一种服饰单面成型法及3D打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种服饰单面成型法及3D打印装置，属于FDM型3D打印领域，包括：长距多孔打印头、双排孔填充打印头、单面成型法。其特征是：先用长距多孔打印头打印一层的布面层，并预留接续位置的一条边沿条，然后用双排孔填充打印头打印一层水溶性材料夹层或在上面覆一层隔板，并折起边沿条，再用长距多孔打印头打印一层布面层，并把边沿条和第三层的布面层热熔在一起。最后溶解掉水溶性材料或抽掉隔板层后，即形成一件服饰。本发明专利技术实现了用3D打印技术制造服饰穿戴类产品，节省了成本，缩短了加工时间，款式更灵活，可以替代部分传统服饰穿戴类的加工工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种3D打印制造技术的领域，更具体地说，涉及一种利用3D打印技术制造服饰穿戴类产品的实施方法及其装置。
技术介绍
目前FDM型的3D打印机因挤出机结构的问题，只能使用少数几种材料，也只能打印模型级别的产品，且一个喷头为一个喷嘴孔，打印时一条条粘合在一起，一层层依次逐步堆积制造，无法实现多条线同时打印，无法方便的实现每条线的交叉叠加，无法方便的实现纵横交错的编织，无法实现布面料的制造，因此也无法3D打印制作服饰穿戴类产品。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术使用布面料的原始材料、添加剂、颜料在打印头的热熔腔体热熔后，由挤压泵输出热熔材料，先用长距多孔打印头打印一层的布面层，并预留接续位置的一条边沿条。然后在上面覆一层隔板，或用双排孔填充打印头打印一层水溶性材料，并折起边沿条。最后再用长距多孔打印头打印一层布面层，并把第一层的布面层边沿条和第三层的布面层热熔在一起。最后抽掉隔板层或溶解掉水溶性材料后，即形成一件服饰，实现3D打印制造服饰穿戴类产品。技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的以下技术方案。一种服饰单面成型法，为单面打印后抽空成型的方法，具体为以下步骤。第一步，先打印布面层。01）制造布面料的原始材料、添加剂、颜料送入弹性耐高温光滑面软管，该弹性耐高温光滑面软管上端固定在3D打印机架构上，下端固定在热熔腔体上，利用长距多孔打印头来回的移动，牵引软管同时抖动，使粒子颗粒自动向下滑动而实现连续补充，输送到热熔腔体直接热熔后，由挤压方式的挤压泵输出热熔材料，通过长距离排列多孔喷头挤出熔丝，3D打印机控制系统牵引喷头在X轴Y轴方向精确坐标的移动，因喷头上为一排的微型孔，且每个微型孔相隔较长的距离，所以打印出的为一排稀疏的平行线，平行线的间距为L，往复多次，多排平行线相拼起来即形成一个平行线组成的一个层线，且每个线的间隔相等，从而完成第一次层线打印，即形成一编线层。02）然后通过Z轴抬升长距多孔打印头，同时长距多孔打印头正方向旋转一定的角度，比如90°，以相同的方式开始打印第二次层线，形成二编线层。第二次同时为一层稀疏的平行线，第二次层线在交叉遇到第一次层线的线时，因挤出材料的热熔特性，形成一个个融合为一体的牢固的结点，除了微凸的结点外，在中间的间隔处，第二次的层线因自身热熔特性而下垂到第一次层线相同的高度，从而使第二次的层线和在结构上依然合并在第一个层面里。03）接着长距多孔打印头反方向旋转相同的角度，在第一次层线横向起点的坐标位置，沿第一次层线垂直方向上向内平移一个孔径以上的固定距离L1，紧挨着第一次的层线边上开始打印第三次层线，形成三编线层，该平移的固定距离即为布面料的线间隔L1，第三次的层线和第一次的层线平行，第三次的层线和第二次的层线交叉，形成和上次微凸结点在相同高度的结点，同时在中间的间隔处，第三次的层线因自身热熔特性而下垂到第一个面层相同的高度，从而使第三次的层线和在结构上依然合并在第一个层面里。