CN112659541B - 纱线结构的选择性附接 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及纱线结构的选择性附接。公开了方法和***。一种打印到基底(144)上的方法,基底具有上表面(148),上表面以基底厚度(204)与下表面(150)间隔开,该方法包括:从打印***的喷嘴(118)分配纱线(151)以及将纱线选择性地附接到第一附接区(152)。分配纱线的步骤包括分配可热塑材料(156)和耐熔融材料(158)。将纱线选择性地附接到第一附接区的步骤包括使喷嘴移动到第一附接区中。使喷嘴移动到第一附接区中的步骤使基底厚度减小刺入距离(206)。可热塑材料结合到第一附接区。

Description

纱线结构的选择性附接
本申请是申请日为2016年09月21日,申请号为201680065526.5,发明名称为“纱线结构的选择性附接”的申请的分案申请。
技术领域
本实施方案总体上涉及三维打印***和方法。
背景
三维打印***和方法可与包括熔融沉积成型(FDM)、电子束自由成形制造(EBF)、选择性激光烧结(SLS)以及其它种类的三维打印技术的各种技术相关联。
由三维打印***形成的结构可以与由其它制造技术形成的物体一起使用。这些物体包括在各种鞋类物品和/或服装物品中使用的纺织材料。
发明内容
本申请主要涉及但不限于以下方面:
1)一种将纱线打印到基底上的方法,所述方法包括:
从打印***的喷嘴分配所述纱线,所述纱线包括可热塑材料和耐熔融材料;
其中,分配所述纱线的步骤包括分配处于液态的所述可热塑材料,并且其中,分配所述纱线的步骤包括分配处于固态的所述耐熔融材料;
通过使所述喷嘴沿着第一轴线移动到附接区中,将所述纱线选择性地附接到所述基底的所述附接区;
其中,所述第一轴线近似正交于上表面;
其中,所述基底具有所述上表面,所述上表面以基底厚度与下表面隔开;
其中,使所述喷嘴沿着所述第一轴线移动到所述附接区中的步骤使所述基底厚度减小了刺入距离;并且
其中,在所述可热塑材料从液态转变至所述可热塑材料的固态期间,所述可热塑材料结合到所述附接区。
2)如1)所述的方法,其中,在所述可热塑材料从液态转变至固态期间,所述可热塑材料结合到所述耐熔融材料。
3)如1)至2)中任一项所述的方法,其中,所述刺入距离小于所述基底厚度的一半。
4)如1)至3)中任一项所述的方法,其中,所述纱线具有纱线厚度;并且
其中,所述刺入距离小于所述纱线厚度的两倍。
5)如1)至4)中任一项所述的方法,还包括:
在选择性地附接所述纱线之后,使所述喷嘴沿着所述第一轴线移动远离所述附接区;并且
其中,在使所述喷嘴沿着所述第一轴线移动远离所述附接区的步骤之后,所述附接区以所述基底厚度与所述下表面间隔开。
6)如1)至5)中任一项所述的方法,还包括:
在选择性地附接所述纱线之后,使所述喷嘴沿着第二轴线朝向非附接区移动;
其中,所述第二轴线与所述基底的所述上表面近似平行;并且
其中,在使所述喷嘴沿着所述第二轴线朝向所述非附接区移动之后,所述纱线的连续节段从所述附接区延伸到所述非附接区。
7)如1)至6)中任一项所述的方法,其中,所述喷嘴具有尖端面积;并且
其中,所述附接区具有近似等于所述尖端面积的表面积。
8)一种打印到基底上的方法,所述方法包括:
将打印***的喷嘴定位在所述基底的上表面的上方;
从所述喷嘴分配纱线;
其中,所述上表面至少包括用于将所述纱线结合到所述基底的第一附接区和第二附接区;
其中,所述纱线包括可热塑材料和耐熔融材料;
