انقلاب پرینترسه‌بعدی در دنیای مد و پوشاک | کاربردهای پرینتر سه بعدی در تولید لباس و کفش!

پرینت سه‌بعدی؛ نیرویی تازه در صنعت مد و پوشاک

چاپ سه‌بعدی دیگر فقط مخصوص صنایع مهندسی و پزشکی نیست؛ این فناوری حالا در حال تغییر دادن چهره‌ی مد و پوشاک و حتی کفش هم هست. به‌عنوان یک محرک تحول، چاپ سه‌بعدی می‌تواند هم شیوه‌ی تولید را متحول کند، هم مسیر طراحی را گسترده‌تر سازد و هم تجربه مصرف‌کننده را دگرگون کند.

در جریان چهارمین انقلاب صنعتی، فناوری ساخت افزایشی یا همان چاپ سه‌بعدی، به‌تدریج جای خود را در صنایع مختلف باز کرده است؛ یکی از این حوزه‌ها دنیای پوشاک و نساجی است.

در این زمینه، استفاده از چاپ سه‌بعدی معمولاً در دو مسیر اصلی دنبال می‌شود:

اول چاپ مستقیم روی پارچه و دوم تولید کامل منسوجات از پایه.

این روش‌ها امکان ایجاد ساختارهای متنوع و پیچیده را بدون نیاز به قالب‌سازی یا روش‌های سنتی فراهم می‌کنند—مزیتی که به‌ویژه برای طراحی لباس‌هایی هماهنگ با فرم بدن یا کارهایی با جزئیات دقیق اهمیت دارد.

علاوه بر این، قابلیت شخصی‌سازی گسترده‌ای فراهم می‌شود؛ یعنی می‌توان پوشاکی تولید کرد که کاملاً مطابق با ویژگی‌های هر فرد و سلیقه شخصی او باشد.

نمونه‌های شاخص این نوآوری را می‌توان در طراحی لباس، کفش، جواهرات و اکسسوری مشاهده کرد. برای مثال، استودیو Nervous System لباس‌های مفصل‌دار نرم تولید کرده و طراحانی مانند Julia Koerner چاپ چندرنگ مستقیم روی لباس را به نمایش گذاشته‌اند.

چنین پروژه‌هایی نشان می‌دهد چگونه فناوری و طراحی در کنار هم قرار گرفته‌اند تا ارتباطی تازه میان انسان، پوشش و محیط پیرامون شکل بگیرد.

پیشنهاد مطالعه: کاربردهای پرینتر سه بعدی در صنایع مختلف

مزایای کلیدی چاپ سه‌بعدی در مد

• پایداری و کاهش ضایعات
  صنعت مد یکی از پرچالش‌ترین صنایع از نظر زیست‌محیطی است؛ حجم بالای ضایعات و ردپای کربنی زیاد همیشه مورد انتقاد بوده. چاپ سه‌بعدی با استفاده دقیق از مواد موردنیاز، ضایعات تولید را به‌ شدت کاهش می‌دهد.
  علاوه بر این، امکان بهره‌گیری از موادی مانند پلاستیک‌های بازیافتی یا پلیمرهای زیستی را فراهم می‌کند.
  تولید بر اساس تقاضا هم مانع از انبار شدن لباس‌های فروش‌نرفته می‌شود؛ موضوعی که خود نقش مهمی در حرکت به سمت مد پایدار دارد.
• شخصی‌سازی و سفارشی‌سازی
  یکی از جذاب‌ترین مزایای چاپ سه‌بعدی، قابلیت طراحی لباس متناسب با نیازها و ویژگی‌های فردی است. این فناوری اجازه می‌دهد پوشاکی تولید شود که نه‌تنها اندازه‌ی دقیق بدن را در نظر می‌گیرد، بلکه بازتاب‌دهنده‌ی سبک شخصی هر فرد است. نتیجه‌ی چنین رویکردی، تجربه‌ای منحصربه‌فرد برای مصرف‌کننده و کاهش تولید انبوه غیرضروری است.
• تولید سریع و کارآمد
  در مد سنتی، فاصله‌ی بین طراحی یک ایده تا عرضه‌ی آن به بازار می‌تواند چندین ماه طول بکشد. چاپ سه‌بعدی این روند را کوتاه و ساده کرده است.
  امکان ساخت نمونه‌های اولیه در مدت کوتاه و حتی تولید مستقیم بر اساس تقاضا، باعث می‌شود طراحان بتوانند خیلی سریع‌تر به تغییرات بازار و نیاز مشتریان پاسخ دهند.
• خلاقیت و نوآوری
  چاپ سه‌بعدی دریچه‌ای تازه به روی خلاقیت در طراحی لباس باز کرده است. اشکال و ساختارهایی که پیش‌تر در روش‌های سنتی غیرممکن بودند، حالا به‌سادگی قابل اجرا هستند.
  همین آزادی عمل، طراحان را قادر ساخته تا آثار منحصربه‌فردی خلق کنند که چارچوب‌های سنتی مد را به چالش می‌کشند.

