Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ in 3D, các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực đều đang muốn đưa công nghệ này vào quy trình sản xuất của mình. In 3D đã chứng tỏ được những ứng dụng mạnh mẽ trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ, y tế sức khỏe, ô tô, năng lượng… khi có thể tối ưu hóa thời gian sản xuất các bộ phận từ hàng tháng chỉ còn vài tuần hoặc thậm chí là vài ngày. Bên cạnh đó, khả năng chế tạo không giới hạn giúp cải tiến thiết kế và nâng cao hiệu suất cũng là một trong những yếu tố quan trọng giúp công nghệ in 3D ngày càng được trọng dụng. Công nghệ sản xuất bồi đắp không chỉ có thể tạo ra những bước tiến cho những “ông lớn” kể trên, mà còn có thể đem lại những giá trị mới cho những ngành công nghiệp khác, đặc biệt là ngành công nghiệp giày.

Ứng dụng in 3D vào việc sản xuất, gia công giày dép sẽ mở ra những cánh cửa mới cho lĩnh vực này. Công nghệ mới sẽ cải tiến, tinh gọn lại quy trình sản xuất đồng thời có thể đem đến cơ hội sáng tạo không giới hạn – một yếu tố chắc chắn rất cần thiết đối với một lĩnh vực luôn cần sự mới mẻ trong từng sản phẩm.

Quy trình sản xuất khuôn đúc đế giày thông thường

Trước khi đi vào cụ thể những điều mà công nghệ in 3D mang lại cho ngành công nghiệp giày, chúng ta sẽ cùng đi qua lại quy trình sản xuất khuôn đúc đế giày truyền thống trước đây:

Có thể thấy, quy trình sản xuất khuôn đúc đế giày thông thường phải trải qua khá nhiều bước, yêu cầu kỹ thuật cao và tốn khá nhiều thời gian. Trong đó, điểm yếu lớn nhất của quy trình này nằm ở khâu tạo họa tiết cho đế giày. Các mô hình 3D được thiết kế ban đầu để tạo ra master gỗ sẽ không được đính kèm họa tiết trên đó mà chỉ đơn giản là một mẫu đế giày thô bởi việc CNC các chi tiết nhỏ trên đế giày khá khó khăn. Trải qua nhiều bước, đến khi hoàn thành ra được khuôn kim loại, nhà sản xuất mới bắt đầu tiến hành “khắc” họa tiết lên đế giày bằng axit với phương pháp Wet Etching. Các nhà sản xuất giày thường không tự thực hiện khâu này mà sẽ vận chuyển khuôn đúc đế giày đến bên thứ ba để tạo họa tiết cho khuôn – điều này dẫn đến việc tốn kém về cả thời gian lẫn chi phí cho các nhà sản xuất. Không những vậy, sự tham gia của hóa chất nhằm ăn mòn kim loại cũng tạo ra những ảnh hưởng tiêu cực cho môi trường.

Phương pháp Wet Etching: Bộ phận kim loại cần được khắc họa tiết sẽ được phủ một lớp film đặc biệt và được đưa qua máy chiếu tia UV. Sau đó, nhân viên sẽ loại bỏ lớp film này và phủ một lớp hóa chất lên phần không cần được tạo họa tiết. Cuối cùng, khuôn giày sẽ được nhúng qua một loại hóa chất khác để ăn mòn những phần không được bảo vệ và tạo họa tiết cho khuôn.

Để có thể sản xuất bền vững, vừa bảo vệ môi trường vừa mang lại lợi ích về mặt kinh tế, các đơn vị gia công, sản xuất giày hiện đã bắt đầu tiếp cận và đưa in 3D vào quy trình sản xuất của mình.

Có thể thấy với sự tham gia của công nghệ in 3D, quy trình đã có thể được tinh gọn hơn. Trong bước thiết kế mô hình 3D, nhân viên thiết kế hoàn toàn có thể thiết kế họa tiết trên đế giày trực tiếp và in ra mẫu đế giày bằng nhựa, nhờ vậy mà khuôn giày sẽ có sẵn họa tiết mà không cần phải dùng axit để khắc như phương pháp truyền thống.

Các ứng dụng của in 3D trong lĩnh vực sản xuất giày

Tạo prototype (nguyên mẫu)
Ngành công nghiệp giày luôn phải không ngừng phát triển, sáng tạo để cho ra mắt các dòng sản phẩm mới. Do đó, quy trình chế tạo prototype vô cùng quan trọng nhằm có thể đưa ra nhiều phiên bản mẫu khác nhau cho sản phẩm đang được phát triển.

