新百伦用3D打印技术为运动员量身定制跑鞋

    虽然目前已经有些人在尝试3D打印鞋子，但其中大部分人的目的主要是实验性质的，或者为了减少浪费，很少有人会真的以为当前3D打印的鞋子会比非3D打印的鞋子好。

    不过全球鞋业巨头新百伦（New Balance）正努力扭转这一印象。作为专业的运动鞋制造商，他们已经开发出3D打印的鞋子部件，可以让运动员在比赛中跑得更快。

新百伦用3D打印技术为运动员量身定制跑鞋

    具体来说，这次使运动员在赛道上获得突破的是鞋子底部提供摩擦力的鞋钉板。道理很简单，大的摩擦力就意味着更好的性能。为了得到最好的结果，这家古老的公司（新百伦公司成立于1908年）最近开始使用EOS生产的塑料材料SLS 3D打印机打印鞋钉板。

新百伦用3D打印技术为运动员量身定制跑鞋

    这其中的关键，当然是定制。而且，为了适应每个运动员的生物力学特点，新百伦会将其运动数据传给他们的EOSINT P 395 3D打印机，由其为每个运动员用塑料粉末定制鞋钉板。新百伦公司创新和工程高级经理新百伦Sean Murphy表示，“有那么多出色的证据表明3D打印工艺与我们过去开发和制造过程中使用的技术相比更加先进。我们能够根据记录的运动数据生成多个我们觉得可能时候运动员的鞋钉板，并同时提供几双钉鞋让他们试。他们会试用我们制造出的每一双鞋并做出反馈。”

     为了做到这一点，运动员会在训练时穿上内置有传感器的鞋子。这有助于确定脚与测力板的关系，生成一个所谓脚冲击的三维矢量模型。而内置在鞋子里的传感器会展示在脚冲击的过程中压力的分布信息，以及脚与鞋子的相互作用情况。当脚上的特定部分显示出高的压力值时，通常表示在某一特定时刻鞋子的这个区域的三维矢量很重要。

新百伦用3D打印技术为运动员量身定制跑鞋

    “我们建立起高压力与相应的力之间的关系，可以帮助我们确定足部每个区域相关力的分布。”Murphy说。“一个简单的例子是脚趾区域。通常情况下，你会在那里看到很高的压力值，它对应着一个推动脚跟向前进而推动人体向前的力量。我们使用参数化建模软件来处理这些数据，并确定鞋钉板摩擦元件分布的位置，计算出方位和调整元件的尺寸，并把运动员们各自的偏好或习惯在设计中一并考虑进去。所有这些数据都被送入一个CAD文件，然后它会被简单地转换成STL格式并3D打印。

新百伦用3D打印技术为运动员量身定制跑鞋

     尽管3D打印为运动鞋的开发带来了便利，但其成本并没有上升，相反还大幅降低了费用。传统上，一个鞋钉板往往需要大小不同的几个注塑模具，所有的花费高达数千美元。而这些模具通常每年都会报废或更换，在此之前能够制造数千个鞋钉板。一个模具通常代表一个产品型号。而使用EOS解决方案，激光烧结一次能3D打印越4对不同的鞋钉板，要花五到六个小时来。“通过激光烧结我们能够根据需求定制鞋钉板，流畅地调整我们的流程，以适应不同尺寸和宽度，和更新设计，无需通过需要持续资金投入的注塑成型。”业务经理Katherine Petrecca说。

新百伦用3D打印技术为运动员量身定制跑鞋

     但鞋子会跟好吗？是的，他们肯定较轻。Petrecca补充说：“使用激光烧结打印出来的鞋钉板比传统制造的版本减重百分之五。对于一个有实力的运动员来说，稍稍一点重量变化都能导致成绩的显著改变。我们使用的尼龙粉末在拉伸强度和柔韧性方面的表现当然也是优异的。”

     而根据新百伦成员和奥运会亚军 Kim Conley的体验，这当然会给运动成绩带来正面影响。Conley穿着一双带定制3D打印钉板的运动鞋参加多个重要比赛，成绩明显提高，并两次刷新了她个人的最好成绩：3000米（8：44.11）和5000米（15：08.61）。

    当然，还有一个问题：业余选手如何从中受益呢？虽然目前3D打印的鞋钉板只适用于新百伦签约运动员，但Petrecca表明，这一状况将最终改变。“由设计驱动的增材制造具备真正实现按需制造和更加个性化定制的潜力。这些鞋钉板只是我们的第一步。”她说。“随着可用材料的增加以及增材制造能力的提升，我们相信我们将能够把3D打印的产品，以某种形式带给日常消费者。”

     虽然这可能需要一段时间，但重要的是他们已经在专业运动领域迈出了第一步。

新百伦用3D打印技术为运动员量身定制跑鞋