李寧攜手博理3D打印發(fā)泡鞋來了：先打印再發(fā)泡膨脹

2023年10月，南極熊獲悉，運(yùn)動(dòng)體育巨頭李寧（Li-ning）攜手博理科技（pollypolymer）推出了3D打印發(fā)泡技術(shù)，這意味著3D打印和材料技術(shù)的創(chuàng)新又向前邁進(jìn)了一大步。

李寧公司在2018年首次推出個(gè)性化定制的3D打印鞋技術(shù)后，一直關(guān)注并持續(xù)在3D打印鞋技術(shù)上持續(xù)研發(fā)，2021年與國內(nèi)高性能材料超高速3D打印領(lǐng)軍企業(yè)博理科技合作聯(lián)合成立了“3D打印技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，針對目前3D打印鞋重量普遍較重的問題，雙方?jīng)Q定開展先3D打印再發(fā)泡的項(xiàng)目合作。經(jīng)過了一年多的時(shí)間和數(shù)百次的實(shí)驗(yàn)，雙方的科研團(tuán)隊(duì)從材料、打印工藝、設(shè)計(jì)到發(fā)泡工藝的不斷研究，終于實(shí)現(xiàn)了3D打印發(fā)泡技術(shù)的突破。

△云游3D打印版發(fā)泡后和發(fā)泡前樣品對比

傳統(tǒng)的3D打印產(chǎn)品即使采用晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整鞋重量過重的問題依然無法避免，受運(yùn)動(dòng)鞋行業(yè)超臨界發(fā)泡工藝在中底的廣泛應(yīng)用啟發(fā)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生了將3D打印和材料發(fā)泡工藝想結(jié)合的創(chuàng)新想法，在看似不可能中發(fā)現(xiàn)可能性。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)對材料配方進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將光固化樹脂與發(fā)泡體系相互融合，通過均衡材料各組分之間的化學(xué)配比，協(xié)同材料反應(yīng)順序與速度控制，研制出了既可高精度打印，又能各向同尺寸穩(wěn)定發(fā)泡的光固化3D打印材料。在打印工藝上，采用成熟的打印設(shè)備和成型參數(shù)即可快速、批量化制備目標(biāo)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，不影響現(xiàn)有打印效率。

△3D打印發(fā)泡的減震性能測試

在最關(guān)鍵的發(fā)泡過程中，將打印制品放入連續(xù)化運(yùn)行的高溫通道，打印制品在經(jīng)過一定時(shí)間和溫度的烘烤后，本體材料在可控軟化狀態(tài)下，內(nèi)部發(fā)泡體系受熱釋放氣體，打印結(jié)構(gòu)各方向同比例膨脹，直至達(dá)到設(shè)定的發(fā)泡倍率后，程序降溫以實(shí)現(xiàn)二次固化定型，最終獲得輕質(zhì)多孔、高強(qiáng)高彈、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的3D打印發(fā)泡產(chǎn)品。

本次聯(lián)合研發(fā)出全新的輕量化材料通過發(fā)泡體積膨脹，密度可低至0.5g/cm3，比傳統(tǒng)的3D打印材料降低50%以上。

△漂浮于水面的發(fā)泡3D打印版云游

產(chǎn)品發(fā)泡后是否還能滿足鞋底的減震功能和耐久性能呢？李寧運(yùn)動(dòng)科學(xué)研究中心對不同發(fā)泡比例和材料配方的發(fā)泡樣品不斷進(jìn)行性能評估，直至滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

△3D打印發(fā)泡鞋底的耐彎折性能測試

李寧團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)師說：“此次研發(fā)的3D打印發(fā)泡工藝是一大全新突破，不僅保留了3D打印參數(shù)化設(shè)計(jì)的自由度，還具有更好的舒適度，能夠創(chuàng)造出更加輕質(zhì)的產(chǎn)品?！?br /> 3D打印發(fā)泡工藝在后續(xù)新產(chǎn)品研發(fā)中會逐漸得以應(yīng)用和推廣，那就讓我們一起拭目以待吧！