阅读说明：本技术 耐压透气缓冲构件 (Pressure-resistant breathable buffer component ) 是由 王文斌 林恩君 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种耐压透气缓冲构件,由3D打印设备一体打印成型,所述的构件包括镂空部,所述的镂空部由多个结构相同的空心十四面体单元排布而成,多个所述的空心十四面体单元沿彼此垂直的三个方向重复；各个所述的空心十四面体单元由6个正方形面和8个六边形面构成,各个所述的正方形面和各个所述的六边形面上均具有开孔；每个位于中部的所述空心十四面体单元外围邻接有六个外部的所述空心十四面体,且相邻两个所述的空心十面体单元在所述正方形面处叠合。本案的缓冲构件,其在耐压、透气、缓冲性能上均有很大的提高。(The invention relates to a pressure-resistant breathable buffer component which is integrally printed and formed by 3D printing equipment, and comprises a hollow part, wherein the hollow part is formed by arranging a plurality of hollow tetradecahedron units with the same structure, and the plurality of hollow tetradecahedron units are repeated along three directions which are vertical to each other; each hollow fourteen-surface body unit consists of 6 square surfaces and 8 hexagonal surfaces, and each square surface and each hexagonal surface are provided with openings; the periphery of each hollow tetradecahedron unit positioned in the middle is adjacent to six external hollow tetradecahedrons, and two adjacent hollow decahedron units are overlapped at the square surface. The buffer member has greatly improved pressure resistance, ventilation and buffer performance.)

耐压透气缓冲构件

技术领域

本发明涉及一种3D打印技术领域，特别是涉及一种由3D打印设备制作的耐压透气缓冲构件。

背景技术

目前，很多民用领域的产品或零部件都有抗压减震方面的性能需求，如高端自行车上的坐垫、高舒适性运动鞋的鞋底等；自行车上的坐垫是骑行者在骑行自行车时最主要的身体支撑和重要的发力位置，因此，坐垫质量的好坏对骑行者的身心健康来讲非常重要。运动鞋的鞋底作为将穿鞋子支撑在地面上最重要的支撑部位，其部件性能对穿鞋子的身心健康来讲也非常重要。

现有技术中，这些产品大多采用注塑等工艺制作完成，而由于制作工艺的限制，产品在满足上述性能上面还有长足的进步空间。

而随着针对3D打印技术的迅速发展，很多领域的产品或零部件都可以利用3D打印技术完成，3D打印的产品不仅能够个体单独设计，提高其与使用者的锲合度，而且3D打印工艺能够制作出注塑工艺无法完成的产品，或者采用注塑工艺无法使用的原材料。因此，研制出能够依靠3D打印技术实现具有耐压、透气、缓冲性能的产品，将变得非常重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼顾耐压、透气、缓冲性能的耐压透气缓冲构件。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种耐压透气缓冲构件，由3D打印设备一体打印成型，所述的构件包括镂空部，所述的镂空部由多个结构相同的空心十四面体单元排布而成，多个所述的空心十四面体单元沿彼此垂直的三个方向重复；各个所述的空心十四面体单元由6个正方形面和8个六边形面构成，各个所述的正方形面和各个所述的六边形面上均具有开孔；每个位于中部的所述空心十四面体单元外围邻接有六个外部的所述空心十四面体，且相邻两个所述的空心十面体单元在所述正方形面处叠合。

上述技术方案中，优选地，各个所述空心十四面体的体积为96.66mm³-1510.3mm³。进一步优选，各个所述空心十四面体的体积为447.5mm³。

上述技术方案中，优选地，各个所述空心十四面体的壁厚为1mm-2mm。进一步优选，各个所述空心十四面体的壁厚为1.25mm。

上述技术方案中，优选地，位于所述正方形面上的开孔面积为所述正方形面面积的1/4。

上述技术方案中，优选地，位于所述正方形面上的开孔为四方孔。

上述技术方案中，优选地，位于所述六边形面上的开孔面积为所述六边形面面积的1/16。

上述技术方案中，优选地，位于所述六边形面上的开孔为三角形孔。

上述技术方案中，优选地，所述耐压透气缓冲构件由光敏树脂材料经3D打印设备一体打印成型。进一步优选，所述的光敏树脂材料为聚氨酯弹性体。

上述技术方案中，优选地，所述的构件还包括实体部，所述的实体部环绕在至少部分所述的镂空部外围。

本发明的由3D打印设备一体打印成型的缓冲构件，其在耐压、透气、缓冲性能上均有很大的提高，后续将在

具体实施方式

中结合实施例予以详细说明。

附图说明

图1是根据本发明实施例提供的一种耐压透气缓冲构件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的多个空心十四面体单元构成的镂空部结构示意图。

