FuelCell Echo Triple 将在上海、伦敦、纽约、波士顿和旧金山的旗舰店以及英国的Foot Patrol，加拿大的Sport Chek和www.newbalance.com 进行全球发售。

New Balance FuelCell Echo Triple。来源：New Balance

 提升性能及定制化、快速迭代的能力

FuelCell Echo Triple 是New Balance 集成了TripleCell 3D打印鞋底技术的最新产品。

New Balance FuelCell Echo Triple。来源：New Balance

New Balance在开发TripleCell 鞋底时所使用的为独角兽企业Formlabs 公司的SLA 3D打印技术。2017年，New Balance与 Formlabs建立了合作关系，共同开发高性能材料、硬件和运动组件的3D打印工艺。双方合作创建了一种新的专有光敏聚合物树脂-回弹树脂（Rebound Resin）。

根据Formlabs, 这款回弹树脂是为应对运动鞋日常磨损而开发的，鞋材会遇到各种各样的环境，并且每天需要承受数千次不同水平的压力。回弹树脂用于制造鞋底中具有弹性的3D打印点阵结构，它比其他任何Formlabs材料具有更高的能量返回、撕裂强度和伸长率。回弹树脂足够坚固，还可用于垫片、密封件和汽车内饰的3D打印。New Balance 拥有在鞋类产品制造中使用回弹树脂的专有权，但该材料可在更为广泛的应用中使用。

New Balance 990 Sport。来源：New Balance

New Balance 在已推出的运动鞋990 Sport 的鞋跟部位采用了TripleCell 3D打印鞋底技术。这款鞋具有New Balance的经典风格与缓冲体验，但是比起上一代产品990v5 重量减轻了10%。

9月27日即将发售的运动鞋 FuelCell Echo Triple 是Triple Cell 3D打印鞋底技术家族中的最新成员，它代表了展示New Balance 最新3D打印创新的性能运行模型。

New Balance创新设计工作室基于在前一次3D打印运动鞋产品中学到的经验，以及对前脚技术的日益关注，在设计FuelCell Echo Triple 时，将3D打印鞋底组件集成在了前脚掌部位。这一3D打印结构由几百个精确形状、空间的微观设计元素组成，可提供持久的高回弹力，为穿戴者在跑步时提供缓冲。

New Balance 希望通过与Formlabs 合作在运动鞋产品的性能、定制化、以及产品上市速度方面颠覆传统模式。

New Balance 已通过TripleCell 3D打印鞋底技术，初步体现了3D打印技术实现运动鞋轻量化、缓冲性能方面所具有的优势。而由于无需使用模具，3D打印技术在实现小批量定制以及加速新产品上市的速度上也体现出了优势。New Balance 团队的新产品开发周期已从数月之久，缩短至数小时，3D打印技术为New Balance设计师紧随消费者的需求而推出新产品提供了有力保证。

 3D科学谷Review

3D打印技术在鞋制造领域的应用主要包括：鞋模快速制造；鞋中底、鞋垫的中小批量生产，以及鞋面配件的小批量生产。这些应用将随着鞋制造企业向数字化技术的转型升级而逐渐加强。

3D打印在鞋制造中的应用。来源：3D科学谷《3D打印与鞋制造技术白皮书》

特别是在运动鞋中底制造领域，3D打印技术已经被应用到了最终产品的生产中，成为新一代的中底制造技术。根据3D科学谷的市场观察，2017年以来，阿迪达斯Futurecraft 4D、Under Armour Architech、New Balance 990 Sport、匹克Future I 等带有3D打印鞋中底的运动鞋陆续登陆市场。这些应用可说是运动鞋制造商在中小批量运动鞋生产中所进行的尝试，而打造鞋的快速柔性生产能力，是运动鞋制造企业新一轮竞争的焦点。

