CN111296924A - 一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3d打印制作方法 - Google Patents

一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3d打印制作方法 Download PDF

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郭传瑸
江泳
王勇
张磊
陈科龙
翟文茹
张耀鹏
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Abstract

本发明涉及一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法，包括步骤：三维扫描人脸三维数据；用三维逆向工程软件设计口罩的罩体与边缘三维模型；用软硬一体化3D打印或开模具压铸成型；罩体分别开设有进气通道和排气通道；进排气通道处分为内外三层，内外两层均为一次性过滤片，中层设有微型静音进、排气扇；进排气只通过进排气通道达成。本发明可通过个性化设计的边缘形状与佩戴者脸部皮肤完全贴合，将佩戴者口鼻与外界完全隔离；在口罩内部空间形成新风系统，在有效双向隔离雾霾、病毒等前提下，可保障佩戴者的有效通气，规避常规口罩罩体边缘封闭不严或影响肺部通气等问题，可通过表面消毒后更换进排气通道一次性过滤片即可重复使用。

Description

一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法
技术领域
本发明涉及一种卫生防护用品领域，具体涉及一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法。
背景技术
现有口罩虽然基本能解决呼吸隔离的问题。但主要存在的问题包括：1、统一标准制作的口罩，与不同脸型的人不能有效贴合，口罩罩体边缘封闭不严，或为了贴合严密需要更大的力，导致长期佩戴时脸部皮肤容易压迫损伤；2、佩戴者不能有效通气，正常呼吸；3、口罩罩体全部用一次性过滤材料制作，用N100以下级别过滤材料时，还会有部分微观颗粒漏出；而且用N100级过滤材料时，会导致过大甚至致病性的通气阻力。
发明内容
本发明的目的是提供一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法，能将佩戴者口鼻与外界完全隔离，能做到个性化的脸型设计，确保口罩与脸部的充分贴合，并能在口罩内部空间形成局部新风系统，在有效双向隔离雾霾、病毒等有害颗粒的前提下，可保障佩戴者的有效通气，正常呼吸，规避常规口罩罩体边缘封闭不严或影响肺部通气等问题，可通过表面消毒后更换进排气通道一次性过滤片即可重复使用；将一次性使用的材料由整个罩体缩小为进排气通道的微型过滤片，更加环保，可控。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
本发明的一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法，包括以下步骤：
1)三维扫描人脸面部的三维数据；
2)用三维逆向工程软件设计口罩的罩体与边缘三维模型；
3)用软硬一体化3D打印或开模具压铸成型，其中罩体为不透气的硬质轻体透明材料，边缘区域为软质透明材料；
4)罩体对应口鼻处的两侧分别开设有进气通道和排气通道；
5)进、排气通道处设有内外三层，内外两层均为一次性过滤片，中层设置有微型静音进、排气扇；
6)边缘区域与面部完全密合，进排气只通过进排气通道达成。
其中，所述软硬一体化3D打印是用多材料一体化打印机打印，例如赛纳的型号J300plus的打印机，但不限于赛纳的型号J300plus的打印机；通过不同喷头以不同比例分别喷出软质、硬质材料，能实现不同区域硬度的变化。
其中，所述微型静音进、排气扇包括进气扇和排气扇，其中，进气扇安置在进气通道处，排气扇采用与进气扇相同的排风扇，在排气通道处反向安置；所述一次性过滤片为N100级一次性过滤片。
本发明的优点在于：能将佩戴者口鼻与外界完全隔离，能做到个性化的脸型设计，确保口罩与脸部的充分贴合，并能在口罩内部空间形成局部新风系统，在有效双向隔离雾霾、病毒等有害颗粒的前提下，可保障佩戴者的有效通气，正常呼吸，规避常规口罩罩体边缘封闭不严或影响肺部通气等问题，可通过表面消毒后仅更换进排气通道一次性过滤片即可重复使用；将一次性使用的材料由整个罩体缩小为进排气通道的微型过滤片，更加环保，可控。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的一次性过滤片、微型静音进气扇、第一圆筒组装结构放大示意图；