Trước đây, prototype thường được sản xuất thủ công. Tuy nhiên, in 3D ngày nay đã trở thành một giải pháp tạo prototype mới cho các đơn vị sản xuất giày. In 3D sẽ giúp tối ưu hóa quá trình R&D, thúc đẩy thời gian cho ra mắt sản phẩm mới của doanh nghiệp. Không chỉ vậy, với prototype, nhà sản xuất hoàn toàn có thể đảm bảo rằng sản phẩm mà họ thiết kế sẽ đã ứng được nhu cầu của khách hàng và đảm bảo được chất lượng của sản phẩm trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

Tạo khuôn đúc đế giày

Để tạo ra khuôn đúc đế giày bằng phương pháp đúc truyền thống, người sản xuất cần phải thực hiện nhiều bước từ thiết kế model 3D, CNC đế mẫu bằng gỗ, đổ khuôn silicon, tạo họa tiết trên đế giày bằng hóa chất,… Có thể thấy, quy trình này rất tốn thời gian và công sức để có thể tạo ra được một khuôn khúc đế giày hoàn chỉnh.

Sản xuất đế giày trực tiếp

Ưu điểm của in 3D trong lĩnh vực sản xuất giày

Tính bền vững

In 3D sẽ tinh gọn quy trình sản xuất phức tạp, nhờ vậy mà prototype và thậm chí là sản phẩm được tạo ra một cách nhanh chóng và có tính ứng dụng cao. Không chỉ vậy, sự tham gia của công nghệ in 3D sẽ loại bỏ hoàn toàn các hóa chất độc hại được sử dụng trong quy trình sản xuất giày trước đây – mang lại lợi ích cho môi trường.

Mở rộng khả năng sáng tạo
In 3D từ trước đến nay vẫn luôn nổi bật với khả năng sản xuất ra các vật thể với cấu trúc hình học phức tạp – điều mà sản xuất truyền thống không thể thực hiện được. Với in 3D, các nhà sản xuất giày hoàn toàn có thể sáng tạo ra những mẫu giày mới và dẫn đầu xu thế trong lĩnh vực này.

Một ví dụ tiêu biểu cho ưu điểm này chính là dòng giày Futurecraft 4D của Adidas. Với thiết kế tổ ong đặc biệt ở phần đế giày, Adidas hiện đang đi đầu xu thế với việc tích hợp công nghệ in 3D để tạo ra các sản phẩm của mình. Họ đang tiến tới một tương lai có thể ứng dụng công nghệ này để cá nhân hóa các mẫu giày cho từng khách hàng riêng biệt.

Hiệu quả

Với sự góp mặt của in 3D, quy trình sản xuất giày sẽ trở nên tinh gọn hơn. Không chỉ vậy, thời gian R&D và thời gian sản xuất được rút ngắn, đem lại hiệu suất cao cho doanh nghiệp. In 3D cũng cho phép việc sản xuất giày mang tính cá nhân hóa với số lượng lớn, mở ra những hướng kinh doanh mới cho ngành giày dép.

Nhược điểm của in 3D trong lĩnh vực sản xuất giày

Tốc độ sản xuất chậm

In 3D có thể sản xuất ra prototype nhanh hơn so với phương pháp truyền thống, tuy nhiên, khi đưa vào sản xuất số lượng lớn, tốc độ của in 3D được đánh giá là chậm hơn so với đúc hay ép phun.

Giới hạn về vật liệu

Vật liệu chủ yếu của công nghệ in 3D là nhựa và kim loại. Tuy nhiên, không phải loại nhựa, kim loại nào cũng có thể dùng làm vật liệu cho in 3D. Từng công nghệ và máy in 3D sẽ có những yêu cầu riêng về vật liệu.

Sản xuất với quy mô nhỏ

Đối với ứng dụng in ra thành phẩm cuối cùng để đưa vào sử dụng một cách trực tiếp, in 3D không mang lại lợi ích về mặt kinh tế cao nếu sản xuất với số lượng lớn. Tuy chi phí ban đầu của in 3D khá thấp so với các phương pháp khác, nhưng khi sản xuất với số lượng lớn, chi phí trên từng đơn vị sản phẩm không giảm như phương pháp ép phun.

Lời kết

Có thể thấy in 3D tuy còn tồn tại một số ít nhược điểm, nhưng khi ứng dụng vào dây chuyền sản xuất, gia công giày sẽ đem lại lợi ích về mặt kinh tế, đồng thời nâng cao hiệu suất và giảm tác động tiêu cực đến môi trường sống. Do đó, các doanh nghiệp hoàn toàn có thể bắt đầu cải tiến, đổi mới công nghệ bởi chính điều đó sẽ giúp các doanh nghiệp có thể bắt kịp với xu hướng và tốc độ phát triển nhanh chóng của thế giới hiện nay.