[发明专利]一种利用3D打印机打印矫形头盔的方法及3D打印机

权利要求书

1.一种利用3D打印机打印矫形头盔的方法，其特征在于，所述头盔包括塑料壳体和硅胶垫，所述塑料壳体包括外壳和设置于所述外壳内侧的多条纵向布置的凸起，凸起之间形成接合凹槽，所述硅胶垫包括硅胶垫本体和设置于所述硅胶垫本体外侧的多条纵向布置的接合凸起，所述接合凸起与所述接合凹槽嵌合；

所述3D打印机具有用以打印第一材料的第一喷头和打印第二材料的第二喷头，其中，所述第一喷头连接塑料耗材，用于打印所述塑料壳体，所述第二喷头包括硅胶腔和硅胶喷嘴头，用于打印所述硅胶垫，

所述方法包括：

S100，依据患者头型建立所述头盔的装配状态下的3D模型；

S200，对所述3D模型进行分层处理，得到每层的截面图案，所述截面图案包括塑料壳体截面图案和硅胶垫截面图案，所述塑料壳体截面图案包括外壁结构、内壁结构和凸起结构对应的线条，所述硅胶垫截面图案包括硅胶垫本体结构和接合凸起结构对应的线条，所述凸起结构对应的线条和所述接合凸起结构对应的线条嵌合匹配；

S300，根据塑料壳体截面图案规划所述第一喷头在对应层的第一打印路径，所述第一打印路径包括分别用于构成所述塑料壳体在该层的外壁结构、内壁结构和凸起结构的打印路径，所述第一打印路径还包括用于构成位于所述外壁结构和所述内壁结构之间的填充结构的打印路径，所述填充结构为依据所述外壁结构和所述内壁结构确定；

S400，根据所述硅胶垫截面图案规划所述第二喷头在对应层的第二打印路径，所述第二打印路径包括用于构成所述硅胶垫在该层的硅胶垫本体结构和接合凸起结构的打印路径；

S500，利用所述第一喷头和所述第二喷头由下到上逐层打印所述头盔，其中，所述第一喷头和所述第二喷头共同打印完同一层后，所述第一喷头和所述第二喷头再对下一层进行打印，直至打印完成所述头盔，且3D打印出的头盔中的塑料外壳和硅胶垫处于嵌合状态，无需人工进行组装。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充结构为波浪形，所述波浪形的波峰和波谷分别连接于所述外壁结构和所述内壁结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

S310，依据每层的所述塑料壳体截面图案，确定所述塑料壳体的物理数据，所述物理数据包括所述外壁结构的厚度、所述内壁结构的厚度和外壳结构的厚度；

S320，获取3D模型的区域划分及各区域的受力信息；

S330，依据3D模型各区域的受力信息、外壳结构的厚度、外壁结构的厚度、内壁结构的厚度确定各区域内的波浪形的周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一喷头按照填充结构的打印路径打印所述填充结构时，不同周期的波浪形之间平滑过渡。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一喷头按照所述第一打印路径打印所述塑料壳体的步骤依次包括：

S501，按照外壁结构的打印路径打印所述外壁结构；

S502，按照内壁结构的打印路径打印所述内壁结构；

S503，按照填充结构的打印路径打印所述填充结构；

S504，按照凸起结构的打印路径打印所述凸起结构。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述第二打印路径包括接合凸起结构的外轮廓路径、接合凸起结构的内部填充路径、硅胶垫本体结构的外轮廓路径和硅胶垫本体结构的内部填充路径；

所述第二喷头按照所述第二打印路径打印相应层的硅胶垫结构的步骤依次包括：

S501’，所述第二喷头沿着所述接合凸起的外轮廓路径打印所述接合凸起结构的外轮廓；

S502’，沿着硅胶垫本体结构的外轮廓路径打印所述硅胶垫本体结构的外轮廓；

S503’，沿着接合凸起结构的内部填充路径打印形成所述接合凸起结构；

S504’，沿着硅胶垫本体结构的内部填充路径打印形成所述硅胶垫本体结构。