3D-печать в производстве обуви

Недавно мы рассказывали о применении 3D-печати для создания ортопедических стелек, материал о чем привезли еще с Formnext 2017, и там же мы видели прототип кроссовка Adidas с 3D-печатной подошвой. Это интересная тема, углубимся же в нее ещё немного.

Крупнейшие производители спортивной обуви вкладывают серьезные средства и время в разработку методов применения 3D-печати в обувной отрасли. Такие компании, как Reebok, Under Armour, Adidas, Nike и New Balance на деле показывают, что видят в 3D-печати будущее обувной промышленности.

Что это, реклама и пиар на хайпе поднятом вокруг аддитивных технологий, или трезвый расчет и взгляд в будущее?

Попробуем разобраться.

Under Armour

3D-печатная компания EOS North America Inc и Under Armour объединили усилия в развитии коммерческого производства 3D-обуви.

Партнерство EOS North America и Under Armour помогает Under Armour масштабировать их 3D-печатный обувной бизнес.

Применение технологии лазерного спекания, как и использование опыта EOS в промышленном 3D-производстве, позволят развить обувной бизнес Under Armor. Они вместе намерены работать над составом новых порошков и развитием технологии спекания.

Under Armour планирует использовать технологии EOS для 3D-печати деталей обуви из порошка.

Чтобы подчеркнуть свое партнерство, на Formnext 2017, компании вместе продемонстрировали новую обувь UA — ArchiTech Futurist.

Nike

Nike тоже разрабатывает обувь с применением 3D-печатных технологий. В 2017 году издание Footwear News писало:

“3D-печатные обувные детали, стельки и подошвы Prodways, изготовленные из термопластичного полиуретана (TPU), применяются для ускорения изготовления кроссовок и повышают их потребительские свойства.

Хотя Nike еще не объявила о серийном производстве 3D-печатной обуви, руководители компании высоко оценивают потенциал материалов и 3D-принтеров Prodways для улучшения качества обуви и увеличения скорости производства.”

Nike использует 3D-печать в разработке прототипов, работая с французской компанией Prodways.

Nike уже создавал 3D-печатную обувь, хоть это и были несерийные изделия для профессиональных спортсменов.

Например, в 2013 году компания представила, а в 2014 выпустила 3D-печатные футбольные бутсы и кроссовки для бега.

New Balance

New Balance выпустила в 2016 году беговые кроссовки с полностью 3D-печатной подошвой Zante Generate.

Zante Generate — беговые кроссовки New Balance с полностью 3D-печатной подошвой, созданы при участии 3D Systems.

Сотрудничая с 3D Systems, NB использовала порошкообразный термополиуретан DuraForm для 3D-печати деталей кроссовок. Подошвы печатались по технологии SLS, пробная партия состояла из 44 пар.

Reebok

Reebok — не новичок в 3D-печати, ещё в 2016 году компания представила свою новую технологию Liquid Factory 3D.

Первый созданный с применением 3D-печати кроссовок Reebok назывался Liquid Speed.

С командой Reebok Future, отвечающей за внедрение новых технологий в компании Reebok, сотрудничает химический гигант BASF, который и разработал полимер для 3D-печати применяемый фирмой.

Глава отдела развития Рибок, Билл МакИннис, говорит:

<<Обувная промышленность серьезно не менялась уже тридцать лет. В создании каждого кроссовка каждого известного вам бренда применялось литье — дорогой и долгий процесс. С помощью Liquid Factory мы хотим изменить способ, которым создается обувь, вводя новый метод производства без литья.

С этим процессом мы можем создать весь ботинок запрограммировав робота, который нарисует его, слой за слоем, из высокопрочного жидкого материала. Так получается подошва с совершенно новыми свойствами, намного более упругая, чем традиционные резиновые подошвы кроссовок, и точнее передающая импульс. Liquid Factory создает кроссовок, который растягивается и обтекает ногу, обеспечивая ей объемную поддержку со всех сторон.>>

На этом компания не остановилась. Вместе с дизайнерским ателье Modla они разработали Modla X Reebok 3D — 3D-печатную маску для тренировки спортсменов.

