CN116326882A - 稳定结构晶格、动态结构晶格以及可控三维梯度结构及各自的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及可控三维梯度结构及其制造方法。本申请的可控三维梯度结构可由多种晶格组合构成，根据应用场景和使用者等不同定制条件，灵活选用各类基础晶格。通过选择基础晶格，可以灵活调节晶格分布的疏密程度，改变区域晶格的密度。由于基础晶格为晶柱组成，选择不同的基础晶格，从微观上来看，就是让晶柱之间孔隙率发生变化；从宏观上来看，就是可控三维梯度结构的弹性、透气性等发生了变化。而利用可控三维梯度结构制成的鞋服穿戴、运动装备、医疗防护、家具日用品，就可以满足场景和使用者等不同需求，尽可能满足支撑、缓震、回弹性能最优的可控结构。

Description

稳定结构晶格、动态结构晶格以及可控三维梯度结构及各自 的制造方法

技术领域

本申请涉及可控三维梯度结构技术领域，尤其是涉及一种稳定结构晶格、动态结构晶格以及可控三维梯度结构及各自的制造方法。

背景技术

鞋底是鞋子承受使用者重量的部分，鞋底除了具有减震的效果，同时它也是鞋子耐久性、重量、舒适性。现如今，为了鞋子能够充分适配使用者的脚，通常采用3D打印的方式定制制造出与使用者足部相匹配的鞋子。

增材制造，俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。此使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。

可控三维梯度结构在应用于鞋子领域时，常用于制作鞋底，而鞋底由不同三维晶胞结构组成。多个不同的三维晶胞结构能够通过组合构建可控三维梯度结构，随着近些年来3D打印技术的不断发展，能够通过3D打印技术打印的物品也多种多样。可控三维梯度结构由于结构的多样性，能够应用的使用场景也多种多样。现有技术中晶格式鞋底，其在结构上组合上较为单一，此就使得制备出的成品结构过于局限。

发明内容

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过说明书以及其他说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。

本申请的目的在于克服上述不足，提供涉及一种稳定结构晶格、动态结构晶格以及可控三维梯度结构及各自的制造方法。

为实现上述目的，本申请的技术解决方案是：

一种基础晶格的稳定结构晶格的制造方法，其中，该方法包括，

步骤1：设定一个晶格单元结构；

步骤2：该晶格单元结构中的任一个点为晶格起点位置；

步骤3：该起点位置以第一条件生成第一单元晶柱；

步骤4：多次重复该步骤3形成多个单元晶柱组成的第一晶格，每个单元晶柱结构与第一单元晶柱结构相同；该多次重复的终止条件为该第一晶格的新生成单元晶柱超出该晶格单元结构或该重复步骤3的次数为设定数值；

该第一晶格为稳定结构晶格。

一种基础晶格的动态结构晶格的制造方法，其中，该基础晶格的动态结构晶格的制造方法为：

步骤1：设定一个晶格单元结构，该晶格单元结构有8个节点与12个支柱；

步骤2：该立方体单元结构中的任一个节点为晶格起点位置；

步骤3：该起点位置以第一条件生成第一单元晶柱，该第一单元晶柱的另一端为终点位置；

步骤4：多次重复该步骤3形成多个单元晶柱组成的第一晶格，每个单元晶柱结构与第一单元晶柱结构相同，每个单元晶柱的起点位置为前一个晶柱的终点位置；该多次重复的终止条件为该第一晶格的每一个单元晶柱超出该晶格单元结构或该重复步骤3的次数为设定数值；

该第一晶格为稳定结构晶格；

步骤5：重复步骤1到步骤4，该第一条件乘以一个初始系数形成一个第二条件，根据第二条件形成第二晶格；

步骤6：多次重复步骤5，其中每次以初始系数梯度变换成梯度系数，该梯度系数与第一条件相乘形成一个第三条件，根据第三条件并形成第三晶格，最终形成多个第三晶格；

该步骤5与步骤6形成的第二晶格、多个第三晶格为动态结构晶格。

一种可控三维梯度结构的制造方法，其中，该制造方法包括：

生成一基础晶格的一个稳定结构晶格与多个动态结构晶格，该多个动态结构晶格为基于一个稳定结构晶格与多个梯度系数生成多个动态结构晶格；

选择至少2种基础晶格形成三维梯度结构。

其中，该稳定结构晶格体积占比为20％～60％，该动态结构晶格体积占比40～80％。

其中，该第一条件、第二条件、第三条件包括条件参数为单元晶柱生长角度、单元晶柱生长旋转角度、单元晶柱生长旋转方向、晶柱直径、晶柱长度、晶柱截面形状的一种或多种变化组合。