在市场上推出的各种3D打印运动鞋中，虽然同样拥有3D打印的“身份”，但不同品牌采用的3D打印技术与材料却各有千秋，例如New Balance 在3D打印鞋底技术TripleCell 中所应用的为Formlabs 的SLA 3D打印设备与高性能回弹树脂。更多鞋中底生产3D打印技术，敬请参考《3D打印与鞋制造技术白皮书》。

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目前运动鞋的泡沫部分大多数是通过注塑或压塑制造的，这极大地限制了设计的可能性。而使用增材制造，可以改变泡沫材料的晶格结构，真正改变单一形式内的局部特性，这样能够对整个鞋子从内到外进行整体化系统设计，实现“超越泡沫”结构。

TripleCell项目中，反弹树脂和无缝3D打印生产系统是两个关键点。

New Balance和Formlabs开发了一种名为反弹树脂的特殊材料，这种材料具有很好的弹性，弹性晶格结构比Formlabs SLA的其他材料，具有更好的能量返还，更高的撕裂强度和伸长率。

目前，在位于马萨诸塞州劳伦斯的工厂，New Balance 已将TripleCell从原型设计扩展到规模生产：

•  第一款TripleCell产品，限量版990S 运动鞋现已发货，售价为$185，重量比 990v5减轻10%.；
•  2019年秋季将推出带有TripleCell前脚的FuelCell Echo，售价为$175
•  2020年将推出TripleCell 高性能跑鞋产品。

明年，New Balance计划每年生产10,000双以上的TripleCell产品，并在其工厂继续扩大产量。

同时，采用3D打印的原型设计和制造零件也改变了整个产品开发工作流程，大大缩短了产品上市时间，将交货期从15-18个月，减少到4-6周。

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如今，3 D打印设备与材料商Formlabs宣布与New Balance达成合作伙伴关系，将通过其广受好评的Form 2 SLA 3D打印机来为New Balance制造鞋材料，目的是提高运动员成绩。

“我们很荣幸能与New Balance一起工作，为国内大型制造业提供我们尖端的3D打印技术，”首席执行官FormlabsMax Lobovsky说，“3D打印能够提供更高的产品性能，更好的鞋组件，更个性化的产品。随着与New Balance的合作，这将表明3D打印技术在规模化消费品生产领域大有可为。”

“New Balance很兴奋与波士顿的Formlabs一起推进3D打印在鞋业的应用，”New Balance的总裁兼首席执行官Rob DeMartini说，“多年来，我们一直在尝试将3D打印技术运用到鞋制造领域的领导者，现在我们期待着将这项技术推向消费者，并进一步提高运动员的表现。”

New Balance的高级产品副总裁Edith Harmon透漏了Formlabs的数字化工厂合作的一些额外的细节：通过双方的合作伙伴关系，运动员们将有机会使用专用的、易于使用的应用程序来修改定制自己的3D打印运动鞋，这也突出了New Balance重视运动员体验的一贯宗旨。

不仅如此，Formlabs最近又推出了轻量版的SLS激光烧结设备Fuse 1，这台设备的特点是体积小，价格低至9999美元。据悉，谷歌的先进技术与计划部门（Google ATAP）已经开始试用Formlabs的这款设备。这与同样来自于马萨诸塞州的Desktop Metal有着异曲同工之妙，获得谷歌投资的Desktop Metal的DM Studio金属3D打印系统价格低至49,900美元，被誉为第一款可用于快速成型应用的办公室友好金属3D打印系统。

此外，针对3D打印设备进入生产化领域的需求，Formlabs还推出了带机械手的3D打印智能管理系统Form Cell, Form Cell可以全天不间断运行，节约人力成本，并且 Form Cell的软件管理系统具备错误监测和远程监控等功能，这使得批量生产更流畅。

