3D打印技術對鞋類品牌設計與生產帶來的影響研究

摘要：3D打印技術是以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末金屬或塑料物質進行逐層打印，使構造物體能夠快速成型的技術，將其運用在鞋類品牌的設計與生產中，能夠大幅優(yōu)化相關工作質量與效率。為此，本文將圍繞3D打印技術進行分析討論，并提出該技術對鞋類品牌設計與生產帶來的影響，從而幫助制造類企業(yè)提高設計與生產的合理性與科學性，實現(xiàn)經濟高速增長的目標。

關鍵詞：鞋類品牌生產;鞋類品牌設計;3D打印技術

引言：隨著信息時代的到來，人們的對鞋類產品的需求度更高，更新?lián)Q代的速度也大幅度提升，如果相關品牌的設計與生產得不到有效提高，會難以適應新時代的發(fā)展浪潮，最終被激烈的行業(yè)市場所淘汰，因此制造企業(yè)需要進一步加強相關技術的更新與升級，將3D打印技術替換傳統(tǒng)的手工描繪方法，確保設計內容更符合消費者的使用需求。

一、3D打印技術分析

（一）技術類型

當前3D打印技術主要分為：光敏樹脂材料3D打印技術，即是在一定波長的紫外線照射下，使添加光敏劑的聚合物產生聚合反應，完成模型的固化。但該方法由于材料局限性較高，且應用條件較為單一，無法大規(guī)模進行普及，且材料費用也較為昂貴，因此使用并不廣泛;FDM技術，是將材料進行受熱融化處理，再將膠狀物通過噴頭擠壓而出，之后進行凝固定型，該方法的使用材料種類眾多，如PLA、PC、尼龍等都可作為打印機的應用原料，因此其應用范圍較廣，是當前使用較普遍的打印技術之一;激光燒結技術，與光敏樹脂材料打印技術原理相似，都是以激光器進行紫外線照射為打印條件，只是材料通常以金屬粉末、陶瓷粉末為主，雖然打印效率與之相比較低，但勝在材料價格低廉、工藝技術便捷，具有良好的成品強度。

（二）打印材料

打印材料可分為：金屬材料，包含鋼鐵、合金等物質，能夠以金屬粉末作為3D打印的原材料，制作相關機械部件與設備零件，雖然制造成品的硬度較高，但產品的精細度較低，缺少良好的后期調節(jié)功能。但合金物質則不同于鋼鐵粉末，其本身具有良好的抗腐蝕性，因此制造的相關產品不僅具有較強的韌性，還能保持優(yōu)良的精細度，并且將其運用在3D打印過程中能夠提高原材料的利用率，減少不必要的成本支出，從而提高加工效率;樹脂材料，是鞋模打印的主要生產材料，也是當前使用效率最高的3D打印原料，其制造出的相關產品能夠完整保持樹脂的高強度、高平整度特性，并且由于材料來源廣泛，能夠使鞋子生產速度得到大幅度優(yōu)化，即使是款式較為復雜的鞋類，也能以多只同時打印的方法進行大量生產。

二、3D打印技術對鞋類品牌設計與生產帶來的影響

（一）優(yōu)化結構造型

對于鞋類設計來說，最重要的莫過于符合當前市場環(huán)境的實際需求，確保產品具有獨特的設計結構與使用價值，能夠依照時代發(fā)展的變化進行設計內容的及時變更。這就需要設計者具有良好的設計理念，能夠將特色化、個性化的想法付諸實踐，使鞋類的結構造型可以得到完整呈現(xiàn)，因此選擇適合的設計載體尤為重要。3D打印技術不同于傳統(tǒng)的鞋子生產方法，能夠使結構造型更加立體、更直觀化，不必使用定性材料或進行材料的拼接、搭縫進行產品塑型，導致產品存在較大的局限性，而是通過使用模具，來確保成品鞋可以最大程度的符合設計需求，即使是結構復雜的鞋底，仍然能夠通過塑化、固形的方式準確制作出來。