其中，该基础晶格通过计算机生成，并使用增材制造、聚合物材料制造或传统分模注塑组合制造，制造的材料为无机或有机材料。

其中，该有机材料为聚合物材料。

其中，该聚合物材料为热塑性聚氨酯，热塑性聚酯，热塑性聚酰胺，聚烯烃类热塑性弹性体，热塑性苯乙烯弹性体中的一种或多种。

其中，该增材制造技术为熔融沉积成型技术、粉床熔融、粉末床反应成形技术、立体/数字UV光固化技术、三维打印粘接成型技术中的至少一种。

其中，该梯度系数为等差、等比系数的一种或多种变化组合。

一种基础晶格的稳定结构晶格，其中，根据上述制造方法制造的基础晶格的稳定结构晶格。

一种基础晶格的动态结构晶格，其中，根据上述制造方法的制造方法制造的基础晶格的稳定结构晶格。

一种可控三维梯度结构，其中，根据上述制造方法的制造方法制造的可控三维梯度结构。

所述的可控三维梯度结构，其中，该可控三维梯度结构用于鞋服穿戴、运动装备、医疗防护或家具日用品。

通过采用上述的技术方案，本申请的有益效果是：

本申请的可控三维梯度结构可由多种晶格组合构成，根据应用场景的不同和使用者的不同定制条件，灵活选用各类基础晶格。通过选择基础晶格，可以灵活调节晶格分布的疏密程度，改变区域晶格的密度。由于基础晶格为晶柱组成，选择不同的基础晶格，从微观上来看，就是让晶柱之间孔隙率发生变化；从宏观上来看，就是可控三维梯度结构的弹性、透气性等发生了变化。而利用可控三维梯度结构制成的鞋服穿戴、运动装备、医疗防护或家具日用品，就可以满足不同场景和使用者的不同需求，尽可能满足支撑、缓震、回弹性能最优的可控结构。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例共同用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，并且附图是示意性的，并不一定按照实际的比例绘制。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一个或数个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据此类附图获得其他的附图。

图1为本申请可控三维梯度结构的一种基础晶格的稳定结构晶格结构示意图；

图2为本申请可控三维梯度结构的一种基础晶格的动态结构晶格结构示意图；

图3为本申请可控三维梯度结构的第二种基础晶格的稳定结构晶格结构示意图；

图4为本申请可控三维梯度结构的第二种基础晶格的动态结构晶格结构示意图；

图5为本申请可控三维梯度结构的第二种基础晶格的动态结构晶格结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本申请，但并不用于限定本申请。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过渡结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

【实施例一】

一种基础晶格的稳定结构的制造方法，该方法包括四个步骤，分别为步骤1：设定一个晶格单元结构；步骤2：该晶格单元结构中的任一个点为晶格起点位置；步骤3：该起点位置以第一条件生成第一单元晶柱，该第一单元晶柱的另一端为终点位置；步骤4：多次重复该步骤3形成多个单元晶柱组成的第一晶格，每个单元晶柱结构与第一单元晶柱结构相同，每个单元晶柱的起点位置为前一个晶柱的终点位置；该多次重复的终止条件为该第一晶格的每一个单元晶柱超出该晶格单元结构或该重复步骤3的次数为设定数值。该第一晶格为稳定结构晶格。

在步骤1中，设定一个晶格单元结构，该晶格单元结构可以为立方体、长方体等结构，以立方体为例，其有8个节点与12个支柱构成，共同形成一个立方体空腔，后续步骤的晶格就处在该立方体空腔内。该步骤中，就是划定了一个空间，作为后续晶格的生长空间，而空间的六面就是该晶格的边界。

在步骤2中，该晶格单元结构中的任一个点为晶格起点位置。此起点位置可以为晶格单元结构空间中的任一点。以上述立方体为例，可以为8个节点中的任一个，也可以是12个支柱中的一个支柱上的一点，还可以是整个空间中的一点，比如中心点、重心点等。此点为后续晶格的起点位置，换言之，可以将此点理解为坐标轴的原点。