图3是根据本发明实施例提供的单个空心十四面体单元的结构示意图一。

图4是根据本发明实施例提供的单个空心十四面体单元的结构示意图二。

图5是根据本发明实施例提供的单个空心十四面体单元的结构示意图三。

图6是根据本发明实施例提供的单个空心十四面体单元的结构示意图四。

其中，100、构件；1、镂空部；2、实体部；10、空心十四面体单元；11、正方形面；12、六边形面；121、长边；122、短边；13、正方形开孔；14、三角形开孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明具体的实施方式。

如图1所示的一种耐压透气缓冲构件100，该构件100为一自行车的坐垫，它是由3D打印设备一体打印成型的。该构件100包括3个镂空部1和一个实体部2，实体部2围绕在这些镂空部2的外围或部分外围。

如图2所示，镂空部1由多个结构相同的空心十四面体单元10排布而成，在制作镂空部1时，这些3D打印设备依次完成各个单元10的打印。多个空心十四面体单元10沿彼此垂直的三个方向重复，相邻两个空心十四面体单元10通过其中的一个面叠合在一起。

如图3-6所示的单个空心十四面体单元10，每个空心十四面体单元10均由6个正方形面11和8个六边形面12构成。这6个正方形面11中，每个正方形面11的中部均具有一个正方形开孔13。每个六边形面12均有3条长边121和3条短边122，3条长边121均是与相邻正方形面11的共边，即正方形面11的边长即为长边121的长度。本例中，长边121和短边122的长度比值为2:1，每个六边形面12的中部均具有一个三角形开孔14。在同一个空心十四面体单元10中，没有相邻的两个正方形面11存在，每1个正方形面11外部围绕4个六边形面12，每1个六边形面12外部围绕3个正方形面11和3个六边形面12，相邻正方形面11与六边形面12的交接边为长边121，相邻两个六边形面12的交接边为短边122。

本例中，每个位于中部的空心十四面体单元10外围邻接有六个外部的空心十四面体10。继续如图2所示，相邻两个空心十面体单元10均是在一个正方形面11处叠合在一起。

为了既满足3D打印要求，又满足耐压透气缓冲，耐压透气缓冲构件100在打印时材料选用光敏树脂。单个空心十四面体单元10的体积可以设定为96.66mm³-1510.3mm³，空心十四面体单元10的壁厚可以设定为1mm-2mm。在正方形面11中中，正方形开孔13的面积为正方形面11的面积的1/4。在六方形面12中，三角形开孔14的面积也为六方形面12的面积的1/16。

制作一个具体如下尺寸的耐压透气缓冲构件：单个空心十四面体单元10的体积为447.5mm³, 空心十四面体单元10的壁厚为1.25mm，正方形开孔13的面积为正方形面11的面积的1/4，三角形开孔14的面积为六方形面12的面积的1/16，空心十四面体单元10的壁厚为1.25mm。采用聚氨酯弹性体为打印材料并利用3D打印设备打印上述尺寸的耐压透气缓冲构件，打印完成后对该构件进行耐压、缓冲等性能进行测试，测试结果见下表：

测试项目	测试结果	测试标准
			回弹能力测试/%	35	GB/T1681-2009
压缩测试/%	8	HG/T2876-2009

由此可知，本例的构件制作简单，在耐压、透气以及缓冲性能方面，表现优异，具有广阔的使用前景。

尽管参照目前被认为是实践上示例性的实施方式描述了本公开，但应当理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，相反地，本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同安排。因此，应当理解的是，前述实施方式是示例性的，不以任何方式限制本公开。