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阿迪达斯推全球首款3D打印量产鞋,20分钟可打印一双

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-04-13 19:23

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3D打印,这个被誉为“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”的技术虽还未全面普及,但是这一次,阿迪达斯已经成功将它应用到鞋子的制造上。


阿迪达斯推出的全球首款3D打印运动鞋名为“FutureCraft 4D”并开放定制化服务无论你是跑步发烧友还是足不出户的宅男,这款运动鞋都能完美贴合你的脚部线条。



阿迪达斯“FutureCraft 4D”


在各大运动品牌的3D打印技术竞赛中,阿迪达斯依然跑在最前面。而帮助阿迪达斯推出产品则是一家名为“Carbon”的硅谷初创公司。这两家公司的合作专注于开发和设计适合运动鞋鞋底以及减震层的材料。本次阿迪达斯推出的“FutureCraft 4D”,鞋底就是由Carbon 公司3D打印制成


德赛檬教授于2008年获得““Lemelson-MIT”奖


“Carbon”公司原名为“Carbon 3D”,由化学工程师约瑟夫·德赛檬(Joseph DeSimone)教授于2013年创立。


德赛檬教授也算年少成名,25岁就从弗吉尼亚理工毕业并获得博士学位,随即就进入北卡州立大学任教。2008年,德赛檬教授因发明了“PRINT(非润湿模板中的粒子复制)”获得“Lemelson-MIT”奖,他研究的材料适用于内支架移植、纳米医药以及其他相关应用。而德赛檬教授也一直在做利用高性能高分子进行快速3D打印的相关研究,研究覆盖3D打印的材料和工艺技术。公司创立之初,德赛檬先生希望将这方面的研究商业化,并从学校中抽身出来担任Carbon的CEO。


 新鲜出炉的3D打印运动鞋底

 

从结构上来说,阿迪达斯的这款鞋的鞋底减震层采用了蜂窝型设计。对此,德赛檬教授表示:“这种结构及其性能是机械工程师所津津乐道的。但是,你却不能使用注射成型工艺来制造这样的结构,因为它的每一个组成部分都是独特的。”


胡里奥·格利尔(Julia Greer)是加州理工学院的一名材料科学家和机械工程师,他专注于微观和纳米尺度结构与材料性能的研究。他告诉我们,蜂窝结构特别适合于减震和增加材料的耐久度。当我们对具有蜂窝结构的材料施加压力,材料只会在压力的方向上形变。所以,采用蜂窝结构的鞋底也只会在垂直于地表的方向上形变,并以此吸收压力,而不会在其他方向上形变,例如鞋子的边缘处这些容易磨损的地方。


 蜂窝结构的鞋底有很好的减震效果


FutureCraft 4D将于4月开售,虽然价格还未公开,阿迪达斯承诺将有300双的特价版先行发售。而在今年的晚些时候将有5000双FutureCraft 4D出现在各大商场中。到2018年,这样的鞋底将达到数以百万计的产量,Carbon公司表示这将是他们采用3D打印批量生产产量最大的产品。

 

不过,最初一批的产品还不支持定制化服务,但相信这离定制化服务应该不远了。阿迪达斯已经开始在自己的分布式制造工厂中布置了Carbon公司的3D打印机,相信不久就会投入生产,为当地客户定制化生产鞋底。


另一方面,为了提高生产效率,阿迪达斯已经于2015年12月在黑措根奥拉赫建立了一处全自动生产的快速工厂“Speedfactory”,能够根据用户的需求“现点现做”鞋子,让世界的鞋迷倾心不已。并且,阿迪达斯已经决定今年在美国的亚特兰大也开一家这样的快速工厂。


 Speedfactory惊鸿一瞥

 

虽然鞋子的本体还是会集中生产,并不会有定制化设计,德赛檬教授表示,阿迪达斯现在可以利用3D打印技术来制造具有多层结构的减震鞋底。这样的多层结构并不能在传统的注射成型工艺中制作出来。采用3D打印,我们也能够根据需求来调整鞋底的性能,比如鞋跟的软硬程度等等。


目前3D打印技术的工艺水平是90分钟打印出一个鞋底。Carbon和阿迪达斯正在共同开发硬件,把制造的时间缩短到20分钟


Carbon公司采用的是激光3D打印机,能够根据设计的图案在液体高分子“墨水”中连续进行打印工艺。液体高分子“墨水”也在底层形成了一层氧气阻隔,防止固化的高分子黏在一起,从而使得连续的工艺成为可能,而这也是快速打印能够实现的原因。


连续打印也意味着打印的产品具有高度的均匀性,反观其他工艺技术,一次打印一层,其均匀性就差的远了。而且一层一层打印还会形成层间部分出现力学薄弱点,采用连续打印工艺就恰好消除了这样的情况。


阿迪达斯的设计师在Carbon公司内部进行鞋子的设计,历经50版的设计和改良后最终定稿。通常,设计流程引入的版式不会超过5版,因为每一版都是精心制作后回到设计师之手,然后再进行修改。这一般会需要几周的时间,而50版的设计都要感谢快速的3D打印技术。对此,德赛檬教授戏称:“有了3D打印,我们就能对产品进行边生产边设计边测试,而这也许就是‘原型设计制造’即将消亡的理由吧。”


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