Полимерная часть маски, в проектировании которой использовались для прототипирования FDM-принтеры Ultimaker 2, изготавливается при помощи 3D-принтеров EOS, работающих по технологии SLS.

В производстве внутренних деталей, силиконовых, и мягкой части маски, из материала Flexweave, использовалась лазерная резка.

Маска предназначена для ограничения доступа воздуха, что увеличивает нагрузку на легкие и способствует тренировке выносливости организма в целом. Нагрузка регулируется поворотом передней части маски, что переключает силиконовые клапаны внутри.

Следующий функционал не заявлен, но — мы думаем, что, при некоторой небольшой доработке, маска послужит еще и респиратором от городской пыли, которой так много в воздухе в жаркую погоду.

Adidas

В 2017 году Adidas анонсировала сотрудничество с базирующейся в Кремниевой долине компанией Carbon.

Один из главных брендов в продвижении 3D-печати в обувное производство, Adidas, сотрудничает с Carbon, применяя 3D-печатную подошву, сделанную по их технологии Digital Light Synthesis (DLS), в модели Futurecraft 4D.

Вместе они создали 3D-печатную стельку Futurecraft 4D. Это не только интересное техническое решение, но и актуальная тема — число упоминаний в Instagram растет.

Герой комиксов Marvel Чёрная пантера

Канадская модель Адрианна Хо

Кроссовки продаются с середины февраля, стоят около 300 долларов.

Digital Light Synthesis - процесс Carbon, использующий воздухопроницаемую оптику, цифровую проекцию и фотополимерные смолы с заданными параметрами при производстве прочных полимерных изделий. Futurecraft 4D — первое применение компанией Adidas технологии DLS.

DLS придает изделиям прочность и упругость.

По заявлению Carbon, их уникальная технология обеспечит невиданные ранее долговечность, прочность и упругость 3D-печатных изделий. Adidas собирается выпустить сто тысяч пар обуви по этой технологии уже к концу 2018 года.

Это не первый опыт работы Adidas с аддитивными технологиями. Несколько лет назад компания сотрудничала со специалистами из Shining 3D при разработке модели кроссовок Springblade.

Руководство Адидас было довольно экспериментом и собиралось продолжить сотрудничество с Шайнинг 3D, но что-то не сложилось — больше мы об их совместной деятельности не слышали, осталось лишь упоминание Adidas на сайте Shining 3D, среди партнеров.

Сделай сам

Некоторые незамысловатые виды обуви уже сейчас может напечатать себе любой обладатель обычного FDM-3D-принтера. Для этих целей подойдет даже простейшая Prusa, в чем можно убедиться на этом видео:

Домашние тапочки, подошву для туфель, верх для костюмной обуви (для косплея или карнавала). Thingivers и другие ресурсы по обмену 3D-моделями переполнены такими проектами.

https://www.thingiverse.com/thing:980191

https://www.thingiverse.com/thing:597498

https://www.thingiverse.com/thing:1178775

https://www.thingiverse.com/thing:2314052

https://www.thingiverse.com/thing:1587947

Попадаются и настоящие произведения искусства.

Конечно, прочность и удобство таких самоделок под большим вопросом, но ведь это только начало.

Выводы

Как можно заметить, несмотря на поднятый рекламный хайп, создаются и вполне рабочие модели, которые зачастую превосходят обувь изготавливаемую традиционными методами, не только по потребительским свойствам, но и по технологичности в производстве.

3D-печать в обувном производстве дает меньший вес обуви, больше возможностей по изменению упругости и жесткости, за счет сложной внутренней структуры принта, плюс — широчайшее поле для конструирования и изобретения новых форм, которых традиционными методами создать было бы невозможно.

Учитывая, что основные игроки рынка спортивной обуви не первый год проводят разработки в этом направлении, можно надеяться, что 3D-печатная обувь совсем скоро станет общедоступной.