其中,分配所述纱线的步骤包括分配所述纱线的处于液态的所述可热塑材料,并且其中,分配所述纱线的步骤包括分配所述纱线的处于固态的所述耐熔融材料;
通过使所述喷嘴朝向所述第一附接区降低并且降低成与所述第一附接区直接接触,将所述纱线选择性地附接至所述第一附接区;
其中,在所述纱线接触所述第一附接区之后,所述纱线的所述可热塑材料的第一部分从液态转变至所述可热塑材料的固态,从而将所述纱线结合到所述第一附接区;
通过使所述喷嘴朝向所述第二附接区降低并且降低成与所述第二附接区直接接触,将所述纱线选择性地附接到所述第二附接区;并且
其中,在所述纱线接触所述第二附接区之后,所述纱线的所述可热塑材料的第二部分从液态转变至所述可热塑材料的固态,从而将所述纱线结合到所述第二附接区。
9)如8)所述的方法,其中,使所述喷嘴朝向所述第一附接区降低的步骤包括使所述喷嘴仅沿正交于所述基底的所述上表面的轴线移动。
10)如9)所述的方法,还包括在将所述纱线选择性地附接到所述第一附接区之后,使所述喷嘴升高远离所述基底的所述上表面的步骤。
11)如10)所述的方法,还包括使所述喷嘴沿着平行于所述基底的所述上表面的轴线朝向所述第二附接区移动。
12)如11)所述的方法,其中,使所述喷嘴朝向所述第二附接区降低的步骤包括使所述喷嘴仅沿正交于所述基底的所述上表面的所述轴线移动。
13)如12)所述的方法,其中,所述纱线的连续节段从所述第一附接区延伸到所述第二附接区。
14)如8)至13)中任一项所述的方法,其中,所述可热塑材料的所述第一部分在所述第一附接区处结合到所述耐熔融材料,并且其中,所述可热塑材料的所述第二部分在所述第二附接区处结合到所述耐熔融材料。
15)一种用于打印到基底上的***,所述用于打印到基底上的***包括:
纱线,所述纱线包括可热塑材料和耐熔融材料;
加热***,所述加热***被构造成加热所述纱线;
其中,所述加热***加热所述纱线,使得所述可热塑材料处于液态并且所述耐熔融材料处于固态;
喷嘴组件,所述喷嘴组件被构造成将所述纱线分配到所述基底上,所述基底具有上表面和下表面;
其中,所述喷嘴组件分配所述纱线的处于液态的所述可热塑材料和所述纱线的处于固态的所述耐熔融材料;
致动***,所述致动***被构造成使所述喷嘴组件降低成与所述上表面的第一附接区直接接触并且所述致动***被构造成使所述喷嘴组件升高远离所述上表面的所述第一附接区;
其中,所述致动***还被构造成使所述喷嘴组件沿着平行于所述基底的所述上表面的至少一个轴线移动;
其中,所述纱线的所述可热塑材料的第一部分被构造成在与所述第一附接区直接接触时从液态转变至所述可热塑材料的固态,使得所述第一部分结合到所述第一附接区;并且
其中,所述纱线的所述耐熔融材料被构造成在所述可热塑材料的所述第一部分从液态转变至所述可热塑材料的固态期间保持为从所述喷嘴组件延伸到所述第一附接区的连续节段。
16)如15)所述的用于打印到基底上的***,其中,所述上表面包括第一非附接区;
其中,所述致动***被构造成通过使所述喷嘴组件沿着平行于所述上表面的所述轴线在远离所述第一附接区的方向上移动,在所述第一非附接区上方提供所述纱线;并且
其中,所述纱线的所述耐熔融材料被构造成在使所述喷嘴组件移动远离所述第一附接区之后保持为从所述喷嘴组件延伸至所述第一非附接区的所述连续节段。
17)如16)所述的用于打印到基底上的***,其中,所述第一非附接区邻近所述第一附接区设置。
18)如16)至17)中任一项所述的用于打印到基底上的***,其中,所述上表面包括第二附接区;
其中,所述致动***被构造成使所述喷嘴组件降低成与所述上表面的所述第二附接区直接接触,从而将所述纱线放置为与所述第二附接区直接接触;