نمونه‌هایی از کاربرد پرینتر سه بعدی در تولید لباس 

تاپ کریستالیزاسیون Iris van Herpen

یکی از نخستین نقاط عطف در ورود چاپ سه‌بعدی به مد، کار ایریس ون هرپن در هفته‌ی مد آمستردام ۲۰۱۰ بود. او تاپی طراحی کرد که الهامش را از ویژگی‌های آب گرفت—از بی‌نظمی در حالت مایع تا نظم هندسی در حالت یخ‌زده.
این پروژه با همکاری معمار بریتانیایی Daniel Widrig و شرکت چاپ سه‌بعدی Materialise شکل گرفت و به تولید اولین قطعه لباس چاپ سه‌بعدی تاریخ مد انجامید.
این تاپ از ترکیب پلی‌آمید سفید، چرم بز و ورق‌های آکریلیک شفاف ساخته شد؛ ترکیبی که جلوه‌ای درخشان و هنری به اثر بخشید و آن را به چیزی فراتر از یک لباس معمولی تبدیل کرد.

لباس نورانی Anouk Wipprecht

این لباس که در نمایشگاه Formnext 2023 معرفی شد، از حدود ۷۵ ماژول LED انعطاف‌پذیر تشکیل شده که با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی ساخته شده‌اند.
ویژگی جالب این طراحی آن است که ماژول‌ها بدون نیاز به چسب یا دوخت، مستقیماً روی پارچه نصب شده‌اند و می‌توانند از طریق LEDها به تغییرات محیط اطراف واکنش نشان دهند.

علاوه بر این، لباس معروف Spider Dress از همین طراح نمونه‌ای شاخص از پوشاک هوشمند و تعاملی است. این لباس با بازوهای رباتیک متحرک و سنسورهایی حساس به حرکت و تنفس، به‌طور خودکار به تغییرات محیطی پاسخ می‌دهد.
الهام این طراحی از غریزه قلمروطلبی عنکبوت‌ها گرفته شده است؛ به‌گونه‌ای که اگر فردی به‌سرعت به سمت پوشنده نزدیک شود یا تهدیدی ایجاد گردد، بازوها به حالت دفاعی در می‌آیند تا حریم شخصی فرد حفظ شود.

کاپشن Kelp از Julia Koerner

کاپشن Kelp یکی از آثار شاخص Julia Koerner است که توانایی او را در خلق ساختارهای پیچیده و ارگانیک با استفاده از چاپ سه‌بعدی به نمایش می‌گذارد. این لباس بخشی از مجموعه Sporophyte است که در سال ۲۰۱۵ معرفی شد و شامل سه قطعه جامع و آماده‌ی پوشیدن بود.

الهام طراحی این کاپشن از ساختارهای طبیعی جلبک دریایی (kelp) گرفته شده است. کورنر با استفاده از اسکن سه‌بعدی، ساختارهای پیچیده‌ی مولکولی جلبک خشک‌شده را تحلیل کرده و الگویی نازک، لایه‌ای و دقیق را بازآفرینی کرده است.

