3D打印鞋類制造技術(shù):3D打印智能工廠批量化生產(chǎn)的優(yōu)勢
3D打印通過提高生產(chǎn)靈活性和擴(kuò)展設(shè)計靈活性,改變了許多行業(yè)的制造方式。盡管3D打印創(chuàng)新已經(jīng)改變了多個行業(yè)的流程,但許多鞋類制造公司已經(jīng)從與有可能改變整個行業(yè)的3D打印智能工廠供應(yīng)商合作中看到了巨大的好處。
鞋由許多部件組成,鞋類生產(chǎn)歷來需要大量勞動力,每個部件通常通過注塑成型單獨生產(chǎn)。不幸的是,注塑成型生產(chǎn)帶來了許多限制,包括高成本、勞動密集型開發(fā)以及極小甚至沒有定制靈活性。
3D打印智能工廠使公司能夠減少人工步驟、增加設(shè)計自由度并創(chuàng)造定制機(jī)會——方法如下:
3D打印鞋組件
結(jié)合高彈性且用途廣泛的 3D打印柔性材料,3D打印智能工廠無需任何工具即可生產(chǎn)絕大多數(shù)鞋類零部件,同時能滿足現(xiàn)代鞋類的機(jī)械性能需求。例如,像國內(nèi)3D打印廠商清鋒科技研發(fā)的3D打印柔性材料(彈性樹脂)EM?23,這樣的材料比 EVA 泡沫等傳統(tǒng)鞋材的性能更高。測試表明,用EM?23 制成的鞋類可以在 4 倍體重的情況下承受超過 100 萬次腳后跟撞擊,而不會降低性能。相比之下,EVA 泡沫在足跟撞擊次數(shù)遠(yuǎn)低于十萬次時就開始出現(xiàn)壓縮形變和回彈退化。
清鋒EM?23彈性材料(柔性樹脂)用于制造枕頭、坐墊、護(hù)具、鞋部件、工業(yè)緩沖等應(yīng)用。
這些應(yīng)用必須具有良好的彈性緩沖,也就是回彈性。
例如3D打印鞋,回彈性好的鞋底才能對腳掌和膝蓋起到良好的保護(hù)作用,避免走路時過度疲勞。
清鋒用EM?23彈性材料已經(jīng)批量生產(chǎn)了3D打印龍鱗中底、3D打印拖鞋等成熟應(yīng)用,它們都經(jīng)過了動態(tài)力學(xué)測試,擁有出色的回彈性。
測試結(jié)果表明,清鋒的EM?23彈性材料的回彈性能高達(dá)35%。
3D打印鞋類除了產(chǎn)品壽命之外還具有廣泛的優(yōu)勢。從制造的角度來看, 3D智能工廠可以改進(jìn)以下鞋類零件的生產(chǎn):
鞋面:為了制作傳統(tǒng)的鞋面,工人們通常將紡織品分開并組合起來。組裝過程通常結(jié)合使用膠合和縫合,需要大量的手工勞動。利用智能工廠 3D 打印技術(shù),公司可以通過將上層組件整合到單一設(shè)計中來簡化流程。然后 3D 打印機(jī)可以將鞋面打印成一個整體,限度地減少組裝和勞動力需求。
鞋跟:運動鞋的進(jìn)步以減輕產(chǎn)品重量為中心,同時限度地提高性能,特別是通過使用 3D 打印格子鞋跟和 EM+23 等高性能彈性樹脂。3D 打印的格子結(jié)構(gòu)在不增加鞋子重量的情況下提供了高度的穩(wěn)定性。然而,由于晶格結(jié)構(gòu)固有的復(fù)雜性,使用傳統(tǒng)方法幾乎不可能創(chuàng)建它們。另一方面,Smart Factory 3D 打印機(jī)擅長打印幾何復(fù)雜的設(shè)計,使設(shè)計師能夠快速且經(jīng)濟(jì)高效地開發(fā)格子鞋跟。
鞋墊:生產(chǎn)鞋墊,尤其是醫(yī)用鞋墊,需要開發(fā)昂貴的患者模具、數(shù)小時的手工操作以及使用多種材料。3D打印智能工廠將鞋墊生產(chǎn)數(shù)字化,以減少勞動力和材料需求?;趹?yīng)用程序的數(shù)字掃描和高性能樹脂使制鞋公司能夠以更低的成本、更短的時間為任何鞋型生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的定制鞋墊,同時提供更持久的支撐。
中底:在運動鞋行業(yè),定制的中底有利于追求表現(xiàn)的跑步者。借助3D打印智能工廠設(shè)計師可以調(diào)整鞋子的重量、材料的靈活性和厚度,以滿足客戶的喜好,并補充足部尺寸以獲得更好的性能。
外底:在傳統(tǒng)生產(chǎn)中,外底需要大量工具,且?guī)缀鯖]有改變的可能性。為了提供范圍廣泛的鞋碼和類型,公司必須為每種款式開發(fā)模具。智能工廠 3D 打印機(jī)消除了對工具的需求,使公司能夠高效地生產(chǎn)外底,而無需昂貴的模具。
