一种3D打印鞋底及鞋子的制作方法

本实用新型属于鞋领域，具体涉及一种3D打印鞋底及鞋子。

背景技术：

3D 打印又被称为增材制造，是一种新型的制造方式，始于上世纪80 年代，经过30 多年的发展，技术已经比较成熟，被广泛应用于航天、军工、医疗等领域。随着材料不断的突破，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，如今可用于3D打印的材料不单单局限于材质偏硬的各种塑料金属，而是出现了越来越多性能不同的材料，其中不缺乏柔性的材料，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。

其中，在现有的鞋底中，一般都是注塑出来的一体结构或3D打印出来的一体结构，但是这样做出来的鞋底具有回弹性，故功能单一；同时不具备抗震稳定性，故存在难以满足复杂的运动需求及使用寿命不长的缺陷。

因此，急需要一种具有良好的弹性和抗震稳定性以满足多种复杂的运动需求并延长使用寿命的鞋底来克服上述的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中鞋底具有回弹性，功能单一，且不具备抗震稳定性，难以满足复杂的运动需求及使用寿命不长的缺陷，提供一种3D打印鞋底。本实用新型提供的鞋底通过弹性固定结构的设置，具有较好的弹性、稳定性、抗震动及高耐力性，功能丰富，使用寿命长。

本实用新型的另一目的在于提供一种3D打印鞋子。

为实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种3D打印鞋底，包括从下至上依次设置的鞋底层、弹性固定结构和鞋顶层，所述弹性固定结构包括稳固结构和对称设置于所述稳固结构两端的两个弹性结构，其中一个弹性结构的两端分别与所述鞋底层和稳固结构固定连接，另一个弹性结构的两端分别与所述鞋顶层和稳固结构固定连接。

通过稳固结构和弹性结构的设计使得弹性固定结构具有较好的弹性、稳定性、抗震动及较高的耐力，从而赋予鞋垫更为丰富的功能和更长的使用寿命，并且可满足复杂的运动需求。

优选地，所述弹性结构包括中部的椭圆球体和对称设置于所述椭圆球体两侧的第一多边形框架，所述第一多边形框架与所述椭圆球体通过支撑筋固定连接。

该弹性结构设计可得到具有更去轻质量和更好弹性变形性能的蜂窝状弹性结构，进一步增强弹性和抗震性能。

优选地，所述第一多边形框架的横截面大于所述椭圆球体的最大横截面，所述支撑筋分别与所述第一多边形框架和所述椭圆球体固定连接，使所述支撑筋呈倒八字形倾斜设置。

倒八字形支撑筋的设计可进一步增加第一多边形框架对椭圆球体的承托面积，确保承托效果。

更为优选地，所述支撑筋与所述第一多边形框架的顶点固定连接。

优选地，所述稳固结构包括支撑条和对称设置于所述支撑条两端的第二多边形框架，所述第二多边形框架和与其靠近的第一多边形框架固定连接。

优选地，所述支撑条与第二多边形框架的顶点固定连接。

更为优选地，所述第二多边形框架和与其靠近的第一多边形框架的形状一致且叠放设置。

形状一致且叠放设置的第二多边形框架和第一多边形框架具有更大的接触面积，进一步增加结合的强度。

为了进一步提高稳固结构的稳定性，更为优选地，所述第二多边形框架的内部还设置有加强筋，所述加强筋与所述第二多边形框架的顶点连接。

更为优选地，所述加强筋至少具有2个与第二多边形框架顶点连接的端面。

更为优选地，所述加强筋具有三个端面。

该设计可形成稳固的三角形结构。

更为优选地，所述设置在对称的两个第二多边形框架内部的两个加强筋间还固定设置有支撑柱。

优选地，所述鞋底层设置有与所述第一多边形框架相匹配的空洞结构，所述第一多边形框架嵌设于所述空洞结构中。

该设计可确保两者的结合可靠性，从而提高本发明的3D打印鞋底的弹性及抗震性能。

优选地，所述弹性固定结构为一体式结构。

更为优选地，所述鞋底弹性固定结构为3D打印而成的一体式结构。

优选地，所述鞋底层和/或鞋顶层为3D打印而成的一体式结构。

优选地，所述弹性固定结构的数量为若干个，且呈等间距蜂窝状分布。

本实用新型还请求保护一种鞋子，包括上述的鞋底。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的3D打印鞋底通过蜂窝状的稳固结构和弹性结构的设计使得弹性固定结构具有较好的弹性、稳定性、抗震动及较高的耐力，从而赋予鞋垫更为丰富的功能和更长的使用寿命，并且可满足复杂的运动需求。

