3D打印走進(jìn)現(xiàn)實(shí)！ASICS的拖鞋之王是如何誕生的？

2022年世界田徑錦標(biāo)賽,ASICS亞瑟士聯(lián)合LuxCreo清鋒科技發(fā)布了一款主打“賽后修復(fù)”的3D打印拖鞋——ACTIBREEZE? 3D SANDAL,贏來全球的一致好評,號稱“世界拖鞋之王”。這款爆款拖鞋背后的生產(chǎn)方,就是國內(nèi)3D打印智造企業(yè)清鋒科技,今天就帶大家一起了解這雙爆款拖鞋背后的清鋒鞋類全流程解決方案。

一、“拖鞋之王”是如何誕生的?

作為ASICS的資深合作伙伴,在ASICS提出“賽后修復(fù)“概念后,清鋒科技應(yīng)邀加入產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目,為其提供包括設(shè)計(jì)、材料、打印、智能工廠在內(nèi)的全鏈條數(shù)字化3D打印解決方案。

本著精益求精、勇于創(chuàng)新的精神服務(wù)于頂尖品牌,幫助亞瑟士推出了這個(gè)明星爆款-ACTIBREEZE?3D SANDAL,也將國產(chǎn)技術(shù)帶向了全球。

ASICS專業(yè)慢跑鞋類商品部門總經(jīng)理AJ Andrassy說:“運(yùn)動鞋的創(chuàng)新不應(yīng)局限于運(yùn)動員在比賽或訓(xùn)練時(shí)穿的配件,ASICS ACTIBREEZE 3D拖鞋的推出代表了我們的信念,通過全新賽后恢復(fù)產(chǎn)品,我們希望繼續(xù)探索新的方法,進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)動員的賽后恢復(fù)和身心放松?！?/span>

二、清鋒3D打印拖鞋開發(fā)方案

1.確認(rèn)核心需求:軟硬度和透氣性

足部作為人體最先主動進(jìn)行沖擊力緩解的部位,是賽后修復(fù)的重點(diǎn)部位之一。

在深入了解賽后修復(fù)領(lǐng)域以及ASICS的產(chǎn)品需求后,我們發(fā)現(xiàn)“軟硬度”和“透氣性”是運(yùn)動員賽后恢復(fù)需求的兩大核心。

運(yùn)動后,包裹足部的鞋內(nèi)墊硬度的變化會改變力對足部骨結(jié)構(gòu)的作用。內(nèi)墊柔軟可能會減小韌帶牽張力而增大關(guān)節(jié)內(nèi)力 , 內(nèi)墊堅(jiān)硬效果正好相反,不恰當(dāng)?shù)膬?nèi)墊設(shè)計(jì)有可能導(dǎo)致足骨疲勞性損傷,因此選擇合適“柔軟度”的內(nèi)墊至關(guān)重要。

此外,運(yùn)動后大量汗液如果無法及時(shí)排出會容易滋生細(xì)菌影響足部健康,因此內(nèi)墊的透氣性也是核心指標(biāo)之一。

清鋒科技高級項(xiàng)目經(jīng)理車弘毅:“當(dāng)接到ASICS的需求后,團(tuán)隊(duì)在思考到底什么樣的產(chǎn)品性能對于運(yùn)動恢復(fù)是有幫助的?這個(gè)過程其實(shí)迭代了很多次,大家對于某些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上的研究,小到很小的節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),包括一個(gè)倒角的設(shè)計(jì),都做過很精細(xì)的研究?！?/span>

穿過ACTIBREEZE?3D SANDAL的小伙伴應(yīng)該能感受到它表現(xiàn)出來的 “軟”,不是一軟到底,而是一種經(jīng)過設(shè)計(jì)、仿真后的“柔軟狀態(tài)”。

這種柔軟狀態(tài)讓運(yùn)動員感受不到來自鞋底反饋的強(qiáng)沖擊力,而是一種緩慢回復(fù)的“包裹感”,分散那些因?yàn)閯×疫\(yùn)動帶來的疼痛感,迅速恢復(fù)腳部的狀態(tài)。

