[实用新型]一种匹配足形和区域密度可变的柔性3D打印鞋垫

说明书

本实用新型公开了一种匹配足形和区域密度可变的柔性3D打印鞋垫，鞋垫内包括脚趾部分、前掌部分、后跟部分、足中部内侧部分和足中部外侧部分等多个不同密度的3D打印填充区域。通过足形扫描和软件的布尔运算得到完全符合穿着者脚型的鞋垫上表面。站立时，脚对鞋面的不同受力区域，进行鞋垫内部填充密度的调整，不同区域具有不同的柔性填充密度，以达到定制的缓冲和支撑效果。鞋垫的表面和内部具有孔隙，以帮助空气流动提升透气性和刺激足底血液循环。鞋垫边界可通过软件调节其参数化的曲线，以提供最佳的鞋内配合，防止脚掌在鞋内滑动。

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印鞋垫，尤其涉及一种匹配足形和区域密度可变的柔性3D 打印鞋垫。

背景技术

鞋垫是鞋与脚紧贴最多的部分，鞋垫品质的优劣，直接影响到穿着者的健康和舒适度。在现代运动科学理念下，人们希望鞋垫能起到缓解足部疲劳，缓震，提供支撑，矫正足部缺陷等功能。

传统鞋垫不足以满足新的市场需求，于是催生了专业化更强，适应面更具体的鞋垫商品，也就是所谓的功能性鞋垫。目前市面上的鞋垫依此大体上可以分为缓震类鞋垫、支撑类鞋垫以及完全定制类三种。不同类的区别很大，比如缓震类的鞋垫会比较软，主要用于吸收承载身体重量、吸收走路时脚和地面产生的作用力与反作用力。支撑类的鞋垫一般是预成型的，足弓部位一般是弹性材料或硬质材料，主要目的是提供良好的支撑和矫正扁平足。

完全定制类主要面向专业运动员或有足部疾病的消费者，这类鞋垫完全是根据脚型和站立姿势热塑成型，同时搭配特定的材料。因为是完全适合自己的脚型，所以此类鞋垫的支撑性和缓震性都非常良好，还能提供良好的足部矫正能力。此类鞋垫价格一般为 200美元以上，其中大部分价格是专业的测量师/医师的人工费用。同时，其定制流程也极为复杂,传统鞋垫制造设备对鞋垫的复杂曲面加工耗时大，成本高，且对操作者的要求也很高。另外，对软性材料几乎无法加工，在材料的选择上便已经非常局限，单独一种材料很难提供理想的功能性，专业类运动鞋垫一般都是多种材料复合而成的，过程繁琐，成本较高。

现有技术中：

3D打印技术又称为增材制造技术，与以往的制造方式不同，3D打印以3D数字模型为基础，通过逐层打印的方式构造物体结构，免去了工业制品成型过程中众多复杂的工序，仅需将3D数字模型导入3D打印机，通过3D打印机打印完成后，经过简单的后处理即可得到一个3D打印成品。

相比传统的模具成型技术，3D打印技术(即增材制造技术)能够不受模具束缚，打印任何形状，并且具有周期短，精度高的特点。为了配合运动员技术动作，传统鞋垫依靠多个功能部件才能完成的产品，3D打印鞋垫通过参数改变鞋垫造型和密度分布即可实现。

3D打印鞋垫的优点：

一是节省材料，不用剔除边角料，提高材料利用率，通过摒弃生产线而降低了成本；二是能做到很高的精度和复杂程度，除了可以表现出外形曲线上的设计，不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，它大大降低了组装成本，它甚至可以挑战大规模生产方式。

现有技术的缺点：