在步骤3中，该起点位置以第一条件生成第一单元晶柱。本步骤就是生成第一单元晶柱。举例来说，该第一单元晶柱就是从起点位置生成一个晶柱，假设该晶柱为一个圆柱体，该圆柱体一端为起点位置，另一端为终点位置。该第一条件为多条件的内容，其第一条件包括为单元晶柱生长角度、单元晶柱生长旋转角度、单元晶柱生长旋转方向、晶柱直径、晶柱长度、晶柱截面形状的一种或多种变化组合。以上面例子来说，该晶柱的直径为1毫米、晶柱长度3毫米，晶柱截面形状为圆形，此时晶柱为直径1毫米、轴长3毫米的圆柱体。可以以直径1毫米、轴长3毫米的圆柱体为单元晶柱围绕起点位置生成。此时为第一单元晶柱，该第一单元晶柱的一端为起点位置，另一端为终点位置。而单元晶柱生长角度、单元晶柱生长旋转角度、单元晶柱生长旋转方向等条件的变化，比如生长角度为60度，旋转角度为30度，旋转方向可以是向左，向右，向上，向下，左旋，右旋等其中之一或组合。

在步骤4中，多次重复该步骤3形成多个单元晶柱组成的第一晶格，每个单元晶柱结构与第一单元晶柱结构相同，每个单元晶柱的起点位置为前一个晶柱的终点位置；该多次重复的终止条件为该第一晶格的新生成的单元晶柱超出该晶格单元结构或该重复步骤3的次数为设定数值。该第一晶格为稳定结构晶格。本步骤4中，就是同一个条件不断重复步骤3中的第一单元晶柱，此时，每个单元晶柱的起点位置为前一个单元晶柱的终点位置。重复的终止条件可以有两个，一个是新生成的单元晶柱超出该晶格单元结构，换言之，就是超出了步骤1中规定的边界，此时就终止。另一个条件就是人为设定重复次数，比如重复20次就终止。终止之时，该多个单元晶柱组成了第一晶格，该第一晶格为稳定结构晶格。

上述的晶格通过计算机生成，该基础晶格通过计算机生成，并使用增材制造、聚合物材料制造或传统分模注塑组合制造，制造的材料为无机或有机材料。该计算机生成，可以为仔细编程，根据需求自行编程来生成晶格，比如java语言等来编程；也可以利用现有一些画图程序进行二次开发或利用来生成晶格。此时计算机生成的方式可以有多种，并不限于程序语言。

该有机材料为聚合物材料。该聚合物材料为热塑性聚氨酯，热塑性聚酯，热塑性聚酰胺，聚烯烃类热塑性弹性体，热塑性苯乙烯弹性体中的一种或多种。

该增材制造技术为熔融沉积成型技术、粉床熔融、粉末床反应成形技术、立体/数字UV光固化技术、三维打印粘接成型技术中的至少一种。

【实施例二】

实施例二与实施例一相比，是一种基础晶格的动态结构的制造方法，其方法是与实施例一相比，增加了两个步骤步骤5与步骤6。

在步骤5中，重复步骤1到步骤4，该第一条件乘以一个初始系数形成一个第二条件，根据第二条件形成第二晶格。

此步骤中，举例而言，该初始系数可以为一个固定值，则其他条件都进行变换，比如实施例一中举例的晶柱，该晶柱为直径1毫米、轴长3毫米的圆柱体，此时初始系数为2，系数2乘以第一条件就为第二条件，则此时第二晶柱的圆柱体为直径2毫米、轴长6毫米的圆柱体。

而初始系统也可以为一个固定组系数，针对单元晶柱生长角度、单元晶柱生长旋转角度、单元晶柱生长旋转方向等每一个条件有不同的系数变化，形成新的第二条件。

而根据第二条件，形成新的第二晶柱，重复步骤1与步骤4之后，用第二晶柱形成第二晶格。由于只是改变了系数，第二晶格就是第一晶格的变化体。

在步骤6中，多次重复步骤5，其中每次变换一个梯度系数形成一个第三条件，根据第三条件并形成第三晶格，最终形成多个第三晶格。此时梯度系数是相对初始系数是一个梯度变换，该梯度系数为等差、等比系数的一种或多种变化组合。由于可以有多个系数，多个变化，可以形成多个第三晶格。该步骤5与步骤6形成的第二晶格、多个第三晶格的集合为动态结构晶格。

