3D打印鞋类制造技术：3D打印智能工厂批量化生产的优势

3D打印通过提高生产灵活性和扩展设计灵活性，改变了许多行业的制造方式。尽管3D打印创新已经改变了多个行业的流程，但许多鞋类制造公司已经从与有可能改变整个行业的3D打印智能工厂供应商合作中看到了巨大的好处。
鞋由许多部件组成，鞋类生产历来需要大量劳动力，每个部件通常通过注塑成型单独生产。不幸的是，注塑成型生产带来了许多限制，包括高成本、劳动密集型开发以及极小甚至没有定制灵活性。
3D打印智能工厂使公司能够减少人工步骤、增加设计自由度并创造定制机会——方法如下：

3D打印鞋组件

结合高弹性且用途广泛的 3D打印柔性材料，3D打印智能工厂无需任何工具即可生产绝大多数鞋类零部件，同时能满足现代鞋类的机械性能需求。例如，像国内3D打印厂商清锋科技研发的3D打印柔性材料（弹性树脂）EM⁺23，这样的材料比 EVA 泡沫等传统鞋材的性能更高。测试表明，用EM⁺23 制成的鞋类可以在 4 倍体重的情况下承受超过 100 万次脚后跟撞击，而不会降低性能。相比之下，EVA 泡沫在足跟撞击次数远低于十万次时就开始出现压缩形变和回弹退化。

清锋EM⁺23弹性材料（柔性树脂）用于制造枕头、坐垫、护具、鞋部件、工业缓冲等应用。

这些应用必须具有良好的弹性缓冲，也就是回弹性。

例如3D打印鞋，回弹性好的鞋底才能对脚掌和膝盖起到良好的保护作用，避免走路时过度疲劳。清锋用EM⁺23弹性材料已经批量生产了3D打印龙鳞中底、3D打印拖鞋等成熟应用，它们都经过了动态力学测试，拥有出色的回弹性。

测试结果表明，清锋的EM⁺23弹性材料的回弹性能高达35%。 

3D打印鞋类除了产品寿命之外还具有广泛的优势。从制造的角度来看， 3D智能工厂可以改进以下鞋类零件的生产：

鞋面：为了制作传统的鞋面，工人们通常将纺织品分开并组合起来。组装过程通常结合使用胶合和缝合，需要大量的手工劳动。利用智能工厂 3D 打印技术，公司可以通过将上层组件整合到单一设计中来简化流程。然后 3D 打印机可以将鞋面打印成一个整体，最大限度地减少组装和劳动力需求。

鞋跟：运动鞋的进步以减轻产品重量为中心，同时最大限度地提高性能，特别是通过使用 3D 打印格子鞋跟和 EM+23 等高性能弹性树脂。3D 打印的格子结构在不增加鞋子重量的情况下提供了高度的稳定性。然而，由于晶格结构固有的复杂性，使用传统方法几乎不可能创建它们。另一方面，Smart Factory 3D 打印机擅长打印几何复杂的设计，使设计师能够快速且经济高效地开发格子鞋跟。

鞋垫：生产鞋垫，尤其是医用鞋垫，需要开发昂贵的患者模具、数小时的手工操作以及使用多种材料。3D打印智能工厂将鞋垫生产数字化，以减少劳动力和材料需求。基于应用程序的数字扫描和高性能树脂使制鞋公司能够以更低的成本、更短的时间为任何鞋型生产优质的定制鞋垫，同时提供更持久的支撑。

中底：在运动鞋行业，定制的中底有利于追求最佳表现的跑步者。借助3D打印智能工厂设计师可以调整鞋子的重量、材料的灵活性和厚度，以满足客户的喜好，并补充足部尺寸以获得更好的性能。

外底：在传统生产中，外底需要大量工具，且几乎没有改变的可能性。为了提供范围广泛的鞋码和类型，公司必须为每种款式开发模具。智能工厂 3D 打印机消除了对工具的需求，使公司能够高效地生产外底，而无需昂贵的模具。 

3D打印智能工厂：时间革命：快速开发、验证、导入市场

鞋企想要迅速突围，就需要通过不断推出新产品来打开市场的机遇，但这非常考验企业快速设计和导入市场的能力。而现有鞋类制造工艺相当复杂，主要分为开发、量产两大步骤，其中开发技术要经过设计、试样、开模等等多个步骤。

一双鞋从概念到导入市场可能需要一年甚至几年的时间。而鞋类开发其实从概念设计开始就已经产生了一个大的分水岭，鞋子所展现出来个性化外观、独特的功能性，其背后离不开无数次的反复修改、无数次开模，期间造成的漫长的开发周期和成本是难以想象的。

清锋的鞋类开发解决方案带来的第一个革命就是“时间”。

此外，在量产阶段，清锋拥有生产级的DLP光固化3D打印机Lux 3+及Lux 3Li+，能够进行批量化的生产，因其无需开模也不需要人工组装，一体成型打印出来的鞋产品可直接进行穿戴，且操作相对简单，对于技术性人员和组装人员的需求不高，能够帮助企业极大地减少因为量产所花费的人工成本。

相较于传统开发+量产的制鞋技术，清锋的3D打印鞋最快可以在两个月内设计、开发并制造出来，例如ASICS东京奥运会纪念款人字拖。

3D打印智能工厂：“库存”革命：解放高压库存，按需生产，落实低碳

设计、开发完毕后，企业就进入到了鞋子的量产阶段。因为鞋子是季节性的商品，每个季度要备齐不同鞋码的货品，制鞋企业一次会生产十万甚至几十万双鞋，这必然会导致大量的库存。

据了解，国内鞋企星期六在2016年库存占到了总资产的50.16%，按照当时库存以及售卖的数量，即便是在不生产鞋的情况下，光库存就能够让星期六维持两年。（来源：中国商界杂志社）。

大数据、物联网等技术的兴起，科技正在改变传统制鞋业，而3D打印技术就是帮助鞋企提升品牌和增加产品多样性促进销售的“黑科技”，不仅是因为3D打印能够快速将产品从概念导入市场，更是因为3D打印产品本身带来的更高舒适度及个性化定制，是鞋企在市场竞争所需的核心条件。

其实不仅仅是鞋业，3D打印作为一种新的制造工艺，能为医疗、教育、航空航天、工业等各行各业提供更多可能性和机会，通过创造核心竞争力，扎根于这片蓝海。

关于清锋科技(LuxCreo)
清锋科技是一家专注于3D打印设备、软件、材料研发，致力于改变产品开发和生产方式的数字化3D智造商。团队成员汇聚了清华大学、哈佛大学、佐治亚理工学院、宾夕法尼亚大学、剑桥大学等学府的高端技术人才和高管人才。团队研发出适配于不同行业的高性能材料体系（弹性体材料、韧性材料、齿科材料、耐高温材料等），依托自主研发的Lux系列DLP光固化3D打印机、iLux Pro系列LCD桌面级光固化3D打印机和配套软件， 为鞋类、齿科、医疗、消费、工业、科研教育等行业创新升级提供解决方案，打造兼具定制化和批量化的新型数字化制造模式及生态闭环，让制造更简单！

审核编辑 黄宇