復志科技助力匹克鞋類創(chuàng)新，3D打印定義運動鞋新未來

匹克（PEAK）是全球領先的運動服飾品牌，于1989年在中國成立。2015 年，匹克的收入超過 30 億元人民幣（約合 4.3 億美元）。兩年后，PEAK 成為使用 3D 打印制造鞋的先驅(qū)。南極熊了解到，現(xiàn)在 PEAK 已開始在其鞋類制造過程中全面采用 3D 打印技術。雖然其他公司只專注于中底和鞋墊，但 PEAK能夠?qū)崿F(xiàn)整雙鞋的3D 打印，包括鞋面。得益于此次創(chuàng)新，PEAK推出3D打印運動鞋的力度越來越大，3D打印為PEAK產(chǎn)品帶來的提升可見一斑。

2021年11月，匹克輕量化籃球鞋系列態(tài)極發(fā)布3D打印模型。它的鞋面使用上海復志科技（Raise3D）材料擠出系統(tǒng)和一種根據(jù)溫度變化改變顏色的熱敏材料打印而成。2021 年 12 月，PEAK 發(fā)布了其全新 3D 打印運動鞋系列的首個版本 Future Fusion 3.0xSeapool，限量發(fā)售 199 雙。如今，匹克已成為在中國擁有5000多家零售店的巨頭。

△多款PEAK3D打印運動鞋海報

匹克未來融合3.0款

PEAK Sport 技術與創(chuàng)新總監(jiān)黃征表示：“我們在 2013 年購買了第一臺用于工業(yè)設計的 SLA 打印機。目標是將我們從運動設計到開發(fā)的整個設計過程數(shù)字化。然后，我們在整體技術研究中相對較早地嘗試了 FFF 工藝，當時只有 PLA 和ABS 是普遍可用的。然后在 2018 年，開始使用 TPU 線材，我們首先嘗試使用 FFF 打印機直接 3D 打印整個鞋面和其他相關部件�！�

增材制造是一種可以改變游戲規(guī)則的技術。PEAK 圍繞 3D 打印自下而上地重建了其制造流程。例如，F(xiàn)uture Fusion3.0xSeap ool 的鞋面采用 Raise3D FFF（熔絲制造）技術制造。這種鞋面直接由多層打印層依次沉積而成。對于每一層，打印機使用彩色材料作為線，直徑為 0.4-0.8 毫米，沿著交叉路徑形成預定的網(wǎng)格圖案。因此，打印機可以用不同的圖案和顏色繪制每一層。FFF打印機層層疊加，形成具有透氣性的復合面料，外觀獨特、創(chuàng)意十足，透氣性好，組合方式無限。

△3D打印sneaker系列鞋品的演變

PEAK Sport 生產(chǎn)經(jīng)理趙福建解釋道：“引入 3D 打印技術后，我們的生產(chǎn)主要分為兩部分：一條生產(chǎn)線用于成品鞋，另一條生產(chǎn)線用于散裝部件。在引入 3D 打印來替代我們所有的皮革材料后，我們可以取消網(wǎng)孔沖壓，并完全取消高頻 (HF) 焊接工藝。這通常會占用我們總生產(chǎn)時間的 50% 以上，而且切割和電雕、沖壓和縫紉的設備成本很高�？傮w而言，我們將生產(chǎn)時間縮短了三分之一，所涉及的人力也少得多�！�

基于這種制造方法，PEAK 重新考慮了其運動鞋生產(chǎn)流程，從而產(chǎn)生了一種基于 3D 打印的程序，比原來的制造流程更短、更靈活。最顯著的改進是鞋面制造階段。通過Raise3D提供的集成FFF打印解決方案，PEAK用三個新程序取代了原有的八個flyknit程序。由于 FFF 打印過程的高度數(shù)字化，這些新程序在涉及可變數(shù)量和產(chǎn)品需求時效率更高。

△在鞋楦上測試 3D 打印鞋面

此外，與 Flyknit 工藝相比，啟動一條新的打印線不需要大量的勞動力來編程復雜的編織路徑。相反，3D 打印軟件會自動生成打印路徑和相應的機器命令代碼。3D 打印機更容易校準材料裝載和卸載，無需更換工具，并且可以按照預先確定的打印路徑交付具有任何圖案或組合的鞋面。

