Cấu trúc lattice đang mở ra hướng phát triển mới cho giày thể thao hiệu suất cao, khi cho phép kiểm soát độ đàn hồi, khả năng hấp thụ lực và độ ổn định theo từng vùng của đế giữa. Tuy nhiên, để đưa một thiết kế lattice từ ý tưởng đến sản phẩm thực tế, doanh nghiệp cần lựa chọn đúng công nghệ cho từng giai đoạn.
Trong bài viết này, Vinnotek giới thiệu quy trình kết hợp UnionTech SLA để tạo prototype lattice có độ chi tiết và bề mặt cao, cùng Raise3D TPU FDM cho giai đoạn thử nghiệm vật liệu và sản xuất số lượng nhỏ đến trung bình. Đây là hướng tiếp cận phù hợp cho đội ngũ R&D, thương hiệu thể thao và nhà máy giày đang phát triển dòng sản phẩm tối ưu trọng lượng và hiệu suất vận động.
1. Lattice Midsole – Bước Đột Phá Mà Traditional Manufacturing Không Thể Làm
Đế giữa truyền thống thường sử dụng EVA hoặc PEBA với mật độ vật liệu tương đối cố định. Điều này khiến nhà thiết kế phải cân bằng giữa nhiều yêu cầu như độ êm, độ ổn định, khả năng hoàn trả năng lượng và tuổi thọ sản phẩm.
Lattice thay đổi cách kiểm soát các đặc tính này. Thay vì chỉ điều chỉnh công thức foam, kỹ sư có thể thay đổi hình dạng, kích thước và mật độ của từng ô cấu trúc. Nhờ đó, cùng một midsole có thể mềm hơn tại gót để hấp thụ lực, nhưng cứng hơn tại phần trước bàn chân để hỗ trợ chuyển động.
Mỗi dạng lattice cũng tạo ra phản ứng cơ học khác nhau. Gyroid cho khả năng nén tương đối đồng đều, diamond thiên về độ ổn định, trong khi bowtie hoặc re-entrant phù hợp với vùng cần hấp thụ lực lớn.
Những cấu trúc phức tạp và biến thiên liên tục như vậy rất khó tạo ra bằng ép phun truyền thống. Đây là lý do in 3D ngày càng được quan tâm trong quá trình phát triển giày thể thao hiệu suất cao.
Vinnotek cung cấp UnionTech SLA cho giai đoạn tạo mẫu lattice chính xác và Raise3D TPU cho bước đánh giá vật liệu cũng như sản xuất thực tế.
2. Tại Sao Cần Hai Công Nghệ Khác Nhau?
Prototype và sản phẩm lattice hoàn chỉnh có yêu cầu khác nhau. Giai đoạn đầu cần độ chi tiết cao để so sánh hình học, kiểm tra vùng chịu lực và đánh giá bề mặt. Khi chuyển sang sản xuất, vật liệu lại phải đáp ứng độ đàn hồi, độ bền mài mòn và chi phí hợp lý.
UnionTech SLA phù hợp với giai đoạn phát triển thiết kế nhờ độ phân giải cao và bề mặt mịn. Công nghệ này giúp đội ngũ R&D kiểm tra các thanh lattice mảnh, vùng chuyển tiếp và nhiều biến thể hình học trước khi chốt phương án.
Trong khi đó, Raise3D FDM kết hợp TPU phù hợp hơn với việc đánh giá độ đàn hồi, độ bền và khả năng sản xuất thực tế. Mật độ lattice có thể được điều chỉnh để tạo vùng mềm, vùng cứng hoặc thay đổi mức độ hỗ trợ theo từng vị trí của bàn chân.
Vì vậy, SLA và FDM TPU không thay thế lẫn nhau. Hai công nghệ đảm nhiệm hai giai đoạn khác nhau trong cùng một quy trình phát triển sản phẩm.
Tham khảo thêm: giải pháp in 3D sản xuất giày với các hướng ứng dụng từ prototype đến phát triển phụ kiện và sản phẩm.
3. UnionTech SLA – Prototype Lattice Với Precision Micron Và Surface Mịn Tuyệt Đối
UnionTech SLA sử dụng laser để đóng rắn resin theo từng lớp mỏng, phù hợp với những prototype có nhiều chi tiết nhỏ và bề mặt phức tạp. Đây là lợi thế quan trọng khi phát triển lattice midsole, nơi mỗi thay đổi nhỏ về hình học đều có thể ảnh hưởng đến phản ứng nén và độ đàn hồi.