其中,所述纱线的所述可热塑材料的第二部分被构造成在与所述第二附接区直接接触时从液态转变至所述可热塑材料的固态,使得所述纱线结合到所述第二附接区;并且
其中,所述纱线的所述耐熔融材料被构造成在所述可热塑材料的所述第二部分从液态转变至所述可热塑材料的固态期间保持为从所述喷嘴组件延伸至所述第二附接区的所述连续节段。
19)如18)所述的用于打印到基底上的***,其中,所述基底包括用于使所述纱线成形的立柱;并且
其中,所述致动***还被构造成使所述喷嘴组件从所述上表面的所述第一附接区移动到所述上表面的所述第二附接区,使得所述纱线与所述立柱直接接触。
20)如18)至19)中任一项所述的用于打印到基底上的***,其中,所述上表面包括第三附接区;
其中,所述致动***被构造成使所述喷嘴组件降低成与所述上表面的所述第三附接区直接接触,从而将所述纱线放置为与所述第三附接区直接接触;
其中,所述纱线的所述可热塑材料的第三部分被构造成在与所述第三附接区直接接触时从液态转变为所述可热塑材料的固态,使得所述纱线结合到所述第三附接区;并且
其中,所述纱线的所述耐熔融材料被构造成在所述可热塑材料的所述第三部分从液态转变至所述可热塑材料的固态期间保持为从所述喷嘴组件延伸至所述第三附接区的所述连续节段。
21)如20)所述的用于打印到基底上的***,其中,所述第一附接区与所述第二附接区比所述第二附接区与所述第三附接区间隔得远。
22)如18)至21)中任一项所述的用于打印到基底上的***,
其中,所述致动***使所述喷嘴组件降低第一分开距离以与所述上表面的所述第一附接区直接接触;
其中,所述致动***使所述喷嘴组件降低第二分开距离以与所述上表面的所述第二附接区直接接触;并且
其中,所述第一分开距离和所述第二分开距离是不同的。
23)如15)至22)中任一项所述的用于打印到基底上的***,其中,从所述喷嘴组件延伸至所述第一附接区的所述连续节段与所述基底的所述下表面间隔开。
24)如15)至23)中任一项所述的用于打印到基底上的***,其中,在所述可热塑材料的所述第一部分从液态转变至所述可热塑材料的固态期间,所述纱线的所述可热塑材料的所述第一部分结合至所述纱线的所述耐熔融材料。
附图简述
参考以下附图和描述可更好地理解实施方案。附图中的部件不一定是按比例的,而是将重点放在图示实施方案的原理上。此外,在附图中,相同的参考标记在全部的不同视图中指代对应的部分。
图1是三维打印***的部件以及可与该三维打印***一起使用的数个物品的实施方案的示意图;
图2是打印设备和基底(base)的实施方案的示意图;
图3是根据示例性实施方案的附接区的示意图;
图4是根据示例性实施方案的非附接区的示意图;
图5是打印设备的实施方案的示意图;
图6是根据示例性实施方案的将喷嘴定位在基底的上表面上方的过程的示意图;
图7是根据示例性实施方案的沿着基底的上表面移动喷嘴的过程的示意图;
图8是根据示例性实施方案的将喷嘴降低到基底的上表面的附接区中的过程的示意图;
图9是根据示例性实施方案的将喷嘴降低到图8的附接区中以减小基底的基底厚度的过程的示意图;
图10是根据示例性实施方案的将喷嘴从图8的附接区升高的过程的示意图;
图11是根据示例性实施方案的沿着基底的上表面并且远离图8的附接区移动喷嘴的过程的示意图;
图12是根据示例性实施方案的使纱线柔性地移动远离非附接区同时保持图8的附接区处的附接的示意图;
图13是根据示例性实施方案的使喷嘴沿着基底的上表面并且朝向附接区移动的过程的示意图;
