一种3D打印定制化鞋的制作方法

本实用新型涉及鞋子领域，特别涉及一种3d打印定制化鞋。

背景技术：

在现代生活中，鞋与服装一样成为日常生活中人们展示个性与时尚品味的主要媒介之一，但是与服装不同的是定制鞋的难度远大于服装，早在工业时代以前就有手工艺职业者专职定制鞋，如世界闻名的意大利手工皮鞋，即使在今天，其依旧因高昂的生产与时间成本著称。3d打印的出现使定制化的鞋拥有了新的可能，3d打印由来已久，但现有的3d打印鞋及其解决方案仍未脱离在旧有工业化生产体系下的鞋整体构造，在工业化的生产中鞋往往会被分成多个部件独立加工，因此传统的鞋具有复杂的多个功能性部件，这些部件需要由不同材质与不同加工工艺加工而来。

为了保证打印鞋底的舒适柔软性，其鞋底构造采用胞元结构的设计，常采用激光熔融的打印技术对鞋体进行打印，但该种打印技术设备价格更高，专业性更强，生产条件更苛刻，不适用于小型工作室或个人。

而采用方便、廉价的fff/fdm技术进行打印鞋体，则会有以下几点问题：

一般情况下，由于胞元结构的单个胞体的截面直径小于0.1mm,而采用fff/fdm技术的3d打印机为了避免喷头堵塞，其喷头直径亦不可过小，一般喷头直径在0.4mm左右，该直径远大于单个胞体的截面直径，因此采用fff/fdm技术的3d打印机无法打印胞元结构。

同时采用fff/fdm技术打印胞元结构时，由于胞元结构为中空结构，其打印悬角较大，而fff/fdm打印技术无法做到直接打印大悬角，需要依靠支撑，而胞元结构内部空间较为复杂，由多个中空空间叠加，因此无设置支撑体，若设置的支撑体，也很难与胞元结构分离。

鉴于上述问题，本实用新型设计出一种3d打印定制化鞋，该鞋采用了新的结构来适应使用fff/fdm技术的设备，使得价格低廉的桌面级打印机也具有了生产定制鞋的可能。同时降低了个性化鞋的定制成本，fff/fdm打印技术所使用的耗材价格较之粉末耗材更为低廉，使得小型工作室或个人对每一双鞋定制艺术风格的外观成为可能，本案由此产生。

技术实现要素：

本实用新型提供一种3d打印定制化鞋，该3d打印定制化鞋可在fff/fdm技术设备打印，该鞋体具有舒适性强，鞋帮压迫性小，鞋体与脚不易脱离，鞋子可根据脚长自动调节的特点；具体地，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种3d打印定制化鞋，包括鞋底和鞋帮；鞋帮包括鞋前帮与鞋后帮；一条状物体的两端分别连接在鞋后帮脚踝处的内外侧上，形成一定位环，该定位环可绕着其与鞋后帮的连接处旋转；设置有定位环的鞋后帮处的边沿向鞋内侧凸起，形成鞋后帮凸起结构，用于压紧定位环接触脚踝。

进一步，定位环由弹性材料构成。

进一步，所述鞋底的鞋前掌和鞋后跟处设置有支撑片。

进一步，3d打印定制化鞋还包括一环绕鞋体的支撑环，该支撑环的下部分位于鞋底上对应的脚部足弓处，其上部分位于鞋帮上对应的脚背处；支撑环用于连接鞋前掌与鞋后跟；鞋前帮与鞋后帮也通过该支撑环进行连接。

进一步，支撑环整体成拱形向内凹陷。

进一步，所述鞋底对应脚趾部位的鞋底脚趾部向上翘起。

进一步，鞋底脚趾部与鞋底其他部位所形成的夹角小于160度。

进一步，打印时，鞋底脚趾部与打印平面接触，则鞋底其他部位悬空，悬空的鞋底其他部位的切线与打印垂直方向夹角不大于70度。

本申请的有益效果在于：

本申请的鞋子采用定位环对鞋与脚进行定位，由于定位环为弹性结构，且定位环为弧形结构，其可相对于与鞋后帮的连接点旋转，因此在不影响鞋子整体结构的前提下，定位环与鞋头的距离是可以在一定范围内调节，可适应不同长度的脚。

同时本申请中涉及到定位环具有弧形结构，可以较好的紧贴脚踝的凹陷，且其具有弹性，具有较好的缓冲能力，因此在行走时，能较好避免脚踝接触处被磨损，避免脚踝接触处的劳损。

该3d打印鞋子中设计有支撑环，该支撑环整体为向内拱形凹陷，在站立时，其减小了脚背的压力，使得站立不费力；在行走时，能使得鞋体更好地固定在脚上，避免两者脱离。

通过在鞋底上设计支撑环，以及通过将鞋底脚趾部上翘的设计，使得鞋底在不需要胞元结构的前提下，亦可保证鞋底在站立以及行走时的舒适性，让fff/fdm的技术在打印鞋子领域进行了较好的应用，使得价格低廉的桌面级打印机也具有了生产定制鞋的可能。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种鞋实施例的示意图；

