CN110682532A - 打印机及服装的平面面料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D服装打印设备领域，公开了一种打印机及服装的平面面料的制造方法，所述打印机包括网状底板、设置在所述网状底板上方的用于向所述网状底板上喷射纤维物以进行服装的平面面料打印的第一喷头和通过所述网状底板上的网孔对所述网状底板上的所述平面面料进行水刺以使所述纤维物缠结的水刺装置。由于喷射在网状底板上的纤维物无需规则排列，与按照预定轨迹喷射以形成规则排列的丝状材料并层层叠加的工艺相比，降低了对设备精度的要求，操作难度随之降低，从而显著提高了服装的打印效率，一定程度上降低了成本，并且纤维物通过水刺工艺可进行缠结，与依靠每层材料自身粘结的方式相比，服装的强度较高，能够更好的满足用户需求。
Description
技术领域
本发明涉及3D服装打印设备技术领域，具体地涉及一种打印机及服装的平面面料的制造方法。
背景技术
3D打印应用到服装领域可实现服装个性化、立体化、复杂化和高难度的生产制作，因此越来越受到人们的欢迎。现有的熔融沉积成型法(FDM，Fused Deposition Modeling)是通过将丝状材料(如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝)从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。每完成一层，工作台下降一个层厚进行迭加沉积新的一层，如此反复最终实现零件的沉积成型。由于从喷嘴喷出的丝状材料是规则的，同时按照预定轨迹运动并层层叠加，使这种喷丝工艺对设备的精度要求较高，操作难度较大，导致服装打印效率较低，提高了制造成本。另外，FDM工艺一般是通过保持半流动成型材料的温度刚好在熔点之上(比熔点高1℃左右)以使相邻层之间能够依靠材料自身粘结，按照此种方法制成的服装强度较低，用户体验效果较差。
因此，存在设计一种操作方便且制造的服装强度较高的打印机的需要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的操作难度较大和服装强度较低的问题，提供一种打印机，该打印机操作方便且制造的服装强度较高。
本发明的另一目的是为了提供一种使用上述打印机的服装的平面面料的制造方法。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种打印机，所述打印机包括网状底板、设置在所述网状底板上方的用于向所述网状底板上喷射纤维物以进行服装的平面面料打印的第一喷头和通过所述网状底板上的网孔对所述网状底板上的所述平面面料进行水刺以使所述纤维物缠结的水刺装置。
在上述技术方案中，由于喷射在网状底板上的纤维物无需规则排列，与按照预定轨迹喷射以形成规则排列的丝状材料并层层叠加的工艺相比，降低了对设备精度的要求，操作难度随之降低，从而显著提高了服装的打印效率，一定程度上降低了成本，并且纤维物通过水刺工艺可进行缠结，与依靠每层材料自身粘结的方式相比，服装的强度较高，能够更好的满足用户需求。
优选地，所述水刺装置包括喷水管和与所述喷水管相连的水泵，所述喷水管上设置有多个用于进行水刺的喷水孔。
优选地，对应所述网状底板的所述喷水管的部分为相互连通的多个成排排列的直线型管路或者多圈盘绕型管路。
优选地，所述水刺装置设置在所述网状底板的上方，所述水刺装置从上至下对所述平面面料进行水刺。
优选地，所述网状底板的下方设置有用于回收水刺所喷射的水的储水槽，所述储水槽和所述水泵连通以向所述水泵循环供水，所述储水槽和所述水泵之间设置有用于过滤的软水处理装置和/或用于集水的吸水装置。
优选地，所述水刺装置设置在所述网状底板的下方，所述水刺装置从下至上对所述纤维物进行水刺。
优选地，所述打印机包括设置在网状底板下方的储水槽，所述喷水管设置在所述储水槽内，所述储水槽和所述水泵连通以向所述水泵循环供水，所述储水槽和所述水泵之间设置有用于过滤的软水处理装置和/或用于集水的吸水装置。
优选地，所述网状底板的开孔率为20％-80％。
优选地，所述打印机包括用于打印具有所述平面面料外轮廓的凹槽的第二喷头。
本发明第二方面提供一种服装的平面面料的制造方法，所述制造方法使用上述的打印机，所述制造方法包括：步骤S2、通过第一喷头在网状底板上喷射纤维物以进行服装的平面面料的打印；步骤S4、使用水刺装置通过所述网状底板上的网孔对所述网状底板上的所述平面面料进行水刺以使所述纤维物缠结。
