[发明专利]足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫及设计制造方法

权利要求书

1.一种足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：包括：

足弓区域(3)，采用第一立体网格结构(21)，

足弓外侧区域(2)，采用多立方体结构，

渐变区域(1)，为足弓区域(3)、足弓外侧区域(2)的重叠区域，此区域中，采用厚度渐变结构，第一立体网格的厚度向第二立体网格处逐渐降低，第二立体网格的厚度向第一立体网格的厚度逐渐降低；且渐变区域(1)中，第二立体网格厚度较薄的一侧覆盖在第一立体网格上。

2.如权利要求1所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：第一立体网格结构(21)的晶胞单位采用Magics软件的Dode网格结构。

3.如权利要求2所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：所述第一立体网格三轴方向受力相同，晶胞空腔为正四面体结构，且晶胞连接处中心设置8根交叉的节点。

4.如权利要求1所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：所述第二立体网格结构(31)的晶胞单位采用Magics软件的Rhombi网格结构。

5.如权利要求4所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫，其特征在于：所述第二立体网格晶胞的空腔为二十六面体。

6.一种权利要求1所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫的设计制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

扫描得到整体鞋垫模型，在SolidWorks软件中进行锥度切割，切割得到具有圆锥度的足弓部分模型，布尔计算出足弓外侧区域(2)，将足弓区域(3)与足弓外侧区域(2)进行装配，此时得到足弓区域(3)、足弓外侧区域(2)和前述两区域的垂直投影重叠区域；垂直投影重叠区域即设计为渐变区域(1)。

7.如权利要求6所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫的设计制造方法，其特征在于：扫描切割模型的具体步骤为：

根据患者足部特征进行数字化设计得到鞋垫整体模型的STL文件；

在鞋底平面上划定一个圆形区域，在足弓最高处上方预期高度处选取一个与鞋底平面平行的参考面，在参考面上划定一个圆形区域，参考面上的圆形区域大小可调；

选取两个圆形为轮廓进行放样操作，得到有锥度的类圆柱体零件，

导出STL文件，并导入Material Magic软件中，将放样产生的有锥度的类圆柱体与鞋垫主体进行布尔运算，两个零件取交集得到足弓区域(3)；

选鞋垫主体为主体，选上述类圆柱体为要减的零件，布尔运算得到足弓外侧区域(2)；形成的包括从鞋底区域至上方外侧区覆盖区域为渐变区域(1)；

在工具栏软件力学结构库选取脚掌各个部位对应的结构单元，足弓外侧区域(2)内部采用第一立体网格结构(21)，足弓区域(3)内部采用第二立体网格结构(31)；

导入切片软件打印得到成品。

8.如权利要求6所述的足弓分区结构渐变相连的3D打印鞋垫的设计制造方法，其特征在于：渐变区域(1)底面硬度大于其顶面硬度。