Ứng dụng in 3D trong sản xuất giày: Giải pháp tối ưu cho thiết kế hiện đại

Công nghệ in 3D trong sản xuất giày đang mở ra bước đột phá lớn cho ngành thời trang hiện đại. Với khả năng tạo mẫu nhanh, thiết kế linh hoạt và cá nhân hóa sản phẩm, in 3D giúp rút ngắn thời gian sản xuất, giảm chi phí và nâng cao chất lượng giày dép. Công ty Vinnotek xin giới thiệu ứng dụng công nghệ in 3D trong sản xuất giày – một bước tiến vượt bậc đang thay đổi cục diện ngành thời trang hiện đại.

1. Tại sao nên ứng dụng in 3D trong sản xuất giày?

Công nghệ in 3D đang mang đến bước ngoặt mới cho ngành công nghiệp giày dép, nhờ vào những ưu điểm vượt trội về tốc độ, chi phí và khả năng sáng tạo. Dưới đây là 4 lý do nổi bật khiến in 3D ngày càng được ưa chuộng trong sản xuất giày:

2. Ứng dụng in 3D trong ngành sản xuất giày

Công nghệ in 3D không chỉ thay đổi cách giày được thiết kế mà còn cải tiến toàn bộ quy trình sản xuất. Dưới đây là những bộ phận giày được ứng dụng in 3D phổ biến hiện nay:

Đế giày (Midsoles)

Đế giày là bộ phận được ứng dụng in 3D nhiều nhất, đặc biệt trong dòng giày thể thao cao cấp. Với vật liệu đàn hồi như nhựa DLP – có đặc tính gần giống cao su – các đế giày in 3D mang lại độ đàn hồi cao, chịu lực tốt và có khả năng chống lại tác động của nhiệt độ và hóa chất.

Các công nghệ in phổ biến như DLP (Digital Light Processing), SLA (Stereolithography) và SLS (Selective Laser Sintering) giúp in trực tiếp đế giày hoặc tạo khuôn đúc với độ chính xác cao, tăng tốc độ sản xuất và tối ưu hóa chất lượng sản phẩm.

Khuôn giày

In 3D đang dần thay thế các phương pháp làm khuôn truyền thống vốn tốn nhiều công sức như đúc thạch cao hay gia công CNC. Giờ đây, doanh nghiệp có thể in khuôn giày trực tiếp từ mô hình 3D, giúp rút ngắn thời gian, tiết kiệm chi phí và dễ dàng điều chỉnh theo từng mẫu thiết kế.

Ưu điểm lớn nhất là khả năng tùy biến nhanh và sản xuất khuôn với độ chính xác cao, góp phần nâng cao hiệu suất toàn bộ dây chuyền.

Phần thân giày (Upper)

Dù chưa được ứng dụng rộng rãi như phần đế, nhưng in 3D phần upper đang mở ra cơ hội sáng tạo mới cho ngành giày. Một số thương hiệu đã thử nghiệm in các kết cấu dạng lưới, uốn lượn hoặc thông thoáng nhằm tối ưu sự thoải mái và thẩm mỹ cho người dùng.

Đặc biệt, phương pháp này rất phù hợp với giày trẻ em, giày y tế hoặc giày thể thao theo yêu cầu, khi mà tính cá nhân hoá và thiết kế chuyên biệt là yếu tố then chốt.

Mẫu thử và phụ kiện giày

Ngoài các bộ phận chính, in 3D còn được sử dụng để tạo mẫu nhanh cho các chi tiết phụ như: khoá, dây đeo, lót giày, hoặc các chi tiết trang trí.

Nhờ khả năng in tức thì từ thiết kế kỹ thuật số, các nhà thiết kế có thể thử nghiệm ý tưởng, kiểm tra cảm quan và đánh giá công năng trước khi đi vào sản xuất hàng loạt. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn tăng tính linh hoạt trong quá trình phát triển sản phẩm.

3. Các công nghệ in 3D phổ biến trong ngành giày

Cùng với sự phát triển của vật liệu và phần mềm thiết kế, công nghệ in 3D ngày càng trở nên linh hoạt và hiệu quả hơn, đặc biệt trong ngành sản xuất giày dép. Dưới đây là các công nghệ in 3D tiêu biểu đang được ứng dụng rộng rãi:

DLP – Digital Light Processing

DLP là công nghệ in 3D sử dụng ánh sáng kỹ thuật số để làm cứng lớp nhựa lỏng theo từng lớp mỏng, mang lại độ chi tiết cao và tốc độ in nhanh.