這些特性在原型迭代方面也帶來了相當大的優(yōu)勢。使用 3D 打印可以快速制作可直接組裝和穿著的功能性鞋面和中底的原型。此過程使 PEAK 能夠更快地執(zhí)行更多的設計迭代。

10 天完成一雙鞋的制作

Future Fusion3.0xSeapool批量生產(chǎn)出199雙鞋面只用了十天。一旦確定了CAD設計，3D打印制造階段立即無縫地開始。首先，運動鞋的鞋面和中底在四天內(nèi)由兩種不同的3D打印技術同時進行3D打印。又花了兩天時間收集所有的3D打印部件，再花了三天時間排隊并完成組裝過程。一旦定義了 CAD 設計，3D 打印制造階段就會立即無縫銜接上。首先，運動鞋鞋面和中底在四天的時間里通過兩種不同的 3D 打印技術同時進行 3D 打印。又花了兩天時間收集所有 3D 打印組件，又花了三天時間排隊并完成組裝過程。

例如，雖然中底是通過 SLS 打印的，但鞋面是使用 Raise3D 的專業(yè)鞋類打印解決方案打印的，該解決方案可在大約三個小時內(nèi)交付一雙運動鞋鞋面。由于鞋面的各種鞋碼都包含在任務隊列中，因此無需調(diào)整打印程序。多臺打印機同步工作需要很少的人力。

在匹克微調(diào) Fusion3.0 模型的生產(chǎn)過程之前，該公司憑借 2019 年發(fā)布的第一款 FF1.0 模型成為頭條新聞。PEAK 負責生產(chǎn)的 3D 打印專家林繼杰說：“當時它實際上為行業(yè)樹立了標桿，采用粉末燒結(jié)中底和 FFF 打印鞋面。我們受邀在美國作為國際品牌的演講嘉賓展示該產(chǎn)品。但是——林補充道——還有很長的路要走。畢竟，它是一項新興技術。隨著材料和工藝的不斷成熟，我認為會有更多品牌踏入這一領域擁抱它。當然還有很大的改進空間。”

從 PEAK 的經(jīng)驗中得出的要素之一是：使用 3D 打印可大大降低單位生產(chǎn)成本，使其成為小批量生產(chǎn)的理想選擇。在傳統(tǒng)工藝中，鞋面的批量生產(chǎn)是通過編織和裁剪進行的。這種工藝的成本結(jié)構不適合小批量。購買一套針織和裁剪設備需要大約25,000美元的極高投資。

每一輪加工都需要大量的材料，以平衡機器和工具成本的折舊。因此，用這種設備生產(chǎn)199雙鞋面，損失慘重或價格高得離譜。然而，Raise3D 的打印技術價格實惠，能夠生產(chǎn)任何所需數(shù)量的鞋面，沒有隱藏成本或高折舊率。此外，隨著未來鞋類 3D 打印技術的不斷發(fā)展，成本效益可能會進一步提高。

展望未來

市場見證了匹克在實施3D打印方面的努力和隨后的成功�，F(xiàn)在，PEAK 通過 Fusion 系列、FutureE 和 Future Alpha 模型進一步擴展了 3D 打印系列產(chǎn)品。Future Fusion 系列不斷發(fā)展，推出了最新的 Future Fusion3.0 型號。此外，匹克將3D打印技術帶到了其明星產(chǎn)品態(tài)極系列中。

在公司實施 3D 打印的歷史中，PEAK采用了不同的打印技術和新的業(yè)務策略。接下來的發(fā)展之一涉及使用越來越靈活的 TPU（熱塑性聚氨酯）材料。這樣，鞋面就可以打印成一個平面部件，然后再進行彎曲和組裝，從而不再需要支撐結(jié)構。這種集成有助于PEAK對3D打印機制和制造應用的深入研究。

Future Fusion 3.0 系列通過充分利用 3D 打印在產(chǎn)品和制造層面不斷發(fā)展。與之前的版本相比，它具有設計突破，例如可拆卸鞋面配件，同時還提高了制造成本效率。

制鞋業(yè)向采用 3D 打印工藝的轉(zhuǎn)型需要能夠提供經(jīng)過驗證的解決方案的技術供應商的支持。制造商要實現(xiàn)柔性制造，必須將數(shù)字化、材料和機械進行整合。一旦有像 PEAK 這樣渴望并專注于 3D 打印實施的制造商，就會在多功能增材制造技術（例如 Raise3D 開發(fā)的技術）中找到最強大的盟友。