04）然后长距多孔打印头再正方向旋转相同的角度，在第二次层线纵向起点的坐标位置，沿第二次层线垂直方向上向内平移一个孔径以上的固定距离L1，紧挨着第二次的层线边上打印第四次层线，且第四次的层线和第一，第三次的层线交叉，同样结果合并在第一个层面里，形成四编线层。05）依次类推打印每次层线时长距多孔打印头正反旋转相同的角度，每个奇数层线平行，每打印一个奇数层线，长距多孔打印头都沿该层线垂直方向继续再平移线间隔L1，且每个奇数层线打印时的横向起点在一条直线上；每个偶数层线平行，每打印一个偶数层线，长距多孔打印头都沿该层线垂直方向方向继续再平移线间隔L1，且每个偶数层线打印时的纵向起点在一条直线上。以此方式，直至纵向和横向的平行线间的间隔被打印填满，即整层排满熔丝线，从而完成了单层编织型布面料3D打印制造。06）重复1)至5)步骤多次叠加打印单层布面料时，可选择完成3D打印制造厚交叉编织型布面料。07）打印的第一层布面层尺寸，为服饰穿戴类产品折成双面后的单面实际尺寸，再加上额外预留出最外接续位置的一条边沿条尺寸。第二步，打印一层填充夹层。01）控制系统抬升长距多孔打印头，同时下降双排孔填充打印头，并替换启用双排孔填充打印头。02）3D打印机控制系统牵引双排孔填充打印头在X轴Y轴方向精确的移动，双排孔喷头上为二排并排的微型孔，挤出的二排熔丝线下沉后，合并成单层的紧密排线熔丝。控制系统随时启动旋转电机旋转，使其微型孔一字排列的方向和双排孔填充打印头移动方向永远保持垂直。03）打印出一个整层的填充夹层，夹层具体尺寸为服饰穿戴类产品折成双面后的单面实际尺寸。第三步，把额外预留出最外接续位置的一条边沿条向上折起，并覆盖在刚打印出的填充夹层之上。边沿条的设计，使长距多孔打印头打印时空余的三角形死角留在边沿条里，边沿条被折起后，即消除了布面层的齿型缺口。第四步，再打印一层布面层。01）控制系统抬升抬升双排孔填充打印头，同时下降长距多孔打印头，并替换启用长距多孔打印头。02）使用与第一步相同的方式，再打印一层布面层，并使折起的边沿条和第三层的布面层热熔在一起。03）打印的第三层布面层的具体尺寸为服饰穿戴类产品折成双面后的单面实际尺寸。04）同时，启动热气打磨并冷气定型装置，半导体制冷片在通电后，产生一面的制冷端和一面制热端，在制冷端产生0°以下的温度，在制热端产生了高于室温的相对高温度。制热端的相对高温度，迅速使金属热栅片也处于相对高温度，同时导热金属丝因连接金属热栅片，使导热风管内壁的导热金属丝从头到尾同样处于相对高温度。鼓热风扇挤压的空气，经过金属热栅片初步制热成热气。由金属热栅片制热后的热气不容易被深度制热，当热气再压入导热风管内后，延长并加大了冷热传导的接触面积，被导热金属丝进一步再深度制热，提供了制热鼓风端所需的热气。制热鼓风端把热气挤压到热气腔体，同时混合热熔腔体的发热器件产生的热气，里层的热气腔体汇总后的热气经螺旋环形风口喷出，同心圆形状的环形口形成向心角度的锥形风向，汇成向下的螺旋热气，聚焦对准刚被挤出的热性熔丝打磨。05）完成打磨过程的热气，汇集在熔丝喷嘴附件，在中间层下面的环形抽风口扣罩在该区域，通过回抽腔体，同时在回抽热气，使刚增材堆积的材料上方的热气尽量的被抽空。06）制冷端0°以下的温度，迅速使金属冷栅片也处于0°以下温度，同时导冷金属丝因连接金属冷栅片，使导冷风管内壁的导冷金属丝从头到尾同样被制冷在较低的温度。鼓冷风扇挤压的空气，经过金属冷栅片初步制冷成冷气。由金属冷栅片制冷后的冷气不容易被深度制冷，当冷气再压入导冷风管内后，延长并加大了冷热传导的接触面积，被导冷金属丝进一步再深度制冷，提供了制冷鼓风端所需的冷气。刚被增材堆积的材料本身还有较高温度，甚至上下多层的材料的温度也将保持较长的时间，由制冷鼓风端把该冷气向下吹压至扣罩在外层的半导体制冷腔体和下端环形的冷气喷口，并吹向喷头和打印物体。随着打印头的来回移动，喷出冷气的路径和打印头移动的路径一致，致使刚被打磨后的形态被迅速冷固定型。07）布面层上，尤其是边沿条位置，经过热气打磨去除了杂丝，接续了熔丝丝头，熔接后并迅速冷固了边沿条结合处。