根据计划，New Balance有望在2018年在自己的生产工厂中实现连续生产3D打印鞋类产品。根据3D科学谷的市场研究，New Balance在进入到3D打印鞋中底方面做足了不同3D打印技术的尝试。其中，New Balance定制化鞋中底的3D打印鞋在2016年4月就对外出售了。而不仅仅是Formlabs的光固化技术，New Balance在使用的3D打印技术还包括SLS选择性激光烧结技术和HSS高速激光烧结技术。究竟是哪种技术将占据主要地位，3D科学谷将保持持续关注。

2017年可谓是3D打印的鞋业年，年初安德玛推出了含TPU鞋中底的运动跑鞋，采用选择性激光烧结3D打印技术来加工，使用的材料是由Lehmann&Voss&Co开发的。鞋底的点阵结构设计是为了当重量压在鞋的时候能将能量有效吸收和缓释。每个鞋系列，Under Armour-安德玛已经翻了两番生产，公司将制造者出2000多双这样的鞋子。而NIKE则是宣布了与惠普的合作伙伴关系。随后，阿迪达斯与Carbon战略合作通过Carbon的光和氧气化学反应3D打印技术来制造Futurecraft 4D，并声称在2017年底之前计划生产5000双，2018年底之前则生产超过10万双。此外，匹克体育于2017年5月在北京发布了旗下首款3D打印跑鞋，这款售价1299元的创新跑鞋，也成为中国首款市售的3D打印跑鞋。

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这些快速制造技术不仅扭转了3D打印给人效率低的印象，配合材料技术的快速发展，这些打印技术以日新月异的面貌挺进生产领域，并引发了从耐克到阿迪达斯、New Balance、Under Armour这些鞋业在引入3D打印技术批量生产鞋中底方面的竞争。

然而，除了CLIP和MJF技术，另外一个尚未引起社会广泛关注的技术是高速烧结（HSS）技术。具体说来这项技术是由霍普金森-尼尔研发出来的，他通过超过十年的时间一直在开发新的方法，称之为高速烧结。值得注意的是，霍普金森已经脱离谢菲尔德大学并将这项技术转化到XAAR公司。

HSS高速烧结速度100倍于SLS激光烧结，当前的SLS激光烧结机通过一个单点激光熔化粉末状塑料聚合物，这使得生产效率受到一定的制约，霍普金森采用红外线灯和喷墨打印头来代替激光。打印头快速准确地将材料传送到粉末床上。随后红外线熔化将粉末固化成形状，然后是下一层，比激光烧结速度快很多。

HSS被认为是降低SLS零件成本的手段，以使3D打印与诸如注塑等大规模制造技术具有竞争力。通过更换SLS中使用的昂贵的激光器并增加机器的生产能力，可以达到与注塑成型竞争的速度和成本来烧结零件。

在HSS加工过程中，喷墨打印头将黑色的红外辐射吸收油墨沉积在热塑性粉末床上，然后红外灯加热粉末，导致颗粒熔化，从而固化每一层的形状。

并且该工艺的温和加热打开了广泛的材料，如弹性体和其他塑料。此外，HSS可以使用100％的回收粉末，而不会导致粗糙的表面，也不需要富含氮气的环境。

HSS听起来有点像惠普的MJF，的确这两个过程非常相似：在MJF加工工艺中，喷墨打印头将熔融剂和细化剂沉积在热塑性粉末床上，然后用一组红外灯烧结。霍普金森解释说，两者之间最大的区别是HSS不使用细化剂。不过霍普金森早在2003年就提交了HSS的初始专利。

HSS和MJF在方法中有着明显的相似性和重叠姓，因为两种方法都是将溶剂打印到粉末床上。而惠普采用的是喷射两种添加剂。第一层的粉铺好，然后喷射熔剂，并在同一时间，喷射细化剂，为了产生高清晰度的边缘，然后再通过热源将粉末熔融，如此以来，层层堆叠成物体的形状。

主要区别是HSS不使用细化剂,霍普金森当时考虑过细化剂，但他发现他能够获得出色的分辨率，从而无需细化剂。另外，通过将专用于特殊材料的多个打印头结合到HSS工艺中，可以沉积诸如银导电流体的功能性油墨。