图2为本实用新型提供的一种鞋实施例的立体图；

图3为图2的a处放大图；

图4为本实用新型提供的脚穿入鞋子的过程示意图；

图5为本实用新型提供的脚穿入鞋子后的示意图；

图6为本实用新型提供的一种鞋实施例的又一角度的立体图；

图7为本实用新型提供的一种鞋实施例的示意图；

图8为图7的b处放大图；

图9为本实用新型提供的一种鞋实施例的再一角度的立体图；

图10为图9的c处放大图；

图11为静止站立状态下，鞋子受力示意图；

图12为行走状态下，鞋子受力示意图；

图13为本实用新型提供的一种鞋子角度示意图。

其中：1.鞋底；11.鞋前掌；12.鞋后跟；13.鞋底足弓处；14.鞋底脚趾部；2.鞋帮；21.鞋前帮；22.鞋后帮；3.定位环；4.鞋后帮凸起结构；5.支撑片；6.支撑环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种3d打印定制化鞋，其包括鞋底1和鞋帮2。鞋帮2包括鞋前帮21和鞋后帮22。

如图2、图3所示，鞋后帮22处设置有定位环3，该定位环3由一条状物体环绕形成，该条状物体的两端分别连接在鞋后帮22的内外侧，形成定位环3；该定位环3可绕着其与鞋后帮22的连接点旋转；同时在设置定位环3处的鞋后帮22边沿上，向内设置凸起结构；当脚穿入鞋后，该鞋后帮凸起结构4起到限制定位环3旋转的作用，使得定位环3紧贴脚踝，从而使得脚与鞋不脱离。

该定位环3为一弧形部件，其由弹性材料构成，具有一定的弹性。该定位环3具有在穿鞋过程中方便脚穿入鞋内的作用，以及当脚穿入鞋后，对脚与鞋起到固定的作用，避免鞋子与脚脱离。

如图4所示，使用过程中，脚后跟沿着弧形定位环3移入鞋内，随着脚的移动，定位环3顺势绕其与鞋后帮22的连接点旋转，从而将脚顺利送入鞋子内部。

如图5所示，当脚进入鞋子内部后，此时定位环3一侧受到脚踝对其施加的压力，该侧压力可使得定位环3旋转，但定位环3的另一侧受到鞋后帮凸起结构4对其的反方向的压力，限制了定位环3旋转，压紧定位环3，使得定位环3紧贴脚踝处，避免了脚与鞋相脱离，实现了脚的定位；同时由于该定位环3具有弧形结构，可以较好的紧贴脚踝的凹陷，且其具有弹性，具有较好的缓冲能力，因此在行走时，能较好避免脚踝接触处被磨损，避免脚踝接触处的劳损。

同一个人在不同情况下，脚的长度都会略微有些不同，袜子穿着与否同样会影响脚的长度，因此一双鞋无法每时每刻皆适应脚；传统的通过鞋后帮22对脚与鞋进行固定的方式，这种方式中，鞋后帮22与鞋头的距离是固定不可调的，无法适应不同长度的脚，当脚的长度大于该距离时，鞋子被拉扯，发生形变，当脚的长度稍小于该距离时，则脚不可与鞋进行定位，两者容易脱离。

现有的采用定位环3对鞋与脚进行定位，由于定位环3为弹性结构，且定位环3为弧形结构，其可相对于与鞋后帮22的连接点旋转，因此在不影响鞋子整体结构的前提下，定位环3与鞋头的距离是可以在一定范围内调节，可适应不同长度的脚。

如图6所示，所述鞋底1的鞋前掌11和鞋后跟12处设置有支撑片5，其起到缓冲防滑作用。

如图7、图8、图9、图10所示，3d打印定制化鞋还包括支撑环6，支撑环6为一整体结构，其环绕包裹鞋体；支撑环6的上半部分位于脚背处的鞋帮2处，支撑环6的下半部分位于鞋底足弓处，支撑环6处于鞋体中间位置，鞋前掌11与鞋后跟12通过该支撑环6进行连接；鞋前帮21与鞋后帮22也通过该支撑环6进行连接。

该支撑环6整体向鞋内形成拱形凹陷，当脚穿入鞋内，支撑环6的拱形凹陷对脚产生向内的压力。

如图11所示，站立静止状态下，鞋底足弓处13受力f1，脚掌伸直，鞋前帮21受到脚趾的顶撞压力f2，鞋后帮22受到脚跟的向后压力f3，即鞋子前端受到向前的力f2，其后端受到向后的力f3，鞋子整体受到拉伸；由于支撑环6处于鞋子的中间部位，因此其靠近鞋前帮21的部分受到向前的拉力f4，其靠近鞋后帮22的部分受到向后的拉力f5，支撑环6拱形凹陷被拉直，从而减小了其对脚背的压力f6，使得站立不费力。

如图12所示，行走运动状态下，抬起脚跟，脚趾屈起，鞋前帮21受到的脚趾顶撞压力f2减小，进而鞋体前端受到的向前拉伸力减小，同时足弓不再对支撑环6施加压力，原本被拉直的支撑环6拱形凹陷收缩，支撑环6向脚背处提供压力f6，使得鞋体更好地固定在脚上。

如图13所示，鞋底1对应脚趾部位称为鞋底脚趾部14，该鞋底脚趾部14向上翘起，其与鞋底1其他部位所形成的夹角d始终小于160度；即将该鞋底脚趾部14放置在打印平面上打印，则鞋底1其他部位与打印垂直方向上所成角度为打印悬角e，打印悬角e因此始终小于70度，通过减小打印悬角e可获得更好的打印质量。

站立静止状态下，该鞋底脚趾部14未与地面接触，脚趾对鞋底脚趾部14向下施加压力，带动拉伸鞋前帮21，则进一步拉直支撑环6拱形凹陷，减轻支撑环6拱形凹陷对脚背的压力，以获得更舒适的静立状态下的感受。

以上是本实用新型优选实施方式，在本实用新型构思前提下所做出若干其他简单替换和改动，都应当视为属于本实用新型的保护范畴。