一种3D毛衫打印方法与流程

本发明涉及一种毛衣制作方法，尤其涉及一种3D毛衫打印方法。

背景技术：

目前，毛衫的制造一般采用毛线、纱线通过编织机编织而成，生产效率较低，生产时造成大量的噪音和毛絮，对环境造成严重污染，而且，经常出现断纱情况，导致毛衫出现小洞，质量及合格率均较低。

另外，在毛衫编织前的毛线生产，更需要经过多道繁复的工序，不仅成本较高，也造成严重的环境污染。

基于传统毛衫制造的上述弊端，领域内技术人员一直致力于毛衫制造的技术改进，但是，一直都没有较大的进展，更不用说突破性的改进。随着3D打印技术的发展，3D打印原料不再局限于硅胶，使得采用3D打印各种物品成为可能，也为毛衫的3D打印提供了基础。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种3D毛衫打印方法，这种3D毛衫打印方法能够以3D打印的方式直接生产高仿真毛衫，降低制造成本，更加绿色环保，提高质量及制造良率。采用的技术方案如下：

一种3D毛衫打印方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）获得毛衫的3D仿真模型；

（2）对3D仿真模型中各个功能布片分别沿厚度方向进行分层切割，每个功能布片均生成多个分层打印数据；

（3）采用3D打印机，以熔融纤维为原料，按照分层打印数据依次打印出各个功能布片；

（4）将各个功能布片组合成毛衫；

（5）将组合后的毛衫进行搓揉。

上述采用3D打印机进行打印，具体可以选择如下几种3D打印方式：（1）普通的堆积打印方式；（2）在熔融纤维中加入适量光固化胶，一边打印，一边光固化成型；（3）按照分层打印数据打印底层的平面膜层，接着进行激光雕刻，然后再在底层上打印上一层的平面膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整；（4）采用现成的纤维膜层进行激光雕刻，再复合另外纤维膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整。

这种3D毛衫打印方法，对毛衫的3D仿真模型的各个功能布片进行分层切割，然后按分层打印数据进行逐层打印，最终形成完整的功能布片，也即是说，将各条毛线均沿长度方向切成很多切片（各个功能布片分别沿厚度方向进行分层切割），然后再将很多切片逐层打印堆叠在一起构成毛线，因为每条毛线都这样打印，从而能够打印出各条毛线在交织处的细节（只是在交织处粘连在一起，再通过后续搓揉步骤进行脱钩），从而能够打印出毛线相互交织的功能布片以及各条毛线的细节，高逼真模拟毛衫的交织特征，使组合后的毛衫与纺织毛衫在各项性能上基本一致；另外，通过打印各个功能布片再组合成毛衫，例如前幅、后幅、袖子等进行组合，具有明显的接缝，与纺织毛衫一致，穿起来更舒适；最后，还将组合后的毛衫进行搓揉，使得交织在一起的毛线在粘连点处脱钩，即是使粘连点断裂，从而使得毛衫的各条毛线没有固定的连接点，更加柔顺；采用3D打印方式制作毛衫，无需大量机械部件的频繁动作，大幅度降低噪音，不会产生毛絮，更加绿色环保；跳过毛线制造的繁复工序，进一步减少环境污染并降低成本；不存在断纱可能，提高质量及制造良率。

作为本发明的优选方案，所述步骤（4）中，采用热合或超声波封合的方式将各个功能布片组合成毛衫。

作为本发明的优选方案，所述步骤（5）中，采用搓揉装置对组合后的毛衫进行搓揉。采用搓揉装置对组合后的毛衫进行自动搓揉，节省人力，并且搓揉更加均匀。

作为本发明进一步的优选方案，所述搓揉装置包括搓揉底板、搓揉顶板，以及驱动搓揉底板、搓揉顶板作往复相对运动的驱动机构，搓揉底板、搓揉顶板均具有粗糙面，搓揉底板、搓揉顶板平行设置并且均与驱动机构的动力输出端连接。驱动机构可以是包括伺服电机、丝杆、导向杆、螺母相配合的直线驱动结构，以驱动搓揉底板、搓揉顶板在直线方向上作往复相对运动，实现对毛衫的搓揉；驱动机构还可以包括伺服电机、转轴相配合的旋转驱动结构，只要驱动搓揉底板、搓揉顶板其中的一个相对于另一个作往复相对转动，就可以实现对毛衫的搓揉。