2016年，当霍普金森加入喷墨打印机制造商Xaar作为3D打印总监时，HSS向商业化迈出了重要一步。Xaar准备通过位于诺丁汉的3D打印中心和位于丹麦哥本哈根的新中心来推动这一技术的商业化进程。

霍普金森说：“我们在诺丁汉和哥本哈根新中心的目标是最大化HSS的商业潜力。 我们将以三种方式做到这一点：i）我们将继续设计和开发HSS机器，同时进行专机的开发并推向市场。 ii）我们将协助材料供应商开发和加工其HSS材料。 iii）我们将帮助终端用户实现零件加工目的，并进行运行成本分析来确定采用HSS是否是最有意义的方式。”

图片：HSS技术用于New Balance鞋的制造

当然，不同的3D打印技术之间存在着一定的竞争关系，就提到的鞋中底打印方面，阿迪达斯的Futurecraft 4D采用的是Carbon的数字光合成技术，而当前耐克则是选择了与惠普的MJF技术合作。而SLS激光烧结给业界的印象是表面光洁度不如树脂固化技术，甚至是制造速度也逊于CLIP和MJF，然而SLS可用于复合材料的烧结，可以将碳纤维这样的材料添加进去，用来提升塑料的工程力学性能。并且，SLS还可以加工用于替代轻金属合金的PEEK高性能塑料。而HSS技术高速烧结技术是SLS加工过程的100倍，这为这种技术“跻身”鞋业制造提供了效率基础。

值得一提的是，霍普金森的快速烧结技术受专利知识产权保护，拥有者是霍普金森以前的机构－拉夫堡大学，该专利已授权给几个单位使用，包括德国的3D打印公司voxeljet。霍普金森的团队正在建设中，并且将扩展到如导电油墨材料的打印，可用于打印电子设备。

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最常见的好奇问题例如：当同一个人踩在地板上对鞋底的压力与跳起来的压力区别在哪里？人体的脚是处在不断的运动中的，其中对鞋底的压力变化又是如何呢？是否在压力密集的鞋底部位加大鞋底组织的密度就可以实现理想的压力缓冲效果呢？

看来关于压力的变化需要一个精确的量化模型才能对应的带来更精确的鞋中底设计，而这个模型的建立则需要大量的测试数据来支撑。

图片来源：3ders.org

New Balance在麻省Lawrence的运动研究实验室负责收集运动数据，这些数据通过安装在测试跑道地板上的传感器来记录运动员的脚踏在地板上到离开地面的过程中脚底的压力变化情况。合适的合作伙伴是发挥这些大数据价值的有效途径，就这样，在建模领域颇具传奇的Nervous Systems成为New Balance分析这些数据，以及利用这些数据来为鞋中底建模的合作伙伴。

图片来源：3ders.org

为了更好地通过数据了解人体对鞋底密度分布的需求，以便更好地实现仿生力学建模。Nervous Systems决定创建一个模型生成平台，这个平台“高度可控、各向异性，泡沫结构”，并且能根据情况很快地测试和修改，该平台的“泡沫细胞三维阵列结构”是相对密度低，高度多孔结构，带来既轻又强的结构属性。这有点像自然界的木材和骨的泡沫结构，在不同的区域因为结构的不同而显示出不同的材料特性。

图片来源：3ders.org

Nervous Systems还在探讨使用其他方式将传感器记录的数据用于指导中底的设计。Nervous Systems进行了一系列的实验探索根据渐变的压力数据来生成中底的定向结构，这些实验突出反映了压力数据与脚的解剖结构之间的关系，包括脚跟、脚掌和脚趾这些主要的受力区域所承受的压力区别以及压力与运动的变化关系。

就这样Nervous Systems的算法可以帮助New Balance为客户实现独一无二的、完全定制化的鞋子，不但适合脚型和还符合鞋子主人的运动方式。

图片来源：3ders.org