開發設計◎三維掃描/建模◎3D列印
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作者：3D技術君
據國外調查機構SmarTech Publishing的最新報告，鞋類3D列印將在未來10年內達到63億美元的市場規模，如果這一消費品細分市場能夠在未來滿足消費者的需求，那麼大部分功勞可能要歸功於五家主要的鞋類公司，因為他們在開發鞋類有效數字製造方面已經進行了大量投資。
正如我們將在下面的文章和圖表中看到的，這些領先的鞋類品牌——阿迪達斯、耐克、安德瑪、New Balance和Reebok （銳步），都在依賴於不同的3D列印技術和材料製造不同的鞋類結構和產品。在先進製造業的總體宏觀趨勢之下，大規模定製和數字化生產正在成為大形勢下的小趨勢。
本文僅關注主要鞋類製造商的3D打印製造活動，並不意味這是鞋類製造的唯一手段或最重要的手段。在鞋類3D列印中還涉及鞋墊/涼鞋、模具和原型製造。
阿迪達斯
應用：可變晶格結構中底
技術：連續液態介面製造（CLIP）技術
技術提供商：Carbon
材料：聚氨酯
資料特點：生成設計
adidas是在鞋類批次生產中使用3D列印最重要的品牌。該公司使用Carbon數字光合成技術已經生產了超過100，000雙帶有聚氨酯中底的跑鞋，該公司表示在未來幾年內會將產量提升至幾百萬雙。阿迪達斯擁有足夠的Carbon印表機，可生產百萬雙3D列印運動鞋，其採用的樹脂材料具備足夠的強度和柔韌性，不僅形狀新穎，而且能提供十分舒適的穿著感。
adidas Y-3 Runner 4D II
Futurecraft 4D是阿迪達斯首次涉足3D列印的專案，其特點是採用了生成式設計的中底。第一批跑鞋的生產成本高達300美元（很快售罄），但由於規模經濟開始發揮作用，降低了材料和印表機的成本，因此後續的批次價格一直在下降。在小試牛刀之後，阿迪達斯後續推出了幾款新品，包括AlphaEdge和Y-3 Runner，證明了這項技術已經初具品牌實力。
耐克
應用：大規模定製鞋面，定製足球釘鞋
技術：FDM（固體礦床模型），SLS
技術提供商：EOS，Prodways
材質：TPU / 尼龍
資料特點：仿生、定製設計
耐克是首批在高效能產品開發中大量使用3D列印的公司之一，該技術用於快速迭代功能部件。耐克公司推出的Nike Vapor Laser Talon是第一款專門設計用於賦予運動員更快速度和更大力量的3D列印運動鞋。3D列印允許測試、迭代和建立傳統制造工藝無法實現的形狀，這有助於更快地推動創新的極限，這是耐克使用3D列印的重要原因。
Nike FDM技術製造鞋面
如今，耐克與Prodways合作，使用該公司的SLS技術和TPU材料開發創新型的3D列印中底。針對勞動密集型的鞋面生產，耐克也正在開展TPU熔融沉積技術試驗，旨在使用該技術進行3D列印紡織鞋面製造。與傳統的2D織物相比，3D紡織品透過在經紗和緯紗之外增加互連而提高了動力。
New Balance
應用：限量版，定製釘鞋
技術：SLS，SLA
技術提供商：EOS、3D Systems、Formlabs
材料：尼龍、TPU、高效能耐用樹脂
資料特點：仿生、生成式設計
New Balance是第一批為多種應用嘗試3D列印的公司之一。2016年，New Balance與3D Systems合作推出的帶有3D列印TPU彈性中底的Zante Generate跑鞋，是第一款商業化的3D列印跑步運動鞋。然而該型號當時只能在其官網和波士頓的體驗店購買，數量也不過只有44雙，價格則達到400美元。
New Balance Zante Generate
在其他專案中，New Balance還與EOS合作，為其精英運動員使用設計驅動模式進行3D列印定製釘鞋製造。此外，該公司還一直與Formlabs合作開展一獨立專案，旨在透過該公司經濟實惠的SLA印表機和新開發的材料大規模定製高效能鞋類；與Russell Finex的合作則將自動化表面處理技術用於3D列印中底製造。
安德瑪
應用：限量版中底
技術：SLS
技術提供商：EOS
材料：TPU
數字資料：生成設計
Under Armour是一家將創新作為其戰略關鍵要素的運動品牌公司，也是最早採用3D列印進行終端產品製造的公司之一。該公司的第一款3D列印運動鞋UA Architech於2016年推出，採用Autodesk軟體設計和EOS 鐳射燒結技術生產。
安德瑪最新的UA Futurist3D列印中底運動鞋
第二款產品UA Futurist於2017年推出，售價300美元，是Under Armour迄今為止最昂貴的鞋品系列，同時也是該公司迄今為止最大批次的3D列印運動鞋。對於這兩代鞋品，Under Armour的產量翻了兩番，從最初的Architech 96雙，到Armour的410雙。目前，該公司正在生產一批超過2000雙的新品。
銳步
應用：大規模鞋面3D列印
技術：liquid drawing（液態沉積）
技術提供：內部開發
材料：巴斯夫聚氨酯
數字資料：生成設計
2018年，Reebok首次推出Liquid Floatride Run運動鞋，採用與Liquid Factory相同的技術製造，該過程類似3D繪圖。這款鞋專為遠距離跑步、有氧運動和舒適運動而設計。2016年，Reebok推出了液體制造工廠，採用基於機械臂的氣動擠壓工藝替代模具直接製造鞋面。
影片載入中。。。
銳步 Floatride Run 3D打印製造工藝
售價180美元的Floatride Run跑鞋將公司現有的Floatride Run運動鞋與Liquid Factory 3D列印技術融為一體，使整體重量減輕了20%。此外，銳步公司用流體式花邊代替了傳統的鞋帶，這種特殊結構是直接3D列印而成，能夠在不犧牲跑鞋穩定性和支撐性的前提下，為使用者提供最大的舒適性。
未來會怎樣？
雖然每次提到3D列印跑鞋便會引起很多關注，但與整體鞋類市場相比，3D列印跑鞋生產的數量仍然微不足道。當以大規模生產為目標時，鞋類產品與巨大規模的經濟動力發生衝突，這可能會使注塑中底的價格（即便是具有晶格結構的中底）降至約1美元。直接3D列印如何與這種生產力競爭？在外包、自動化、定製和建立更復雜和有效的幾何結構方面是否有足夠的附加價值來證明實施3D列印生產線所需的投資是合理的？
事實上3D列印行業的發展正在使這一狀況發生變化。3D列印材料的價格，尤其是Carbon的技術和材料的使用成本已經大幅度降低，其樹脂每公斤降至50美元左右，這主要得益於裝置更高的生產能力和阿迪達斯的大量需求。鐳射燒結材料的價格仍然很高並且有侷限性，但新的粉末床成型技術，如HP的MJF和voxeljet的HSS技術可能有助於提高製造效率，從而降低材料價格並減少投資。
此外，鞋類結構的直接3D列印並不會很快取代注塑成型。但在一個2600億美元不斷增長的全球市場中，這兩種型別的產品可能都有足夠的施展空間。
頭條@3D列印Mrhong
