近日，3D打印公司Carbon表示，3D打印多种弹性体材料的复杂多样网格结构将使其能够影响甚至扰乱当前的泡沫塑料行业。也就是说，虽然当前的泡沫塑料仍然发挥着舒适性、安全性的作用，但Carbon相信其定制化的3D打印结构将以其独特的优势取代部分的泡沫塑料市场。当前的泡沫塑料应用，可以把它区分为消费级和工业级的应用。
泡沫塑料按其泡孔结构可分为闭孔、开孔和网状泡沫塑料。闭孔泡沫塑料所有泡孔几乎都是不连通的。开孔泡沫塑料所有泡孔几乎都是连通的。几乎不存在泡孔壁的泡沫塑料称作网状泡沫塑料。
消费级的泡沫塑料用途广泛，硬质泡沫塑料可做热绝缘材料和隔音材料，管道和容器等的保温材料，漂浮材料及减震包装材料等；软质泡沫塑料主要做衬垫材料，泡沫人造革等。
工业级应用方面，用反应注射成型制得的玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料，已用作飞机、汽车、计算机等的结构部件；而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料，质轻而耐高温，已用于航天器中。此外，高性能化已成为泡沫塑料研究的新方向和热点。 高性能泡沫塑料可以作为承载的结构材料在航空、航天、交通运输等领域使用， 如卫星太阳能电池的骨架、火箭前端的整流罩、无人飞机的垂直尾翼和巡航导弹的弹体弹翼、舰艇的大型雷达罩等。
Carbon公司认为其3D打印材料可以部分取代现有的泡沫塑料市场，包括跑鞋的缓冲底以及头盔的缓冲材料。这主要源于Carbon能够根据用户的需求自动生成点阵结构。更具体地说，使用Carbon的软件，用户可以简单地输入零件的设计约束（例如重量和尺寸）及其所需的机械性能，即可获得满足其特定需求的点阵结构材料。
图片：与泡沫塑料的线性负荷 – 压缩相比，九种例子显示具有可调的负荷 – 压缩Carbon 3D打印结构 正如Carbon公司所解释的那样，Carbon的解决方案能够消除设计过程中的不确定性并消除猜测必要，将点阵参数的每个独特组合与基础材料结合在一起，从而产生具备所需要达到性能的独特材料。
点阵软件也能够生成具有不同点阵结构的产品，这意味着可以在单个产品的不同位置上设置不同的密度以实现机械性能。传统上的一些安全产品需要多个泡沫部件的组装过程，而3D打印可以在单一产品中形成不同的功能性能区域。通过Carbon可调节的点阵解决方案，设计人员可以使用同一种材料制造出由单一部件制成的整体式部件，并带有多个不同机械性能表现的功能性区域。
Carbon公司表示，这种可控的机械性能实现能力可能会对目前依靠泡沫材料提供舒适感的应用（例如软垫椅子或头枕）以及安全方面的应用（例如头盔）或者运动领域的应用（例如运动器材或运动鞋）等带来商业机会。
尤其是闭孔弹性体泡沫材料没有透气性，这在某些应用场景下会造成不适感觉。3D打印的点阵结构提供了透气性的好处（因为它们是开放的结构），并且实际上可以通过调节点阵结构的密度分布来改善舒适性。
对于目前使用泡沫聚苯乙烯（EPS）泡沫来吸收冲击力的应用领域，例如头盔和汽车座椅等。 Carbon声称，其可调3D打印结构可以带来相同的冲击吸收效果，同时在设计方面也提供了明显的优势。
目前，就Carbon已经与运动品牌阿迪达斯的合作来说，其创新的3D打印Futurecraft 4D鞋中底已经投入批量生产。这其中，Carbon3D打印的弹性结构可以取代通常用于生产运动鞋中底的EVA泡沫。
根据Carbon公司，Carbon和阿迪达斯将鞋类的功能性能推向了一个新的高度。鞋中底在脚后跟和前脚有着不同的点阵结构，以满足跑步时脚部的区域的不同缓冲需要。
来源：3D科学谷
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