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解读3D打印技术在制鞋领域的应用价值

  2020-03-08    355  上传者:管理员

摘要:就目前而言,鞋类产品的款式设计大多数集中在帮面款式变化,如帮面款式分割、帮面镂空设计、条带设计、面料印花等。而在鞋子跟底方面,由于受上游配件企业、跟底配件供应商模具成本、设计能力的制约,设计师在鞋跟底设计方面的变化空间相对较窄。但是随着国内工业行业3D打印技术的兴起和不断发展,给鞋类设计领域带来了新的探索领域和发展方向。如果将鞋跟底3D设计技术及3D打印技术相结合,不仅可以大大拓展鞋类设计师在鞋跟底部分的设计空间,使得异形跟等产品设计转换效率提高,还可以提高一些个性化定制鞋设计转换效率。基于此,本研究主要针对鞋跟进行3D设计,然后利用3D打印技术,将设计转换为鞋跟产品,以期为鞋子的制作提供新的发展方向。

  • 关键词:
  • 3D打印
  • 3D虚拟设计
  • 设计空间
  • 鞋跟
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1、背景


目前,随着国内工业制造业智能化、信息化、数字化的发展,制鞋行业也面临着转型升级。中国传统制鞋行业在产品设计开发方面大多采用设计师手绘,样板师傅凭借经验制版,设计师到市场选配材料等方式进行样品开发。而在这一过程中,鞋企设计开发部门常面临几个问题,一是手绘设计稿难以全面仿真表现鞋款式;二是大量开发样品,中单率低,成本较高;三是样品款式开发常常受上游跟、底、面辅料等环节限制,自主设计款式开发局限,单个跟、底模具制作成本高。这些困难及问题往往阻碍了品牌的设计创新和发展。随着国内外3D技术的兴起和发展,鞋类3D设计技术越来越成熟地应用在设计领域,大大提升了设计效率。

同时,制鞋行业跟、底、配件等领域引入3D打印技术,使得设计师款式自主设计空间变大,大大增强了鞋类创新设计的可能性。将鞋跟底3D设计技术及3D打印技术相结合,使得异形跟等产品设计转换效率大大提高,也使得一些个性化定制鞋转换效率大大提高。团队在进行基于3D打印技术的鞋跟设计项目研究过程中,发现市场消费者对鞋类3D技术的应用并不是特别了解并报一定的观望和期待的态度。本研究主要结合消费者市场调研,针对鞋跟进行3D设计,然后利用3D打印技术,将设计转换为鞋跟产品。


2、研究内容与方法


项目将鞋跟3D虚拟设计技术与3D打印技术相结合,分市场调研,鞋跟3D设计、建模,3D打印步骤展开研究。研究应用的软件设备有DELCAMESHOEMAKER、KEYSHOT等3D设计软件,3D打印设备。具体研究内容如下:

2.1 市场调研

为了更好的了解市场需求,指导设计师完成3D鞋跟设计。项目组对3D打印鞋跟的消费者市场需求进行了调研,投放问卷240份,回收有效问卷227份。受访消费者女士占75%,男士占25%,其中83%的受访者为年龄在18-25岁之间的青年消费群体。

2.1.1 消费者鞋类产品消费习惯

通过此次调研发现,有84%的消费者会通过网购渠道消费鞋类产品,有63%的消费者会通过实体店渠道消费鞋类产品。在消费频率方面,有30%的消费者一年购鞋1-3双;45%的消费者一年购鞋3-5双;14%的消费者一年购鞋5-7双;11%的消费者一年购鞋7双以上。由此可见,活跃在网络消费领域的青年消费者换鞋频率较高,对款式需求较大。

表1  消费者年购鞋频率

2.1.2 消费者对鞋跟的喜好

通过调研数据,可以看出,消费者对鞋跟的设计要素比较看重舒适度、款式、材料。在跟型方面,48%的消费者选择了相对较稳定、舒适的粗跟,50%的消费者选择了异型跟等其他跟型,这也表明消费者对鞋跟的款式需求变化越来越大,传统的鞋跟类型难以全面满足消费者需求。在鞋跟高度方面,有69%的消费者常穿着0~3cm低跟,有47%的消费者常穿着3~5cm中跟,选择高跟与超高跟的消费者较少。

2.1.3 消费者对3D技术的认知

通过调研发现,有57%的消费者表示听说过3D打印技术并有一定了解,有23%的消费者表示看好3D打印技术的发展前景。在3D技术带来的鞋跟设计方面的优势,消费者比较看好款式新颖独特,创意空间大和更能适应智能制造发展趋势几个方面。同时,有75%的消费者表示愿意尝试应用3D技术开发的鞋类产品。

2.2 鞋跟3D设计、建模与打印

鞋跟设计必须以楦体造型为依据,围绕着楦体的造型特点进行配套设计[1]。本研究应用DELCAMESHOEMAKER、KEYSHOT等软件进行鞋跟的设计和建模。首先DELCAMESHOEMAKER软件中参考鞋楦楦型进行鞋跟建模,再在KEYSHOT渲染软件中进行效果渲染,以观察鞋跟的整体3D虚拟设计效果,确定模型后进行3D打印。建模设计方法:

2.2.1 在DELCAMESHOEMAKER中,选取参考鞋楦;

2.2.2 测量鞋楦后翘高度,做辅助线,确定鞋跟高度;

2.2.3 测量楦长,确定鞋楦跟口位置;

2.2.4 基于鞋楦后跟曲面、跟口斜度设计完全贴合鞋楦的鞋跟上表面;

2.2.5 鞋跟造型设计,如下图,组合式鞋跟结构设计、鞋跟浮雕设计;

2.2.6 将模型导出,格式转换,在KEYSHOT渲染软件中进行效果渲染,观察模型;

2.2.7 修改、确定设计后,再次导出模型,进行3D打印。

图1  组合式鞋跟

图2  浮雕式鞋跟

图3  3D打印鞋跟成品


3、总结


随着3D打印技术和商业应用的发展,“大批量的个性化定制”将成为重要的生产模式。3D打印与现代服务业的紧密结合,将衍生出新的细分产业和新的商业模式,创造出新的经济增长点[2]。3D打印技术在制鞋领域有较好的应用价值。一方面,3D打印塑形能力好,能够给予设计师更大的发挥空间,提升了设计的自由度;另一方面,3D打印具有传统模具制造无法达到的快速、精准、定制等特点,可以从鞋样设计、模具、生产流程上全面降低成本。将鞋跟3D虚拟设计技术与3D打印技术相结合,增大了鞋类设计的自由变化空间,大大提升了异性跟等跟型的转换效率,为个性化定制鞋市场提供了新的机遇,也为未来鞋类行业的创新发展提供了更多的可能性。在市场方面,消费者对鞋跟款式设计及舒适度需求较大,对鞋跟3D设计、3D打印方面也是报有较高的期待,大部分消费者表示愿意消费应用3D技术设计研发的鞋类产品,项目应用前景较大。


参考文献:

[1]李书平,游伟民皮鞋鞋跟的设计规律,中外鞋业.20014

[2]李小丽,马剑雄等3D打印技术及应用趋势,《自动化仪表》,第35卷第1期2014年1月


沈妮,秦宏坤,曾田彤,等.基于3D打印技术的鞋跟设计[J].西部皮革,2019,41(21):66-67.

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