为运动员而设计,3D打印的新型碳纤维钉鞋

2021年10月9日,3D打印材料和服务提供商CRP Technology利用3D打印技术和Windform SP碳纤维材料制造了一种创新的田径鞋。他们与威尼斯中长跑运动员Miro Buroni合作,利用粉末床(PBF)激光烧结技术,3D打印了这双名为Pleko的钉鞋。Buroni表示:3D打印所提供的灵活性以及Windform SP材料的机械特性,使他能够将他的项目推向定制化和专业化的 "最高水平"。

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


设计Pleko钉鞋
      Buroni还邀请了意大利体育用品制造商Diadora来帮助设计钉鞋。他们首先对运动员的脚进行3D扫描,并对他们的跑步和脚部运动进行生物力学分析。Buroni说:"通过扫描,我们能够根据个人在脚部结构和运动性能方面的需求建立鞋的模型。此外,扫描和生物力学分析使我们能够了解大底下鞋钉的最佳位置。”设计完成后,Buroni找到CRP 公司提供3D打印技术和材料。Pleko鞋需要一种具有 "强大的抗弯曲特性 "的材料来制造大底、中底和罗纹结构,以确保在比赛中向鞋子传递最佳力量。
      CRP 公司的顶级复合材料Windform SP是合适的结构材料。

△Pleko鞋是用CRP 公司的Windform SP碳纤维复合材料3D打印


CRP的Windform SP碳纤维复合材料
       Windform SP是CRP公司用于PBF激光烧结的系列复合材料中的一种碳纤维填充材料。他们目前的Windform系列包括F1、XP、SP、FR、GT、LX、RL和FR2复合材料,最近增加的Windform RS是一种专门为PBF 3D打印设计的碳纤维填充复合材料。CRP公司于1996年开发了第一种Windform 3D打印材料,后来在2005年被Windform XT所取代,这是第一种用于SLS 3D打印的碳纤维增强复合材料。从那时起,Windform TOP-LINE复合材料系列已被部署到一系列高要求的原型设计和终端应用中,如电池的电池袋框架和袖珍卫星及部署器。
      安全系统公司以前曾利用Windform SP来3D打印一个功能性安全气囊外壳的容器原型。这款材料需要保持足够的强度、抗冲击性和热稳定性,以满足部件的严格安全要求。Windform SP还被用于3D打印国家航空咨询委员会(NACA)的Streamliner车辆的功能性管道。Buroni说:"Windform SP即使在很薄的厚度上也能保证出色的阻力,这一特点使我能够创造出具有完美脚部包裹性的钉鞋,这有利于提高舒适度和增强性能。”

△Pleko的肋骨结构旨在 "像笼子一样 "拥抱运动员的脚,以改善跑步技术


3D打印Pleko钉鞋
       CRP 公司不仅负责3D打印Pleko的大底、中底和鞋钉,而且还负责打印鞋子的 "肋骨",这些肋骨来自大底下,包围着鞋子。肋骨结构负责承载运动员在比赛中生物力学运动所释放的动能,设计是为了 "像笼子一样 "拥抱运动员的脚,以促进跑步技术的改善。为了达到这种效果,CRP技术公司将大底、中底、针脚和肋骨作为一个整体在Windform SP中3D打印出来。最终的结果是制造了一个功能性的原型,即使在最薄的厚度上也能抗变形,同时保持灵活性。这种设计得到了类似袜子的鞋面的补充,它几乎完全脱离了结构,负责保护脚部。
     打印出来之后,Buroni对钉子鞋进行了一系列测试,以评估其性能。"设计和制造技术,结合Windform SP及其机械特性,使Pleko田径鞋具有高度的创新性,将整个项目的定制化和专业化提升到了最高水平,我对我的3D打印Pleko和Windform SP非常满意"。

△Pleko钉鞋的原型


3D打印鞋类
      近年来,增材制造的重量、设计优化和个性化优势使其越来越多地被用于生产高性能鞋类。德国运动品牌阿迪达斯一直处于这一趋势的前沿,不断发布Futurecraft 'STRUNG'3D打印运动鞋和4DFWD中底的新版本,这是与3D打印机制造商Carbon合作创建的。7月,自行车鞋生产商Lore开始接受可定制的3D打印自行车鞋LoreOne的预订单,这双鞋的开发有十几项正在申请专利的功能。最近,鞋类3D打印创业公司Zellerfeld3D打印了一个独特的运动鞋系列 "HERON01",它声称有可能 "更好地重塑鞋类"。这款防滑跑鞋采用了类似于苍鹭脚的鳞片式设计,不需要缝合或粘合剂,因此在使用寿命结束后可以完全回收。


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