برای تولید این کاپشن از چاپگر Object 500 Connex3 ساخت شرکت Stratasys استفاده شده؛ دستگاهی که امکان چاپ چندجنسیتی و چندرنگ را فراهم می‌کند.
به کمک این فناوری، ترکیبی از مواد سخت و نرم—مانند TangoPlus و VeroBlack—به‌کار رفته تا نتیجه‌ی نهایی نه‌تنها از نظر بصری شبیه ساختارهای دریایی باشد، بلکه از نظر عملکردی هم انعطاف‌پذیری لازم برای حرکت و پوشیدن راحت را داشته باشد.

لباس هارمونوگراف از ThreeASFOUR

این لباس که در سال ۲۰۱۶ رونمایی شد، نخستین نمونه‌ای است که با ماده Agilus30 از Stratasys در رنگ VeroBlack ساخته شده و از انعطاف‌پذیری و دوام فوق‌العاده‌ای برخوردار است.

لباس بخشی از مجموعه Biomimicry است که به بررسی نقش فرم‌های طبیعی در طراحی مد با استفاده از چاپ سه‌بعدی می‌پردازد.

طراحی آن به شکل سه مارپیچ است که بدن را در بر می‌گیرند و بر اساس دنباله فیبوناچی ساخته شده‌اند؛ چیزی که تأثیری بصری شبیه به دستگاه هارمونگراف (harmonograph) ایجاد می‌کند، جایی که نظم هندسی، ساختارهای طبیعی و منطق ریاضی با هم ترکیب می‌شوند.

هدف طراحان این بود که لباس نمادی از زبان خاص چاپ سه‌بعدی باشد؛ فرم‌هایی پیچیده و درهم‌تنیده که در طراحی سنتی امکان تولید آن‌ها وجود ندارد. این لباس نمونه‌ای برجسته از تلفیق هنر، ریاضیات و فناوری چاپ سه‌بعدی در مد است.

کاربردهای واقعی چاپ سه‌بعدی در مد

چاپ سه‌بعدی از نمونه‌های اولیه حجیم به طرح‌هایی که شایسته فرش قرمز هستند، تکامل یافته است. نمونه­هایی از کاربردهای چاپ سه‌بعدی در مد در ادامه توضیح داده شده است.

1. کفش و لوازم جانبی:
   

• Adidas

در سال ۲۰۱۵، آدیداس با معرفی مدل Futurecraft 3D  شروعی انقلابی در طراحی کفش‌های دو به سبک چاپ سه‌بعدی را رقم زد. در این پروژه، زیره میانی کفش (midsole) به‌صورت اختصاصی و بر اساس نیازهای جذب ضربه هر فرد، با استفاده از چاپ سه‌بعدی تولید شد.

هدف آدیداس این بود که مشتریان بتوانند در فروشگاه، روی تردمیل بدوند، اسکن گرفته شود، و سپس زیره سفارشی آن‌ها با فناوری چاپ سه بعدی فوراً چاپ و نصب شود.

آدیداس با همکاری با شرکت Carbon، زیره‌های میانی با فناوری چاپ Digital Light Synthesis™ (DLS) تولید کرد.

این فناوری که با نور و رزین مایع کار می‌کند، امکان تولید ساختارهای شبکه‌ای پیچیده و مقاوم را فراهم می‌سازد. کفش Futurecraft 4D  نخستین محصول تجاری از این نوع بود که زیره آن با ساختار شبکه‌ای چاپ می‌شد.

در سال ۲۰۲۱، آدیداس مدل پیشرفته‌تری از زیره‌های چاپ‌شده را با نام 4DFWD  معرفی کرد. این زیره با استفاده از داده‌های حرکتی میلیون‌ها ورزشکار و فناوری DLS ساخته شد.

ساختار شبکه‌ای منحصر به‌فرد آن با نام «FWD CELL» به‌گونه‌ای طراحی شده که ضربه عمودی را به حرکت رو به جلو تبدیل می‌کند و اقتصادی‌تر از مدل‌های قبلی عمل می‌کند.

در سال ۲۰۲۵، Adidas اولین کفش با ساخت کاملاً سه‌بعدی را با نام Climacool رو‌نمایی کرد.

برخلاف مدل‌های پیشین که تمرکز روی زیره بود، این کفش به‌صورت یک‌پارچه و با ساختار شبکه‌ای چاپی طراحی شده است. این ساختار سبک، تنفسی و بدون درز است و امکان عرضه جهانی با قیمت مقرون‌به‌صرفه (حدود ۱۴۰ دلار) را فراهم می‌کند.