第五步，在第一步至第四步打印的同时，以相同的方法扩大打印衣领面积，即成型竖衣领，竖衣领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种服饰单面成型法，其步骤为：1）布面料的原始材料、添加剂、颜料在3D打印头的热熔腔热熔，由挤压泵通过长距多孔打印头上的长距离排列多孔喷头挤出平行熔丝线，通过长距多孔打印头利用交叉编织方法打印一层的编织型布面层，并预留接续位置的一条边沿条，2）然后用双排孔填充打印头打印一层水溶性材料的填充夹层，3）把额外预留出的接续位置的一条边沿条向上折起，并覆盖在刚打印出的填充夹层之上，4）利用长距多孔打印头再打印一层布面层，即第三层，并把第一层的布面层边沿条和该第三层的布面层热熔在一起，并启动热气打磨并冷气定型装置，打磨杂丝，接续丝头，热熔并冷固边沿条结合处，并根据实际的需求，和上述步骤1）一起选择性留出所需的空缝隙，5）在步骤1）至4）的同时，以相同的方法扩大打印衣领面积，即成型竖衣领，竖衣领翻折后即形成了翻衣领，6）在需要辅饰的位置，打印与辅饰相同图形相同面积的填充夹层，在该填充夹层上面再打印一块布面层，并额外多打印接续位置的一条辅饰边沿条，边沿条与之前打印的布面层热熔在一起，成型了口袋、辅饰，7）取下打印物品，用水溶解掉水溶性材料，完成了制造服饰类产品。

【技术特征摘要】
1.一种服饰单面成型法，其步骤为：1）布面料的原始材料、添加剂、颜料在3D打印头的热熔腔热熔，由挤压泵通过长距多孔打印头上的长距离排列多孔喷头挤出平行熔丝线，通过长距多孔打印头利用交叉编织方法打印一层的编织型布面层，并预留接续位置的一条边沿条，2）然后用双排孔填充打印头打印一层水溶性材料的填充夹层，3）把额外预留出的接续位置的一条边沿条向上折起，并覆盖在刚打印出的填充夹层之上，4）利用长距多孔打印头再打印一层布面层，即第三层，并把第一层的布面层边沿条和该第三层的布面层热熔在一起，并启动热气打磨并冷气定型装置，打磨杂丝，接续丝头，热熔并冷固边沿条结合处，并根据实际的需求，和上述步骤1）一起选择性留出所需的空缝隙，5）在步骤1）至4）的同时，以相同的方法扩大打印衣领面积，即成型竖衣领，竖衣领翻折后即形成了翻衣领，6）在需要辅饰的位置，打印与辅饰相同图形相同面积的填充夹层，在该填充夹层上面再打印一块布面层，并额外多打印接续位置的一条辅饰边沿条，边沿条与之前打印的布面层热熔在一起，成型了口袋、辅饰，7）取下打印物品，用水溶解掉水溶性材料，完成了制造服饰类产品。2.根据权利要求1所述的一种服饰单面成型法，其特征在于：所述的交叉编织方法，其步骤：a）通过长距离排列多孔喷头挤出一排稀疏的平行线熔丝，多排次相拼打印第一次层线，形成一编线层，b）然后打印头旋转一定的角度，打印第二次层线，形成二编线层，c）接着打印头反方向旋转相同的角度，在第一次横向起点的坐标位置，沿第一次层线的垂直方向上向内平移一个孔径以上的固定距离L1，打印第三次层线，形成三编线层，d）打印头再正方向旋转相同的角度，在第二次层线纵向起点的坐标位置，沿第二次层线垂直方向上向内平移一个孔径以上的固定距离L1，紧挨着第二次的层线边上打印第四次层线，形成四编线层，e）依次类推打印每次层线时打印头正反旋转相同的角度，每个奇数层线平行，每打印一个奇数层线，打印头都沿该层线垂直方向继续再平移线间隔L1，且每个奇数层线打印时的横向起点在一条直线上，每个偶数层线平行，每打印一个偶数层线，打印头都沿该层线垂直方向方向继续再平移线间隔L1，且每个偶数层线打印时的纵向起点在一条直线上，直至整层排满熔丝线，制造出单层编织型布面料,f）重复a)至e)步骤多次叠加打印单层编织型布面料时，选择性完成打印厚布面料。3.根据权利要求1所述的一种服饰单面成型法，其特征在于：所述的边沿条，为超出实际尺寸多出来的接续位置的一条边沿带，包折起来后放在第三个层面，并直接和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：周加华，
申请(专利权)人：常州市东科电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32