优选地，所述制造方法包括：步骤S3、对所述步骤S2打印的所述平面面料进行预湿处理和/或去除气泡的操作，所述步骤S3在所述步骤S4之前。
优选地，所述制造方法包括：步骤S1、通过第二喷头在所述网状底板上打印具有所述平面面料外轮廓的凹槽，所述步骤S2中所述第一喷头喷射在所述凹槽内进行打印。
优选地，所述制造方法包括：步骤S5、将在所述步骤S1中形成的所述凹槽进行溶解，所述步骤S5在所述步骤S4之后。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明优选实施方式的打印机的局部结构示意图；
图2是图1中的喷水管的俯视结构示意图；
图3是本发明优选实施方式的喷水管的另一俯视结构示意图；
图4是本发明优选实施方式的喷水管的又一俯视结构示意图；
图5是本发明另一优选实施方式的打印机的局部结构示意图；
图6是图5中的喷水管的俯视结构示意图；
图7是本发明优选实施方式的喷水管的另一俯视结构示意图。
附图标记说明
1 网状底板 2 第一喷头
31 喷水管 32 水泵
H 喷水孔 4 储水槽
41 出水口 5 第二喷头
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
本发明一方面提供一种打印机，所述打印机包括网状底板1、设置在所述网状底板1上方的用于向所述网状底板1上喷射纤维物以进行服装的平面面料打印的第一喷头2和通过所述网状底板1上的网孔对所述网状底板1上的所述平面面料进行水刺以使所述纤维物缠结的水刺装置。
其中，第一喷头2的喷孔的直径可为0.1-0.5mm，且第一喷头2需要为耐高温的喷头并可安装气泵，这样有利于聚合物在一定温度和压力下形成均匀的纤维网。另外，第一喷头2可选择不锈钢、镍基合金、哈氏合金等材料制成；网状底板1可选择不锈钢、稀有金属等材料制成。
在上述技术方案中，由于喷射在网状底板1上的纤维物无需规则排列，与按照预定轨迹喷射以形成规则排列的丝状材料并层层叠加的工艺相比，降低了对设备精度的要求，操作难度随之降低，从而显著提高了服装的打印效率，一定程度上降低了成本，并且纤维物通过水刺(水刺是利用高压喷出的细水流使纤维相互交叉而缠结成网的一种技术)工艺可进行缠结，与依靠每层材料自身粘结的方式相比，服装的强度较高，能够更好的满足用户需求。
如图1-2和图5-6所示，优选地，所述水刺装置包括喷水管31和与所述喷水管31相连的水泵32，所述喷水管31上设置有多个用于进行水刺的喷水孔H。为了保证从喷水管31上的喷水孔H喷出的水流能够顺利通过网状底板1，以对网状底板1上的纤维物进行水刺，喷水孔H设置在所述喷水管31朝向所述网状底板1的管壁上。这样可利用水泵32喷出的具有一定压力的水流在经过喷水管31上的喷水孔H时喷出而对网状底板1上打印的纤维物进行水刺，来使纤维物缠结以提高平面面料的强度。
网状底板1下方的进行水刺的喷水管31的排列方式可以有多种选择，优选地，对应所述网状底板1的所述喷水管31的部分为相互连通的多个成排排列的直线型管路，如图2所示的矩阵排列方式、图3所示的类似“几”字形的排列方式(其中，为了使从喷水孔H喷出的水具有一定的压力，管路的第一端a与水泵32连接，第二端b可封闭)和图4所示的多排分支管路N的第一端连接至同一主管路M的排列方式(其中，为了使从喷水孔H喷出的水具有一定的压力，多排分支管路N的第二端可封闭，主管路M的第一端c与水泵32连接，第二端d可封闭或与其中一个分支管路N的第一端连接)，或者对应所述网状底板1的所述喷水管31的部分为相互连通的多圈盘绕型管路，如图6所示的多个环形管E套装在一起并与同一个进水管F连接的排列方式和图7所示的螺旋形的排列方式(其中螺旋形管路内部的一端可封闭，外部的一端可与水泵32连接)。
另外，水刺装置相对于网状底板1的设置位置可以有但不限于以下两种实施方式。
第一种实施方式
优选地，所述水刺装置设置在所述网状底板1的上方，所述水刺装置从上至下对所述平面面料进行水刺。这样可水刺装置喷出的水穿过平面面料后会直接向下流动，方便对水刺后的水进行收集和集中处理。由于第一喷头2也设置在网状底板1的上方，因此当第一喷头2和水刺装置同时处于工作位置会产生干涉时，可将第一喷头2和水刺装置均设置为可移动的，这样当需要第一喷头2工作时，可将水刺装置移开，而将第一喷头2移动至网状底板1的上方；当需要水刺装置工作时，可将第一喷头2移开，而将水刺装置移动至网状底板1的上方。