• Zellerfeld

برند Zellerfeld کفش‌هایی را به‌صورت کامل و یک‌پارچه—بدون نیاز به دوخت یا چسب—با استفاده از TPU مقاوم و انعطاف‌پذیر تولید می‌کند. هر کفش با توجه به اسکن دقیق پاهای مصرف‌کننده ساخته می‌شود تا تطابق کامل با فرم پا داشته باشد.

این برند از مدل «تولید بر اساس سفارش» بهره می‌برد که نقش مهمی در کاهش ضایعات ایفا می‌کند. این روش شامل حذف موجودی اضافی، کوتاه کردن زنجیره‌های تأمین پیچیده و جایگزینی مونتاژ سنتی است.

علاوه بر این، Zellerfeld کفش‌های استفاده‌شده را جمع‌آوری، خرد و مجدداً بازیافت می‌کند و به این ترتیب مدلی با چرخش بسته ارائه می‌دهد.

با راه‌اندازی پلتفرم Zellerfeld Studio، طراحان می‌توانند ایده‌های خود را بارگذاری کنند و فرآیند تولید و عرضه را به‌سرعت دنبال کنند؛ روندی که شباهت قابل توجهی به بارگذاری ویدیو در پلتفرم‌هایی مانند YouTube دارد.

همچنین، همکاری این شرکت با Hugo (لوفر) منجر به تولید کفش HUGO FORWARD x Zellerfeld شد که بر پایه اسکن پا در فروشگاه و با مواد قابل بازیافت طراحی و تولید گردید.

• این شرکت با همکاری باHeron Preston، HERON01 اسنیکری بدون دوخت یا چسب را بر پایه پرینت سه‌بعدی و اصول طراحی دایره‌ای طراحی و تولید کرد.

• Zellerfeld با همکاری با Moncler، Trailgrip کفشی با ساختاری شبیه موم ذوب‌شده که کاملاً قابل بازیافت و بدون نقاط اتصال است را تولید کرد.

• Zellerfeld با همکاری با Rains،  Puffer Sneaker اولین کفش پافری که در یک قطعه چاپ شده و ۹۰٪ آن از هوا تشکیل شده است را با طراحی بنایی، ساده و چاپ با یک کلیک تولید کرد.

Zellerfeld کارخانه‌ای با مزرعه‌ای از پرینترهای اختصاصی در هامبورگ دارد  و در حال برنامه‌ریزی برای گسترش به آمریکا است. هدف آنها تولید محلی در هر قاره و حذف حمل‌ونقل‌های طولانی است.

• Nike

Nike با استفاده از فناوری اختصاصیSolid Deposition Modelling (SDM)، رویه‌هایی از جنس TPU با نام تجاری Flyprint تولید کرده است که سبک، تنفس‌پذیر و ضدآب هستند.

این رویه به‌ویژه برای دوندگان نخبه مانند  Eliud Kipchoge  طراحی شد تا ضمن جلوگیری از جذب آب بارانی، راحتی و سبکی را به برخودار باشند.

با این روش، فرآیند نمونه‌سازی (Prototyping) تا ۱۶ برابر سریع‌تر از روش‌های سنتی انجام می‌شود.

Nike از چاپ سه‌بعدی برای تولید سریع نمونه‌های اولیه (Law of Innovation) استفاده می‌کند، فرایندی که به‌جای ماه‌ها، در عرض چند ساعت انجام می‌شود.

این فناوری امکان تغییرات موضعی در طراحی را بدون تغییر در ساختار کل فراهم می‌کند؛ مثلاً می‌توان چگالی، انعطاف‌پذیری یا تهویه در بخش‌های خاصی از کفش را تنظیم کرد.

Nike فراتر از کفش‌ها رفته و اولین لباس ورزشی عملکردی چاپ سه‌بعدی خود را با نام FlyWeb معرفی کرده است.