图14是根据示例性实施方案的将喷嘴降低到图13的附接区中的过程的示意图;
图15是根据示例性实施方案的将喷嘴降低到图13的附接区中以减小基底的基底厚度的过程的示意图;
图16是根据示例性实施方案的将喷嘴从图13的附接区升高的过程的示意图;
图17是根据示例性实施方案的使纱线柔性地移动远离非附接区同时保持图8的附接区处的附接并且同时保持在图13的附接区处的附接的示意图;
图18是根据示例性实施方案的使用第一分开距离(separation distance)和在附接区之间的第一距离来使喷嘴相对于基底移动的过程的示意图;
图19是根据示例性实施方案的使用图18的过程将纱线附接至基底的示意图;
图20是根据示例性实施方案的使用第二分开距离和在附接区之间的第二距离来使喷嘴相对于基底移动的过程的示意图;
图21是根据示例性实施方案的使用图20的过程将纱线附接至基底的示意图;
图22是根据示例性实施方案的使用第三分开距离和在附接区之间的第三距离来使喷嘴相对于基底移动的过程的示意图;
图23是根据示例性实施方案的使用图22的过程将纱线附接至基底的示意图;
图24是根据示例性实施方案的将纱线附接至基底的等距视图;
图25是根据示例性实施方案的使用立柱将纱线附接至基底的等距视图;
图26是根据示例性实施方案的纱线结构处于附接状态的示意图;以及
图27是根据示例性实施方案的图26的纱线结构处于分离状态的示意图。
详细描述
在一个方面中,一种打印到基底上的方法包括接收基底以及从打印***的喷嘴分配纱线。基底具有上表面,该上表面以基底厚度与下表面间隔开。上表面包括用于将纱线结合到基底的多个附接区。多个附接区包括第一附接区。纱线包括可热塑材料(heatmoldable material)和耐熔融材料。分配纱线的步骤包括分配处于液态的可热塑材料。分配纱线的步骤包括分配处于固态的耐熔融材料。上表面包括用于将纱线结合到基底的多个附接区。该方法包括通过使喷嘴沿着第一轴线移动到附接区中,将纱线选择性地附接到多个附接区中的附接区。第一轴线近似正交于上表面。使喷嘴沿着第一轴线移动到第一附接区中的步骤使基底厚度减小刺入距离(prodding distance)。在可热塑材料从液态转变至固态期间,可热塑材料结合到第一附接区。
在另一个方面中,一种打印到基底上的方法包括将打印***的喷嘴定位在基底的上表面的上方以及从喷嘴分配纱线。上表面至少包括用于将纱线结合到基底的第一附接区和第二附接区。纱线包括可热塑材料和耐熔融材料。分配纱线的步骤包括分配纱线的处于液态的可热塑材料。分配纱线的步骤包括分配纱线的处于固态的耐熔融材料。该方法还包括通过使喷嘴降低成与第一附接区直接接触,将纱线选择性地附接到多个附接区中的第一附接区,从而将纱线放置为与第一附接区直接接触。使喷嘴降低成与第一附接区直接接触的步骤包括将纱线的可热塑材料的第一部分从液态转变至固态。可热塑材料的第一部分在可热塑材料的第一部分的转变期间结合到第一附接区。该方法还包括通过使喷嘴朝向第二附接区移动并且通过使喷嘴移动成与第二附接区直接接触,将纱线选择性地附接至第二附接区,从而将纱线放置为与第二附接区直接接触。使喷嘴移动成与第二附接区直接接触的步骤包括将纱线的可热塑材料的第二部分从液态转变至固态。可热塑材料的第二部分在可热塑材料的第二部分的转变期间结合到第二附接区。
