EOS 積層製造助力 New Balance 實現釘鞋底個性化,提高跑步性能

New Balance Athletic Shoe, Inc.,也就是人們熟知的 New Balance,已經開始為優秀運動員生產設計定制化訂製釘鞋底,這一切都基於每位賽跑者的生物力學和個人因素。

每個賽跑者的運動習慣都不相同,他們的足部觸地模式,減速與衝刺模式都是獨一無二的。然而,絕大多數跑鞋變化的程度是非常有限的。因此,個性化的跑鞋,尤其是在鞋底部提供牽引力的釘鞋底,可以幫助運動員們在跑道上跑得更快。New Balance 就是這一趨勢的支持者。

釘鞋底有三大特點,它會根據運動員賽跑的長度及運動習慣而不同:合腳度、硬度和釘鞋底的設計都會影響跑者的穿著舒適度和成績。通常情況下,每個釘鞋底的花紋都需要不同尺寸的注塑模具,這往往需要花費數千美元和較長的模具生產週期。

New Balance 一直在探索優化工藝,並最終在 EOS 技術中找到了答案。在釘鞋底被積層製造或設計出來後不久,New Balance 的 Sports Research Lab 用測力板、鞋內傳感器和跑者配戴的動作捕捉系統來收集每位跑者的生物力學數據。該動作捕捉系統有助於確定足部與測力板的關係,生成每一步衝擊的三維向量圖。鞋內傳感器顯示跑者步幅長度上的不同壓力指標以及跑者的足部如何與鞋互動。使用參數建模軟體處理這些數據,分配釘鞋底牽引元素、計算方位和調整各元素的尺寸,並將跑者的偏好融入到設計當中,最終形成產品所需的 CAD 圖整理,包括修改模型表面和調整到適應釘鞋底的全尺寸範圍。一旦確定了最終的幾何形狀,CAD 文件被轉換成 .stl 文件並上傳到 EOS 系統進行積層製造。

New Balance 與高性能材料製造商 Advanced Laser Materials (ALM) (EOS 家族集團的一部分) 合作開發專有的尼龍混粉。釘鞋底是在 EOS 系統中利用定制混合尼龍粉末逐層製造的,用訂製的雷射條件得到最大的特性。“我們在該項目上與 ALM 合作,因為他們有開發我們所追求的這類材料的經驗,”New Balance 創新與工程高級經理 Sean Murphy 說,“我們在之前的原型設計項目上已經與他們合作過,他們所提供的各種材料和知識讓他們成為完美的合作夥伴。”

“透過積層製造訂製的釘鞋底,我們可以按需生產,順利地調整我們的工藝,以適用不同的尺寸和寬度,對設計進行更新,而無需繼續投入塑模具所需的資金,”New Balance Studio Innovation 業務經理 Katherine Petrecca 說。“合成一體的積層製造的釘鞋底讓我們取得了重量比傳動製造版本輕 5% 的成績。”

New Balance 隊員、美國奧運會賽跑運動員 Kim Conley 表示,融入積層製造的釘鞋讓她的成績有了顯著的提高。她穿著積層製造的釘鞋跑出了 3000 米和 5000 米的個人紀錄。在 2013 年 World Championships 上,她也穿著訂製化釘鞋,創造了迄今為止最好的國際大賽成績。“跑鞋對於我的成績非常重要,是我擁有的最重要的一件裝備。”Conley 說,“作為一名專業賽跑運動員,非常需要最有效且最舒適的釘鞋來參加比賽。對我來說,它們就是 New Balance 根據其開發團隊收集的跑步數據而設計的釘鞋。它們具有更好的牽引效果,對腳外側壓力更小,讓我可以專注我的跑步計劃而不用擔心我的釘鞋。”