一种3D打印保护件、护角、护边、护套、滑板和防护垫的制作方法

本发明属于防护用品，具体涉及一种3d打印保护件、护角、护边、护套、滑板和防护垫。

背景技术：

1、缓冲件在生活中广泛使用，其能够减轻碰撞或冲击产生的破坏，保护人员和物品的安全。例如在家居环境中，防撞条是一种常见的缓冲件。将防撞条粘贴在家具的边缘或拐角处，可以有效地减少家具与人体之间的碰撞伤害，避免家具损坏及人员意外受伤；在体育设备中，运动护具也是常见的缓冲件，例如护膝、头盔和护胸等，能够保护运动员在运动过程中遭受的撞击和摔落所带来的损伤；在电子产品领域，缓冲件用于保护手机、电脑等设备的外壳和内部零部件，其能够吸收碰撞冲击，减少设备因撞击而受损的风险，延长设备的使用寿命；物流运输中，缓冲件如泡沫垫和气柱垫等被广泛应用于包装易碎物品，减轻运输过程中包裹所受到的振动和冲击，保护物品不受损坏。

2、因此，开发一种制造方便，易于实现定制化，且缓冲防撞性能优越的缓冲件，具有十分重要的现实意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种3d打印保护件，目的在于提供一种制造方便，易于实现定制化，且缓冲防撞性能优越的缓冲件。

2、本发明提供的3d打印保护件，包括弹性外壳和包裹在弹性外壳内的三维网络结构；弹性外壳的外表面限定了3d打印保护件的外轮廓，弹性外壳的内表面限定了外壳内部的空腔，空腔内填充有三维网络结构；三维网络结构中具有多个连接节点和多个连接杆件，从连接节点引出若干连接杆件，连接杆件的两端引向不同的连接节点；在弹性外壳内且位于三维网络结构的空隙中具有缓冲气体；3d打印保护件受到外力作用时，内部的三维网络结构变形以及缓冲气体压缩形成缓冲。

3、本发明一种3d打印保护件，是一种外层为完整平滑表面内部具有三维网络结构的防撞复合体，在弹性外壳内除了三维网络结构，还包裹有空气，空气受压也可以起到缓冲作用，三维网络结构受压也可以起到缓冲作用。本发明的缓冲件在受到局部撞击时能够发生变形吸收能量的部位可以扩展到很大的范围，原因主要有以下两点。首先，本发明的缓冲件内部采用了三维网络结构，具有由许多相互连接的连接节点和连接杆件构成的空间立体网格，当受到局部撞击时，撞击力会在三维网络结构内传播。由于这种结构的连通性，撞击力可以很快地在结构内部扩散，使得能量的吸收部位不仅局限于撞击点周围，并且可以迅速传递到较远的区域。因此，几乎整个缓冲件都能参与能量的吸收和分散，使得能量吸收的范围扩展到很大的范围。其次，本发明的缓冲件内部包裹有缓冲气体，当受到局部撞击时，撞击力会在缓冲件内部引起缓冲气体的压缩。缓冲气体的压缩可以吸收部分撞击能量，由于缓冲件内部的空气是整体连通的，因此撞击能量可以较快地传递到其他区域，使得能量吸收的范围扩大。这样的设计使得能量的吸收和分散更加均匀和全面，从而提供了更好的防撞吸能效果。

4、进一步地，上述的3d打印保护件中，弹性外壳为完整的密闭壳体，与内部的三维网络结构一体成型得到。

5、进一步地，上述的3d打印保护件中，弹性外壳与三维网络结构采用3d打印一体成型。

6、进一步地，上述的3d打印保护件的三维网络结构中，平均每一连接节点直接相连的连接杆件的数量在3.5~8.5范围内，平均每一连接杆件的杆径在0.5mm~3.0mm范围内；平均每一连接杆件的长度在3.0mm~15.0mm范围内。

7、进一步地，上述的3d打印保护件中，弹性外壳的壁厚在1.0~5.0mm范围内。

8、在上述3d打印保护件的基础上，本发明还提供一种防撞护角，其根据上述3d打印保护件结构特征进行制造，其整体呈折角状，内侧具有与角部形状匹配的凹陷。

9、在上述3d打印保护件的基础上，本发明还提供一种防撞护边，其根据上述3d打印保护件结构特征进行制造，其整体呈长条状，截面内侧形成一折角。

10、在上述3d打印保护件的基础上，本发明还提供一种防撞护套，其根据上述3d打印保护件结构特征进行制造，其具有插孔，插孔一端开口其余方向封闭。

11、在上述3d打印保护件的基础上，本发明还提供一种滑板，包括滑板本体和包裹在滑板本体端部的滑板护套，滑板护套整体呈弧形，根据上述3d打印保护件结构特征进行制造。

