為運(yùn)動(dòng)員而設(shè)計(jì)，3D打印的新型碳纖維釘鞋

2021年10月9日，南極熊獲悉，3D打印材料和服務(wù)提供商CRP Technology利用3D打印技術(shù)和Windform SP碳纖維材料制造了一種創(chuàng)新的田徑鞋。

他們與威尼斯中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員Miro Buroni合作，利用粉末床（PBF）激光燒結(jié)技術(shù)，3D打印了這雙名為Pleko的釘鞋。

Buroni表示：3D打印所提供的靈活性以及Windform SP材料的機(jī)械特性，使他能夠?qū)⑺�的�?xiàng)目推向定制化和專(zhuān)業(yè)化的 "最高水平"。

△Miro Buroni的Pleko釘鞋，由CRP  Technology公司3D打印

設(shè)計(jì)Pleko釘鞋

Buroni還邀請(qǐng)了意大利體育用品制造商Diadora來(lái)幫助設(shè)計(jì)釘鞋。他們首先對(duì)運(yùn)動(dòng)員的腳進(jìn)行3D掃描，并對(duì)他們的跑步和腳部運(yùn)動(dòng)進(jìn)行生物力學(xué)分析。

Buroni說(shuō)："通過(guò)掃描，我們能夠根據(jù)個(gè)人在腳部結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)性能方面的需求建立鞋的模型。此外，掃描和生物力學(xué)分析使我們能夠了解大底下鞋釘?shù)淖罴盐恢�。�?br />
設(shè)計(jì)完成后，Buroni找到CRP 公司提供3D打印技術(shù)和材料。Pleko鞋需要一種具有 "強(qiáng)大的抗彎曲特性 "的材料來(lái)制造大底、中底和羅紋結(jié)構(gòu)，以確保在比賽中向鞋子傳遞最佳力量。

CRP 公司的頂級(jí)復(fù)合材料Windform SP是合適的結(jié)構(gòu)材料。

△Pleko鞋是用CRP 公司的Windform SP碳纖維復(fù)合材料3D打印的

CRP的Windform SP碳纖維復(fù)合材料

Windform SP是CRP公司用于PBF激光燒結(jié)的系列復(fù)合材料中的一種碳纖維填充材料。他們目前的Windform系列包括F1、XP、SP、FR、GT、LX、RL和FR2復(fù)合材料，最近增加的Windform RS是一種專(zhuān)門(mén)為PBF 3D打印設(shè)計(jì)的碳纖維填充復(fù)合材料。

CRP公司于1996年開(kāi)發(fā)了第一種Windform 3D打印材料，后來(lái)在2005年被Windform XT所取代，這是第一種用于SLS 3D打印的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。從那時(shí)起，Windform TOP-LINE復(fù)合材料系列已被部署到一系列高要求的原型設(shè)計(jì)和終端應(yīng)用中，如電池的電池袋框架和袖珍衛(wèi)星及部署器。

安全系統(tǒng)公司以前曾利用Windform SP來(lái)3D打印一個(gè)功能性安全氣囊外殼的容器原型。這款材料需要保持足夠的強(qiáng)度、抗沖擊性和熱穩(wěn)定性，以滿(mǎn)足部件的嚴(yán)格安全要求。Windform SP還被用于3D打印國(guó)家航空咨詢(xún)委員會(huì)（NACA）的Streamliner車(chē)輛的功能性管道。

Buroni說(shuō)："Windform SP即使在很薄的厚度上也能保證出色的阻力，這一特點(diǎn)使我能夠創(chuàng)造出具有完美腳部包裹性的釘鞋，這有利于提高舒適度和增強(qiáng)性能。”

△Pleko的肋骨結(jié)構(gòu)旨在 "像籠子一樣 "擁抱運(yùn)動(dòng)員的腳，以改善跑步技術(shù)

3D打印Pleko釘鞋

CRP 公司不僅負(fù)責(zé)3D打印Pleko的大底、中底和鞋釘，而且還負(fù)責(zé)打印鞋子的 "肋骨"，這些肋骨來(lái)自大底下，包圍著鞋子。

肋骨結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)承載運(yùn)動(dòng)員在比賽中生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)所釋放的動(dòng)能，設(shè)計(jì)是為了 "像籠子一樣 "擁抱運(yùn)動(dòng)員的腳，以促進(jìn)跑步技術(shù)的改善。為了達(dá)到這種效果，CRP技術(shù)公司將大底、中底、針腳和肋骨作為一個(gè)整體在Windform SP中3D打印出來(lái)。

最終的結(jié)果是制造了一個(gè)功能性的原型，即使在最薄的厚度上也能抗變形，同時(shí)保持靈活性。這種設(shè)計(jì)得到了類(lèi)似襪子的鞋面的補(bǔ)充，它幾乎完全脫離了結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)保護(hù)腳部。

打印出來(lái)之后，Buroni對(duì)釘子鞋進(jìn)行了一系列測(cè)試，以評(píng)估其性能。

"設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，結(jié)合Windform SP及其機(jī)械特性，使Pleko田徑鞋具有高度的創(chuàng)新性，將整個(gè)項(xiàng)目的定制化和專(zhuān)業(yè)化提升到了最高水平，我對(duì)我的3D打印Pleko和Windform SP非常滿(mǎn)意"。

△Pleko釘鞋的原型

3D打印鞋類(lèi)

近年來(lái)，增材制造的重量、設(shè)計(jì)優(yōu)化和個(gè)性化優(yōu)勢(shì)使其越來(lái)越多地被用于生產(chǎn)高性能鞋類(lèi)。

德國(guó)運(yùn)動(dòng)品牌阿迪達(dá)斯一直處于這一趨勢(shì)的前沿，不斷發(fā)布Futurecraft 'STRUNG'3D打印運(yùn)動(dòng)鞋和4DFWD中底的新版本，這是與3D打印機(jī)制造商Carbon合作創(chuàng)建的。

7月，自行車(chē)鞋生產(chǎn)商Lore開(kāi)始接受可定制的3D打印自行車(chē)鞋LoreOne的預(yù)訂單，這雙鞋的開(kāi)發(fā)有十幾項(xiàng)正在申請(qǐng)專(zhuān)利的功能。

最近，鞋類(lèi)3D打印創(chuàng)業(yè)公司Zellerfeld3D打印了一個(gè)獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)鞋系列 "HERON01"，它聲稱(chēng)有可能 "更好地重塑鞋類(lèi)"。這款防滑跑鞋采用了類(lèi)似于蒼鷺腳的鱗片式設(shè)計(jì)，不需要縫合或粘合劑，因此在使用壽命結(jié)束后可以完全回收。