作为本发明的优选方案，所述步骤（5）之后，还进行步骤（6）采用密集激光对毛衫进行随机扫射，在毛衫的毛线上形成大量的细小凹点。在毛衫组合成型、搓揉之后，采用密集激光对毛衫进行随机扫射，在毛衫的毛线上形成大量的细小凹点，进行随机起绒，使得毛衫更接近真实毛料的毛衫。

作为本发明的优选方案，所述步骤（1）中，还在3D仿真模型中混入大量噪声使3D仿真模型随机生成大量的毛刺或纹理。采用噪声对3D仿真模型进行预处理，在3D仿真模型上随机生成大量的毛刺或纹理，即是使得3D仿真模型的各条毛线具有大量的毛刺或纹理，从而使得3D仿真模型的每条毛线更接近真实毛线，在步骤（2）进行分层切割时，能够得到各条毛线的细节（毛刺或纹理）的数据，在后续步骤（3）中同样能够将各条毛线的细节打印出来，从而使得毛衫更接近真实毛料的毛衫。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

这种3D毛衫打印方法，突破传统编织的常规制造方法，采用3D打印机打印出毛线相互交织的功能布片以及各条毛线的细节，高逼真模拟毛衫的交织特征，再组合成毛衫，最后将组合后的毛衫进行搓揉，使得交织在一起的毛线在粘连点处脱钩，使得毛衫的各条毛线没有固定的连接点，更加柔顺；采用3D打印方式制作毛衫，无需大量机械部件的频繁动作，大幅度降低噪音，不会产生毛絮，更加绿色环保；跳过毛线制造的繁复工序，进一步减少环境污染并降低成本；不存在断纱可能，提高质量及制造良率。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的流程图；

图2搓揉装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种3D毛衫打印方法，包括如下步骤：

（1）获得毛衫的3D仿真模型，并且在3D仿真模型中混入大量噪声使3D仿真模型随机生成大量的毛刺或纹理；

（2）对3D仿真模型中各个功能布片分别沿厚度方向进行分层切割，每个功能布片均生成多个分层打印数据；

（3）采用3D打印机，以熔融纤维为原料，按照分层打印数据依次打印出各个功能布片；

（4）采用热合或超声波封合的方式将各个功能布片组合成毛衫；

（5）采用搓揉装置对组合后的毛衫进行搓揉；

（6）采用密集激光对毛衫进行随机扫射，在毛衫的毛线上形成大量的细小凹点。

如图2所示，上述搓揉装置包括搓揉底板1、搓揉顶板2，以及驱动搓揉底板1、搓揉顶板2作往复相对运动的驱动机构3，搓揉底板1、搓揉顶板2均具有粗糙面4，搓揉底板1、搓揉顶板2平行设置并且均与驱动机构3的动力输出端连接。在一种具体方案中，驱动机构3包括电机31、丝杆32、导向杆33、第一螺母34和第二螺母35，丝杆32、导向杆33平行设置，电机31与丝杆32传动连接，丝杆32上设有正向螺纹段和反向螺纹段，第一螺母34、第二螺母35分别处于正向螺纹段、反向螺纹段上，搓揉底板1、搓揉顶板2分别通过导向套5安装在导向杆33上并能够沿导向杆33移动，第一螺母34、第二螺母35分别与相应的导向套4连接。

上述采用3D打印机进行打印，具体可以选择如下几种3D打印方式：（1）普通的堆积打印方式；（2）在熔融纤维中加入适量光固化胶，一边打印，一边光固化成型；（3）按照分层打印数据打印底层的平面膜层，接着进行激光雕刻，然后再在底层上打印上一层的平面膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整；（4）采用现成的纤维膜层进行激光雕刻，再复合另外纤维膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整。

这种3D毛衫打印方法，对毛衫的3D仿真模型的各个功能布片进行分层切割，然后按分层打印数据进行逐层打印，最终形成完整的功能布片，能够打印出毛线相互交织的功能布片以及各条毛线的细节，高逼真模拟毛衫的交织特征，使组合后的毛衫与纺织毛衫在各项性能上基本一致；另外，通过打印各个功能布片再组合成毛衫，例如前幅、后幅、袖子等进行组合，具有明显的接缝，与纺织毛衫一致，穿起来更舒适；最后，还将组合后的毛衫进行搓揉，使得交织在一起的毛线在粘连点处脱钩，即是使粘连点断裂，从而使得毛衫的各条毛线没有固定的连接点，更加柔顺；采用3D打印方式制作毛衫，无需大量机械部件的频繁动作，大幅度降低噪音，不会产生毛絮，更加绿色环保；跳过毛线制造的繁复工序，进一步减少环境污染并降低成本；不存在断纱可能，提高质量及制造良率。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。