为了方便收集水刺后的水，优选地，所述网状底板1的下方设置有用于回收水刺所喷射的水的储水槽4，并且为了使进行水刺后的水能够被循环利用，以降低成本，所述储水槽4和所述水泵32连通以向所述水泵32循环供水，进一步地，由于水刺后的水一般会带有杂质，为了避免发生堵塞，所述储水槽4和所述水泵32之间设置有用于过滤的软水处理装置，例如滤网，并且为了快速集中收集在储水槽4内的水，所述储水槽4和所述水泵32之间可设置用于集水的吸水装置，例如海绵。当然，可以理解的是，软水处理装置和吸水装置也可为比较复杂且能够实现过滤或集水功能的其他装置。
第二种实施方式
如图1和图5所示，优选地，所述水刺装置设置在所述网状底板1的下方，所述水刺装置从下至上对所述纤维物进行水刺。这样水刺装置的安装位置较低，方便与水源连接。由于水刺装置从下至上对所述纤维物进行水刺，从水刺装置向上喷出的一部分水经过网状底板1对平面面料进水水刺后会回落，另外，从水刺装置向上喷出的另一部分水也可能因网状底板1的阻挡而向下流动，因此，为了方便收集从水刺装置喷出的这两部分水，优选地，所述打印机包括设置在网状底板1下方的储水槽4，同时，为了收集从喷水管31喷出后未到达网状底板1而直接回落的部分水，所述喷水管31设置在所述储水槽4内。为了使进行水刺后的水能够被循环利用，以降低成本，所述储水槽4和所述水泵32连通以向所述水泵32循环供水，如图1和图5所示，储水槽4上设置有出水口41，储水槽4内储存的水可通过出水口41提供给水泵32。另外，为了固定喷水管31，储水槽4的顶面可设置网状结构，喷水管31可通过带子绑扎在该网状结构上。
进一步地，由于水刺后的水一般会带有杂质，为了避免发生堵塞，所述储水槽4和所述水泵32之间设置有用于过滤的软水处理装置，例如滤网，并且为了快速集中收集在储水槽4内的水，所述储水槽4和所述水泵32之间可设置用于集水的吸水装置，例如海绵。当然，可以理解的是，软水处理装置和吸水装置也可为比较复杂且能够实现过滤或集水功能的其他装置。
其中，可根据平面面料所需的强度要求来设置单位面积内喷水孔H的数量，以进行不同程度水刺，为了使网状底板1能够满足不同程度的水刺需求，优选地，所述网状底板1的开孔率为20％-80％。
另外，为了方便确定第一喷头2打印的平面面料的形状，优选地，所述打印机包括用于打印具有平面面料外轮廓的凹槽的第二喷头5。其中，“具有所述平面面料外轮廓的凹槽”是指凹槽内周壁围成的形状与平面面料的外轮廓一致。另外，第二喷头5可为普通熔融沉积成型(FDM)喷头，喷头5的喷孔直径可为0.1-0.5mm。
具体地，可先用第二喷头5打印具有平面面料外轮廓的凹槽，即通过凹槽预先确定欲打印的平面面料的外轮廓，再用第一喷头2在该凹槽内打印平面面料，这样，在该凹槽内打印形成的平面面料即为凹槽的轮廓形状。平面面料打印完成后可进行水刺，优选地，第二喷头5可以喷射水溶耗材，这样在进行水刺的过程中，打印的凹槽可能会被溶解一部分，为了使其完全溶解，可对凹槽再进行喷水操作，最后获得所需的平面面料，经过干燥、缝合和毛边等进一步加工处理后可即可获得订制服装。
本发明第二方面提供一种服装的平面面料的制造方法，所述制造方法使用上述的打印机，所述制造方法包括：步骤S2、通过第一喷头2在网状底板1上喷射纤维物以进行服装的平面面料的打印；步骤S4、使用水刺装置通过所述网状底板1上的网孔对所述网状底板1上的所述平面面料进行水刺以使所述纤维物缠结。由于喷射在网状底板1上的纤维物无需规则排列，与按照预定轨迹喷射以形成规则排列的丝状材料并层层叠加的工艺相比，降低了对设备精度的要求，操作难度随之降低，从而显著提高了服装的打印效率，一定程度上降低了成本，并且纤维物通过水刺工艺可进行缠结，与依靠每层材料自身粘结的方式相比，服装的强度较高，能够更好的满足用户需求。
为了更好地进水水刺以提高平面面料的质量，优选地，所述制造方法包括：步骤S3、对所述步骤S2打印的所述平面面料进行预湿处理和/或去除气泡的操作，所述步骤S3在所述步骤S4之前。其中，预湿处理可采用喷壶喷水的方式进行，而去除气泡可采用手压的方式进行。
为了获得所需形状的平面面料，优选地，所述制造方法包括：步骤S1、通过第二喷头5在所述网状底板1上打印具有所述平面面料外轮廓的凹槽，所述步骤S2中所述第一喷头2喷射在所述凹槽内进行打印。其中，“具有所述平面面料外轮廓的凹槽”是指凹槽内周壁围成的形状与平面面料的外轮廓一致。
