二维印刷物体的三维固化制造技术

印刷系统用于将层材料选择性地印刷在最初呈平面或二维形状的表面上。在将层材料印刷到表面上之后，将其暴露于来自辐射源的一定量的辐射并且被部分固化。若干层材料可以彼此叠置并且也被部分固化。平坦表面可以被重新成形为非平面或三维形状，并且层材料再次暴露于一定量的辐射并且被完全固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二维印刷物体的三维固化有关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月30日提交且标题为“Three-DimensionalCuringofaTwo-DimensionalPrintedObject”的美国临时专利申请62/248,594(代理人卷号51-4377)的优先权，其全部内容通过引用并入本文。背景所呈现的实施方案总体上涉及三维印刷系统和方法。三维印刷系统和方法可与包括熔融沉积成型、电子束自由成形制造、选择性激光烧结以及其他种类的三维印刷技术的多种技术相关联。由三维印刷系统形成的结构可以与由其他制造技术形成的物体一起使用。这些物体包括在多种鞋类物品和/或服装物品中使用的纺织材料。附图简述参考以下附图和描述可更好地理解实施方案。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在图示实施方案的原理上。此外，在附图中，相同的参考数字在全部的不同视图中指代相应的部分。图1是呈平面形态的基础材料元件的实施方案的透视图。图2是用于在基础材料元件上形成选择性印刷的三维设计特征的一般过程的实施方案；图3-图4示出了在辐射事件期间考虑的一般实施方案和过程；图5是印刷系统的部件以及可以与印刷系统一起使用的基础材料元件的示意图；图6是被印刷到基础材料元件上的选择性印刷的设计特征的实施方案的示意图；图7-图8示出了形成印刷在基础材料元件上的具有三维结构的选择性印刷的设计特征的步骤的示意图；图9是辐射源将液态转变成半固态的放大图；图10是呈液态、半固态和固态的层材料的横截面图；图11是将具有选择性印刷的设计特征的基础材料从平面形态重新成形为非平面形态的示意图；和图12是具有层系统的基础材料元件的两个过程之间的比较的示意图，其中基础材料元件从平面形态重新成形为非平面形态。详细描述在一方面，一种制造鞋类物品的方法包括将基础材料元件定位成平面形态。使用印刷设备将第一层沉积到基础材料元件上。在第一辐射事件期间部分固化第一层材料。使用印刷设备将第二层材料沉积到第一层材料上以形成层系统。在第二辐射事件期间部分固化第二层材料。将基础材料元件重新成形为非平面形态。在第三辐射事件期间完全固化层系统。在另一方面，一种制造鞋类物品的方法包括将基础材料元件定位成平面形态。使用印刷设备将第一层材料沉积到基础材料元件上。在第一辐射事件期间部分固化第一层材料。使用印刷设备将第二层材料沉积到第一层材料上以形成选择性印刷的设计特征。在第二辐射事件期间部分固化第二层材料。将基础材料元件重新成形为非平面形态。在第三辐射事件期间完全固化层系统。其中选择性印刷的设计特征包括第一设计部分和第二设计部分。其中第一设计部分具有第一横截面面积。其中第二设计部分具有第二横截面面积。其中所述第一横截面面积不同于所述第二横截面面积。在另一方面，一种制造鞋类物品的方法包括将基础材料元件定位成平面形态。使用印刷设备将第一层材料沉积到基础材料元件上。基于第一层材料的至少第一物理性质确定第一辐射强度。通过在第一辐射事件期间发射第一辐射强度来部分固化第一层材料。使用印刷设备将第二层材料沉积到第一层材料上以形成层系统。基于第二层材料的至少第二物理性质来确定第二辐射强度。通过在第二辐射事件期间发射第二辐射强度来部分固化第二层材料。基于层系统的至少第三物理性质来确定第三辐射强度。将基础材料重新成形为非平面形态。通过在第三辐射事件期间发射第三量的辐射强度来完全固化层系统。在查看了以下附图和详细描述之后，实施方案的其他系统、方法、特征和优点对于本领域的普通技术人员将是明显的或将变得明显。意图是所有这样的另外的系统、方法、特征和优点都被包括在本描述和本概述中，在实施方案的范围内，并且由所附权利要求保护。图1示出了用于印刷的基础材料元件的实施方案的透视图。如贯穿本公开内容所使用的，基础材料元件或基底100可以与服饰或服装物品例如鞋类物品相关联。在此示例性实施方式中，基底100形成鞋类物品的鞋面。在一些其他实施方案中，基底100可以与除鞋类之外的其他服饰物品相关联。术语“物品”旨在包括鞋类物品和服装物品两者。如贯穿本详细描述和在权利要求中所使用的，术语“鞋类物品”及其变型包括任何鞋类和与包括鞋面的鞋类相关的任何材料，并且还可以适用于多种运动鞋类型，例如，包括棒球鞋、篮球鞋、交叉训练鞋、自行车鞋、橄榄球鞋、网球鞋、足球鞋和登山靴。如贯穿本详细内容和在权利要求中所使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”还包括通常被认为是非运动的、正式或装饰性的鞋类类型，包括礼服鞋、休闲鞋、凉鞋、拖鞋、船鞋和工作靴。尽管在鞋类的背景下描述了所公开的实施方案，但是所公开的实施方案还可以同样地适用于任何服饰物品、服装物品或装备物品。例如，所公开的实施方案可以适用于，但不限于，有边帽(hats)、无边帽(caps)、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、长裤、内衣、运动支撑衣、手套、腕带/臂带、袖筒、头带、包、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料和运动装备例如运动球类等。因此，如贯穿本详细描述和在权利要求中所使用的，术语“服装物品”及其变型可以指任何服装或服饰，包括任何鞋类物品以及有边帽、无边帽、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、裤子、内衣、运动支撑衣、手套、腕带/臂带、袖子、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料。