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配合著材料技術(shù)的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)以日新月異的面貌挺進(jìn)生產(chǎn)領(lǐng)域，并引發(fā)了從耐克到阿迪達(dá)斯、New Balance、Under Armour這些鞋業(yè)在引入3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)鞋中底方面的競爭。
不過關(guān)于3D打印技術(shù)在鞋制造領(lǐng)域的應(yīng)用，我們更多的關(guān)注是鞋中底的制造，而忽略了3D打印技術(shù)在整個鞋從開發(fā)到量產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用。本期，3D科學(xué)谷通過聯(lián)泰科技在鞋制造領(lǐng)域的應(yīng)用，與谷友共同來體驗(yàn)3D打印是如何幫助鞋業(yè)實(shí)現(xiàn)工藝創(chuàng)新的，從而感受3D打印如何影響未來鞋制造的發(fā)展。
 制鞋產(chǎn)業(yè)的工藝創(chuàng)新在工業(yè)4.0和中國制造2025的浪潮下，設(shè)備制造工業(yè)得以不斷升級，企業(yè)對自動化、智能化、數(shù)字化工藝要求程度越來越高，以達(dá)到精益生產(chǎn)、節(jié)能降耗以提高產(chǎn)品的整體輸出水平。就鞋業(yè)而言，制鞋工藝是否先進(jìn)反映在制鞋設(shè)備和生產(chǎn)線上，鞋企業(yè)要通過先進(jìn)的制造工藝或生產(chǎn)線把研發(fā)概念性的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成成品，并使利潤得以最大化。
在鞋底模具生產(chǎn)過程中，3D打印技術(shù)相比傳統(tǒng)制鞋工藝更智能化、自動化，具有省人、高效、精準(zhǔn)、靈活等優(yōu)勢。
傳統(tǒng)制鞋市場，鞋模的制作從設(shè)計(jì)到一雙成品鞋模需要經(jīng)過編程、CNC、機(jī)械加工、修模、試模、咬花等工序，加工工序較復(fù)雜，3D打印一鍵式操作，可直接提取鞋模三維數(shù)據(jù)，經(jīng)過簡單的加支撐及切片處理導(dǎo)入3D打印機(jī)，待打印完成即可得到鞋模，不論鞋底花紋及表面精細(xì)度都貼合三維數(shù)據(jù)滿足應(yīng)用需求。3D打印技術(shù)極大簡化了生產(chǎn)流程，降低了產(chǎn)品綜合成本并加速了產(chǎn)品線的優(yōu)化迭代。應(yīng)用的優(yōu)越性在生產(chǎn)制造過程中得以充分體現(xiàn)。
Uniontech 3D打印的技術(shù)優(yōu)勢
- 數(shù)字化咬花技術(shù)
傳統(tǒng)鞋模咬花流程是將鞋模送到專業(yè)的咬花廠，用防腐蝕膠帶將不須咬花的部位遮蔽起來，根據(jù)要求比對咬花種類及精細(xì)決定噴點(diǎn)大小進(jìn)行噴點(diǎn)腐蝕。采用Uniontech3D打印系統(tǒng)則可直接將圖片轉(zhuǎn)換成皮紋貼于三維數(shù)據(jù)上，精細(xì)花紋連同整個鞋模一體打印出來。精細(xì)度高，成品表面質(zhì)量好，縮短了生產(chǎn)制程，降低了成本。
- 生產(chǎn)效率
鞋模加工生產(chǎn)除了低成本的解決方案外，對打印產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)非常嚴(yán)苛的要求，F(xiàn)M/FL系列設(shè)備配置的光固化可變光斑技術(shù)，經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐，加工效率在原有的基礎(chǔ)上提升2倍以上。FM700雙激光光固化設(shè)備上線，更是實(shí)現(xiàn)1.16H一只的42碼大底的效率（45度擺放）。
- 精細(xì)度
除了對速度的要求外，在表面質(zhì)量光潔度方面也有著極高的標(biāo)準(zhǔn)，為了提升表面質(zhì)量和加工精度，分層厚度0.05－0.07mm、打印精度0.1mm之內(nèi)。
- 縮水率
產(chǎn)品的縮水率控制在千分之三以內(nèi)。所有的產(chǎn)品可于室內(nèi)環(huán)境中保存三年。
- 穩(wěn)定性
經(jīng)過“CE”認(rèn)證。硬件選配置經(jīng)過極為嚴(yán)格的把控，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的整體穩(wěn)定性。
- 控制系統(tǒng)
設(shè)備控制系統(tǒng)采用的是RSCONV5，操作化智能，自動標(biāo)定、自動補(bǔ)液，郵件&短信推送、全程數(shù)據(jù)追蹤等操作簡單，過程可控。
Uniontech3D打印鞋模機(jī)應(yīng)用方向
- 取代木模
直接打印鞋樣原型件。尺寸精度都高于CNC，綜合成本更低、效率更高，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更貼合三維數(shù)據(jù)滿足應(yīng)用需求。
- 試穿模打樣
高柔性材料可供新品試穿鞋模小批量生產(chǎn)和測試環(huán)節(jié)使用，舒適性和真實(shí)感更貼近成品鞋，大大縮短了鞋子的設(shè)計(jì)周期，且成本低。
- 看樣模打印
新款鞋型打印看樣。實(shí)物可以更直觀展示設(shè)計(jì)創(chuàng)意，以比對并修飾改進(jìn)方案，設(shè)計(jì)周期的縮短直接加速了新品上市的更迭速度，對整個市場開拓及銷售業(yè)務(wù)提升至關(guān)重。
- 生產(chǎn)鑄造
取代CNC加工模型應(yīng)用于鑄造，以提升3D打印之成品品質(zhì)及減少材料損耗。