این پوشاک ورزشی تک‌لایه از TPU ساخته شده که بدون دوخت یا لایه‌بندی، با استفاده از رویه چاپی تولید می‌شود؛ طراحی مبتنی بر محاسبات بوده و تراکم‌ها برای پشتیبانی و تهویه در مناطق مختلف تنظیم شده‌اند.

Nike  جدیدترین نوآوری خود را در قالب مجموعه A.I.R در پاریس ارائه کرده است؛ کفش‌هایی که با تلفیق طراحی محاسباتی، هوش مصنوعی و چاپ سریع تولید شده‌اند .

همکاری Nike با Zellerfeld منجر به ارائه کفش Air Max 1000 شد:

کفشی که تقریباً همه قسمت‌های آن به‌جز سیستم Air Cushion با چاپ سه‌بعدی ساخته شده است. این فناوری امکان ایجاد ساختارهایی با بافت‌ها و چگالی‌های متغیر در بخش‌های مختلف کفش را فراهم کرده است.

2. لباس و منسوجات:

• Julia Daviy: با دامن‌های چاپ سه‌بعدی خود در سال 2018، با استفاده از SLS، ثابت کرد که فناوری پیشرفته می‌تواند به شیوه‌ای شیک و پایدار با مد ترکیب شود.

• Zac Posen: لباس گلبرگ رزی او برای Met Gala 2019 با 21 گلبرگ منحصر به فرد همپوشاننده، یک شاهکار تمام عیار بود که هر گلبرگ حدود 100 ساعت زمان چاپ با دستگاه stereolithography را به خود اختصاص داد.

• گلدوزی سه‌بعدی: فناوری‌هایی مانند گلدوزی سه‌بعدی(3D embroidery) عمق و بافت را به طرح‌ها اضافه می‌کنند و ظاهری لوکس و گران‌قیمت ایجاد می‌کنند.

در ویدئو زیر می‌توانید یک نمونه از طراحی سه بعدی سه بعدی اورتوز برای چاپ سه بعدی را ببینید.

*برای مشاهده ویدئو VPN خود را روشن کنید.

انواع فناوری‌های چاپ سه‌بعدی در تولید لباس و پوشاک

در صنعت مد، چندین فناوری چاپ سه‌بعدی نقش کلیدی دارند:

۱. سنتز لیزری انتخابی (SLS)

در این روش، از یک لیزر CO₂ برای ذوب انتخابی ذرات پودر—معمولاً نایلون یا TPU—در یک محفظه گرم استفاده می‌شود.

این فناوری امکان تولید لباس‌های «غیرقابل دوخت» را فراهم می‌کند، نیازی به دوخت واحد نیست و ضایعات مواد به میزان چشمگیری کاهش می‌یابند.

۲. مدل‌سازی رسوب ذوبی (FDM)

این روش ارزان‌ترین راه ورود به دنیای مد سه‌بعدی محسوب می‌شود.

فیلامنت‌های ترموپلاستیک مانند PLA، PETG یا TPU پس از گرم شدن از طریق یک نازل اکسترود می‌شوند و لایه به لایه روی هم قرار می‌گیرند.

FDM امکان آزمایش سریع طرح‌ها را فراهم کرده و می‌تواند در عرض چند ساعت از یک طرح اولیه، نمونه‌ای پوشیدنی ایجاد کند.

۳. فناوری پلی‌جت (PolyJet Technology)

این فناوری پیشرفته که توسط Stratasys با عنوان 3DFashion™ Technology شناخته می‌شود، امکان چاپ مستقیم روی پارچه با قابلیت‌های تمام‌رنگی و چندماده‌ای را فراهم می‌کند.

این روش اجازه ایجاد طرح‌های دیدنی و جلوه‌های نوری روی لباس‌ها، کفش‌ها و لوازم جانبی لوکس را می‌دهد که با روش‌های سنتی قابل دستیابی نیست.

۴. چاپ سه‌بعدی مستقیم روی پوشاک

با معرفی ویژگی Direct-to-Garment (D2G) برای پرینتر سه‌بعدی J850 TechStyle، Stratasys امکان چاپ طرح‌های چندماده‌ای را مستقیماً روی لباس‌های موجود مانند شلوار جین و ژاکت فراهم کرده است.
این روش به برندها اجازه می‌دهد لباس‌ها را شخصی‌سازی کنند و ضایعات مواد را به حداقل برسانند.