第二喷头5喷射的凹槽是为了确定欲打印的平面面料的外轮廓，方便第一喷头2在该凹槽内喷射纤维物来获得所需形状的平面面料，虽然在步骤S4的水刺工艺中，外轮廓可能会部分溶解，但为了完全溶解外轮廓以获得所需平面面料，优选地，所述制造方法包括：步骤S5、将在所述步骤S1中形成的所述凹槽进行溶解，所述步骤S5在所述步骤S4之后。在获得所需的平面面料后，经过干燥、缝合和毛边等进一步加工处理后可即可获得订制服装。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种打印机，其特征在于，所述打印机包括网状底板(1)、设置在所述网状底板(1)上方的用于向所述网状底板(1)上喷射纤维物以进行服装的平面面料打印的第一喷头(2)和通过所述网状底板(1)上的网孔对所述网状底板(1)上的所述平面面料进行水刺以使所述纤维物缠结的水刺装置。
2.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述水刺装置包括喷水管(31)和与所述喷水管(31)相连的水泵(32)，所述喷水管(31)上设置有多个用于进行水刺的喷水孔(H)。
3.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，对应所述网状底板(1)的所述喷水管(31)的部分为相互连通的多个成排排列的直线型管路或者多圈盘绕型管路。
4.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述水刺装置设置在所述网状底板(1)的上方，所述水刺装置从上至下对所述平面面料进行水刺。
5.根据权利要求4所述的打印机，其特征在于，所述网状底板(1)的下方设置有用于回收水刺所喷射的水的储水槽(4)，所述储水槽(4)和所述水泵(32)连通以向所述水泵(32)循环供水，所述储水槽(4)和所述水泵(32)之间设置有用于过滤的软水处理装置和/或用于集水的吸水装置。
6.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述水刺装置设置在所述网状底板(1)的下方，所述水刺装置从下至上对所述纤维物进行水刺。
7.根据权利要求6所述的打印机，其特征在于，所述打印机包括设置在网状底板(1)下方的储水槽(4)，所述喷水管(31)设置在所述储水槽(4)内，所述储水槽(4)和所述水泵(32)连通以向所述水泵(32)循环供水，所述储水槽(4)和所述水泵(32)之间设置有用于过滤的软水处理装置和/或用于集水的吸水装置。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的打印机，其特征在于，所述网状底板(1)的开孔率为20％-80％。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的打印机，其特征在于，所述打印机包括用于打印具有所述平面面料外轮廓的凹槽的第二喷头(5)。
10.一种服装的平面面料的制造方法，所述制造方法使用根据权利要求1-9中任一项所述的打印机，其特征在于，所述制造方法包括：
步骤S2、通过第一喷头(2)在网状底板(1)上喷射纤维物以进行服装的平面面料的打印；
步骤S4、使用水刺装置通过所述网状底板(1)上的网孔对所述网状底板(1)上的所述平面面料进行水刺以使所述纤维物缠结。
11.根据权利要求10所述的服装的平面面料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
步骤S3、对所述步骤S2打印的所述平面面料进行预湿处理和/或去除气泡的操作，所述步骤S3在所述步骤S4之前。
12.根据权利要求10所述的服装的平面面料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
步骤S1、通过第二喷头(5)在所述网状底板(1)上打印具有所述平面面料外轮廓的凹槽，所述步骤S2中所述第一喷头(2)喷射在所述凹槽内进行打印。
13.根据权利要求12所述的服装的平面面料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
步骤S5、将在所述步骤S1中形成的所述凹槽进行溶解，所述步骤S5在所述步骤S4之后。
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