3D打印技术对鞋类品牌设计与生产带来的影响研究

摘要：3D打印技术是以数字模型文件为基礎，运用粉末金属或塑料物质进行逐层打印，使构造物体能够快速成型的技术，将其运用在鞋类品牌的设计与生产中，能够大幅优化相关工作质量与效率。为此，本文将围绕3D打印技术进行分析讨论，并提出该技术对鞋类品牌设计与生产带来的影响，从而帮助制造类企业提高设计与生产的合理性与科学性，实现经济高速增长的目标。

关键词：鞋类品牌生产;鞋类品牌设计;3D打印技术

引言：随着信息时代的到来，人们的对鞋类产品的需求度更高，更新换代的速度也大幅度提升，如果相关品牌的设计与生产得不到有效提高，会难以适应新时代的发展浪潮，最终被激烈的行业市场所淘汰，因此制造企业需要进一步加强相关技术的更新与升级，将3D打印技术替换传统的手工描绘方法，确保设计内容更符合消费者的使用需求。

一、3D打印技术分析

（一）技术类型

当前3D打印技术主要分为：光敏树脂材料3D打印技术，即是在一定波长的紫外线照射下，使添加光敏剂的聚合物产生聚合反应，完成模型的固化。但该方法由于材料局限性较高，且应用条件较为单一，无法大规模进行普及，且材料费用也较为昂贵，因此使用并不广泛;FDM技术，是将材料进行受热融化处理，再将胶状物通过喷头挤压而出，之后进行凝固定型，该方法的使用材料种类众多，如PLA、PC、尼龙等都可作为打印机的应用原料，因此其应用范围较广，是当前使用较普遍的打印技术之一;激光烧结技术，与光敏树脂材料打印技术原理相似，都是以激光器进行紫外线照射为打印条件，只是材料通常以金属粉末、陶瓷粉末为主，虽然打印效率与之相比较低，但胜在材料价格低廉、工艺技术便捷，具有良好的成品强度。

（二）打印材料

打印材料可分为：金属材料，包含钢铁、合金等物质，能够以金属粉末作为3D打印的原材料，制作相关机械部件与设备零件，虽然制造成品的硬度较高，但产品的精细度较低，缺少良好的后期调节功能。但合金物质则不同于钢铁粉末，其本身具有良好的抗腐蚀性，因此制造的相关产品不仅具有较强的韧性，还能保持优良的精细度，并且将其运用在3D打印过程中能够提高原材料的利用率，减少不必要的成本支出，从而提高加工效率;树脂材料，是鞋模打印的主要生产材料，也是当前使用效率最高的3D打印原料，其制造出的相关产品能够完整保持树脂的高强度、高平整度特性，并且由于材料来源广泛，能够使鞋子生产速度得到大幅度优化，即使是款式较为复杂的鞋类，也能以多只同时打印的方法进行大量生产。

二、3D打印技术对鞋类品牌设计与生产带来的影响

（一）优化结构造型

对于鞋类设计来说，最重要的莫过于符合当前市场环境的实际需求，确保产品具有独特的设计结构与使用价值，能够依照时代发展的变化进行设计内容的及时变更。这就需要设计者具有良好的设计理念，能够将特色化、个性化的想法付诸实践，使鞋类的结构造型可以得到完整呈现，因此选择适合的设计载体尤为重要。3D打印技术不同于传统的鞋子生产方法，能够使结构造型更加立体、更直观化，不必使用定性材料或进行材料的拼接、搭缝进行产品塑型，导致产品存在较大的局限性，而是通过使用模具，来确保成品鞋可以最大程度的符合设计需求，即使是结构复杂的鞋底，仍然能够通过塑化、固形的方式准确制作出来。