在另一个方面中,一种用于打印到基底上的***包括纱线、加热***、喷嘴组件和致动***。纱线包括可热塑材料和耐熔融材料。加热***被构造成加热纱线。加热***加热纱线,使得可热塑材料处于液态,并且耐熔融材料处于固态。喷嘴组件被构造成将纱线分配到基底上。基底具有上表面和下表面。喷嘴组件分配纱线的处于液态的可热塑材料和纱线的处于固态的耐熔融材料。致动***被构造成使喷嘴组件降低成与上表面的第一附接区直接接触。致动***还被构造成使喷嘴组件升高远离上表面的第一附接区。致动***还被构造成沿着基底的上表面移动喷嘴组件。纱线的可热塑材料的第一部分被构造成在与第一附接区直接接触时从液态转变成固态。可热塑材料的第一部分在可热塑材料的第一部分的转变期间结合到第一附接区。纱线的耐熔融材料被构造成在可热塑材料的第一部分从液态转变至固态期间保持为从喷嘴组件延伸到第一附接区的连续节段。
在查阅以下的附图和详细描述时,对于本领域的普通技术人员来说,实施方案的其它的***、方法、特征和优点将会是明显的或者将变得明显。意图是,所有这样的另外的***、方法、特征和优点被包括在本描述和本概述中,在实施方案的范围内,并且由所附权利要求保护。
图1是三维打印***100(以下也简称为打印***100)的实施方案的示意图。图1还示出了可以与打印***100一起使用的数个示例性物品130。参考图1,打印***100还可以包括打印设备102、计算***104和网络106。
实施方案可以使用各种类型的三维打印(或增材制造)技术。三维打印或“3D打印”包括用于通过将连续的材料层沉积在彼此的顶部之上来形成三维物体的各种技术。可以使用的示例性3D打印技术包括但不限于:熔融丝制造(FFF)、电子束自由成形制造(EBF)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EMB)、选择性激光熔化(SLM)、选择性热烧结(SHS)、选择性激光烧结(SLS)、石膏基3D打印(PP)、层叠物体制造(LOM)、立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)以及本领域中已知的各种其它3D打印技术或增材制造技术。
在图中所示的实施方案中,打印***100可与熔融丝制造(FFF)(也称为熔融沉积成型)相关联。在图1中所示的实施方案中,打印***100的打印设备102使用熔融丝制造来产生三维零部件。在Crump于1989年10月30日提交的题为“Apparatus and Method forCreating Three-Dimensional Objects”的第5,121,329号美国专利中公开了使用熔融丝制造(FFF)的打印设备的示例,该申请由此通过引用并入,并且以下被称为“3D物体”申请。本公开的实施方案可以利用在3D物体申请中所公开的任何***、部件、设备和方法。
打印设备102可以包括外壳110,外壳110支撑各种***、设备、部件或有利于物体的三维打印的其它设置。尽管示例性实施方案描绘了用于外壳110的特定矩形盒状的几何形状,但是其它实施方案可以使用具有任何几何形状和/或设计的任何外壳。打印设备的外壳的形状和尺寸可以根据包括用于设备的期望的占用空间(footprint)、可以在打印设备内形成的零部件的尺寸和形状的因素以及可能的其它因素而变化。应理解的是,打印设备的外壳可以是打开的或封闭的。例如,打印设备可以是打开的以提供具有大开口的框架。在另一个示例中,可以用玻璃或固体材料板和门来封闭打印设备。
