3D打印技術正日益融入各行各業,從個人創作到建筑、汽車、航空航天及醫療等工業制造領域,皆可見其身影。在體育產業中,這項技術同樣展現出廣闊的應用前景,覆蓋個人與專業層面。此前我們已探討過自行車背包、F1賽車精密部件乃至耐克與阿迪達斯的3D打印運動鞋等創新案例。今天,我們將聚焦于世界最受歡迎的體育運動——足球,具體解析增材制造技術如何應用于足球裝備的研發與生產。

在探討服裝、面罩等常見應用之前,不妨先關注足球領域中一些特殊案例。例如,備受爭議的卡塔爾世界杯體育場館就曾借助3D打印模型進行測試。卡塔爾的沙漠環境帶來強風與熱浪,對觀眾與運動員均構成挑戰。為此,卡塔爾專門建造了風洞,對1:300比例的場館模型進行空氣動力學測試。卡塔爾大學的薩烏德·阿卜杜勒·阿齊茲·阿卜杜·加尼教授表示:“我們可以模擬每層看臺的溫度,加入觀眾人數、出汗量等變量,進而觀察體育場內的溫度變化。”除這類高技術測試外,3D打印在足球愛好者中也十分流行,它使周邊產品的制作變得簡便且成本低廉。無論是想打印心儀球員的精細模型,還是其他創意物品,在Cults、Thingiverse等社區平臺都能找到豐富資源。
說到3D打印在足球領域的應用,最先聯想到的往往是運動裝備。以下將介紹目前為職業與業余球員提供3D打印裝備的公司與產品,涵蓋足球鞋、鞋釘保護套、守門員手套及防護面罩等。

3D打印足球鞋的過程較為復雜,因足球鞋需結合耐用材料與特殊鞋底,以提供最佳抓地力,且打印失敗率較高。職業足球對鞋釘長度、鞋底材料有嚴格規定,以避免安全隱患。3D打印足球鞋的核心優勢在于高度定制化。德國初創公司IMOTANA便以此為賣點,通過足部掃描制作完全貼合個人腳型的足球鞋。該公司創始人本杰明·多爾施曾為知名品牌開發高端足球鞋,包括德國國家隊2024年世界杯預選賽所用鞋款。其團隊通過Kickstarter眾籌啟動項目,歷經兩年多改進,推出兼具輕量化、多款式選擇與個性化貼合的產品。鞋底可根據場地調整,并采用旋入式金屬鞋釘,以實現“零能量損耗與卓越性能”。目前該類產品主要面向業余球員,以較低成本提供定制服務,尤其適合腳型特殊或有足部問題的群體。

足球鞋的保養亦受到重視,Hypsole公司推出了3D打印鞋釘保護套。該產品歷經多年研發,旨在適配各類鞋釘與鞋型。創始人杰斯·克里斯蒂安最初計劃采用傳統模具生產,但因設計復雜而轉向Carbon公司的數字光合成技術。盡管3D打印導致單位成本上升,但也消除了模具限制,使團隊能通過調整支撐結構優化生產。此類保護套兼顧美觀與實用,適用于足球及其他運動,旨在保護鞋釘、提升移動便捷性。
合適的守門員手套對表現與傷病預防至關重要。傳統手套的沖擊區多采用TPU或乳膠,而手套品牌Reusch最新推出的Attrakt Fusion Carbon 3D則采用了3D打印結構。這是該公司近百年來首次在產品中融入3D打印組件。借助Carbon的數字光合成技術,團隊制造出具有精準能量回彈、更佳沖擊響應且重量更輕的沖擊區。然而,將3D打印結構與柔軟面料結合是一大挑戰,需重新設計粘合工藝并確保材料符合安全標準。這款手套展現了3D打印在提升足球裝備性能方面的潛力。
在卡塔爾世界杯中,韓國球員孫興慜與克羅地亞球員格瓦迪奧爾因面部受傷佩戴防護面罩出場。這類案例激發了意大利研究人員西蒙·加洛齊對3D打印定制面罩的探索。他認為,通過3D掃描球員面部并直接打印面罩,可省去傳統制作中的模型階段,加快生產并減少浪費。加洛齊使用碳基復合材料PA603CF設計并打印出面罩,其研究顯示,定制面罩能有效保護受傷部位,幫助運動員更快重返賽場。
隨著3D打印在足球裝備中的應用案例增多,一個關鍵問題是這項技術是否會持續發展。業內人士普遍持樂觀態度。杰斯·克里斯蒂安指出,3D打印適合體育領域,因為它能為運動員提供量身定制的裝備。“每個人的身體都是獨特的,精英運動員尤其了解自身需求。例如,一個人的左腳可能需要比右腳稍寬的鞋頭空間。”Reusch也強調,3D打印在“個性化性能、貼合度與保護性”上潛力巨大。西蒙·加洛齊補充說,職業球隊預算充足,更能發揮3D打印的定制優勢。盡管目前3D打印成本較高,且不適合大規模生產,但通過定制化與可修改性,它已在特定產品中體現價值。未來,隨著粉末材料等技術發展,3D打印有望在體育用品領域扮演更重要的角色。正如Reusch所言:“我們才剛剛開始探索3D打印如何與傳統材料結合,它在運動裝備中的潛力仍大有可期。”
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