Công nghệ này rất phù hợp để sản xuất đế giày đàn hồi nhờ khả năng xử lý các vật liệu có tính mềm dẻo như nhựa đàn hồi. Các sản phẩm từ DLP có bề mặt mịn, độ chính xác cao, lý tưởng để tạo ra các chi tiết cần tính đàn hồi và chịu lực trong giày thể thao hoặc giày chuyên dụng.

SLA – Stereolithography

SLA là một trong những công nghệ in 3D lâu đời nhất, sử dụng tia laser UV để làm cứng nhựa cảm quang theo từng lớp. Với độ phân giải cực cao, SLA thường được dùng để tạo mẫu thử hoặc in các chi tiết nhỏ như khóa giày, hoa văn trang trí, hoặc các phần cần kiểm tra thiết kế trước khi sản xuất hàng loạt.

Tuy nhiên, vật liệu dùng cho SLA thường giòn hơn, nên công nghệ này chủ yếu phục vụ cho giai đoạn thiết kế và kiểm tra ngoại hình hơn là sản xuất thực tế.

SLS – Selective Laser Sintering

SLS sử dụng tia laser để nung chảy bột polymer thành từng lớp rắn chắc. Điểm mạnh của SLS là không cần kết cấu hỗ trợ, giúp in các hình dạng phức tạp mà không cần làm thêm nhiều bước hậu xử lý.

Trong ngành giày, SLS được ứng dụng để sản xuất khuôn giày, các mẫu thử chi tiết hoặc thậm chí là phần upper có cấu trúc lưới, thông thoáng. Sản phẩm từ SLS có độ bền cao, thích hợp với cả việc thử nghiệm lẫn sản xuất trực tiếp.

FDM – Fused Deposition Modeling

FDM là công nghệ in 3D phổ biến nhất và có chi phí thấp, hoạt động bằng cách đùn nóng sợi nhựa rồi tạo lớp chồng lớp.

Tuy không đạt độ chi tiết cao như SLA hay DLP, nhưng FDM vẫn được sử dụng trong sản xuất mẫu thử nhanh, phụ kiện giày hoặc các chi tiết không yêu cầu bề mặt quá mịn. Đây là công nghệ lý tưởng cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ muốn thử nghiệm thiết kế trước khi đầu tư vào sản xuất lớn.

4. Vật liệu in 3D trong ngành sản xuất giày

Bên cạnh công nghệ in, vật liệu đóng vai trò quyết định đến hiệu suất, độ bền và cảm giác mang của sản phẩm giày in 3D. Ngày càng có nhiều loại vật liệu được nghiên cứu và phát triển để đáp ứng những yêu cầu khắt khe của ngành công nghiệp giày dép hiện đại. Dưới đây là các vật liệu in 3D phổ biến nhất đang được sử dụng:

4.1. Nhựa đàn hồi (Elastomeric Resin / TPU)

Đây là loại vật liệu được ưa chuộng nhất trong sản xuất đế giày nhờ đặc tính đàn hồi, dẻo dai, chịu lực tốt và có thể mô phỏng cảm giác giống cao su truyền thống.

Các nhựa đàn hồi dùng trong công nghệ DLP hoặc SLA cho phép tạo ra đế giày với độ chính xác cao, hấp thụ lực tốt và thích hợp với nhiều môi trường sử dụng – từ giày thể thao đến giày y tế. TPU (Thermoplastic Polyurethane) còn có khả năng chống mài mòn, rất phù hợp để sử dụng ngoài trời.

4.2. Polyamide (Nylon)

Nylon, thường được sử dụng trong công nghệ SLS, là vật liệu có độ bền cơ học cao, chịu nhiệt tốt và nhẹ. Nhờ các đặc tính này, Nylon được dùng để in khuôn giày, phần upper có kết cấu lưới, hoặc các chi tiết cần độ dẻo và bền theo thời gian.

Ngoài ra, khả năng chịu uốn tốt và kết cấu mịn giúp vật liệu này trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng giày cao cấp hoặc giày tùy chỉnh.

4.3. Nhựa cứng và nhựa kỹ thuật

Các loại nhựa cứng như ABS hoặc PLA, thường dùng với công nghệ FDM, chủ yếu được sử dụng để tạo mẫu thử, phụ kiện giày hoặc chi tiết trang trí.