2.精準(zhǔn)把控拖鞋的“軟硬度”和透氣性

01.參數(shù)化設(shè)計(jì):增材制造晶格設(shè)計(jì)軟件LuxStudio

清鋒擁有行業(yè)廠商鮮有的增材設(shè)計(jì)軟件——LuxStudio,可實(shí)現(xiàn)模型自動晶格化生成與參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)化,軟件內(nèi)有清鋒軟件團(tuán)隊(duì)在數(shù)以萬計(jì)的晶格中挑選的16種優(yōu)質(zhì)晶格。

當(dāng)拖鞋鞋體晶格化后,就可達(dá)到不同的力學(xué)性能。像ASICS這雙拖鞋鞋底在按照指定軟硬度設(shè)計(jì)后,能夠有效消散運(yùn)動帶來的沖擊和沖擊載荷。

此外,通過調(diào)整不同數(shù)據(jù),改變不同區(qū)域的密度,甚至晶胞的類型,可以讓鞋子在受力中就能夠吸收不同方向的能量,用數(shù)字化的方式驅(qū)動拖鞋達(dá)到“柔軟狀態(tài)”。

但能夠達(dá)到這樣性能的晶格結(jié)構(gòu)又該怎么去選擇?

清鋒科技創(chuàng)始人姚志鋒:“ASCIS 的3D打印拖鞋在晶格設(shè)計(jì)方面,與之前清鋒做的3D打印運(yùn)動鞋有較大的差別,其功能屬性也不一樣。我們通過LuxStudio晶格軟件進(jìn)行了大量的參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)化和仿真,做了幾百種晶格結(jié)構(gòu),在豐富的經(jīng)驗(yàn)積累之上,根據(jù)用戶對腳感和功能屬性的要求,選擇滿足客戶要求的晶格設(shè)計(jì)方案?！?/span>

為保證3D打印拖鞋“柔軟”的精準(zhǔn)性和科學(xué)性,清鋒還對其進(jìn)行了數(shù)次力學(xué)仿真測試。當(dāng)模擬人體在跑步或跳躍等比較劇烈情況下帶來的力,并施加在拖鞋上時(shí),拖鞋會有更長的變形來吸收能量,減震效果更好,能夠在達(dá)到合理的柔軟性和支撐效果時(shí),減少疼痛感以及運(yùn)動帶來的損傷。

此外,ASICS還邀請了多名專業(yè)運(yùn)動員對ACTIBREEZE 3D SANDAL進(jìn)行測試,在達(dá)到一致好評后,這雙鞋才得以來到大眾面前。

02.高分子材料:自主研發(fā)EM彈性材料(光敏樹脂)

ASICS ACTIBREEZE 3D打印拖鞋采用的是清鋒自主研發(fā)的擁有全球級專利的EM高彈性材料,在回彈性、抗撕裂性、耐彎折性等方面有著異常突出的力學(xué)性能,在鞋、坐墊、枕頭等高彈性應(yīng)用場景都有著不錯的表現(xiàn)。

在上述的仿真測試過程中,清鋒的高彈性材料相較于TPU這樣傳統(tǒng)的制鞋材料來說,能夠擁有更長的沖擊位移。(測試參考:ASTM F1614-99 運(yùn)動鞋材料系統(tǒng)減震性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法)

可以說,ASICS ACTIBREEZE 3D打印拖鞋展現(xiàn)出來的這種“柔軟狀態(tài)”并不是可以被普通材料和制鞋技術(shù)隨意復(fù)制的,里面承載的是ASICS對鞋類新領(lǐng)域的開發(fā)及嚴(yán)苛要求,還有清鋒在鞋業(yè)方面多年的積累,以及頂尖團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)高分子材料及設(shè)備所給予的技術(shù)自信,才能通過材料和參數(shù)化設(shè)計(jì)結(jié)合在鞋類開發(fā)領(lǐng)域展現(xiàn)出無可比擬的優(yōu)勢。

3.快速開發(fā),將概念導(dǎo)入市場

01.快速打印測試:DLP面曝光光固化打印機(jī)Lux 3Li+

傳統(tǒng)鞋類開發(fā)一款新品要經(jīng)歷材料研發(fā)、開模測試往返多次的漫長制作周期,同時(shí)開模的成本和材料研發(fā)的難度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎想象。