（二）縮短生產流程

以往的鞋子生產流程需要設計人員先制定計劃稿件，進行樣式的擬定，再根據(jù)版型下料、縫合、整型出樣，之后對相關樣式進行校檢、測驗，保證其準確無誤后，才可進行批量生產，并且在生產過程中，還需要動用大量的人力資源，進行皮料的裁剪、修整，再選取合適皮料后由制版師進行排版、二次裁切，才可完成整個工序，這種方法不僅生產效率較低，工序流程過于繁瑣，還會造成大量的資源浪費與不必要的財產損失。而3D打印技術則可有效解決此類問題，在實際使用時，省去了繁瑣的制造過程，只需進行設計、建模和打印即可完成整個生產流程，由于使用的是模型化制造，在更改時也只要對標準模樣進行修改即可，大大減少了人力資源的使用和材料的支出。此外，在設計人員將設計圖紙信息轉換為三維模型的構建參數(shù)后，需要將信息再次傳遞回打印機，使該設備能夠將合適的材料一層層打印出來，形成最終的實際產物，從而有效縮短生產周期，提高工作效率。

（三）設計個性化

一方面是人們對鞋的需求越來越高，一對一私人訂制服務已經越來越普及，因此提高鞋類品牌設計的個性化和獨立性是時代發(fā)展的必然趨勢。3D打印機十分適合根據(jù)用戶的特殊需求進行少量產品的定制生產，不同于以往鞋楦采用的削減、打磨等處理方式，既浪費大量的應用材料，又加大了制作時間。其采用的腳部掃面系統(tǒng)能夠直接對用戶的腳底部、甚至腳印進行數(shù)據(jù)采集，并通過3D建模的方法，為客戶制定舒適的鞋子。另一方面，3D打印技術能夠利用其設計時間短、制作成本低的特點進行大量新設計思想的實驗與驗證，使設計難度高、制造要求復雜的鞋子也能夠在短時間內被生產出來，降低了以往人為加工時可能出現(xiàn)的相關誤差，進一步提高了制作的精準度，并且3D建模技術可以幫助用戶與設計方進行在線互聯(lián)網溝通，雙方能夠根據(jù)虛擬信息圖像進行實時討論與分析，從而根據(jù)具體問題進行及時反饋，避免相關矛盾在轉述的過程中出現(xiàn)遺漏，也有效防止層層下達下信息失真產生的可能。

（四）功能性優(yōu)化

鞋類的種類眾多，有為了追求時尚前沿設計的、有為了舒適便捷設計的，根據(jù)實際需求的不同，產品的功能性也各不一致。為了進一步提高鞋類產品的使用性能，確保其能夠高度適應實際環(huán)境，相關企業(yè)需要進一步推出3D打印鞋款，以此順應時代發(fā)展的潮流。比如對于運動鞋來說，其本身的實用性能極為關鍵，在運用3D打印技術進行生產時，需要確保材料和模具的高質量，并利用批量生產的優(yōu)勢，將制作時間進一步縮短，保證成本與生產污染得到大幅度降低，并且3D打印技術也將理想狀態(tài)的網狀結構得以實現(xiàn)，網狀結構本身具有良好的透氣性和減震作用，在激烈運動中能夠有效保護人員的腳部，避免外部受力對人身體健康產生的影響。而3D打印技術本身應用原料為尼龍，具有良好的韌性和受力強度，能夠有效進行壓力的緩沖，并且其打印時使用的TPU粉末材料具有良好的防水、防污性，可以確保鞋幫面的光滑、整潔。當前我國知名運動品牌匹克即是運用了3D打印技術進行運動鞋的生產，使鞋子在保證高運動性能的同時，進一步提高了其透氣性能，減少了在運動過程中產生的摩擦，進而使鞋子的使用壽命得到大幅度延長。

結論：綜上所述，通過對3D打印技術的技術類型、打印材料進行分析研究，提出其對鞋類品牌設計與生產帶來的結構造型優(yōu)化、生產流程縮短、設計個性化、功能性優(yōu)化等積極影響，從而使鞋類品牌設計與生產質量得到大幅度提升，提高相關工作效率，便于設計人員更好的運用3D打印技術，加強制造企業(yè)的經濟效益，為人們帶來更好的服務。

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作者簡介：郭劍鋒（1980.6.23），男，漢族，湖南益陽人，本科，助教，研究方向：鞋類繪圖設計，鞋品CAD，犀牛建模，鞋靴設計。

湖南工藝美術職業(yè)學院 湖南 益陽 413000