3D打印生活篇 - 鞋垫,不同的工艺和功能详解 

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发布时间: 2021-09-02 12:06
自2015年以来,国家支持大健康的政策密集出台,从各方面给予详细规划和意见,并提供财税、资金、人力等各项扶持政策。在中国十四五年规划和2035年远景目标建议中提到,深化大健康理念,建立健康管理体系,实施影响群众健康突出问题攻坚行动,推进建设大健康产业基地。
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在这样的时代背景下,3D打印+医疗有了很多可以尝试的机会。我们这次就和大家一起从3D打印鞋垫这个细分领域入手,聊聊鞋垫这个事。成功也有一定的巧合,和时代相关,最终先入局或者晚入局都将完美错过这波政策红利期。

3D打印鞋垫,拆解开就是“3D设计”+“打印鞋垫”,必须符合这2个条件我们才能算是一双3D打印的鞋垫。淘宝上有的卖家打着3D打印的幌子,卖的却是CNC雕刻等传统工艺制作的鞋垫,这种不在我们此次讨论范畴。现在我们就从工艺和功能2个方向做以下区分。

工艺上:可以分为FDM-熔融沉积成型,DLP-立体光固化成型,SLS-选择性激光烧结。

FDM-熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)是继LOM工艺和SLA工艺之后发展起来的一种3D打印技术。熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积,它将丝状的热熔性材料(通常为ABS或PLA材料)进行加热融化,通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。通过FDM3d打印技术制作的鞋垫,使用的材料是软质塑料-TPU。
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来着“巢履”的FDM-tpu3D打印鞋垫

这类鞋垫很早就有人在尝试制作,有从业人员向资源库爆料,他们早在2015年就有实践过鞋垫的设计和制作,但是当时市场对3d打印这个概念还不熟悉,加上材料成本也高,一双鞋垫的成品价格可能大家还无法接受,也难以普及,最终也就放弃了。时间来到2021年,却有人已经卖出去了5万双通过FDM3d打印机制作的鞋垫,这就是资源库上个月有过采访的武汉巢履。有销量就说明有市场,FDM这个工艺制作的成品还是能被用户所介绍的,价格也是平民化的20多元,值得一试。

DLP-光固化成型(Digital Light Procession即数字光处理。也就是把影像信号经过数字处理后光投影出来,是基于美国德州仪器公司开发的数字微镜元件——DMD来完成可视数字信息显示的技术。基本原理是数字光源以面光的形式在液态光敏树脂表面进行层层投影,层层固化成型。
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来着“LuxCreo”的DLP-树脂3D打印鞋垫

通过DLP制作的3d打印鞋垫,材料主要为高分子弹性材料,目前资源库接触到的行业中比较有实力的北京清锋时代,他们就专门在做这块,还开发了一款三维脚模型获取及脚型参数设计的app - LuxScan,有了数据才能去做接下来的定制。在资源库与清锋时代的交谈中,我们得知他们很看好这个市场,也觉得矫形鞋垫会是继齿科之后的下一个风口。目前这类鞋垫的价格定制款都需要几百元。

SLS:选择性激光烧结工艺(Selective Laser Sintering,SLS),该工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年在其硕士论文中提出的,目前也是非常成熟和应用很广的一种3D打印技术。SLS工艺使用的是粉末状材料,选择性激光烧结加工的过程先采用压辊将一层粉末平铺到已成型工件的上表面,数控系统操控激光束按照该层截面轮廓在粉层上进行扫描照射而使粉末的温度升至熔化点,从而进行烧结并于下面已成型的部分实现粘合。
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来着“OneStepFit”的SLS-尼龙3D打印鞋垫
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来着“兰湾足行”的SLS-尼龙3D打印鞋垫

SLS制作的3D打印鞋垫一般使用的是PA12尼龙材料,定制的成品价格大概在300元-1000元之间。目前这块入局的企业有广东兰湾智能科技有限公司能推出的“兰湾足行”,还有北京九思拓扑科技有限公司的一步未来“OneStepFit”。应该还有很多类似的公司在做这块,说明在国家大健康的背景下,具有前瞻性的企业已经在行动。

以上是我们给大家整理的从工艺上划分的3D打印鞋垫。
接下来我们从功能上看3D打印鞋垫又有哪些不同。

功能上:不提供定制,无医疗属性,非矫正鞋垫;定制化,有医疗属性,矫正鞋垫。

不提供定制,无医疗属性,非矫正鞋垫。

目前市面上通过FDM工艺制作的鞋垫就属于这类,我们就可以简单地把它理解成一双“普通”的鞋垫,只不过它是借助了3d打印工艺来制作,同时由于它是蜂窝结构,加上有一定的弹性,会更轻便透气。笔者也有试穿体验过,网格结构确实有防滑按摩的感觉。也正是由于它的非定制,批量化,所以价格才能让普通大众所介绍,真正去体验下3d打印这项技术带来的不同。

定制化,有医疗属性,矫正鞋垫。
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据资源库所知,这类鞋垫可能才算是“正宗的3D打印鞋垫”,因为它真正发挥了3d打印个性化定制的技术优势,可以根据不同的脚去做不同的适配鞋垫。3D打印功能性定制鞋垫是通过个性化足底三维形态扫描分析检测,并通过CAD系统数据处理和专业设计师通过生物力学、医学专业分析、评估,而获得最佳的脚部鞋垫设计方案,采用精准的3D打印工艺加工而成。

资源库从几家从事这类鞋垫制作的厂商那里得知,定制鞋垫还可以细分为舒适鞋垫、矫正康复鞋垫、运动鞋垫3大类,有的还会单独出一款针对儿童的鞋垫。

  • 舒适鞋垫
能够做到与脚底的形状紧密贴合,对相关肌肉的平衡,稳定性和肌电活动都有所帮助,同时可以加强本体感觉,对脚部姿态、身体平衡和运动模式具有长期的积极作用。通过稳定足部和下肢,减少相关的痛楚、磨损和肌肉疲劳,帮助使用者迅捷恢复。如果用一句话来概括其优势那就是“舒适透气 缓震抗疲劳 完美匹配”
  • 矫正康复鞋垫
针对扁平足、足外翻、内八字等足部特征,长期使用可以起到稳定纠正骨骼生长形态,改善足部等问题。
  • 运动鞋垫
针对不同的运动特点而设计,比如足球,篮球,羽毛球等,可以根据不同的运动场景定制鞋垫,有利于提高效能,同时避免运动伤害。

目前国家对大健康产业项目也更加重视起来,在庞大的人口数量、老龄化加剧、技术突破、互联网+、医疗体制改革等背景下,我国的医疗健康产业必将迎来井喷式发展,到2021年,中国医疗健康产业总规模突破8万亿元完全可期。

3D打印发展了很多年,从业人员也一直在努力摸索中前行,在这个时候,借助国家的政策,我们是不是可以通过个性化定制3D打印鞋垫找到一条出路,剩下的就只有交给时间了。

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