加上一些個(gè)性化的設(shè)計(jì)因?yàn)榫窒抻谀＞弑旧砗徒Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,很多鞋子從概念走向市場需要長達(dá)一年到幾年的開發(fā)周期,有些甚至最終被放棄。

清鋒通過數(shù)字化產(chǎn)線將概念1:1復(fù)刻,且無需開模利用在線仿真可完成對鞋性能的初步測試。

清鋒自研LEAP?極速3D打印技術(shù),采用納米化的先進(jìn)界面離型技術(shù),實(shí)現(xiàn)打印件的連續(xù)高效成型,將面曝光光固化3D打印速率較傳統(tǒng)3D打印技術(shù)提升至100倍以上,可幫助企業(yè)進(jìn)行快速開發(fā),設(shè)計(jì)出來即可打印進(jìn)行驗(yàn)證。

搭載LEAP?技術(shù)的大幅面3D打印機(jī)Lux3Li+打印尺寸達(dá)到400×259×380mm,打印一雙拖鞋僅需要3個(gè)小時(shí),極大地縮短產(chǎn)品開發(fā)、測試時(shí)間。

02.智能工廠:批量化生產(chǎn)

同時(shí),清鋒的全套解決方案提供來了包括設(shè)計(jì)、材料、打印、智能工廠在內(nèi)的全鏈條數(shù)字化3D打印解決方案,保障產(chǎn)品能夠更快開發(fā)和制造。

“目前清鋒寧波工廠100多臺3D打印機(jī)在24小時(shí)滿負(fù)荷生產(chǎn),其中一半的產(chǎn)能是給到ASICS?！?/span>

清鋒智能工廠的柔性制造生產(chǎn)顛覆了傳統(tǒng)產(chǎn)線的生產(chǎn)模式,不僅可以進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的全流程開發(fā)制造,也可以應(yīng)對客戶不同規(guī)模的生產(chǎn),例如大規(guī)模產(chǎn)品的研發(fā)及批量生產(chǎn)、小規(guī)模產(chǎn)品的研發(fā)制造、以及客戶自主研發(fā)產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)需求都可以在清鋒得到滿足。

三、清鋒彈性體3D打印,持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)變革

與傳統(tǒng)開模式生產(chǎn)相比,清鋒的3D數(shù)字化產(chǎn)線不僅是簡單的加工制造,更是具有跨時(shí)代意義的數(shù)字驅(qū)動、云端設(shè)計(jì)、中臺處理、互聯(lián)敏捷的“數(shù)字3D智造”。

“以前的運(yùn)動鞋,只能通過更改鞋底材料配比來調(diào)整軟硬度,3D打印技術(shù)則增加了一個(gè)新的維度,可以通過更改晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來調(diào)整軟硬度。對于從業(yè)人員專業(yè)水平有很大的提升,同時(shí),從傳統(tǒng)技術(shù)過度過渡到3D打印這種改變是不可逆的?！?/span>

不難看出,ACTIBREEZE? 3D SANDAL的推出也代表著3D打印技術(shù)對于鞋企在新領(lǐng)域、新技術(shù)探索和創(chuàng)新中的重要意義。

當(dāng)前,全球每年要生產(chǎn)上百億雙鞋子,3D打印無需開模直接制造的方式與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比,能有效減少生產(chǎn)和庫存浪費(fèi),降低碳排放,對全球碳中和有著積極的促進(jìn)作用。

雖然,目前受到成本、效率等因素的影響,3D打印技術(shù)還沒有完全普及。但3D打印鞋相較于傳統(tǒng)鞋,就像電動汽車相較于燃油汽車,一旦成熟之后,就是不可逆的趨勢。

未來,清鋒將持續(xù)專注自主創(chuàng)新,通過自主研發(fā)為3D打印技術(shù)、材料、設(shè)備等領(lǐng)域帶來更多專利級的技術(shù),為中國的3D打印制造行業(yè)錦上添花。同時(shí),清鋒也會為更多領(lǐng)域的品牌做技術(shù)支持,將更多的3D打印產(chǎn)品帶向全世界。