举例来说，仅以晶柱的直径、轴长为例来举例说明。第一晶格的晶柱为直径1毫米、轴长3毫米的圆柱体；初始系数为2，第二晶格的晶柱为直径2毫米、轴长6毫米的圆柱体；此时，等差2的梯度来变换系数，此时梯度系数为4，第三晶格的晶柱为直径4毫米、轴长12毫米的圆柱体。梯度系数的变换，重复步骤后，生成多个类似的第三晶格。此时，晶柱为直径1毫米、轴长3毫米的圆柱体组成第一晶格为稳定结构晶格。晶柱为直径2毫米、轴长6毫米的圆柱体组成第二晶格、晶柱为直径4毫米、轴长12毫米的圆柱体组成第三晶格以及其他多个类似的第三晶格为动态结构晶格。

综上所述，该多个动态结构晶格为基于一个稳定结构晶格与多个梯度系数生成的多个动态结构晶格；一个稳定结构晶格与多个动态结构晶格的集合体为一个基础晶格。

上述的晶格通过计算机生成，该基础晶格通过计算机生成，并使用增材制造、聚合物材料制造或传统分模注塑组合制造，制造的材料为无机或有机材料。该计算机生成，可以为仔细编程，根据需求自行编程来生成晶格，比如java语言等来编程；也可以利用现有一些画图程序进行二次开发或利用来生成晶格。此时计算机生成的方式可以有多种，并不限于程序语言。

该有机材料为聚合物材料。该聚合物材料为热塑性聚氨酯，热塑性聚酯，热塑性聚酰胺，聚烯烃类热塑性弹性体，热塑性苯乙烯弹性体中的一种或多种。

该增材制造技术为熔融沉积成型技术、粉床熔融、粉末床反应成形技术、立体/数字UV光固化技术、三维打印粘接成型技术中的至少一种。

【实施例三】

一种可控三维梯度结构的制造方法，该方法是与实施例一、实施例二的制造方法生成一基础晶格的一个稳定结构晶格与多个动态结构晶格，该多个动态结构晶格为基于一个稳定结构晶格与多个梯度系数生成多个动态结构晶格；选择至少2种基础晶格形成三维梯度结构。

该至少2种基础晶格，其较好的数量为4-8种。以选择6种基础晶格为例，此时，有6种的稳定结构晶格，有多种动态结构晶格，此为晶格种类数量。而稳定结构晶格、动态结构晶格的数量可以为无穷的，取决于可控三维梯度结构的大小而定。可控三维梯度结构整体空间大，晶格数量多；可控三维梯度结构整体空间小，晶格数量小。但从整体而言，该稳定结构晶格体积占比为20％～60％，该动态结构晶格体积占比40～80％，从而实现可控三维梯度结构的可控性。其可控性体现在面积大小的可控，基础晶格数量的可控，稳定结构晶格体积占比可控，动态结构晶格体积可控等等可控。

此时，可以根据应用场景和使用者等不同定制条件，灵活选用各类基础晶格。通过选择基础晶格，可以灵活调节晶格分布的疏密程度，改变区域晶格的密度。由于基础晶格为晶柱组成，选择不同的基础晶格，从微观上来看，就是让晶柱之间孔隙率发生变化；从宏观上来看，就是可控三维梯度结构的弹性、透气性等发生了变化。而利用可控三维梯度结构制成的鞋服穿戴、运动装备、医疗防护或家具日用品等等，就可以满足不同场景和使用者的不同需求，尽可能满足支撑、缓震、回弹性能最优的可控结构。例如用于鞋的鞋底，可以根据不同使用者脚的形状进行晶格的改变和设计，从而可以满足使用者的需求。而在家具日用品中，比如沙发上座垫、抱枕等，办公椅子的座垫、靠背等都可以使用该晶格制成的用品。此应用范围非常广泛，只要使用者有对支撑、缓震、回弹性能与硬度有一定要求的地方，都可以使用，例如运动装备、医疗防护中的手套、头盔等等。再例如键盘的键帽、鼠标的外壳，甚至手机等移动设备的保护壳等等产品和领域都可以使用。

上述的晶格通过计算机生成，该基础晶格通过计算机生成，并使用增材制造、聚合物材料制造或传统分模注塑组合制造，制造的材料为无机或有机材料。该计算机生成，可以为仔细编程，根据需求自行编程来生成晶格，比如java语言等来编程；也可以利用现有一些画图程序进行二次开发或利用来生成晶格。此时计算机生成的方式可以有多种，并不限于程序语言。