Dù không có tính đàn hồi cao, nhưng các vật liệu này lại có chi phí rẻ và dễ thao tác, rất phù hợp để thử nghiệm thiết kế ban đầu, kiểm tra hình dạng, hoặc sản xuất phụ kiện như dây, khóa, phần đệm cứng…

4.4. Vật liệu tái chế và sinh học

Hướng đến phát triển bền vững, một số doanh nghiệp đã thử nghiệm các vật liệu tái chế từ rác thải nhựa hoặc vật liệu sinh học phân hủy, như PLA sinh học, cao su tái chế hoặc sợi thực vật.

Dù vẫn đang trong quá trình hoàn thiện về mặt hiệu suất, các vật liệu này thể hiện tiềm năng lớn trong việc sản xuất giày thân thiện môi trường, phù hợp với xu hướng tiêu dùng xanh trong tương lai.

5. Những công ty tiên phong trong lĩnh vực in 3D giày

Sự kết hợp giữa công nghệ in 3D và ngành công nghiệp giày dép không chỉ đến từ các nhà cung cấp công nghệ, mà còn nhờ vào những thương hiệu lớn mạnh dạn đầu tư vào sáng tạo, thử nghiệm và ứng dụng thực tiễn. Dưới đây là một số tên tuổi nổi bật đang dẫn đầu trong việc ứng dụng in 3D vào sản xuất giày:

5.1. Adidas

Adidas là thương hiệu tiên phong trong việc thương mại hóa giày in 3D. Từ năm 2017, họ đã ra mắt dòng sản phẩm nổi tiếng Futurecraft 4D, sử dụng công nghệ Digital Light Synthesis (DLS) do Carbon phát triển.

Đế giày Futurecraft 4D không chỉ gây ấn tượng bởi thiết kế dạng lưới độc đáo, mà còn mang đến hiệu suất cao về độ đàn hồi, thoáng khí và hỗ trợ chuyển động. Sự thành công của sản phẩm đã mở đường cho Adidas tiếp tục phát triển các dòng giày thể thao sử dụng công nghệ in tiên tiến này.

5.2. Nike

Không chịu thua kém, Nike cũng tích cực nghiên cứu ứng dụng in 3D trong thiết kế và sản xuất giày. Họ từng giới thiệu mẫu Nike Zoom Vaporfly Elite Flyprint, sử dụng công nghệ in 3D để tạo phần upper siêu nhẹ, dạng lưới đan chéo, giúp giảm trọng lượng giày và tối ưu sự thoải mái.

In 3D cũng giúp Nike đẩy nhanh quy trình thử nghiệm và cá nhân hóa sản phẩm cho các vận động viên chuyên nghiệp.

5.3. New Balance

New Balance đã hợp tác với công ty Formlabs để phát triển đế giày 3D có tên TripleCell, sử dụng nhựa đàn hồi với độ chính xác cao. Dòng sản phẩm này tập trung vào hiệu suất trong vận động, tối ưu lực nén và hỗ trợ người dùng trong nhiều môi trường khác nhau.

New Balance cũng là một trong những hãng tích cực mở rộng việc tích hợp in 3D vào chuỗi sản xuất tại Mỹ.

5.4. ECCO

Thương hiệu Đan Mạch ECCO phát triển dự án Quant-U, sử dụng công nghệ quét 3D và in 3D để tùy chỉnh đế giày theo từng khách hàng. Mục tiêu của ECCO là tạo ra những đôi giày vừa vặn tối đa, nâng cao trải nghiệm người dùng nhờ cá nhân hóa từng bước đi.

5.5. Zellerfeld

Zellerfeld là công ty khởi nghiệp nổi bật trong lĩnh vực giày in 3D toàn phần. Họ sử dụng kỹ thuật in một mảnh (single-print construction) để tạo ra giày không cần khâu hay lắp ráp. Sản phẩm của Zellerfeld có thể tái chế hoàn toàn, hướng đến mô hình sản xuất khép kín và bền vững.

Thương hiệu này đã hợp tác với nhiều nhà thiết kế thời trang để cho ra mắt các mẫu giày độc bản, thể hiện tiềm năng to lớn của in 3D trong thời trang cao cấp.

