解釈：3Dプリントは靴製造の分野で使用されている

出典: 3Dプリンティング技術リファレンス

靴に新しいトレンドが生まれると、スポーツ分野が真っ先に先導しますが、3D プリントされた靴も例外ではありません。近年、ニューバランス、アディダス、ナイキ、ピークなどのスポーツブランドが3Dプリントスポーツシューズを発売し、幅広い注目を集めるとともに、技術自体も徐々にこの分野に根付きつつあります。次に、靴製造における 3D プリントの技術、材料、製造の特徴について詳しく見ていきます。

1. 製造特性
1.金型を使わない製造。 3D プリンティングにより、製造に従来の金型が不要になり、この技術を使用することで高性能なスポーツシューズをより効率的かつ迅速に作成できます。

2. 複雑な製造。 3D プリントの利点の 1 つは、従来の方法では製造できない複雑な多孔質グリッド構造を製造できることです。この 3D プリントの利点は、靴製造の分野で十分に活用されています。より軽量な材料の使用と軽量構造設計により、スポーツシューズの製造に旋風が巻き起こっています。

3. パーソナライズされた製造。バイオメカニクスや歩行の研究に基づき、人々は靴に対してさまざまな個別の要求を持っていますが、現在、ほとんどの人は新しい靴を履くときに「靴に合わせて足を切る」だけです。足の健康スキャナーに3Dスキャンやイメージングなどの先進技術を統合し、さらに3Dプリントすることで「足に合わせた靴作り」が可能になります。

デザインの自由度に加えて、3D プリントは靴の製造においてさまざまな利点をもたらします。
設計と開発の時間を短縮し、生産プロセスの柔軟性を高め、不要な在庫を減らし、顧客の好みとスキャンデータに基づいてフットウェアをパーソナライズします。もちろん、3D プリントは靴の製造、主に靴底の製造に使用されます。

2. 製造技術と材料 現在、靴の大量生産に使用されている 3D プリント技術には、主に熱溶解積層法 (FDM)、選択的レーザー焼結法 (SLS)、CLIP 連続光硬化法などがあります。

1. FDM技術 代表ブランド：フィーツ
代表的材料: リサイクル可能な材料（指定なし）
特徴: 伸縮性、通気性、完全にカスタマイズ可能

FDM 技術を使用して靴を作ることは、SLS や CLIP ほど高速で大量生産できるわけではありません。他の 2 つの技術と比較すると、この技術の応用ではパーソナライゼーションが重視されます。 FDM を使用して靴を印刷する最も有名なブランドは Feetz です。同社の目標は、各人の足にぴったり合う独自の靴を作成することです。さらに、FDM は靴底だけでなく靴全体を印刷します。

写真を撮って足のサイズを測ります

靴全体のFDM印刷

ユーザーは、さまざまな角度から撮影した各足の写真を 3 枚ずつ FeetZ に送信するだけです。 FeetZ はその後、特殊なソフトウェアを使用して画像を 3 次元モデルに変換し、新しい素材と 3D 印刷技術を使用して、SizeMe というブランド名の靴を作成します。 FeetZ は、7 日以内にぴったり合う靴をお届けすることを顧客に約束します。

2. SLSレーザー焼結技術 代表ブランド：ニューバランス、ピーク代表素材：TPU熱可塑性ポリウレタン特徴：耐摩耗性、優れた弾力性、優れた耐荷重性、耐衝撃性、衝撃吸収性能

レーザー焼結TPUパウダープリントミッドソール

レーザー焼結スポーツシューズミッドソール構造

3Dプリントされたニューバランスの完成品

TPUパウダーをレーザー焼結して形成されたミッドソールは、多層中空グリッド構造を持ち、柔軟性、強度、重量、耐久性の最適なバランスを実現し、運動中の足への圧力を最小限に抑えることができます。

3. CLIP連続光硬化 代表ブランド：アディダス
代表的な材質：EPU弾性ポリウレタン特徴：耐摩耗性、高弾性、高引裂抵抗

アディダスフューチャークラフト 4D は、ミッドソール内の機能領域を正確に調整し、ミッドソールのかかとと前足部に異なる格子構造を提供することで、ランニング時のさまざまなクッション力のニーズに対応し、フットウェアの機能的パフォーマンスを新たなレベルに引き上げます。 CLIP は、アディダスの高性能モノリシックミッドソールの複雑なパフォーマンス設計要件を解決します。

3. オーダーメイドの靴

現在、多くのショッピングモールの靴売り場では、スキャン装置が見受けられます。その上に立つだけで、足の3次元データが生成されます。これは、生活における3D技術の応用の最も直接的な現れと言えます。

3D足スキャン

足データを生成する

消費者はスキャン装置の上に立ち、3秒間スキャンすると、左右の足の長さ、足指の周囲、足指の先端の高さ、親指の幅など20項目の詳細なデータを含む足の健康レポートが生成されます。同時に、システムはデータ分析に基づいて靴の空洞を自動的に生成し、靴工場は靴の空洞の外側に素材とスタイルをパッケージ化して、消費者専用の靴をカスタマイズします。さらに、システムで分析されたデータにより、被験者がハイアーチ、扁平足、外反母趾などの疾患に罹患しているかどうかも判定でき、患者に個別の医療支援を提供することができます。

4. 比較 従来、ほとんどの靴のミッドソールは、射出成形による発泡材料で作られており、ミッドソールのデザインと特性が大幅に制限されています (私たちが履くスポーツシューズの裏底が基本的に発泡体であるという事実を考えてみてください)。これは無駄が多く、コストもかかります。

伝統的な射出成形スポーツシューズのミッドソール構造

3Dプリントシューズは衝撃吸収性と快適性を重視しており、独自の中空格子構造により、従来の製造と同じ強度、靭性、機械的特性を実現できます。独自の中空構造により外部荷重を均等に分散し、積載量を確保しながら軽量化を実現します。

3Dプリントシューズのテスト

この中空構造は空間格子に似ており、多数のセルを複製して配列することでデザイン上実現されています。セルのサイズと形状を設計することで、格子の密度と多孔度を調整できます。より高い強度が必要な領域では、より高密度またはより高い構造強度のセルを設計できます。衝撃吸収が必要な領域では、大きなセル構造の数を増やすことで、ソール構造、強度、靭性、クッション性を変えるという目的を達成できます。つまり、格子構造を設計することで、デザイナーは独自の機能を備えたランニングシューズを設計するという目標を達成できるのです。

V. 結論

靴作りのための 3D プリントは、確かに非常に優れたアプリケーションです。上記で述べた多くの利点を考慮すると、一般的に普及する傾向にあるでしょう。現在、市場には多くのブランドがありますが、価格はまだ比較的高いです。最後に、参考までにブランドの写真を投稿します。

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