附图说明

图1是实施例1提供的3D打印鞋底在侧视方向的平面结构示意图；

图2是实施例1提供的3D打印鞋底中弹性稳固结构的立体结构示意图；

图3是实施例1提供的3D打印鞋底中稳固结构的结构示意图；

图4是实施例1提供的3D打印鞋底中弹性结构的结构示意图；

图5是实施例1提供的3D打印鞋底的鞋底层的结构示意图；

图6是实施例1提供的3D打印鞋底的鞋顶层的结构示意图；

其中，10为鞋底层，11为空洞结构；

20为鞋顶层；

30为弹性固定结构，31为稳固结构，311为支撑条，312为第二多边形框架，313为加强筋，314为支撑柱，32为稳固结构，321为椭圆球体，322为第一多边形框架，323为支撑筋。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本实用新型。这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种3D打印鞋底，如图1，包括从下至上依次设置的鞋底层10、弹性固定结构30和鞋顶层20，弹性固定结构30的数量为若干个且呈等间距蜂窝状分布，弹性固定结构30包括稳固结构31和对称设置于稳固结构31的上端面和下端面的两个弹性结构32；两个弹性结构32中的某一个的一端与鞋底层10固定连接，另一端与稳固结构31的下端面固定连接；弹性结构32中的另一个的一端与鞋顶层20固定连接，另一端与稳固结构31的上端面固定连接。例如，通过粘胶实现上述各部件间的固定连接，但不限于此。

举例而言，弹性结构32和稳固结构31可共同形成一体式结构，较优的是，一体式结构为3D打印出的一体式结构，即说是，弹性稳固结构30由3D打印机直接打印出的一体结构，省去弹性结构32与稳固结构31之间的粘胶工序，提高弹性稳固结构30的弹性及抗震性能；另外，鞋底层10及鞋顶层20均为3D打印得到的一体式结构，以使得本实用新型的3D打印鞋底具有制作样品周期短、费用低及经济环保的优点。随着材料技术不断推进，未来3D打印鞋具有广阔的市场前景。

具体地，如图2和图4，弹性结构32包括中部的椭圆球体321和对称设置于椭圆球体321的正上方和正下方的第一多边形框架322，第一多边形框架322的顶点与椭圆球体321通过支撑筋323固定连接。该设计使得弹性结构32质量轻及弹性变形好。较优的是，第一多边形框架322的横截面大于椭圆球体321的最大横截面，支撑筋323与椭圆球体321的端面边缘固定连接，使得支撑筋323呈倒八字形倾斜设置，以增加多边形框架322的承托面积，确保承托效果。应当理解的是，本实用新型中的第一多边形框架可为任意三边及三边以上的多边形，如三边形、四边形、五边形或七边形框架。在本实施例中，第一多边形框架为正六边形。

如图2和图3所示，稳固结构31包括若干个支撑条311和对称设置于支撑条311的上端面和下端面的第二多边形框架312，第二多边形框架312的每个顶点均与支撑条311固定连接，使得稳固结构31形成蜂窝形，省材料且稳固性更好。应当理解的是，支撑条311的数量与第二多边形框架312的顶点数相等，即本实施例的一个稳固结构中，支撑条的数量为6个。

第二多边形框架312与第一多边形框架322固定连接。具体地，第二多边形框架与第一多边形框架的形状一致且叠放设置，两者结合的面积增加，结合强度增强。

为了进一步提高稳固结构的稳定性，第二多边形框架312的内部还设置有加强筋313，加强筋313与第二多边形框架312的顶点间隔连接，形成三角加强结构。设置在对称的两个第二多边形框架312内部的两个加强筋313间还固定设置有支撑柱314。

为了确保鞋底层10和弹性稳固结构30之间的结合可靠性，从而提高本实用新型的鞋底的弹性及抗震性能，鞋底层10设置有与第一多边形框架322相匹配的空洞结构11，第一多边形框架322嵌设于空洞结构11中，使得弹性稳固结构30能快速地与鞋底层10定位再粘合固定，但不限于此。

与现有技术相比，由于本实施例的鞋底的弹性稳固结构30包括设置于中部并呈蜂窝形的稳固结构31及设置于稳固结构31上端面和下端面的弹性结构32，具有较好的弹性、稳定性、抗震动及较高的耐力；再由于弹性稳固结构30为多个且等间距分布，对鞋底层10及鞋顶层20之间的各处进行支撑，因而使得本实用新型的鞋底具有良好的弹性和抗震稳定性，以满足多种复杂的运动需求，并延长本实用新型的鞋底的使用寿命。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。