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為運動員而設(shè)計，3D打印的新型碳纖維釘鞋

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2021年10月9日，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。他們與威尼斯中長跑運動員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材料的機械特性，使他能夠?qū)⑺捻椖客葡蚨ㄖ苹蛯I(yè)化的 "最高水平"。

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

設(shè)計Pleko釘鞋

Buroni還邀請了意大利體育用品制造商Diadora來幫助設(shè)計釘鞋。他們首先對運動員的腳進(jìn)行3D掃描，并對他們的跑步和腳部運動進(jìn)行生物力學(xué)分析。Buroni說："通過掃描，我們能夠根據(jù)個人在腳部結(jié)構(gòu)和運動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)淖罴盐恢谩！痹O(shè)計完成后，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 "強大的抗彎曲特性 "的材料來制造大底、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是一種專門為PBF 3D打印設(shè)計的碳纖維填充復(fù)合材料。CRP公司于1996年開發(fā)了第一種Windform 3D打印材料，后來在2005年被Windform XT所取代，這是第一種用于SLS 3D打印的碳纖維增強復(fù)合材料。從那時起，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3D打印一個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度、抗沖擊性和熱穩(wěn)定性，以滿足部件的嚴(yán)格安全要求。Windform SP還被用于3D打印國家航空咨詢委員會（NACA）的Streamliner車輛的功能性管道。Buroni說："Windform SP即使在很薄的厚度上也能保證出色的阻力，這一特點使我能夠創(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性能。”

△Pleko的肋骨結(jié)構(gòu)旨在 "像籠子一樣 "擁抱運動員的腳，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"，這些肋骨來自大底下，包圍著鞋子。肋骨結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)承載運動員在比賽中生物力學(xué)運動所釋放的動能，設(shè)計是為了 "像籠子一樣 "擁抱運動員的腳，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整體在Windform SP中3D打印出來。最終的結(jié)果是制造了一個功能性的原型，即使在最薄的厚度上也能抗變形，同時保持靈活性。這種設(shè)計得到了類似襪子的鞋面的補充，它幾乎完全脫離了結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)保護(hù)腳部。

打印出來之后，Buroni對釘子鞋進(jìn)行了一系列測試，以評估其性能。"設(shè)計和制造技術(shù)，結(jié)合Windform SP及其機械特性，使Pleko田徑鞋具有高度的創(chuàng)新性，將整個項目的定制化和專業(yè)化提升到了最高水平，我對我的3D打印Pleko和Windform SP非常滿意"。

△Pleko釘鞋的原型

3D打印鞋類

近年來，增材制造的重量、設(shè)計優(yōu)化和個性化優(yōu)勢使其越來越多地被用于生產(chǎn)高性能鞋類。德國運動品牌阿迪達(dá)斯一直處于這一趨勢的前沿，不斷發(fā)布Futurecraft 'STRUNG'3D打印運動鞋和4DFWD中底的新版本，這是與3D打印機制造商Carbon合作創(chuàng)建的。7月，自行車鞋生產(chǎn)商Lore開始接受可定制的3D打印自行車鞋LoreOne的預(yù)訂單，這雙鞋的開發(fā)有十幾項正在申請專利的功能。最近，鞋類3D打印創(chuàng)業(yè)公司Zellerfeld3D打印了一個獨特的運動鞋系列 "HERON01"，它聲稱有可能 "更好地重塑鞋類"。這款防滑跑鞋采用了類似于蒼鷺腳的鱗片式設(shè)計，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。