12、在上述3d打印保护件的基础上，本发明还提供车门把手防护垫，其根据上述3d打印保护件结构特征进行制造，其整体呈杆状，两端具有增厚的防撞凸起。

13、有益效果

14、与现有技术相比，本发明提供的3d打印保护件，具有以下多方面的有益效果：

15、优异的防撞能力：该3d打印保护件的三维网络结构和缓冲气体能够将局部撞击的能量吸收和分散到整个缓冲件中，使能量的吸收部位扩展到很大的范围，从而减轻了碰撞对物体和人员的冲击。

16、定制化制造：该3d打印保护件可以通过3d打印的方式进行定制化制造，不仅制造工艺简单方便，而且可以根据不同场景和需求进行形状和尺寸的调整。这种定制化制造的方式能够更好地适应不同物体的形状和尺寸，提供更好的保护效果。

17、材料的选择：该3d打印保护件优选采用热塑性聚氨酯弹性体材料进行制造，具有良好的弹性和承载能力，同时具备耐油、耐水、耐霉菌等性能，因此具有广泛的适用范围。

技术特征：

1.一种3d打印保护件，其特征在于：包括弹性外壳（1）和包裹在所述弹性外壳（1）内的三维网络结构（2）；所述弹性外壳（1）的外表面限定了所述3d打印保护件的外轮廓，所述弹性外壳（1）的内表面限定了外壳（1）内部的空腔（3），所述空腔（3）内填充有所述三维网络结构（2）；所述三维网络结构中具有多个连接节点和多个连接杆件，从连接节点引出若干连接杆件，连接杆件的两端引向不同的连接节点；在所述弹性外壳（1）内且位于所述三维网络结构（2）的空隙中具有缓冲气体；所述3d打印保护件受到外力作用时，内部的三维网络结构（2）变形以及缓冲气体压缩形成缓冲。

2.根据权利要求1所述的3d打印保护件，其特征在于：所述弹性外壳（1）为完整的密闭壳体，与内部的三维网络结构（2）一体成型得到。

3.根据权利要求2所述的3d打印保护件，其特征在于：所述弹性外壳（1）与所述三维网络结构（2）采用3d打印一体成型。

4.根据权利要求1所述的3d打印保护件，其特征在于：所述三维网络结构（2）中，平均每一连接节点直接相连的连接杆件的数量在3.5~8.5范围内，平均每一连接杆件的杆径在0.5mm~3.0mm范围内；平均每一连接杆件的长度在3.0mm~15.0mm范围内。

5.根据权利要求1所述的3d打印保护件，其特征在于：所述弹性外壳（1）的壁厚在1.0~5.0mm范围内。

6.一种防撞护角，其特征在于：根据权利要求1至5任一项的3d打印保护件进行制造，其整体呈折角状，内侧具有与角部形状匹配的凹陷。

7.一种防撞护边，其特征在于：根据权利要求1至5任一项的3d打印保护件进行制造，其整体呈长条状，截面内侧形成一折角。

8.一种防撞护套，其特征在于：根据权利要求1至5任一项的3d打印保护件进行制造，其具有插孔，所述插孔一端开口其余方向封闭。

9.一种滑板，其特征在于：包括滑板本体和包裹在滑板本体端部的滑板护套，所述滑板护套根据权利要求1至5任一项的3d打印保护件进行制造。

10.一种车门把手防护垫，其特征在于：根据权利要求1至5任一项的3d打印保护件进行制造，其整体呈杆状，两端具有增厚的防撞凸起。

技术总结
本发明属于防护用品技术领域，具体涉及一种3D打印保护件、护角、护边、护套、滑板和防护垫。3D打印保护件包括弹性外壳和包裹在弹性外壳内的三维网络结构；弹性外壳的外表面限定了3D打印保护件的外轮廓，弹性外壳的内表面限定了外壳内部的空腔，空腔内填充有三维网络结构；三维网络结构中具有多个连接节点和多个连接杆件，从连接节点引出若干连接杆件，连接杆件的两端引向不同的连接节点；在弹性外壳内且位于三维网络结构的空隙中具有缓冲气体。该3D打印保护件具有防撞性能优异、易于定制化制造、材料选择灵活和制造工艺简便等有益效果。

技术研发人员：朱昆,吴玲,汤磊
受保护的技术使用者：裕克施乐塑料制品（太仓）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16