（二）缩短生产流程

以往的鞋子生产流程需要设计人员先制定计划稿件，进行样式的拟定，再根据版型下料、缝合、整型出样，之后对相关样式进行校检、测验，保证其准确无误后，才可进行批量生产，并且在生产过程中，还需要动用大量的人力资源，进行皮料的裁剪、修整，再选取合适皮料后由制版师进行排版、二次裁切，才可完成整个工序，这种方法不仅生产效率较低，工序流程过于繁琐，还会造成大量的资源浪费与不必要的财产损失。而3D打印技术则可有效解决此类问题，在实际使用时，省去了繁琐的制造过程，只需进行设计、建模和打印即可完成整个生产流程，由于使用的是模型化制造，在更改时也只要对标准模样进行修改即可，大大减少了人力资源的使用和材料的支出。此外，在设计人员将设计图纸信息转换为三维模型的构建参数后，需要将信息再次传递回打印机，使该设备能够将合适的材料一层层打印出来，形成最终的实际产物，从而有效缩短生产周期，提高工作效率。

（三）设计个性化

一方面是人们对鞋的需求越来越高，一对一私人订制服务已经越来越普及，因此提高鞋类品牌设计的个性化和独立性是时代发展的必然趋势。3D打印机十分适合根据用户的特殊需求进行少量产品的定制生产，不同于以往鞋楦采用的削减、打磨等处理方式，既浪费大量的应用材料，又加大了制作时间。其采用的脚部扫面系统能够直接对用户的脚底部、甚至脚印进行数据采集，并通过3D建模的方法，为客户制定舒适的鞋子。另一方面，3D打印技术能够利用其设计时间短、制作成本低的特点进行大量新设计思想的实验与验证，使设计难度高、制造要求复杂的鞋子也能够在短时间内被生产出来，降低了以往人为加工时可能出现的相关误差，进一步提高了制作的精准度，并且3D建模技术可以帮助用户与设计方进行在线互联网沟通，双方能够根据虚拟信息图像进行实时讨论与分析，从而根据具体问题进行及时反馈，避免相关矛盾在转述的过程中出现遗漏，也有效防止层层下达下信息失真产生的可能。

（四）功能性优化

鞋类的种类众多，有为了追求时尚前沿设计的、有为了舒适便捷设计的，根据实际需求的不同，产品的功能性也各不一致。为了进一步提高鞋类产品的使用性能，确保其能够高度适应实际环境，相关企业需要进一步推出3D打印鞋款，以此顺应时代发展的潮流。比如对于运动鞋来说，其本身的实用性能极为关键，在运用3D打印技术进行生产时，需要确保材料和模具的高质量，并利用批量生产的优势，将制作时间进一步缩短，保证成本与生产污染得到大幅度降低，并且3D打印技术也将理想状态的网状结构得以实现，网状结构本身具有良好的透气性和减震作用，在激烈运动中能够有效保护人员的脚部，避免外部受力对人身体健康产生的影响。而3D打印技术本身应用原料为尼龙，具有良好的韧性和受力强度，能够有效进行压力的缓冲，并且其打印时使用的TPU粉末材料具有良好的防水、防污性，可以确保鞋帮面的光滑、整洁。当前我国知名运动品牌匹克即是运用了3D打印技术进行运动鞋的生产，使鞋子在保证高运动性能的同时，进一步提高了其透气性能，减少了在运动过程中产生的摩擦，进而使鞋子的使用寿命得到大幅度延长。

结论：综上所述，通过对3D打印技术的技术类型、打印材料进行分析研究，提出其对鞋类品牌设计与生产带来的结构造型优化、生产流程缩短、设计个性化、功能性优化等积极影响，从而使鞋类品牌设计与生产质量得到大幅度提升，提高相关工作效率，便于设计人员更好的运用3D打印技术，加强制造企业的经济效益，为人们带来更好的服务。

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作者简介：郭剑锋（1980.6.23），男，汉族，湖南益阳人，本科，助教，研究方向：鞋类绘图设计，鞋品CAD，犀牛建模，鞋靴设计。

湖南工艺美术职业学院 湖南 益阳 413000