3.1 Tại Sao SLA, Không Phải FDM Cho Lattice Prototype?
Prototype lattice thường có các thanh mảnh, vùng giao nhau phức tạp và yêu cầu bề mặt đồng đều. Khi in FDM, đường lớp và hướng xếp lớp có thể ảnh hưởng đến độ bền tại các điểm nối, khiến kết quả thử nghiệm bị tác động bởi cấu trúc in thay vì chỉ phản ánh hình học lattice.
SLA tạo chi tiết bằng cách đóng rắn nhựa lỏng, nhờ đó đạt bề mặt mịn và độ phân giải cao hơn. Các thanh lattice mảnh được thể hiện rõ, giúp đội ngũ kỹ thuật dễ dàng so sánh nhiều phương án thiết kế.
Công nghệ này đặc biệt phù hợp với giai đoạn kiểm tra hình dạng, tỷ lệ, vùng chuyển tiếp và cảm giác nén trước khi chuyển sang vật liệu TPU.
3.2 UnionTech Flexible Resin – Performance Đủ Cho Lattice Validation
UnionTech cung cấp các dòng flexible resin có độ đàn hồi và khả năng phục hồi phù hợp với quá trình đánh giá prototype đế giày. Vật liệu này cho phép tạo mẫu có khả năng biến dạng, thay vì chỉ kiểm tra hình thức bằng resin cứng.
Với hệ thống UnionTech RSPro, doanh nghiệp có thể in nhiều biến thể lattice trong cùng một lần để so sánh trực tiếp. Độ dày lớp từ khoảng 0,05–0,1 mm hỗ trợ thể hiện các thanh lattice nhỏ và bề mặt tương đối mịn.
Các dòng máy khổ lớn như RSPro800 X còn phù hợp với việc bố trí nhiều midsole hoặc nhiều phương án thiết kế trên cùng bàn in, giúp rút ngắn chu kỳ thử nghiệm.
3.3 Case Study – PMC Elastic Resin Lattice Sports Protection
Một nghiên cứu được công bố trên PMC đã sử dụng elastic resin để đánh giá các cấu trúc lattice trong ứng dụng bảo vệ thể thao. Nhóm nghiên cứu so sánh khả năng chịu nén, hấp thụ năng lượng, giảm va đập và độ cứng uốn giữa nhiều dạng hình học khác nhau.
Kết quả cho thấy cấu trúc re-entrant có thể đạt độ cứng cao hơn đến 40% và độ cứng uốn trung bình cao hơn 30,5% so với một cấu trúc đối chứng khác.
Dữ liệu này cho thấy prototype bằng elastic resin không chỉ phục vụ quan sát hình dạng mà còn hỗ trợ so sánh định lượng giữa các phương án lattice trước khi đưa vào giai đoạn phát triển tiếp theo.
Tìm hiểu thiết bị: máy in 3D SLA UnionTech phục vụ tạo mẫu các chi tiết có yêu cầu cao về độ chính xác và bề mặt.
4. Case Study Benchmark – Adidas Futurecraft 4D: 50 Lattice Variants Trước Khi Launch
Adidas Futurecraft 4D là một trong những ví dụ nổi bật về quá trình phát triển lattice midsole. Trước khi ra mắt sản phẩm, Adidas và đối tác công nghệ đã thử nghiệm hơn 50 biến thể lattice để lựa chọn cấu trúc phù hợp.
Mỗi phương án được điều chỉnh theo khả năng hoàn trả năng lượng, độ ổn định và nhu cầu đệm khác nhau giữa gót chân và phần trước bàn chân. Kết quả cuối cùng là một đế giữa nguyên khối nhưng có nhiều vùng chức năng được kiểm soát bằng hình học lattice.
Case study này cho thấy số lần lặp lại thiết kế đóng vai trò rất quan trọng. Nếu prototype mất quá nhiều thời gian hoặc không thể hiện đúng cấu trúc, đội ngũ R&D sẽ phải giảm số phương án thử nghiệm và tăng nguy cơ lựa chọn geometry chưa tối ưu.
Với UnionTech SLA, doanh nghiệp có thể tạo nhanh nhiều mẫu lattice có độ chi tiết cao để đánh giá trước khi chuyển sang TPU FDM. Quy trình này giúp giảm chi phí thử sai ở giai đoạn sản xuất.
5. Raise3D TPU FDM – Production Lattice Cân Bằng Cost Và Performance
Sau khi hình học lattice đã được kiểm chứng, TPU FDM được sử dụng để đánh giá sản phẩm trong điều kiện gần với thực tế hơn. TPU có độ mềm, khả năng chống mài mòn và độ đàn hồi phù hợp với nhiều ứng dụng giày dép.