图3是本发明的一次性过滤片、微型静音排气扇、第二圆筒组装结构放大示意图。
图中，1、罩体；2、边缘；3、进气通道；4、排气通道；5、微型静音进、排气扇的开关；6、微型静音进、排气扇的充电插口；7、口罩系带；8、第一圆筒；9、微型静音进、排气扇；10、一次性过滤片；11、橡胶弹性压圈；12、挡圈；13、第二圆筒；14、挡隔块；15、进气方向；16、出气方向。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法，包括以下步骤：
1)三维扫描人脸面部的三维数据；
2)用三维逆向工程软件设计口罩的罩体与边缘三维模型；
3)用软硬一体化3D打印或开模具压铸成型，其中罩体为不透气的硬质轻体透明材料，边缘区域为软质透明材料；
4)罩体对应口鼻处的两侧分别开设有进气通道和排气通道；
5)进、排气通道处设有内外三层，内外两层均为一次性过滤片，中层设置有微型静音进、排气扇；
6)边缘区域与面部完全密合，进排气只通过进排气通道达成。
所属的面部三维扫描，可采用手机摄像头配合app完成，例如日本sony公司开发的Sony 3D Creator。
所述软硬一体化3D打印是用多材料一体化打印机打印，例如赛纳的型号J300plus的打印机，但不限于赛纳的型号J300plus的打印机；通过不同喷头以不同比例分别喷出软质、硬质材料，能实现不同区域硬度的变化。FLX系列类橡胶材料通过数字聚合物混合打印，实现不同软硬度属性的梯度复合呈现；具有一系列柔性类橡胶材料选项，可与刚性材料一同打印，因而可制作橡胶包覆和柔软防滑表面原型；在材料上，支持硬质光敏树脂、类橡胶材料、类ABS材料、类nylon材料、果冻状支撑料、水溶性支撑材料等6大类性能优异的打印材料；可实现超过100种材料选项，包括数字ABS，可对从刚性到柔性在内的所有类型的材料进行数字聚合物复合打印。
所述一次性过滤片为N100级一次性过滤片。
所述微型静音进、排气扇包括进气扇和排气扇，其中，进气扇安置在进气通道处，排气扇采用与进气扇相同的排风扇，在排气通道处反向安置。
所述三维逆向工程软件，目前应用较多的的四大逆向工程软件：Imageware(由美国EDS公司出品)、Geomagic Studio(由美国Raindrop(雨滴)公司出品)、CopyCAD(由英国DELCAM公司出品)、RapidForm(由韩国INUS公司出品)；但不限于这几种。
微型静音进、排风扇，采用品牌为SNOWFAN，型号为：YY3007H12B。
所述进气通道的一次性过滤片、微型静音进气扇装在第一圆筒内，该第一圆筒外表面设有螺纹，第一圆筒能与罩体进气通道处螺纹连接，便于拆装，清洗，便于更换一次性过滤片；
所述微型静音进气扇用螺钉或粘胶固定在第一圆筒内的中部；内层的一次性过滤片由挡圈和橡胶弹性压圈加在中间，其中，挡圈为模压成型，挡圈与第一圆筒是一体结构，挡圈位于微型静音进气扇一侧；所述橡胶弹性压圈在罩体内侧方向，在橡胶弹性压圈的一侧设有挡隔块，用于安装内层的一次性过滤片时，能将该内层的一次性过滤片锁定；外层的一次性过滤片也是由挡圈和橡胶弹性压圈加在中间，其中，挡圈为模压成型，挡圈与第一圆筒是一体结构，挡圈位于微型静音进气扇一侧；所述橡胶弹性压圈在罩体内侧方向，在橡胶弹性压圈的外侧设有挡隔块，用于安装外层的一次性过滤片时，能将该外层的一次性过滤片锁定、
排气通道处的一次性过滤片、微型静音进气扇装在第二圆筒内，该第二圆筒外表面设有螺纹，第二圆筒能与罩体进气通道处螺纹连接，便于拆装，清洗，便于更换一次性过滤片；排气通道处的内层的一次性过滤片、外层的一次性过滤片与进气通道的一次性过滤片、微型静音进气扇安装结构相同。
本发明使用时，只要开启微型静音进、排气扇的开关即可使用。本发明能在口罩内部空间形成局部新风系统，在有效隔离雾霾、病毒等前提下，可保障佩戴者的有效通气，正常呼吸；特别是解决老年人或呼吸困难者的通气顺畅的问题。
如上所述，便可较为充分的实现本发明。以上所述仅为本发明的较为合理的实施实例，本发明的保护范围包括但并不局限于此，本领域的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变性变更均包括在本发明包括范围之内。