تجربیات واقعی کاربران در استفاده از پرینت سه بعدی برای تولید لباس و کفش

کاربری در ردیت نوشته :

Typical 95A TPU makes for an awful shoe, and softer stuff is really hard to print. Recently though, I’ve been playing around with something called foaming TPU. It starts off fairly stiff … then foams … making it softer and grippier. It still isn’t as soft as a cloth upper of course, so the first footwear I’ve been making are clogs

• استفاده از TPU 95Aبرای کفش معمولاً ناراحت‌کننده است.

• ماده‌ای مثل “foaming TPU” می‌تواند سختی را برای چاپ کاهش بدهد و راحتی را افزایش دهد.

• ساخت اولین مدل‌ها بر روی کالج/کفش‌هایی که از ابتدا ساختار سفت‌تری دارند، مناسب‌تر است.

فردی دیگر در انجمن بامبولب  نوشته :

I wanted to share a few pictures of my first fully 3D printed sneaker … Each sneaker takes ~4 days to print

• چاپ یک جفت کفش کامل زمان زیادی می‌برد (برای این کاربر تقریبا ۴ روز).

• مواد انعطاف‌پذیر استفاده شده (TPU)، ولی میزان زمان و انرژی مصرفی زیاد بوده.

نظر فردی دیگر در انجمن بامبولب :

I had a pair of 3D printed beach shoes that lasted almost 2 years. They only failed once I actually put them on and tried them on a 35ºC day on the beach

• کفش پرینت سه‌بعدی برای مدت زمان نسبتا طولانی قابل استفاده بوده است، مخصوصاً اگر شرایط استفاده معمولی باشد.

• دما یا شرایط سخت مثل گرمای زیاد می‌تواند باعث خرابی شود.

چالش‌ها و آینده کاربرد چاپ سه‌بعدی در مد و پوشاک

با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، چاپ سه‌بعدی در صنعت مد هنوز با چالش‌هایی روبرو است. از جمله هزینه‌های نسبتاً بالا، محدودیت در نوع مواد و بافت‌ها و همچنین پذیرش نسبی مصرف‌کنندگان که هنوز در حال شکل‌گیری است. موانع آموزشی نیز بخشی از این چالش‌ها به شمار می‌روند.

با این حال، تلاش‌های مداوم در تحقیق و توسعه به‌تدریج این محدودیت‌ها را کاهش می‌دهد و افق‌های تازه‌ای را برای تولید مد گشوده است.

یکی از روندهای مهم و هیجان‌انگیز، توسعه مواد پایدار و سازگار با محیط زیست است که به‌طور خاص برای چاپ سه‌بعدی طراحی شده‌اند.

انتظار می‌رود مواد قابل تجزیه زیستی و قابل بازیافت بیشتر مورد استفاده قرار گیرند و به سبزتر و مسئولانه‌تر شدن صنعت مد کمک کنند.

روند دیگر، ترکیب چاپ سه‌بعدی با فناوری‌های پوشیدنی (wearable technology) است. ادغام الکترونیک در منسوجات چاپ‌شده می‌تواند لباس‌هایی هوشمند خلق کند که سلامتی را رصد می‌کنند، رنگ تغییر می‌دهند یا حتی قابلیت ترمیم خودکار دارند.

این تلفیق فناوری و مد، لباس‌هایی شیک و در عین حال کاربردی و تعاملی ایجاد می‌کند.

همچنین ورود هوش مصنوعی (AI) به صنعت مد، امکانات جدیدی برای خلق تجربه‌های نوآورانه و شخصی‌سازی گسترده فراهم کرده است.

در نهایت، تأثیر چاپ سه‌بعدی بر صنعت مد غیرقابل انکار است.

این فناوری شیوه طراحی، تولید و تجربه لباس را متحول کرده، ضایعات و تأثیرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد و خلاقیتی بی‌سابقه در اختیار طراحان و برندها می‌گذارد.

پذیرش این نوآوری‌ها کلید حرکت به سوی آینده‌ای پایدارتر، مسئولانه‌تر و خلاقانه‌تر در صنعت مد است.