- 快速模具
代替銅模的PU快速模具：耐高溫120度，可打印單支模框，進(jìn)行PU材料灌注。于開發(fā)階段可快速取得第一只實(shí)體成品，供設(shè)計(jì)師可快速確認(rèn)外觀，較原有的NC加工模型更快捷方便。
Uniontech3D打印鞋模系統(tǒng)
聯(lián)泰科技定位于“鞋業(yè)量產(chǎn)模具革新者”的FL/FM系列3D打印鞋模系統(tǒng)，脫離了傳統(tǒng)木統(tǒng)的制造流程，效率更高、綜合成本更低，從完成設(shè)計(jì)至成品鞋模，只需要“導(dǎo)入”一個步驟！
- FM 700 高端鞋業(yè)量產(chǎn)模具革新者
Uniontech“FM700”系統(tǒng)是全球第一臺應(yīng)用于鞋業(yè)的雙振鏡光固化3D打印系統(tǒng)，2017年4月份正式投入鞋業(yè)市場應(yīng)用。這款設(shè)備集結(jié)了聯(lián)泰近二十年在鞋業(yè)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)優(yōu)勢，采用雙激光、高速可變光斑技術(shù)可打印出0.06mm細(xì)節(jié)的鞋底、側(cè)花紋，能夠得到棱角清晰的產(chǎn)品模型；就效率而言，經(jīng) “FM700”測試，14小時就可以打印12只42碼的鞋底模（45度角擺放），平均效率達(dá)到1.16小時一只，較普通光固化3D打印機(jī)效率提高了4倍以上。
- FL系列 鞋業(yè)量產(chǎn)模具革新者
Uniontech“FL”系列定位走鞋業(yè)模具量產(chǎn)化路線，所以不論在硬件、配置、軟件方面都將圍繞量產(chǎn)化路線進(jìn)行規(guī)劃、研發(fā)、生產(chǎn)。“FL”配套的硬件、軟件、都是經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和深度優(yōu)化的，目的就是為了讓打印制鞋的速度更快、咬花更精細(xì)、生產(chǎn)能力更強(qiáng)。
- 光固化材料
應(yīng)用領(lǐng)域不同層次的需求也決定了材料需要多樣化和功能化，目前比較成熟的有用于鑄造量化生產(chǎn)材料，也有用于直接模具的耐高溫材料、用于試穿鞋底的高柔韌性類橡膠材料。材料的韌性、硬度、尺寸穩(wěn)定性、耐溫性、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等物理特性都比較穩(wěn)定。打印出來的鞋模物理性能、尺寸精度穩(wěn)定性等經(jīng)過反復(fù)測試能滿足批量化生產(chǎn)需求，符合產(chǎn)品質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)。
- EPM(E-Printing Management System)智能生產(chǎn)管理工具
工藝創(chuàng)新和功能化材料這兩個維度是制鞋業(yè)新制造的硬件基礎(chǔ)。Uniontech EPM云控制系統(tǒng)則是為了實(shí)現(xiàn)3D打印智能化制造的軟基礎(chǔ)。Uniontech EPM是一款用于實(shí)現(xiàn)3D打印未來工廠智能生產(chǎn)的遠(yuǎn)程管理工具。
3D打印未來工廠的方向就是無人值守式的智能化生產(chǎn)，使用Uniontech EPM可以在有網(wǎng)絡(luò)的任何地方，比如咖啡廳、家里、外地出差途中就可以完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳送，并指定發(fā)送至工廠的任意一臺設(shè)備進(jìn)行打印生產(chǎn)。通過EMP將數(shù)據(jù)推送至工廠設(shè)備進(jìn)行打印時，所有的流程都被標(biāo)準(zhǔn)化了，同時可實(shí)現(xiàn)打印數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控、管理、記錄和儲存，對訂單進(jìn)行批量排產(chǎn)，優(yōu)化模型數(shù)據(jù)，交互對比物料消耗，減少時間浪費(fèi)，有效節(jié)約成本并提高效益，并在不影響設(shè)備工作的情況下遠(yuǎn)程完成打印文件的列隊(duì)傳輸，實(shí)現(xiàn)無人值守生產(chǎn)。
隨著市場發(fā)展趨勢，個性化定制、直接中底、直接模具、智能鞋墊使得這個產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用輻射面越來越寬，Uniontech FM/FL系統(tǒng)3D打印系統(tǒng)、功能化生產(chǎn)材料、“EMP”云系統(tǒng)管理平臺從三個方向出發(fā)為制鞋生產(chǎn)提供了高效率、智能智造解決方案。
市場覆蓋面和占有率
根據(jù)聯(lián)泰科技，目前聯(lián)泰科技在3D打印鞋業(yè)應(yīng)用市場覆蓋了福建、廣東、浙江溫州等地，市場占有率占行業(yè)50%以上。由此可以看到，3D打印智能制造工藝被鞋業(yè)大小模具廠廣泛采納，應(yīng)用越來越普及化。聯(lián)泰目前合作的大的品牌廠商如adidas和全球最大的鞋業(yè)制造商寶成國際集團(tuán)等都建立友好穩(wěn)固的合作關(guān)系。
成本和產(chǎn)品的差異化一直是企業(yè)競爭的核心因素，引用新技術(shù)新工藝不斷創(chuàng)新簡化了生產(chǎn)流程，降低了產(chǎn)品綜合成本并加速了產(chǎn)品線的優(yōu)化迭代。新的生產(chǎn)方式也會為企業(yè)的產(chǎn)品差異提供幫助，如果企業(yè)能夠充分利用3D的打印所帶來的創(chuàng)新的能量，就一定能在市場中占據(jù)優(yōu)勢地位。
來源：聯(lián)泰科技
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