参考图1，基底100可以具有基本上平坦或平面的几何形状。在一些实施方案中，该平面几何形状允许将基底100放置到印刷系统的部件上以进行印刷。参考图2，示出了用于在基础材料元件上形成三维物体的一般过程的实施方案。在一些实施方案中，三维物体已被选择性地印刷到平坦基底上，并且然后平面基底被重新成形为非平面物体。在一些实施方案中，以下步骤中的一些或全部可以由包括在印刷系统内的控制单元执行。在一些其他实施方案中，这些步骤中的一些或全部可以由与印刷系统(例如印刷设备)相关联的附加的系统或设备来执行。另外，在印刷设备与计算系统进行电子通信的情况下，可以由计算系统的中央处理设备执行一个或更多个步骤。另外，应理解，在其他实施方案中，以下步骤中的一个或更多个步骤可以是可选的，或者可以添加额外的步骤。在步骤110期间，印刷设备可以将印剂层(inklayer)或其他层材料印刷到平坦的基底或基础材料元件的表面上，或印刷到具有非平面形状的物品的平面部分上。在一些实施方案中，印剂层将被印刷在基础材料元件的顶部上。在一些其他实施方案中，印剂层可以连续地印刷在先前印剂层的顶部上，从而形成层系统。在一些实施方案中，印刷的印剂层在基底上形成设计元件。在一些实施方案中，在印刷头将印剂层沉积到基础材料元件上之后，印刷系统可以利用装置来转变印剂层并形成三维特征，换句话说，印剂层可以从液态被转变为半固态或固态。在一些实施方案中，转变印剂层将为印剂层和/或层系统提供结构性质。在一些实施方案中，印刷系统可以使用辐射源以在辐射事件期间转变或固化印剂层。如在本详细描述中和在权利要求中所使用的，“固化”及其变体包括聚合材料的聚合或交联。固化可以通过包括但不限于通过紫外线辐射活化添加剂的过程来执行，在一个实施方案中，使用灯源来发射紫外辐射，有时称为紫外光。在一些其他实施方案中，辐射源可以是不同的，但在一些其他实施方案中，可以使用其他方法来转变印剂层。在步骤112中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造鞋类物品的方法，所述方法包括：将基础材料元件定位成平面形态；使用印刷设备将第一层材料沉积到所述基础材料元件上；在第一辐射事件期间部分固化所述第一层材料；使用所述印刷设备将第二层材料沉积到所述第一层材料上，所述基础材料、所述第一层材料和所述第二层材料形成层系统；在第二辐射事件期间部分固化所述第二层材料；将基础材料元件重新成形为非平面形态；以及在第三辐射事件期间完全固化所述层系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 US 62/248,594;2016.10.06 US 15/287,4801.一种制造鞋类物品的方法，所述方法包括：将基础材料元件定位成平面形态；使用印刷设备将第一层材料沉积到所述基础材料元件上；在第一辐射事件期间部分固化所述第一层材料；使用所述印刷设备将第二层材料沉积到所述第一层材料上，所述基础材料、所述第一层材料和所述第二层材料形成层系统；在第二辐射事件期间部分固化所述第二层材料；将基础材料元件重新成形为非平面形态；以及在第三辐射事件期间完全固化所述层系统。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述第一辐射事件期间向所述第一层材料发射具有第一辐射强度的辐射；在所述第二辐射事件期间向所述第二层材料发射具有第二辐射强度的辐射；在所述第三辐射事件期间向所述层系统发射具有第三辐射强度的辐射；并且其中所述第三辐射强度大于所述第一辐射强度，并且其中所述第三辐射强度大于所述第二辐射强度。3.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述第一辐射事件期间将所述第一层材料从液态转变为半固态。4.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述第二辐射事件期间将所述第二层材料从液态转变为半固态。5.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述第三辐射事件期间将所述层系统从半固态转变为固态。6.根据权利要求1所述的方法，其中：所述层系统包括第一设计部分和第二设计部分；所述第一设计部分具有第一横截面面积；所述第二设计部分具有第二横截面面积；并且所述第一横截面面积不同于所述第二横截面面积。7.一种制造鞋类物品的方法，所述方法包括：将基础材料元件定位成平面形态；使用印刷设备将第一层材料沉积到所述基础材料上；在第一辐射事件期间部分固化所述第一层材料；使用所述印刷设备将第二层材料沉积到所述第一层上，所述基础材料、所述第一层材料和所述第二层材料形成选择性印刷的设计特征；在第二辐射事件期间部分固化所述第二层材料；将所述基础材料重新成形为非平面形态；在第三辐射事件期间完全固化所述选择性印刷的设计特征；其中所述选择性印刷的设计特征包括第一设计部分和第二设计部分；其中所述第一设计部分具有第一横截面面积；其中所述第二设计部分具有第二横截面面积；并且其中所述第一横截面面积不同于所述第二横截面面积。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述第一辐射事件期间向所述第一层材料发射具有第一辐射强度的辐射；在所述第二辐射事件期间向所述第二层材料发射具有第二辐射强度的辐射；在所述第三辐射事件期间向所述选择性印刷的设计特征发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：托德·W·米勒，
申请(专利权)人：耐克创新有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国,US