Bằng cách thay đổi mật độ và độ dày của lattice, nhà thiết kế có thể tạo vùng đệm mềm cho gót, vùng ổn định ở giữa bàn chân hoặc vùng cứng hơn tại mũi giày.
5.1 TPU FDM Cho Lattice Midsole – Bằng Chứng Khoa Học
TPU đã được sử dụng rộng rãi trong ngành giày nhờ độ đàn hồi, khả năng chịu mài mòn và tuổi thọ tương đối tốt. Khi kết hợp với lattice, vật liệu này cho phép điều chỉnh phản ứng cơ học mà không cần thay đổi toàn bộ công thức vật liệu.
Một số nghiên cứu về midsole TPU in FDM đã cho thấy cấu trúc lattice có thể đáp ứng yêu cầu chịu nén và hỗ trợ chức năng trong các ứng dụng giày chuyên biệt.
Ngoài midsole, TPU còn có thể được sử dụng cho outsole cần độ bám, chi tiết upper dạng lưới hoặc các bộ phận cần độ mềm và khả năng biến dạng.
5.2 Raise3D E2 – IDEX Tối Ưu Cho TPU Lattice
Raise3D E2 sử dụng hệ thống đùn trực tiếp IDEX, phù hợp với các vật liệu mềm như TPU. Khoảng cách từ bộ đẩy đến đầu phun ngắn giúp kiểm soát dòng vật liệu ổn định hơn, đặc biệt khi in các thanh lattice nhỏ.
Chế độ duplication cho phép in hai chi tiết giống nhau cùng lúc, hỗ trợ tăng năng suất khi sản xuất cặp midsole hoặc nhiều mẫu thử có cùng thiết kế.
Một số thông số tham khảo khi in lattice TPU trên Raise3D E2:
| Thông số | Giá trị tham khảo |
| Đường kính nozzle | 0,4 mm hoặc 0,6 mm |
| Nhiệt độ nozzle | 220–230°C |
| Nhiệt độ bàn in | 40–50°C |
| Tốc độ vùng lattice | 20–30 mm/s |
| Cấu trúc bên trong | Lattice mở theo thiết kế CAD |
Thông số thực tế cần được điều chỉnh theo loại TPU, kích thước thanh lattice và yêu cầu cơ học của từng sản phẩm.
5.3 Raise3D Pro3 HS – Khi Cần Volume Cao Hơn
Khi cần sản xuất số lượng lớn hơn, Raise3D Pro3 HS mang lại lợi thế về tốc độ và thể tích in. Công nghệ Hyper FFF hỗ trợ rút ngắn thời gian chế tạo so với các dòng Pro3 trước đó trong điều kiện vật liệu và thiết lập phù hợp.
Vùng tạo mẫu 300 × 300 × 300 mm cho phép bố trí nhiều chi tiết trong cùng một batch tùy theo kích thước. Buồng in kín cũng giúp duy trì nhiệt độ ổn định và cải thiện độ bám lớp trong các bản in dài.
Pro3 HS phù hợp với những thương hiệu cần sản xuất lô nhỏ đến trung bình, thử nghiệm thị trường hoặc liên tục cập nhật thiết kế trước khi mở rộng quy mô.
Thông tin hữu ích:
- đế giày in 3D (midsole lattice structure) với cấu trúc mạng lưới có thể được điều chỉnh theo thiết kế sản phẩm.
- in 3D prototype giày mới hỗ trợ thử nghiệm hình dáng và hoàn thiện thiết kế trước sản xuất.
- phụ kiện giày tùy chỉnh (khóa, ốc, logo kim loại) mở rộng khả năng cá nhân hóa các chi tiết trên sản phẩm.
6. Năm Loại Lattice Geometry – Đặc Tính Kỹ Thuật Cho Sports Footwear
- Gyroid lattice có khả năng biến dạng tương đối đồng đều theo nhiều hướng, phù hợp với vùng midfoot cần cảm giác đệm cân bằng.
- Diamond lattice tạo phản ứng ổn định và dễ dự đoán hơn, thích hợp với vùng vòm bàn chân hoặc khu vực cần hạn chế biến dạng quá mức.
- Bowtie hoặc re-entrant lattice có đặc tính auxetic, phù hợp với vùng gót cần hấp thụ lực và giảm chấn mạnh.
- Octet truss có tỷ lệ độ cứng trên khối lượng cao, thường được cân nhắc cho phần trước bàn chân cần hỗ trợ lực đẩy.
