基于3D打印工藝的鞋類產品創新設計

孫帆 張欣

摘 ? 要：隨著消費量的不斷提高，傳統制鞋的技術顯然難以適應現代人的審美理念。但隨著3D打印的誕生，鞋業有了新的發展機遇。3D打印在制鞋業中的應用技術可以促進鞋類產品造型的迅速形成，使鞋類的造型發揮出豐富的作用，使其更加多樣化。本文試圖通過研究模塊化設計方法的功能和意義來解決大量鞋類浪費的問題。本文對目前鞋業在可持續發展方面的趨勢進行了深入研究。基于這項研究的結果，本文試圖提出并開發一種具有環保意識和創新模塊的鞋類產品創新設計。

關鍵詞：3D打印技術 ?鞋品設計 ?創新設計

中圖分類號：TP391.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0115-02

根據權威數據的統計，在地球上，物質資源日益減少，但人的欲望是無限的，以至于顯著增加資源的利用率。然而，目前還沒有相關的平臺，可以有效地解決這個問題，使鞋子能夠長期使用。因此我們創建了一個特殊的鞋店——踏破鐵鞋無覓處事務所，使用3D印刷的鞋底和設計的新鞋——采用鞋底的替代方法來解決這個問題，使用3D打印技術修復和單獨的鞋底夾層，外底這兩個為主要方向。

1 ?鞋履生命周期環節的基本分析

1.1 鞋履生產方式概述

鞋類是人類文明史上產生的最早的產品之一。最早的鞋類業務，它們基本上是屬于手工藝品的生產方法。從20世紀80年代中期以來，現代鞋類業務已開始進入大規模化的生產階段。伴隨著現代技術的日益進步，制鞋業也開始發生了巨大的變化。新的技術，新的材料，新的工藝和新的制作設備的出現，這些極大地促進了鞋業的發展和創新。

1.2 鞋履生產制造環節分析

在現代，大多數的鞋類產業主要依賴于鞋的生產機械和設備來進行生產，從縫紉到硫化，成型，粘膠，注塑，從鞋部分的生產到部件組裝，制鞋的設備類型越來越完整。制鞋設備的運行需要大量的煤炭資源。此外，在每一個生產過程，可能會有化學氣體或物質對人體造成傷害。

2 ?鞋類創新設計中的應用

2.1 鞋類風格設計

在鞋類設計中，時尚和休閑的鞋子風格設計方面，3D打印的技術顯示出比較明顯的優勢。在時尚休閑鞋的造型方面，3D打印創造出無限可能，很多傳統工藝方法不能實現的造型，計算機3D建模對這些復雜的造型能夠有所創造，流暢的線條，鏤空的結構，相關的科幻元素，幾何圖案，前衛造型、特殊材料、精密成型等都能設計得很好。

2.2 鞋楦模具

鞋楦是鞋的靈魂、鞋的起源，它不僅決定了你的鞋的形狀和款式，更決定了鞋是否適合腳，是否能保護腳。傳統的鞋楦通過注塑、沖壓、鍛造、鑄造等方式，包括沖壓方式的特點，由于其高強度弱都不合適進行三維打印和工藝制造，但塑料模具和鑄造模具的設計開發與制造，這些都可以采用三維印刷技術。引入三維印刷，增加了鞋楦生產的更新，更高效、更科學、更環保的方法。

2.3 鞋面材料

在3D打印技術的逐漸進步的前提下，開始對3D鞋幫材料的生產進行研究的公司也越來越多。Sha Play Struth在美國開發的新型的運動鞋鞋面——30-Grid技術，該技術利用了尼龍、聚酯和酰胺等生物質原材料，利用3D打印技術，打造出一款結實又時尚的網布鞋面。整只鞋不僅輕便而且結實。所以，3D打印技術的引進，擴大了鞋材的品種、結構、風格和上成型工藝，從視覺和功能上能給人們帶來了不一樣的體驗。

2.4 鞋底

3D打印技術創造的鞋底不同于傳統的拼接、粘合和縫合而形成的鞋底，3D鞋底的打印是一次性就能夠成型的。在2015年，Newbalance對SLS工藝進行利用，將DuraformFlex和TPU材料進行混合，印制產生有減震作用的中底跑步鞋。Nike的第三代3D打印鞋就是采用這種SLS激光燒結的技術來制造。

3 ?可更換的設計方案

3.1 鞋底與鞋面可更換式

為了滿足公眾的腳的舒適，我們也借鞋子可以替換的方式。氣墊的鞋子，運動鞋，休閑鞋，皮鞋等等，這些我們穿的鞋子，都可以采用不同的鞋底來進行組合。提出更好、更完美的解決方案以滿足消費者的個人需求，并采取的道路“柔性制造3D鞋+個性化定制”。

對可以改變鞋子幫面的款式，進而開發出不同的連接方式，鞋幫的連接工具有拉鏈、按扣、裝飾帶等，都可以利用這些工具來實現和連接零件、拆卸等功能，使變鞋子的款式得以改變。

3.2 鞋面可更換式

就算鞋子的質量很好，穿很長一段時間也會產生臭味。建議可以改變更換鞋面，這樣你就可以對鞋類資源重復利用。對于這種幫面的裝飾部分可替換的鞋子，開發了一種鞋，用不同的裝飾物品，包括各種各樣的花邊，裝飾花，鏈子，流蘇等一系列裝飾物件，這種設計是可移動的裝飾部分，去除功能一般是可以通過尼龍搭扣，四合扣等連接部分來實現的，同時推出方法還有買鞋送鞋帶的花式系法相關的小卡片，還可以配合知名鞋廠，進行合作，擴大內需，實現利潤的最大化。

3.3 自行更換式

為了這些設計的長期發展，建議開展相關的網絡的銷售活動，不同的產品 - 鞋墊，外底，鞋面和鞋帶，這些作為特殊的零件進行銷售，還配備交貨的說明書和更換的小工具。

此外，結構的改進是在考慮實際的問題進行穿耐用性的測驗。經過反復的實驗，結構如外緣入口11和連接的唯一圖1所示。本實用新型的設計包括鞋主體1、鞋管2，裝飾塊3和鞋底4，其中鞋主體1是提供一個可拆卸連接到進氣通孔11 ，11和裝飾塊3都是可拆卸進行連接的，一個多元化小孔41圓周上，均勻排列，表面和螺栓5使整體鞋的底部主體1通過連接孔41形成一體。鞋主體1可以把整體的鞋底4通過螺栓5進行連接，這是非常牢固的。這種鞋是可以實現鞋風格的變化，通過改變鞋底4或鞋主體1，也可以添加鞋管2和裝飾塊3對鞋子的風格進行改變，來實現互換性的鞋子的風格，從而減少資源的利用率。

4 ?結語

現在社會的發展告訴我們，大多數企業的產品開發都將符合綠色環保的理念。期待新產品有助于鞋子的重組，滿足功能鞋更換的需求背景下，對人們具有重要的意義。隨著技術的發展和跨界融合技術的發展，3D打印技術將使鞋類設計推向數字化，個性化，智能化和網絡化的發展。現在市場上有鞋子可供選擇。一直是自上而下，在休閑，時尚，潮流已經成為當今的流行趨勢，鞋面拆除重組將是鞋中最突出的鞋類產品之一，在鞋款的基礎上，發展時尚外觀同樣還能具有“一種鞋多穿”特殊新鞋的功能，無論從倡導還是省錢的環保角度來看，這些設計都是有必要的。

參考文獻

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