산업용 3D 프린팅 기술이 맞춤형 신발의 기능을 어떻게 향상시키나요? Sls의 정밀도와 성능을 알아보세요.

산업용 3D 프린팅, 특히 선택적 레이저 소결(SLS)은 기존 제조 방식으로는 불가능한 복잡한 미세 구조를 생성할 수 있게 함으로써 신발의 기능을 혁신합니다. 이 기술은 재료 두께와 국소 경도를 정밀하게 제어하여 신발이 사용자의 고유한 압력 분포 및 생체 역학에 특정적으로 반응하도록 함으로써 신발의 기능을 향상시킵니다.

몰드의 물리적 제약을 제거함으로써 산업용 3D 프린팅은 직접적인 디지털-제품 워크플로우를 촉진합니다. 이를 통해 제조업체는 미세 수준에서 밀도 및 유연성과 같은 기계적 특성을 설계할 수 있으며, 이는 우수한 데이터 기반 편안함과 성능을 제공하는 신발로 이어집니다.

기존 제조 방식의 제약 돌파

몰드 제거

기존 신발 제조 방식에서는 주조 및 몰딩의 기능에 의해 디자인이 제한됩니다. 이로 인해 진정한 맞춤 제작은 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸립니다.

산업용 3D 프린팅은 몰드의 필요성을 완전히 제거하여 디지털 디자인 파일에서 완성된 물리적 제품으로 직접 전환할 수 있습니다. 이러한 변화는 특히 복잡한 기하학적 구조의 개발 주기를 크게 단축시킵니다.

복잡한 형상 구현

이 공정은 레이어별로 제작되기 때문에 일반적인 몰드에서 제거할 수 없는 매우 복잡한 디자인을 생산할 수 있습니다.

여기에는 단일 연속 부품 내에 통합된 직조 갑피 및 복잡한 격자 구조가 포함됩니다. 이러한 형상은 통풍, 무게 감소 및 구조적 지지가 단일 연속 부품 내에서 공존할 수 있도록 합니다.

미세 수준에서 성능 설계

가변 경도 제어

SLS의 주요 기능적 이점은 국소 경도를 조정할 수 있다는 것입니다.

지지 및 쿠셔닝을 위해 다른 재료를 사용하는 대신, 프린터는 사용자의 특정 요구 사항에 따라 구조의 밀도를 변경합니다. 이를 통해 단단한 지지 영역과 부드러운 쿠셔닝 영역 사이에 매끄러운 전환이 이루어집니다.

압력 분포 기반 최적화

디자이너는 개별 압력 분포 데이터를 활용하여 신발이 단단해야 하거나 유연해야 하는 부분을 결정할 수 있습니다.

사용자가 발뒤꿈치나 발 앞쪽에 더 많은 압력을 가하면, 인쇄된 구조는 해당 정확한 좌표에서 강화됩니다. 이를 통해 신발의 기계적 반응이 착용자의 보행에 완벽하게 맞춰집니다.

정밀 두께

이 기술을 통해 정밀하게 제어된 두께의 밑창을 만들 수 있습니다.

균일한 고무 조각 대신, 밑창의 두께는 밀리미터 분수만큼 달라질 수 있습니다. 이를 통해 불필요한 무게를 줄이면서 발이 지면에 닿는 부분의 내구성을 유지할 수 있습니다.

데이터 기반 맞춤

발 스캔 데이터 활용

산업용 3D 프린팅은 업계를 표준화된 대량 생산에서 고정밀 개인 맞춤으로 전환합니다.

발 스캔 데이터를 통합함으로써 제조업체는 이집트형 또는 로마형 발과 같은 특정 발 모양에 맞출 수 있습니다. 이를 통해 신발 내부 용적이 사용자의 발 고유의 지형을 존중하도록 보장합니다.

아치 지지 및 편안함

이 공정은 고유한 아치 구조를 수용하는 데 탁월합니다.

지지대가 몰딩이 아닌 인쇄되기 때문에 아치 높이와 윤곽을 조정하여 발과 정확하게 접촉하도록 할 수 있습니다. 이를 통해 기성품 대안에 비해 착용감과 편안함이 크게 향상됩니다.

장단점 이해

생산 속도 vs. 물량

SLS는 맞춤 제작에 뛰어나지만, 일반적으로 대량 생산을 위한 사출 성형의 순수한 속도를 따라갈 수는 없습니다.

수백만 개의 동일한 제품의 경우, 기존 방식이 더 빠릅니다. 3D 프린팅은 뚜렷한 변형이 필요한 고믹스, 저볼륨 시나리오에 최적화되어 있습니다.

표면 마감 요구 사항

산업용 3D 프린팅 부품, 특히 소결 방식으로 제작된 부품은 종종 거칠거나 분말 같은 표면 질감을 가집니다.

소비자 등급의 미적 감각과 촉감을 얻으려면 이러한 부품은 일반적으로 후처리가 필요합니다. 이는 광택이 나는 몰드의 매끄러운 마감에 비해 제조 워크플로우에 추가 단계를 추가합니다.

목표에 맞는 올바른 선택

이 기술을 효과적으로 활용하려면 특정 성능 목표에 맞춰 제조 방식을 선택하세요.

주요 초점이 생체 역학적 성능인 경우: 개별 압력 맵에 맞게 국소 경도 및 밀도를 조정하는 기능을 우선시하세요.
주요 초점이 맞춤 착용감인 경우: 발 스캔 데이터를 활용하여 아치 구조 및 내부 용적을 특정 발 유형에 맞게 조정하세요.
주요 초점이 혁신 속도인 경우: 직접적인 디지털-제품 워크플로우를 활용하여 공구 제작 시간을 들이지 않고 복잡한 형상을 반복하세요.

산업용 3D 프린팅의 진정한 가치는 단순히 신발을 만드는 것이 아니라 인간의 발에 완벽하게 적응하는 반응성 인터페이스를 설계하는 데 있습니다.

요약 표:

특징	산업용 3D 프린팅 (SLS)	기존 제조 (몰딩)
디자인 복잡성	높음: 격자 구조 및 미세 형상	제한적: 몰드 제거의 제약
맞춤 제작	데이터 기반; 사용자 압력 맵에 고유함	대량 생산; 표준 사이즈
리드 타임	짧음: 디지털-제품 워크플로우	김: 공구 및 몰드 제작
재료 제어	단일 부품 내 가변 경도 및 밀도	균일한 재료 특성
최적 물량	고믹스, 저볼륨 (특수)	고볼륨 대량 생산

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참고문헌

Alexandra Allen, Catherine Willems. Walking with individualized 3D-printed minimal footwear increases foot strength and produces subtle changes in unroll pattern. DOI: 10.3389/fevo.2023.1270253

이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 3515 지식 베이스 .