- Gradient lattice cho phép thay đổi mật độ liên tục trong cùng một chi tiết. Nhờ đó, midsole có thể mềm ở gót, ổn định ở giữa và cứng hơn ở mũi mà không phải ghép nhiều loại foam khác nhau.
Việc lựa chọn geometry cần dựa trên mục tiêu sử dụng, vùng áp lực và dữ liệu thử nghiệm, thay vì chỉ dựa vào hình thức của cấu trúc.
7. Workflow Tối Ưu: SLA Prototype → TPU FDM Production
Giai đoạn 1 – Thiết kế lattice geometry: Đội ngũ kỹ thuật xây dựng mô hình CAD và sử dụng mô phỏng để dự đoán vùng chịu lực, khả năng nén và mức hoàn trả năng lượng.
Giai đoạn 2 – UnionTech SLA prototype: Nhiều biến thể được in bằng flexible resin để kiểm tra hình dạng, độ chi tiết, cảm giác nén và khác biệt giữa các geometry.
Giai đoạn 3 – Raise3D TPU FDM prototype: Thiết kế đã chọn được chuyển sang TPU để đánh giá khả năng chịu mài mòn, độ bền dài hạn và phản ứng của vật liệu sản xuất.
Giai đoạn 4 – Production run: Sau khi hoàn thiện thông số, Raise3D E2 hoặc Pro3 HS được sử dụng để sản xuất theo từng batch và điều chỉnh sản lượng theo nhu cầu.
Quy trình này giúp tách rõ giai đoạn tối ưu hình học và giai đoạn kiểm chứng vật liệu, từ đó giảm số lần thử sai khi bước vào sản xuất.
8. Market Validation – Ngành Footwear Đang Dịch Chuyển
Lattice midsole đã được nhiều thương hiệu thể thao lớn đưa vào nghiên cứu và thương mại hóa. Adidas phát triển Futurecraft 4D, trong khi Nike, New Balance và Under Armour cũng liên tục công bố các dự án liên quan đến giày và đế in 3D.
Sự tham gia của những thương hiệu lớn cho thấy lattice không còn chỉ là một ý tưởng thử nghiệm. Công nghệ này đang dần trở thành một hướng phát triển mới cho sản phẩm cá nhân hóa, tối ưu trọng lượng và nâng cao hiệu suất.
Đối với các nhà máy và thương hiệu giày tại Việt Nam, việc xây dựng năng lực thiết kế, tạo mẫu và thử nghiệm lattice từ sớm sẽ giúp chủ động hơn khi thị trường chuyển sang những sản phẩm có cấu trúc phức tạp và mức độ tùy chỉnh cao.
9. Vinnotek – Đối Tác Phân Phối Chính Thức UnionTech Và Raise3D Tại Việt Nam
Vinnotek là đơn vị phân phối chính thức UnionTech và Raise3D tại Việt Nam, cung cấp giải pháp in 3D cho quá trình phát triển giày thể thao lattice từ prototype đến sản xuất.
UnionTech RSPro kết hợp flexible resin phù hợp với giai đoạn thử nghiệm nhiều geometry cần độ chi tiết cao. Raise3D E2 và Pro3 HS hỗ trợ in TPU để đánh giá vật liệu và sản xuất lô nhỏ đến trung bình.
Bên cạnh thiết bị, Vinnotek hỗ trợ doanh nghiệp lựa chọn công nghệ, tối ưu file in và xây dựng quy trình từ thiết kế lattice đến sản phẩm hoàn chỉnh.
📞 Liên hệ Vinnotek để được tư vấn giải pháp phát triển lattice midsole theo yêu cầu hiệu suất cụ thể.
Kết Luận
In 3D lattice mở ra khả năng kiểm soát độ đệm, độ ổn định và khả năng hoàn trả năng lượng theo từng vùng của giày thể thao. Tuy nhiên, quá trình phát triển cần kết hợp đúng công nghệ thay vì sử dụng một phương pháp cho mọi giai đoạn.
UnionTech SLA phù hợp với prototype lattice cần độ chi tiết và bề mặt cao, giúp đội ngũ R&D nhanh chóng so sánh nhiều phương án geometry. Raise3D E2 và Pro3 HS kết hợp TPU đáp ứng bước kiểm chứng vật liệu và sản xuất linh hoạt theo nhu cầu.
Với hai hệ công nghệ bổ trợ cùng dịch vụ tư vấn và hỗ trợ kỹ thuật, Vinnotek giúp doanh nghiệp xây dựng quy trình phát triển giày thể thao lattice từ ý tưởng đến sản phẩm thực tế.
