3D打印的应用越来越广泛，从火箭发动机到运动鞋的各种零件，都有3D打印技术的身影。在消费品领域，尤其是体育用品领域，3D打印确实“站稳了脚跟”。3D 打印广泛的定制能力，以及快速、便捷的优势，可以大大提高运动员的舒适度和运动成绩。甚至奥运会等主要组织也开始采用这些技术。2022年12月5日，南极熊获悉，著名户外运动品牌Jack Wolfskin（狼爪）利用Carbon和OECHSLER（裕克施乐）的3D打印技术，制造了一个极为舒适的背包，称为 Aerorise。
Jack Wolfskin 是一家总部位于德国的户外服装和设备生产商。该公司热衷于使用创新的技术创造高端的野外产品。他们将3D打印技术用于这款最新产品，以解决背包衬垫的通风问题。在传统的背包设计中，添加衬垫是为了让用户在背负重物时在压力点处感到舒适，但它也会导致大量背汗。
△Jack Wolfskin 转向 3D 打印，为他们的 Aerorise 背包制作更好的衬垫（图片来源：Jack Wolfskin）
为了解决上述问题，Jack Wolfskin选择了增材制造技术，Jack Wolfskin、Carbon 和 OECHSLER 创造了一款既能提供最佳负载分布又能提供出色通风的背包。新设计的缓冲系统由于符合人体工程学的形状，可以提供最佳的重量和压力分布，同时仍然提供出色的通风。来自 Carbon 的双固化弹性体 EPU 41 材料在这个过程中尤为关键。Jack Wolfskin 首席执行官 Richard Collier 说：“Aerorise 通过3D打印技术解决了背包的所有主要挑战——通风、支撑和舒适性。我们的客户会喜欢这个产品的。”
制造Aerorise 背包
如前所述，为了打造 Aerorise 背包，Jack Wolfskin 求助于由 Carbon Digital Light Synthesis™ (DLS™) 技术提供支持的 Carbon Idea-to-Production 平台。尽管 Jack Wolfskin 之前从未接触过 3D 打印设计，但它被这一过程所吸引，因为它知道 AM 和 DfAM 在提高性能优势和减少材料浪费方面提供了机会。Jack Wolfskin 对 Aerorise 背包有几个要求。最重要的是，他们需要为用户提供出色的下背部通风和区域缓冲以最大限度地减少压力点，同时还要轻巧耐用。
弹性和结构支撑等机械特性也是必须的，他们选择了Carbon EPU 41，这是一种具有高弹性的弹性体材料。使用这种材料，最终产品能够具有耐磨性，通过“晶格结构”实现高度透气性，并具有一定抓握度的表面光洁度，同时易于清洁。然而，材料并不是制造改进背包的唯一必要因素，3D 打印面板的设计也是一个重要方式。
Carbon 在设计方面的专业知识有助于创建结合耐用性、轻便性、舒适性和通风性的解决方案。特别是，使用了 Carbon Design Engine™ 软件，这是一种专有解决方案，可让设计人员在数小时内将想法转变为功能性的网格部件。晶格在 DfAM 中很受欢迎，但很难使用传统工艺制作。晶格结构有大量优势，例如几何形状可以减少材料使用，改善缓冲和阻尼，并增加透气性，所有这些在 Aerorise 背包等项目中都是至关重要的。开孔结构能够极大地改善通风、保持舒适度并改善负载控制。
△晶格结构有助于良好通风和舒适性（图片来源：Carbon）
除了设计和材料，3D 打印本身在 Aerorise 背包的创作中显然不可忽视。Carbon的合作伙伴OECHSLER 是 Jack Wolfskin 的最佳选择。OECHSLER 能够严格遵守 Jack Wolfskin 设定的两个因素：在保持工业化过程尽可能精简的同时不牺牲打印质量。OECHSLER添加了额外的支柱以加强关键区域，并降低了零件高度以缩短打印时间。这使公司能够将从原型到批量生产的打印时间缩短 40%。
集耐用性、轻便性、舒适性和通风于一身的解决方案
Aerorise 背包已经在内部进行了非常满意的测试。Jack Wolfskin 背包开发主管 Gerold Ringsdorf 指出，由于其在通风、缓冲和支撑方面的优势，没有其他背包可以与之相比。Aerorise 背包还在柔软、坚硬、舒适和支撑之间取得了很好的平衡。此次合作有望成为 Jack Wolfskin 增材制造之旅的开始。
Jack Wolfskin 设备品类经理 Magdalen Hamel 总结道：“舒适性、负载控制和通风是包装设计中由来已久的挑战。Aerorise 中展示的技术直接让徒步旅行者受益，并引领行业走向新的方向。从工程角度来看，此次设计令人印象深刻，进一步支持了Jack Wolfskin使用增材制造的信念，即通过与合作伙伴的合作，可以做出显着的改变并推动行业向前迈进。”
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