四、清鋒3D打印鞋類開發(fā)解決方案

1.設(shè)計(jì):清鋒的全自動晶格設(shè)計(jì)軟件——LuxStudio是國內(nèi)少有的增材設(shè)計(jì)軟件,不僅實(shí)現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)晶格的自動生成,同時(shí)還是一款低門檻、不挑配置的“傻瓜式”通用型操作軟件,可幫助企業(yè)的小白設(shè)計(jì)師完成鞋子的參數(shù)化設(shè)計(jì)。

軟件內(nèi)有16種經(jīng)過篩選的優(yōu)質(zhì)晶格,使用者通過挑選不同外觀的晶格并調(diào)整其粗細(xì)、尺寸來達(dá)到“精準(zhǔn)的軟硬度”,完成對鞋子性能的設(shè)計(jì)。

清鋒可根據(jù)產(chǎn)品功能屬性需求,通過LuxStudio晶格軟件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)化和仿真,為客戶提供適合的晶格設(shè)計(jì)方案。

2.高彈性、高功能性材料:清鋒團(tuán)隊(duì)研發(fā)出適配于不同行業(yè)的高性能材料體系,已擁有200多項(xiàng)專利。其中最具代表性的EM高彈性材料是目前彈性體3D打印的首選材料,在回彈性、抗撕裂性、耐彎折性等方面有著異常突出的力學(xué)性能,適用于研發(fā)鞋中底、拖鞋、鞋墊、坐墊、枕頭、頭盔、工業(yè)緩沖件等彈性緩沖應(yīng)用,結(jié)合晶格結(jié)構(gòu)還可對產(chǎn)品進(jìn)行功能性以及軟硬度等方面的調(diào)整。

3.3D打印設(shè)備:清鋒科技(LuxCreo)自研LEAP?極速3D打印技術(shù),采用納米化的先進(jìn)界面離型技術(shù),實(shí)現(xiàn)打印件的連續(xù)高效成型,將面曝光光固化3D打印速率較傳統(tǒng)3D打印技術(shù)提升至100倍以上,不僅可實(shí)現(xiàn)批量化定制生產(chǎn),也可幫助企業(yè)進(jìn)行快速開發(fā),設(shè)計(jì)出來即可打印進(jìn)行驗(yàn)證。

目前,清鋒3D打印設(shè)備包含iLux系列桌面機(jī)iLux及iLux Pro;Lux系列工業(yè)機(jī)Lux 3+及Lux 3Li+,均可幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)不同規(guī)模、不同需求下的產(chǎn)品打印和測試。

4.數(shù)字化智能工廠:清鋒的智能工廠內(nèi)軟件、硬件以及材料、設(shè)計(jì)為協(xié)同工作,搭配專屬解決方案,能夠緊跟市場需求,做到秒響應(yīng)、按訂單生產(chǎn),減輕庫存壓力,減少成本,加速產(chǎn)品創(chuàng)新以及迭代周期,實(shí)現(xiàn)高度靈活的柔性制造。

工廠分布在全球,可有序按時(shí)按質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和交付,企業(yè)可以在本地進(jìn)行創(chuàng)新、測試產(chǎn)品,并直接投入生產(chǎn)。清鋒的智能工廠是一個(gè)數(shù)字驅(qū)動、云端鏈接、離散制造、低碳減排的生態(tài)系統(tǒng)。

5.“人工+自動化檢測設(shè)備”:對于產(chǎn)品品質(zhì),清鋒采用“人工+自動化檢測設(shè)備”雙重工序,并對品質(zhì)檢測制定了非常嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。以ASICS 3D打印拖鞋為例,在出廠前除了常規(guī)檢驗(yàn),清鋒還會對拖鞋做力學(xué)檢驗(yàn)測試。

工廠內(nèi)部配備專業(yè)的沖擊設(shè)備,嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試,確保每一雙鞋的力學(xué)性能,讓消費(fèi)者感受到來自ACTIBREEZE 3D SANDAL 帶來的“軟彈沖擊”以及賽后修復(fù)效果。

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(duì)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)府的高端技術(shù)人才和高管人才。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出適配于不同行業(yè)的高性能材料體系,依托自主研發(fā)的Lux系列打印機(jī)和配套軟件, 為鞋類、齒科、醫(yī)療、消費(fèi)、汽車等行業(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!