Claims (3)

1.一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法，其特征在于包括以下步骤：
1)三维扫描人脸面部的三维数据；
2)用三维逆向工程软件设计口罩的罩体与边缘三维模型；
3)用软硬一体化3D打印或开模具压铸成型，其中罩体为不透气的硬质轻体透明材料，边缘区域为软质透明材料；
4)罩体对应口鼻处的两侧分别开设有进气通道和排气通道；
5)进、排气通道处设有内外三层，内外两层均为一次性过滤片，中层设置有微型静音进、排气扇；
6)边缘区域与面部完全密合，进排气只通过进排气通道达成。
2.根据权利要求1所述的一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法，其特征在于：所述软硬一体化3D打印是用多材料一体化打印机打印，通过不同喷头以不同比例分别喷出软质、硬质材料，能实现不同区域硬度的变化。
3.根据权利要求1所述的一种高通气量防病毒防霾密合型口罩的3D打印制作方法，其特征在于：所述微型静音进、排气扇包括进气扇和排气扇，其中，进气扇安置在进气通道处，排气扇采用与进气扇相同的排风扇，在排气通道处反向安置；所述一次性过滤片为N100级一次性过滤片。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111838814A (zh) * 2020-07-24 2020-10-30 裴兴东 一种可拆换式口罩
CN111838815A (zh) * 2020-07-27 2020-10-30 中国科学院大学宁波华美医院 一种口罩及其成型方法
WO2022108438A3 (es) * 2020-11-18 2022-07-21 Iteso, A.C. Mascarilla de protección para agentes patógenos

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103876355A (zh) * 2013-10-28 2014-06-25 杨海丹 一种3d打印立体口罩
JP2015208361A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 日出 宮本 口腔模型及び口腔模型の製造方法
CN107369173A (zh) * 2017-03-13 2017-11-21 熊睿彤 基于人脸面部空气滤过装置3d打印方法及其滤过装置
CN208164300U (zh) * 2018-02-11 2018-11-30 浙江理工大学 一种软硬材料结合式双喷头3d打印机
CN110558652A (zh) * 2019-09-19 2019-12-13 承德石油高等专科学校 一种多层结构的防雾霾口罩
US20190388715A1 (en) * 2015-10-16 2019-12-26 Yang Song Particulate filter face mask having fan breathing assist

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103876355A (zh) * 2013-10-28 2014-06-25 杨海丹 一种3d打印立体口罩
JP2015208361A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 日出 宮本 口腔模型及び口腔模型の製造方法
US20190388715A1 (en) * 2015-10-16 2019-12-26 Yang Song Particulate filter face mask having fan breathing assist
CN107369173A (zh) * 2017-03-13 2017-11-21 熊睿彤 基于人脸面部空气滤过装置3d打印方法及其滤过装置
CN208164300U (zh) * 2018-02-11 2018-11-30 浙江理工大学 一种软硬材料结合式双喷头3d打印机
CN110558652A (zh) * 2019-09-19 2019-12-13 承德石油高等专科学校 一种多层结构的防雾霾口罩

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111838814A (zh) * 2020-07-24 2020-10-30 裴兴东 一种可拆换式口罩
CN111838815A (zh) * 2020-07-27 2020-10-30 中国科学院大学宁波华美医院 一种口罩及其成型方法
WO2022108438A3 (es) * 2020-11-18 2022-07-21 Iteso, A.C. Mascarilla de protección para agentes patógenos

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