3Dプリントが切り拓くスポーツシューズ開発の可能性

3Dプリントはもはや目新しいものではありませんが、それでもやはりかっこいい技術です。溶けたプラスチックを一層ずつ重ねていくFDM方式の基本特許は2009年に失効し、以来ゴールドラッシュが始まって、今なお本当の意味では止まっていません。すでに実機を目にしたことがある方や、YouTubeで一層ずつ積み上がっていく様子を催眠術のように眺めたことがある方も多いはずです。

ただ、ほとんどの人がまだ見たことがないのは、実際に身につけるものに使われる3Dプリントです。プリント技術はこれまでの人生の大半を、あまり耐久性を求められない試作品や部品づくりに費やしてきました。しかしその時代は終わりました。今日のプリンターと素材があれば、シューズのような実際に使われる最終製品や、完全に足型に合わせたスパイクを作ることができます。

イラスト:個々の足の形に沿ったPrevolveスタイルのラティス構造スパイク

これらはすべて、成形ではなくプリントで作られています。

この記事では、私たちがなぜこの方法でシューズを作っているのか、実際にかかるコストは何か、そしてそのほとんどを教えてくれたインターネットの一角について紹介します。

そもそもなぜプリントするのか

  • マスカスタマイゼーション。量産対応のプリンターは1,000ドルを切る価格から手に入るようになり、一人ひとりに合わせたパーツを大量に生産する工場を、今では小さな会社でも実際に構築できます。私たちの工場はワシントン州ケントにあります。
  • オンデマンド生産。金型がないということは在庫がないということです。注文が入ってから一足ずつプリントするため、誰にも合わないサイズの売れ残りシューズが倉庫に積み上がることも、需要予測を外して無駄が出ることもありません。
  • 絶え間ない設計改善。これが私たちにとって一番大きなポイントです。金型を使った設計は変更に莫大なコストがかかるため、なかなか変わりません。一方、プリントによる設計は、何か新しい発見があればすぐに変えられます。私たちはこれまでに実施したすべての改善を記録した公開ログを公開しており、その数はおよそ1,000件に達し、今も増え続けています。このペースを実現できるのは、ひらめきから次の一足の間に金型という壁が存在しないからです。今年だけでも、このサイクルによって全モデルのアイレット部分にレーザーカットのリップストップ補強が加わり、スパイクプレートの割れを解消するプリント後のアニーリング工程が導入され、デュアルマテリアルのインソールプレートが生まれました。どれも金型を作り直すことなく、アイデアから製品化まで進めることができました。
  • 設計の自由度。プリントは、成形では物理的に不可能な形状を実現します。内部空洞、ラティス構造、ある方向には硬く別の方向には柔らかいパーツなど。興味深いシューズ設計のほとんどは、ここに潜んでいます。

プリントでしか実現できない内部構造を示すPrevolveの3Dプリントパーツ

金型では絶対に取り出せない形状です。

このストーリーの設計面、つまり足のスキャンをプリント可能な形状に変換するアルゴリズムについては、別の記事で詳しく紹介しています:The File That Builds Your Shoes。

正直に言うデメリット

3Dプリントはタダ飯ではありません。代償を払うことになる5つのポイントを挙げます。

  • パーツ単価。射出成形より常に高くつきます。成形は最初に大きなコストを払った後、パーツを格安で量産できますが、プリントは一つひとつにずっとコストがかかり続けます。カスタムが成立するのは、世界に一つだけのものを金型で作れる人などいないからです。
  • オーバーハング。下に材料のない面にはサポート材が必要になり、時間がかかるうえ、仕上がりに跡が残り、最終的には廃棄物になります。オーバーハングはプリントにおける最大級の設計上の制約と言ってよく、成形にはそもそも存在しない問題です。
  • 積層方向。すべてのプリントパーツには、積層ラインに沿った弱い軸が一つ存在します。パーツの向きは、その弱いラインを機能的に重要な箇所から外すように設計しなければなりません。これを間違えると、まさに重要な箇所でパーツが壊れてしまいます。だからこそ私たちはプリント後にスパイクプレートをアニーリング処理し、業務用冷凍庫でパーツを過酷な条件下でテストしています。プリントされたTPUが最も脆くなるのは低温時であり、その弱点はお客様に見つけてもらうのではなく、私たちが先に見つけておきたいからです。
  • 素材の制約。成形用の素材すべてに、プリント可能な代替素材があるわけではありません。プリント可能な素材は、一貫した強度が出るように溶融・融着する必要があります。
  • スピード。金型なら数秒でパーツを作れます。プリンターは何時間もかかります。私たちはその時間を、近道ではなく台数でカバーしています。

プリントしたばかりのPrevolve 3Dプリントパーツ

1パーツあたり何時間もかかりますが、それが自分だけのパーツなら価値があります。

私たちに教えてくれた人たち

多くのことは自分たちで試行錯誤して学びましたが、残りの部分については、それぞれ本当に異なる視点を持つ以下のチャンネルに大いに助けられました。

アイダホ州のGabe Bentzが立ち上げたSlant 3Dは、最終製品向けのプリント設計や、プリント技術が製造業全体をどう変えるかというテーマで私たちのお気に入りです。

Stefan Hermann氏のCNC Kitchenは、温度、強度、素材に関する詳細なテストデータを長年にわたり公開しており、本来であれば私たちのような会社が自前で検証しなければならない情報を提供してくれています。

Thomas Sanladerer氏のMade with Layersは、この分野で最も古くから活動する一人で、深みのあるレビューに加え、フィラメントのテスト、信頼性、安全性に関する検証を行っています。

Travis LathropによるShop NationとPrint Farm Academyは、3Dプリントを実際のビジネスとして運用する方法、プリントファームを正しく構築する方法を扱っています。

この世界での印象的な一幕として、GabeのポッドキャストにTravisがゲスト出演した回があり、聴く価値があります。私たちが特に共感するポイントは、プリントされた設計はただのファイルであるからこそ、メーカーが自社製品に責任を持ち、お客様から問題の報告があればすぐに修正できるということです。アルミの金型を前にして肩をすくめる必要はありません。ThomasとStefanも自分たちのポッドキャスト、The Meltzoneを運営しています。

業界ニュースについては、3D Nativesを私たちはチェックしています。

3D Nativesのロゴ

2026年、私たちが評価しているプリンター

Bambu Labは今もプリントファーム分野でペースメーカーであり続けています。現行のH2DおよびX2D世代の機種は、他社が追いかけるスピードと信頼性のベンチマークです。

Prusaは、長年続くMKシリーズで量産プリントの信頼性を最初に確立したメーカーであり、Bambu時代に対しては完全密閉型のCORE Oneで応えています。マルチマテリアル対応のXLは、複数素材のパーツ向けとして今も本当に独自性のあるツールです。

Elegooは今も低価格帯の選択肢であり、その差は縮まりつつあります。Centauri Carbonは、わずか数百ドルで密閉型の高速機を手に入れられます。

あなたの足にとって、これが何を意味するか

ここまで述べてきたすべてが、私たちほどの規模の会社が、完全に足型に合わせ、ほぼすべてのパーツを3Dプリントで作った(レース紐を除く)フットウェアを、毎月改善し続けられる理由です。開発の加速、マスカスタマイゼーション、金型では作れない形状、オンデマンド生産、そして低い初期コスト。これが道具の全てであり、それを個々に完璧なフィット感が何より重要な、この一つの製品に注いでいます。

Prevolveの3Dプリント製スパイクパーツ

プリントされ、手作業で組み立てられ、次の注文のフィードバックでさらに改良されていきます。

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