并进行精确控制的过程中的一项技术,可以用于大规模产品生产。


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来源:MIT Self-Assembly Lab


在打印时,液体材料被挤出到凝胶悬浮液中,打印材料为已在制造中得到应用的材料。通过集成该技术的机器人和凝胶罐,几乎可以制造任何形状的物体,可打印尺寸上也不受打印机本身大小的限制。通常在几分钟内能够用橡胶,泡沫塑料等材料制造出大尺寸的物品。


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MIT 展示的3D打印整鞋。来源:MIT Self-Assembly Lab


同样的,在制造整鞋时,液体橡胶材料被沉积在凝胶材料中,从鞋底开始逐层完成整只鞋的制造。据称,作为支撑材料的凝胶可以重复使用。鞋子的打印材料主要由可回的EVA材料和该项目的鞋业合作伙伴Native Shoes 在鞋制造中常用的柔性材料制成。与注塑工艺相比,这种3D打印材料中可回收EVA材料的比例更高(高达50%)。目前,自组装实验室的研究人员仍在优化3D打印鞋及其打印材料。


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来源:MIT Self-Assembly Lab


在更早的时候,麻省理工学院自组装实验室通过液体3D打印技术开发了在圆形针织鞋面上打印液体橡胶材料的技术。柔软的面料在打印后被转变为具有支撑性的鞋面材料。这个技术与巴斯夫和锐步(Reebok)合作开发的3D Drawing 液体鞋外底制造技术看起来非常相似。巴斯夫为锐步提供了具有所需流变性和反应性的聚氨酯液体材料,材料在打印头和软件控制下,直接被“绘制”为所需形状,绘制过程中材料开始固化。根据3D科学谷的市场观察,这一技术已在生产中做了小批量的尝试,锐步Reebok Liquid Speed运动鞋中的红色外底组件,就是通过该技术制造的。


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来源:MIT Self-Assembly Lab


此外,麻省理工学院自组装实验室在一项材料可编程、4D打印技术的研究项目中,进行了弹性鞋面生产可能性的研究。在这个项目中,研究人员将材料打印到拉伸的弹力纺织面料上,打印完成后拉伸面料被释放,鞋面中将形成预编程的形状。据称,弹力织物和打印图案的组合既具有灵活性又具有稳定性。通过数字化的生产方式将可以降低制鞋生产所需的复杂性和劳动力,以数字化的方式将不同的材料结合在一起,制造自成型和适应性鞋面。尽管目前这些实验室中的技术何时实现产业化应用还尚不明确,但麻省理工学院自组装实验室与鞋制造企业合作开展的技术探索,反映出鞋制造技术的方向-更加灵活、高效的数字化制造。

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