该有机材料为聚合物材料。该聚合物材料为热塑性聚氨酯，热塑性聚酯，热塑性聚酰胺，聚烯烃类热塑性弹性体，热塑性苯乙烯弹性体中的一种或多种。

该增材制造技术为熔融沉积成型技术、粉床熔融、粉末床反应成形技术、立体/数字UV光固化技术、三维打印粘接成型技术中的至少一种。

【实施例四】

根据实施例一的制造方法制造的基础晶格的稳定结构晶格。如图1所示，图1为本申请可控三维梯度结构的一种基础晶格的稳定结构晶格结构示意图，此为体心结构。如图1所示，为八个晶柱，该八个晶柱的一端连接在一起。如图3所示，图3为本申请可控三维梯度结构的第二种基础晶格的稳定结构晶格结构示意图，此为开尔文结构。

【实施例五】

根据实施例二的制造方法制造的基础晶格的动态结构晶格。以及其结合实施例四的基础晶格。

如图1和图2所示，图1为本申请可控三维梯度结构的一种基础晶格的稳定结构晶格结构示意图；图2为本申请可控三维梯度结构的一种基础晶格的动态结构晶格结构示意图。图2的结构比图1的结构多了多个晶柱，此两个结构有一定类似的结构形态，此两个结构为一个基础晶格，图1为稳定结构晶格，图2为动态结构晶格。

再如图3至图5所示，其中，图3为本申请可控三维梯度结构的第二种基础晶格的稳定结构晶格结构示意图；图4为本申请可控三维梯度结构的第二种基础晶格的动态结构晶格结构示意图；图5为本申请可控三维梯度结构的第二种基础晶格的动态结构晶格结构示意图。此三个结构有一定类似的结构形态，此三个结构为一个基础晶格，图3为稳定结构晶格，图4和图5为动态结构晶格。

【实施例六】

根据实施例三的制造方法制造的可控三维梯度结构。该可控三维梯度结构用于鞋服穿戴、运动装备、医疗防护、家具日用品。该鞋服穿戴可以为鞋底、鞋垫等结构。

采用热塑性聚氨酯弹性体3d打印鞋底，打印步骤如下：

1、取一定量热塑性聚氨酯弹性体，在-100℃低温条件下，研磨粉碎，筛分出1-200微米聚氨酯弹性体粉末，将聚氨酯弹性体粉末送入3D打印机；

特别的使用50-100微米聚氨酯弹性体粉末备用效果较好；

2、用计算机3D建模软件，画出具体结构的鞋底，即对基础晶格进行组合形成可控三维梯度结构；

3、将计算机与3D打印机相连，利用程序驱动3D打印机采用选择性激光烧结3D打印方法，将聚氨酯粉末打印成计算机绘制的鞋底，并且调节3打印机上的参数：打印床温度50℃、打印槽粉末温度40℃、激光功率40w、扫描速度5m/s，扫描间距0.08mm，铺粉厚度0.1mm。

4、得到打印相应结构的鞋底。

该实施例虽然是打印鞋底，也可以按上面步骤打印鞋垫。此时，可以根据应用场景和使用者等不同定制条件，灵活选用各类基础晶格。通过选择基础晶格，可以灵活调节晶格分布的疏密程度，改变区域晶格的密度。由于基础晶格为晶柱组成，选择不同的基础晶格，从微观上来看，就是让晶柱之间孔隙率发生变化；从宏观上来看，就是可控三维梯度结构的弹性、透气性等发生了变化。而利用可控三维梯度结构制成的鞋服穿戴、运动装备、医疗防护、家具日用品，就可以满足不同场景和使用者的不同需求，尽可能满足支撑、缓震、回弹性能最优的可控结构。例如用于鞋的鞋底，可以根据不同使用者脚的形状进行晶格的改变和设计，从而可以满足使用者的需求。而在家具日用品中，比如沙发上座垫、抱枕等，办公椅子的座垫、靠背等都可以使用该晶格制成的用品。例如用于鞋的鞋底，可以根据不同使用者脚的形状进行晶格的改变和设计，从而可以满足使用者的需求。而在家具日用品中，比如沙发上座垫、抱枕等，办公椅子的座垫、靠背等都可以使用该晶格制成的用品。此应用范围非常广泛，只要使用者有对支撑、缓震、回弹性能与硬度有一定要求的地方，都可以使用，例如运动装备、医疗防护中的手套、头盔等等。再例如键盘的键帽、鼠标的外壳，甚至手机等移动设备的保护壳等等产品和领域都可以使用。