5.6. Under Armour

Under Armour là một trong những thương hiệu đầu tiên ứng dụng in 3D để tạo đế giày với cấu trúc dạng lưới giúp tăng độ đàn hồi và hỗ trợ chuyển động. Sản phẩm nổi bật là dòng Architech, sử dụng vật liệu elastomeric bền và linh hoạt. Hãng tiếp tục cải tiến với phiên bản Architech Futurist, tích hợp thiết kế hiện đại dành cho vận động viên chuyên nghiệp.

6. Vinnotek – Giải pháp in 3D toàn diện cho ngành giày dép

Vinnotek tự hào là đơn vị dẫn đầu tại Việt Nam trong lĩnh vực công nghệ in 3D ứng dụng cho ngành da giày. Từ việc lựa chọn máy in (FDM, SLA, SLS, kim loại) đến triển khai phần mềm hỗ trợ thiết kế và đào tạo kỹ thuật, chúng tôi mang đến giải pháp hoàn chỉnh giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất – từ bản vẽ đến mẫu giày cuối cùng.

Tại sao nên chọn Vinnotek?

Công nghệ tiên tiến với năng lực sản xuất vượt trội
Vinnotek cung cấp các giải pháp in 3D tiên tiến phục vụ trực tiếp cho ngành giày dép – từ tạo mẫu đế giày, khuôn thử, các phần upper thiết kế tự do, cho đến cấu trúc lưới đàn hồi có tính năng cơ học cao. Nhờ tích hợp công nghệ như FDM công nghiệp, SLS và MJF, các mẫu giày có thể được sản xuất nhanh chóng với độ chính xác, độ bền và tính linh hoạt cao – mở ra khả năng cá nhân hóa và tạo kiểu dáng vượt ngoài giới hạn của khuôn ép truyền thống.

Hệ sinh thái dịch vụ toàn diện từ A đến Z
Không chỉ dừng lại ở cung cấp máy in, Vinnotek đồng hành cùng các doanh nghiệp giày trong toàn bộ chuỗi sản xuất: từ tư vấn thiết kế đế giày với kết cấu tối ưu hóa, chọn vật liệu phù hợp (như TPU đàn hồi, Nylon bền nhẹ), đến xử lý hoàn thiện bề mặt, sơn, nhuộm màu và thử nghiệm sản phẩm thực tế. Mọi bước đều được tối ưu hóa để rút ngắn thời gian ra mẫu và tăng tốc độ đưa sản phẩm ra thị trường.

Tiếp cận đội ngũ chuyên gia hàng đầu và công nghệ tiên phong
Vinnotek có đội ngũ kỹ sư am hiểu chuyên sâu về kết cấu hình học và ứng dụng cơ học trong sản xuất giày, giúp hiện thực hóa các thiết kế có độ phức tạp cao như lưới tổ ong, đế giày in liền khối và các cấu trúc hấp thụ lực. Bên cạnh đó, sự hỗ trợ từ các đối tác quốc tế như Materialise, Hexagon giúp tích hợp thêm các giải pháp phần mềm mô phỏng và tối ưu hóa kết cấu theo mục tiêu sử dụng cụ thể.

Đào tạo – chuyển giao 100% và đồng hành trọn vòng đời dự án
Theo mô hình “chìa khóa trao tay”, Vinnotek hướng dẫn chi tiết cho đội ngũ thiết kế và kỹ thuật viên: từ chuẩn bị file in, điều chỉnh thông số in, sử dụng phần mềm mô phỏng cấu trúc đến xử lý sau in và bảo dưỡng thiết bị. Các nhà sản xuất giày, studio thiết kế hoặc trung tâm R&D đều có thể làm chủ công nghệ để phục vụ cả sản xuất hàng mẫu lẫn sản xuất cá nhân hóa theo yêu cầu.

Mạng lưới kiến thức & kết nối ngành qua Hội thảo quốc gia METAMAN
Các đơn vị sản xuất giày hợp tác với Vinnotek được mời tham gia METAMAN – diễn đàn về in 3D lớn nhất Việt Nam. Đây là nơi gặp gỡ các chuyên gia trong ngành vật liệu, thiết kế, và sản xuất giày bằng công nghệ in 3D, đồng thời khám phá các xu hướng sản xuất thông minh, phát triển sản phẩm nhanh (rapid product development) và ứng dụng công nghệ mới trong chuỗi cung ứng thời trang – thể thao.