3D打印智能工廠:時間革命:快速開發(fā)、驗證、導(dǎo)入市場
鞋企想要迅速突圍,就需要通過不斷推出新產(chǎn)品來打開市場的機(jī)遇,但這非??简炂髽I(yè)快速設(shè)計和導(dǎo)入市場的能力。而現(xiàn)有鞋類制造工藝相當(dāng)復(fù)雜,主要分為開發(fā)、量產(chǎn)兩大步驟,其中開發(fā)技術(shù)要經(jīng)過設(shè)計、試樣、開模等等多個步驟。
一雙鞋從概念到導(dǎo)入市場可能需要一年甚至幾年的時間。而鞋類開發(fā)其實從概念設(shè)計開始就已經(jīng)產(chǎn)生了一個大的分水嶺,鞋子所展現(xiàn)出來個性化外觀、的功能性,其背后離不開無數(shù)次的反復(fù)修改、無數(shù)次開模,期間造成的漫長的開發(fā)周期和成本是難以想象的。
清鋒的鞋類開發(fā)解決方案帶來的個革命就是“時間”。
此外,在量產(chǎn)階段,清鋒擁有生產(chǎn)級的DLP光固化3D打印機(jī)Lux 3+及Lux 3Li+,能夠進(jìn)行批量化的生產(chǎn),因其無需開模也不需要人工組裝,一體成型打印出來的鞋產(chǎn)品可直接進(jìn)行穿戴,且操作相對簡單,對于技術(shù)性人員和組裝人員的需求不高,能夠幫助企業(yè)極大地減少因為量產(chǎn)所花費的人工成本。
相較于傳統(tǒng)開發(fā)+量產(chǎn)的制鞋技術(shù),清鋒的3D打印鞋可以在兩個月內(nèi)設(shè)計、開發(fā)并制造出來,例如ASICS東京紀(jì)念款人字拖。
3D打印智能工廠:“庫存”革命:解放高壓庫存,按需生產(chǎn),落實低碳
設(shè)計、開發(fā)完畢后,企業(yè)就進(jìn)入到了鞋子的量產(chǎn)階段。因為鞋子是季節(jié)性的商品,每個季度要備齊不同鞋碼的貨品,制鞋企業(yè)一次會生產(chǎn)十萬甚至幾十萬雙鞋,這必然會導(dǎo)致大量的庫存。
據(jù)了解,國內(nèi)鞋企星期六在2016年庫存占到了總資產(chǎn)的50.16%,按照當(dāng)時庫存以及售賣的數(shù)量,即便是在不生產(chǎn)鞋的情況下,光庫存就能夠讓星期六維持兩年。(來源:中國商界雜志社)。
大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的興起,科技正在改變傳統(tǒng)制鞋業(yè),而3D打印技術(shù)就是幫助鞋企提升品牌和增加產(chǎn)品多樣性促進(jìn)銷售的“黑科技”,不僅是因為3D打印能夠快速將產(chǎn)品從概念導(dǎo)入市場,更是因為3D打印產(chǎn)品本身帶來的更高舒適度及個性化定制,是鞋企在市場競爭所需的核心條件。
其實不僅僅是鞋業(yè),3D打印作為一種新的制造工藝,能為醫(yī)療、教育、航空航天、工業(yè)等各行各業(yè)提供更多可能性和機(jī)會,通過創(chuàng)造核心競爭力,扎根于這片藍(lán)海。
關(guān)于清鋒科技(LuxCreo)
清鋒科技是一家專注于3D打印設(shè)備、軟件、材料研發(fā),致力于改變產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)方式的數(shù)字化3D智造商。團(tuán)隊成員匯聚了清華大學(xué)、哈佛大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院、賓夕法尼亞大學(xué)、劍橋大學(xué)等學(xué)府的技術(shù)人才和高管人才。團(tuán)隊研發(fā)出適配于不同行業(yè)的高性能材料體系(彈性體材料、韌性材料、齒科材料、耐高溫材料等),依托自主研發(fā)的Lux系列DLP光固化3D打印機(jī)、iLux Pro系列LCD桌面級光固化3D打印機(jī)和配套軟件, 為鞋類、齒科、醫(yī)療、消費、工業(yè)、科研教育等行業(yè)創(chuàng)新升級提供解決方案,打造兼具定制化和批量化的新型數(shù)字化制造模式及生態(tài)閉環(huán),讓制造更簡單!
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