3D打印结构制造技术

具有至少第一层和第二层的弹性材料的3D打印结构，该3D打印结构包括：至少第一壁，其包括至少第一级结构层和至少第一柔韧层；至少第二壁，其包括至少第二级结构层和至少第二柔韧层，其中3D打印结构包括第三轴线，其中第三轴线与第一和第二层相交，并且其中第三轴线与第一级结构层和第二级结构层相交，其中第一级结构层具有第一刚度，且第一柔韧层具有第二刚度，其中第一刚度大于第二刚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D打印结构
具有至少第一层和第二层的弹性材料的3D打印结构，该3D打印结构包括：至少第一壁，其包括至少第一级(primary)结构层和至少第一柔韧层；至少第二壁，其包括至少第二级(secondary)结构层和至少第二柔韧层。
技术介绍
3D打印结构的一个常见问题是这样种类的结构通常由相对硬的材料制成，这意味着3D打印结构的结构由于用于打印的材料的组分而可能相对不柔韧。CN105034361公开了一种含有不同厚度和不同形状的孔格(cell)的蜂巢芯(honeycombcore)，并且所获得的蜂巢单元的壁厚的至少部分在沿着蜂巢单元的中心朝向蜂巢单元的两端的方向上逐渐增加，使得可以添加蜂巢夹(honeycombclamp)。芯和面板的接触区域以及蜂巢芯可以是平坦的或弯曲的结构，以满足非线性弯曲结构的要求，其中，蜂巢芯具有优异的抗弯曲性和抗压缩性。EP3213909公开了一种用于抗高速冲击结构的抗冲击夹层结构构架，其包括夹层蒙皮，该夹层蒙皮包封由多个间隔层和多个触发层形成的夹层芯，其中这些层交替地堆叠在芯中。这些类型的材料在航空航天工业中广泛用于提供刚化效果，其中，这些材料旨在在施加外力期间保持它们的形状。然而，为了尝试获得具有可压缩性和柔韧性的结构，已经进行了许多尝试来构造在具有所需柔韧性的同时仍保持材料的结构完整性的材料。由于用于打印的材料的柔韧性和材料的重量，构造在具有一定柔韧性的同时仍具有在某些区域保持其结构所需的反作用力的分层结构可能是困难的任务。这样的柔韧层通常是使用类似泡沫的物质诸如PU泡沫制成的，其中泡沫能够保持某种形态，同时仍然具有一定的柔韧性，诸如座椅坐垫、鞋中底、行李箱垫等。这种柔韧层的一个问题是，当增加材料的结构强度时，层的柔韧性降低，在此这也增加了材料的重量。此外，这种材料的形成通常在大型模具中进行，在这种情况下，材料的任何个性化，诸如专门的轮廓加工，通常需要将材料切掉，且泡沫要在制造后进行雕刻，由于个性化模具的成本太高，这不是对于每个用户来说用于个人的个性化的可行选项。因此，需要一种用于柔韧结构个性化的改进结构。
技术实现思路
根据本说明书，提供了一种弹性材料的3D打印结构，其具有至少第一层和第二层，该3D打印结构包括：至少第一壁，其被配置成当在第一轴线方向施加力时变形，并且被配置为当释放所施加的力时恢复到其原始形态，其包括至少第一级结构层和至少第一柔韧层；至少第二壁，其被配置为当在第一轴线方向上施加力时变形并被配置为当释放所施加的力时恢复到其原始形态，其包括至少第二级结构层和至少第二柔韧层，其中3D打印结构包括第三轴线，其中第三轴线与第一层和第二层相交，且其中第三轴线与第一级结构层和第二级结构层相交，其中第一级结构层具有第一刚度，且第一柔韧层具有第二刚度，其中第一刚度大于第二刚度。提供上述3D打印结构，其中第三轴线与3D打印结构的两层相交并且和第一级结构和第二级结构相交是指第三轴线被提供为与第一层和第二层成角度，其中第一层和第二层相对于彼此基本平行。这也可能意味着成角度的第三轴线可延伸穿过第一层，进入第二层，并继续到第二层的后续层。此外，结构层存在于3D打印结构的不同壁中，其中第一壁和第二壁可具有基本平行的第一轴线。这也意味着第三轴线与3D打印结构的壁成角度。即，第三轴线可被视为具有在平行于第一壁的第一轴线与平行于第一层的第二轴线之间的角度。即，如果第一轴线具有为90度的角度，且第二轴线具有为0度的角度，则第三轴线的角度可大于0度但小于90度，从而允许第三轴线与3D打印结构的至少两层、以及3D打印结构的至少两个壁相交。各层中的第三轴线的相交可意味着第一层和第二层彼此不同，并且第一级结构层和第二级结构层彼此分隔，即，其中，轴线可不与第一和第二结构的各层和/或各个壁的结构层相交于相同位置。因此，3D结构的各层和各结构层可在第三轴线的不同位置处与第三轴线相交，即，3D结构的各层中的相交处在沿着第三轴线的不同位置处，并且对于各壁的结构层也类似。通过沿着第三轴线定位各结构层，可以在3D打印结构的不同层中的结构层和/或柔韧层之间获得交互作用，其中与柔韧层相比，结构层的刚度增加可在不同壁中的两层之间产生弹性/弹簧效应，从而允许3D打印结构的不同壁在壁之间具有弹性机械相互作用，从而由结构层提供的3D打印结构的刚度可以沿着第三轴线遵循整个3D打印结构。在本说明书的上下文中，术语刚度可被理解为柔韧性率，其中可通过层的刚度、屈服率、硬度来进行度量(即，在该理解中，与较软的层相比，较硬的层具有较高的刚度率)。某个层的刚度应理解为层在某个方向上挠曲的能力、潜能或可能性。