综上所述，该可控三维梯度结构是由至少两个基础晶格种类，每个基础晶格种类数量不定而组成。

每一个基础晶格包括稳定结构晶格与动态结构晶格两大种类，一般而言，稳定结构晶格为一个类别，动态结构晶格有多个类别。动态结构晶格与稳定结构晶格是梯度系数关系，也就是稳定结构晶格为基础，不同的梯度系数，构成不同类别的动态结构晶格。

而稳定结构晶格则由多个单元晶柱构成，每个单元晶柱重复多次形成晶格。

应该理解的是，本申请所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的此类特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

此外，所描述的特征或特性可以任何其他合适的方式结合到一个或多个实施例中。在上面的描述中，提供一些具体的细节，例如厚度、数量等，以提供对本申请的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将明白，本申请无需上述一个或多个具体的细节便可实现或者也可采用其他结构、组件等实现。

Claims (14)

1.一种基础晶格的稳定结构晶格的制造方法，其特征在于，

步骤1：设定一个晶格单元结构；

步骤2：该晶格单元结构中的任一个点为晶格起点位置；

步骤3：该起点位置以第一条件生成第一单元晶柱；

步骤4：多次重复该步骤3形成多个单元晶柱组成的第一晶格，每个单元晶柱结构与第一单元晶柱结构相同；该多次重复的终止条件为该第一晶格的新生成单元晶柱超出该晶格单元结构或该重复步骤3的次数为设定数值；

该第一晶格为稳定结构晶格。

2.一种基础晶格的动态结构晶格的制造方法，其特征在于，该基础晶格的动态结构晶格的生成步骤为：

步骤1：设定一个晶格单元结构；

步骤2：该晶格单元结构中的任一个节点为晶格起点位置；

步骤3：该起点位置以第一条件生成第一单元晶柱，该第一单元晶柱的另一端为终点位置；

步骤4：多次重复该步骤3形成多个单元晶柱组成的第一晶格，每个单元晶柱结构与第一单元晶柱结构相同，每个单元晶柱的起点位置为前一个晶柱的终点位置；该多次重复的终止条件为该第一晶格的每一个单元晶柱超出该晶格单元结构或该重复步骤3的次数为设定数值；

该第一晶格为稳定结构晶格；

步骤5：重复步骤1到步骤4，该第一条件乘以一个初始系数形成一个第二条件，根据第二条件形成第二晶格；

步骤6：多次重复步骤5，其中每次以初始系数梯度变换成梯度系数，该梯度系数与第一条件相乘形成一个第三条件，根据第三条件并形成第三晶格，最终形成多个第三晶格；

该步骤5与步骤6形成的第二晶格、多个第三晶格为动态结构晶格。

3.一种可控三维梯度结构的制造方法，其特征在于，该方法包括：

根据权利要求1或2的制造方法生成一基础晶格的一个稳定结构晶格与多个动态结构晶格，该多个动态结构晶格为基于一个稳定结构晶格与多个梯度系数生成多个动态结构晶格；

选择至少2种基础晶格形成三维梯度结构。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，该稳定结构晶格体积占比为20%~60%，该动态结构晶格体积占比40~80%。

5.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于，该条件为单元晶柱生长角度、单元晶柱生长旋转角度、单元晶柱生长旋转方向、晶柱直径、晶柱长度、晶柱截面形状的一种或多种变化组合。

6.根据权利要求1或2或3所述的制造方法，其特征在于，该基础晶格通过计算机生成，并使用增材制造、聚合物材料制造或传统分模注塑组合制造，制造的材料为无机或有机材料。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该有机材料为聚合物材料。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，该聚合物材料为热塑性聚氨酯，热塑性聚酯，热塑性聚酰胺，聚烯烃类热塑性弹性体，热塑性苯乙烯弹性体中的一种或多种。

9.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该增材制造技术为熔融沉积成型技术、粉床熔融、粉末床反应成形技术、立体/数字UV光固化技术、三维打印粘接成型技术中的至少一种。

10.根据权利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，该梯度系数为等差、等比系数的一种或多种变化组合。

11.一种基础晶格的稳定结构晶格，其特征在于，根据权利要求1所述的制造方法制造的基础晶格的稳定结构晶格。

12.一种基础晶格的动态结构晶格，其特征在于，根据权利要求2所述的制造方法制造的基础晶格的稳定结构晶格。

13.一种可控三维梯度结构，其特征在于，根据权利要求3所述的制造方法制造的可控三维梯度结构。

14.根据权利要求13所述的可控三维梯度结构，其特征在于，可控三维梯度结构用于鞋服穿戴、运动装备、医疗防护或家具日用品。

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