高分子材料在3D打印鞋类中的应用

3D 打印，即增材制造，可以简单理解为是无数个 2D 打印进行堆叠，是以计算机三维设计模型为蓝本，将其按一坐标轴切分成无数个 2D 剖面，然后逐层打印堆积成三维实体，属于快速成型技术。

目前3D打印正在鞋业发挥越来越重要的作用。按照打印材料种类来看，以高分子材料为主的应用集中在小批量、个性化、定制化生产上，部件包括不限于运动鞋、拖鞋、中底、鞋面、鞋垫等。

目前用于3D打印鞋类应用的材料主要有热塑性弹性体（TPU、PEBA、TPEE）、光敏树脂（如聚脲树脂）、PLA等。

1、TPU

TPU具有优良的回弹性、柔韧性、耐磨性及高断裂伸长率，应用形态有树脂、粉末和长丝，适用于FDM、SLS、SLA等不同3D打印技术场景。

众多TPU厂商如万华化学、华峰、亨斯迈、科思创、路博润、巴斯夫等都推出了3D打印用的TPU材料解决方案。利用TPU 直接打印鞋子的有星世线、博理、墨分三维、Carbon等。

科思创的 Addigy® TPU 3D打印鞋类应用

PEBA具有出色的耐用性和弹性、能量回馈和抗疲劳性，同样，应用形态有树脂、粉末和长丝，适用于常见的3D打印技术，相关原料厂商有赢创、阿科玛、万华化学、新元化学、日本宇部化学等。

赢创INFINAM® TPA 4006 P超细粉末应用示意图

TPEE具有良好的韧性、回弹性、抗弯曲疲劳、抗撕裂、耐摩擦、耐化学等性能，生产厂商如塞拉尼斯，其Hytrel® TPC热塑性聚酯弹性体不仅适用于常规的鞋材发泡应用，也适用于3D打印工艺。

阿博格（Arburg）在Formnext Connect 2020展示了freeformer 3D打印鞋底，使用加工过的Hytrel® 聚酯弹性体

光敏树脂种类有聚脲树脂、聚氨酯树脂等，由预聚物、光引发剂、稀释剂等组分组成，在特定频率光照条件下发生反应，打印的物件具备高强度、耐高温、防水等特点，相关的光敏树脂及3D打印厂商有Carbon、塑成科技等。

阿迪达斯 ALPHAEDGE 4D跑鞋

5、PLA

PLA是一种生物可降解材料，也是3D打印热门应用材料之一，具有良好的拉伸强度及延展度，具有良好的透气性、透氧性，也具有隔离气味的特性，常见是通过线材形式在FDM工艺中应用，相关厂商如光华伟业。

PLA 3D打印鞋垫，摄于光华伟业

关于采用高分子材料来进行3D打印加工的厂商，有裕克施乐、博理、易加三维、Formlabs、Carbon、塑成科技、上海复志（Raise3D）、创想三维等。

3D打印技术在鞋类制造领域正逐渐革命化传统的生产流程，为缩短生产周期、个性化设计和快速原型制作提供了无与伦比的灵活性。

来源：艾邦团队综合整理

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