刚度的替代表示例如可以是层的柔韧性，其中第一级结构层(或任何后续结构层)可具有第一柔韧性，第一和/或第二柔韧层(或任何后续柔韧层)可具有第二柔韧性，其中第一柔韧性可低于第二柔韧性。刚度可被视为层响应于所施加的力如何抵抗变形的程度的量化。术语柔韧可以是对刚度的互补概念，即，层越柔韧，其刚性越小。在本申请的上下文中，当公开壁的一部分时，术语壁可采用术语壁部分来代替。在对本申请的理解内，术语“层”可被理解为三维结构的二维平面。该层可包括与二维平面相交的一个或多个壁。在本申请的理解内，“壁”可被理解为三维结构的二维平面，其中二维平面可平行于壁并且可与三维结构的多个层相交。在对本申请的理解内，壁的第一层可邻接壁的第二层，第二层可邻接壁中的第三层。因此，壁可被视为具有堆叠在彼此之上或堆叠在彼此之下的两层或更多层的结构。术语“结构层”旨在与壁结构中的其他层区分开，并且其中术语“柔韧层”旨在对未被视为结构层的层进行命名，以使结构层与壁结构中的不同层即柔韧层区别开。壁结构中结构层和至少一个柔韧层的存在不排除壁结构中具有与被定义为结构层和/或柔韧层的两个层不同的特性的其他类型的层。第一级结构层、第二级结构层、第三级(tertiary)结构层或任何其他结构层可具有第一刚度。所有结构层可具有第一刚度，其中第一刚度高于第二刚度。第一柔韧层、第二柔韧层、第三柔韧层和/或任何其他后续柔韧层可具有第二柔韧性，其中第二柔韧性可低于第一柔韧性。在一个实施例中，一个壁和/或多个壁中的所有结构层可具有相同的柔韧性。在一个实施例中，一个壁和/或多个壁中的所有柔韧层可具有相同的柔韧性。提供以弹性材料提供的第一壁意味着，当沿第一轴线的方向向壁施加力时，该壁能够吸收引起壁塌陷的该力。该力可被视为压缩力，其中预定水平以下的力可导致第一壁压缩而不使壁变形离开第一轴线。即，壁可保持其形状直到一定量的力。但是，当超过了预定的力阈值时，即在向壁施加高于该阈值的力的情况下，壁可能会变形而脱离形状，使得壁的一个层或多个层可沿与第一轴线的方向不同的方向，即，沿例如可被视为与第一轴线正交的方向，而发生位移。因此，壁可被视为发生弯曲，或者是离开第一轴线而凸出的，其中施加到第一壁的力由于弹性材料的弹性而被吸收在壁结构中，使得当该力从第一壁被释放/移除后，第一壁将恢复其原始形状。即，弹性材料将提供弹性的壁结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性材料的3D打印结构，具有至少第一层和第二层，所述3D打印结构包括：/n-至少第一壁，其被构造成当在第一轴线方向上施加力时变形，且被构造成当释放所施加的力时恢复其原始形态，所述第一壁包括至少第一级结构层和至少第一柔韧层，/n-至少第二壁，其被构造成当在第一轴线方向上施加力时变形，且被构造成当释放所施加的力时恢复其原始形态，所述第二壁包括至少第二级结构层和至少第二柔韧层，/n-其中，3D打印结构包括第三轴线，其中所述第三轴线与所述第一层和所述第二层相交，并且其中第三轴线与所述第一级结构层和所述第二级结构层相交，/n-其中，所述第一级结构层具有第一刚度，所述第一柔韧层具有第二刚度，其中所述第一刚度大于所述第二刚度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181120 EP 18207215.71.一种弹性材料的3D打印结构，具有至少第一层和第二层，所述3D打印结构包括：
-至少第一壁，其被构造成当在第一轴线方向上施加力时变形，且被构造成当释放所施加的力时恢复其原始形态，所述第一壁包括至少第一级结构层和至少第一柔韧层，
-至少第二壁，其被构造成当在第一轴线方向上施加力时变形，且被构造成当释放所施加的力时恢复其原始形态，所述第二壁包括至少第二级结构层和至少第二柔韧层，
-其中，3D打印结构包括第三轴线，其中所述第三轴线与所述第一层和所述第二层相交，并且其中第三轴线与所述第一级结构层和所述第二级结构层相交，
-其中，所述第一级结构层具有第一刚度，所述第一柔韧层具有第二刚度，其中所述第一刚度大于所述第二刚度。


2.根据权利要求1所述的弹性材料的3D打印结构，其中，所述3D打印结构包括第三层，并且可选地还包括至少第三壁，所述第三壁包括至少第三级结构层和至少第三柔韧层，其中所述第三轴线与所述第三层和所述第三级结构层相交。


3.根据前述权利要求中任一项所述的3D打印结构，其中，所述第一壁、第二壁和/或第三壁分别包括第一级第一轴线、第二级第一轴线和第三级第一轴线。


4.根据前述权利要求中任一项所述的3D打印结构，其中，所述第一级结构层和所述第二级结构层定位于所述3D打印结构中的不同层中。


5.根据权利要求2-4所述的3D打印结构，其中，所述第三级结构层定位于与所述3D打印结构中的所述第一级结构层和/或第二级结构层不同的所述3D...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡卢奇，J·米切尔，
申请(专利权)人：伊科斯克有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK