ساخت کفی کفش با ترموپلاستیک پلی یورتان

شرکت BASF اخیرا اعلام کرده است که پلی یورتان ترموپلاستیک این شرکت (TPU) با گرید تجاری Elastollan توسط محققین duro3D در تولید کفی داخلی کفش با استفاده از فرایند چاپ سه بعدی استفاده می‌شود.

دو پارامتر مهم در تولید کفی کفش جهندگی و قدرت اتلاف تنش بالا می­باشد. در موارد خاصی همچون کفش ورزشکاران، علاوه بر موارد مذکور باید مقاومت سایشی و دوام بالایی داشته باشد و تجربه راحتی استفاده را به ارمغان بیاورد. همچنین ماده استفاده شده در این کاربرد باید در برابر نوسانات دمایی مقاوم باشد.

یکی از چالش های مهم در مسئله چاپ سه بعدی (FDM) مسئله اکستروژن ناپیوسته است که این امر توسط مواد ترموپلاستیک می‌تواند به خوبی حل شود. لذا با استفاده از این مواد می­توان ماکروساختاری با تراکم متنوعی از ماده در نقاط مختلف داشت. برای مثال نواحی نرم کفی داخلی دانسیته ماده (Filling density) کمتری داشته و وظیفه تامین انعطاف اتلاف ارتعاش را دارند در حالی که نواحی سخت دانسیته تراکم بیشتر داشته و وظیفه محافظت و تثبت دارند. واضح است که برای راحتی و عملکرد بهتر و عدم وجود هرگونه لبه سخت و ناخوشایند در کفی داخلی، انتقال از مناطق نرم به سخت به شکل خطی و بسیار تدریجی صورت می‌گیرد. همچنین در چاپ سه بعدی فیلامنتی از پلی یورتان‌های ترموپلاستیک ساخت شبکه‌ای با تخلخل‌های باز را تسهیل میکند که نتیجه آن تولید کفی داخلی کفش با قابلیت عبور هوا است.

معمولا دو نوع از Elastollan در کفی کفش های ارتوپدی استفاده میشود که سختی 85 Shore A (نرم) و 95 Shore A (سخت) دارند. این دو نوع TPU ضمن حفاظت از اسکلت پا، قادر به تحمل بارهای وارده مکرر و تضمین دوام خواهند بود. در ضمن امکان استفاده از ترکیب درصدهای مختلف از این دو نوع TPU، شخصی سازی (ساخت سفارشی) کفی داخلی برای هر فرد با توجه به آناتومی پای خاص او ممکن می­سازد.

علاوه بر موارد مذکور، مزیت استفاده از فیلامنت‌های Elastollan قابلیت بازیافت آن‌ها بر خلاف فوم‌های رایج مورد استفاده در کفی داخلی کفش‌ها است. این پلی یورتان‌های ترموپلاستیک را به راحتی می‌توان خرد کرده و مجددا اکسترود و گرانوله کرد. در نهایت نیز از این پلی یورتان بازیافت شده می­توان در ترکیب با پلی یورتان‌های جدید برای تولید فیلامنت استفاده کرد.