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ものです。プラスチックを溶かして一層ずつ積み上げるFDM方式の基本特許は2009年に失効し、それ以来ずっと続くゴールドラッシュが始まりました。今では実際にプリンターを見たことがある方や、YouTubeで層が積み重なっていく様子を見て時間を忘れた方も多いのではないでしょうか。

しかし、実際に身につけるものに3Dプリントが使われている姿を見たことがある方は多くありません。これまで3Dプリントは、そこまで耐久性を求められないプロトタイプや部品を作ることがほとんどでした。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を使えば、靴のような実用品、それも完全にカスタムフィットしたスパイクまで作ることができるのです。

イラスト: 一人ひとりの足の形に合わせたPrevolve式ラティス構造のスパイク

これらはすべて、成形ではなくプリントによって作られています。

この記事では、私たちがなぜこの方法で靴を作るのか、それに実際どれほどのコストがかかっているのか、そしてその多くを教えてくれたインターネットの片隅について紹介します。

そもそもなぜプリントするのか?

  • 大量カスタマイズ。量産可能なプリンターは1,000ドルを切る価格から手に入るため、一人ひとりに合わせた部品を大量に生産する工場を、小さな会社でも実際に作れる時代になりました。私たちの工房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、在庫を抱える必要もないということです。ご注文をいただいてからその一足をプリントするため、誰にも合わないサイズの靴が倉庫に眠ることも、需要予測を外して無駄を出すこともありません。
  • 継続的な設計改善。これは私たちにとって特に重要なポイントです。金型で作るデザインは変更するのに莫大な費用がかかるため、なかなか変えられません。しかしプリントによるデザインは、何か新しい知見が得られ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公開ログとして記録しており、その数はすでに千件近くに達しています。このスピードが実現できるのは、気づ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すべての製品にハトメ部分のレーザーカットリップストップ裏地が追加され、スパイクプレートの割れを防ぐプリント後のアニーリング工程が導入され、さらにデュアルマテリアルのインソールプレートも実現しました。そのどれもが、金型を作り直すことなくアイデアから出荷まで進んだものです。
  • 設計の自由度。プリントは、金型では物理的に作れない形状を実現します。内部の空洞構造、ラティス構造、方向によって硬さや柔らかさが変わるパーツなどです。靴づくりの面白いエンジニアリングは、まさにそこに宿っています。

3Dプリントで製造されたPrevolveのパーツ。プリントでしか実現できない内部構造を示している

金型では決して型抜きできない形状です。

足のスキャンデータをプリント可能な形状データに変換するアルゴリズム、つまりこの話の設計面については、別の記事で詳しく取り上げています: The File That Builds Your Shoes

正直なところのデメリット

3Dプリントには、当然ながら代償もあります。負担を強いられる点は主に5つです。

  • 部品単価。射出成形と比べると、常に単価が高くなります。成形は最初に莫大な費用を払えば、あとはわずかなコストで部品を量産できますが、プリントは一つひとつの部品にコストがかかり続けます。カスタムメイドが成立するのは、そもそも一点物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必ずサポート材が必要になり、それが時間もコストもかかるうえ、仕上がりに跡を残し、最終的には廃棄物にもなります。オーバーハングはおそらくプリントにおける最大の設計制約であり、金型ではそもそも存在しない問題です。
  • 積層方向。プリントされた部品には必ず、層と層の境目という一つの弱い軸が生まれます。そのため、部品の向きを工夫して、機能的に重要な部分にその境目が来ないようにする必要があります。ここを見誤ると、まさに重要な箇所で部品が壊れてしまいます。私たちがプリント後にスパイクプレートをアニーリング処理し、チェストフリーザーで過酷なテストを行っているのもそのためです。プリントされたTPUが最も脆くなるのは低温時であり、その弱い層はお客様に見つけていただく前に、私たちが見つけておきたいのです。
  • 素材の制約。成形用のすべての素材に、プリント可能な代替素材があるわけではありません。プリント用の素材は、安定した強度が出るように溶けて融着する必要があります。
  • スピード。金型なら数秒で部品を作れますが、プリンターでは数時間かかります。私たちはその時間を、近道をするのではなく、多数のプリンターを稼働させることで取り戻しています。

プリンターから出来上がったばかりの3Dプリント製Prevolveパーツ

一つの部品に何時間もかかります。それでも、自分だけの一足のため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学びましたが、それ以外の部分については、以下のチャンネルに大いに助けられました。それぞれ本当に異なる視点を持っています。

アイダホ州でGabe Bentz氏が設立したSlant 3Dは、実用品向けの部品設計や、プリントが製造業全体をどう変えていくかについて、私たちが特に気に入っているチャンネルです。

CNC KitchenのStefan Hermann氏は、温度や強度、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ら測定しなければならないようなデータを提供してくれています。

Made with LayersのThomas Sanladerer氏は、この業界でも最古参の一人で、深く掘り下げたレビューに加え、フィラメントのテストや信頼性・安全性の検証にも取り組んでいます。

Travis Lathrop氏によるShop NationPrint Farm Academyは、3Dプリントを実際にビジネスとして運用する方法、プリントファームの正しい構築方法まで幅広く扱っています。

この業界ならではの良いエピソードもあります。GabeがTravisを自身のポッドキャストに招いた回で、ぜひ聴く価値があります。私たちが特に気に入っているのは、私たち自身も実践しているこの考え方です。プリントによる設計は単なるファイルにすぎないため、メーカーはアルミの金型を前に肩をすくめるのではなく、自社製品に責任を持ち、お客様から不具合の報告があればすぐに修正できるのです。ThomasとStefanは、自分たちのポッドキャストThe Meltzoneも運営しています。

業界ニュースについては、3D Nativesを欠かさず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、プリントファーム分野において今も業界をリードしています。現行のH2DおよびX2D世代の機種は、他社がこぞって追いかけるスピードと信頼性のベンチマークとなっています。

Prusaは、長く続くMKシリーズによって、量産プリントの信頼性をいち早く確立したメーカーです。そしてBambu時代の到来に、完全密閉型のCORE Oneで応えました。マルチマテリアル対応のXLも、複数素材を使ったパーツ向けの本当に独自性のあるツールであり続けています。

Elegooは今も予算重視の選択肢として存在感を示しており、その差はどんどん縮まっています。Centauri Carbonなら、数百ドルで密閉型の高速な機種が手に入ります。

なぜこれがあなたの足にとって重要なのか

ここまで述べてきたことすべてが、私たちのような規模の会社でも、完全にカスタムフィットした、靴紐以外はすべて3Dプリント製のフットウェアを作り、それを毎月改善し続けられる理由です。開発の加速、大量カスタマイズ、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。これらすべてのツールが、完璧な個人フィットが何よりも重要になる、この一つの製品に注ぎ込まれています。

3Dプリント製のPrevolveスパイクパーツ

プリントされ、手作業で組み立てられ、次のご注文からのフィードバックによって改善されていきます。

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