在一些实施方案中,打印设备102可以包括保持或支持打印对象(或支撑打印对象的部件)的设置。在一些实施方案中,打印设备102可包括工作台、平台、托盘或类似部件以支撑、保持和/或支持被打印的对象或打印材料正被施加到其上的对象。在图1的实施方案中,打印设备102包括托盘112。在一些实施方案中,托盘112可以固定在适当位置。然而,在其它实施方案中,托盘112可以移动。例如,在一些情况下,托盘112可以被构造成在一个或更多个水平方向上(例如,沿着水平轴线的方向)以及在一个或更多个竖直方向上(例如,沿着竖直轴线的方向)在外壳110内平移。如本文所使用的,水平轴线可以指相对于外壳110前后和/或左右延伸的轴线。如本文所使用的,竖直轴线可以指在外壳110内上下延伸的轴线。此外,在一些情况下,托盘112可以构造成围绕与托盘112相关联的一个或更多个轴线旋转和/或倾斜。因此,可以设想的是,在至少一些实施方案中,托盘112可以和打印设备102的喷嘴或打印头一起移动成任何期望的相对构型。
在一些实施方案中,打印设备102可以包括用于将打印材料(或打印物质)输送到目标位置的一个或更多个***、设备、组件或部件。目标位置可以包括托盘112的表面、部分地打印结构的表面或部分和/或非打印结构或部件的表面或部分。用于输送打印材料的设置包括例如打印头和喷嘴。在图1的实施方案中,打印设备102包括喷嘴组件116。
喷嘴组件116可以包括将打印材料输送到目标位置的一个或更多个喷嘴。为了清楚起见,图1的示例性实施方案描绘了喷嘴组件116的单个喷嘴118。然而,在其它实施方案中,喷嘴组件116可以构造有任何数量的喷嘴,该任何数量的喷嘴可以以阵列或任何特定构造来布置。在包括两个或更多个喷嘴的实施方案中,喷嘴可以构造成一起和/或独立地移动。例如,在下面讨论的打印***的实施方案中,打印设备可以构造有至少两个喷嘴,该至少两个喷嘴可以以彼此独立的方式移动。
喷嘴118可以构造有喷嘴孔119,喷嘴孔119可以被打开和/或关闭以控制从喷嘴118离开的材料的流动。具体地,喷嘴孔119可以与喷嘴通道121流体连通,该喷嘴通道121在打印设备102内接收来自材料源(未示出)的材料供应。例如,材料供应可以是纱线结构成分。在其它示例中,材料供应是可热塑材料。在至少一些实施方案中,材料丝作为线圈来提供,该线圈然后可以被展开并穿过喷嘴118被供给以沉积在目标位置处。在一些实施方案中,蜗杆驱动器可以用于以特定速率(其可以变化以实现从喷嘴118出来的材料的需要的体积流动速率)将丝推入喷嘴118中。在其它实施方案中,蜗杆驱动器被省略。例如,在另一个实施方案中,使用致动***从喷嘴拉动材料。应理解的是,在一些情况下,可以在喷嘴118附近的位置处提供材料供应,而在其它实施方案中,材料供应可以位于打印设备102的一些其它位置处,并且经由管、导管或其它设置供给到喷嘴组件116。例如,材料供应可以处于喷嘴组件116的一部分中。
在一些实施方案中,喷嘴组件116与致动***114相关联。致动***114可以包括有利于于喷嘴组件116在外壳110内运动的各种部件、设备和***。特别地,致动***114可以包括在任何水平方向和/或垂直方向上移动喷嘴组件116的设置,以有利于沉积材料以便形成三维物体。为此,致动***114的实施方案可以包括一个或更多个轨、轨道和/或类似设置,以在外壳110内将喷嘴组件116保持在各种位置和/或定向。实施方案还可以包括任何种类的马达,例如步进马达或伺服马达,以沿着轨或轨道移动喷嘴组件116,和/或使一个或更多个轨或轨道相对于彼此移动。
打印***可以在各个方向上和/或沿着一个或更多个轴线移动喷嘴。在至少一些实施方案中,致动***114可以在关于打印设备102界定的x轴、y轴和z轴中的任一个上提供喷嘴组件116的移动。例如,关于打印设备102界定的x轴、y轴和z轴可以是笛卡尔坐标系。在一个实施方案中,打印***可以被构造成沿着第一轴线在一个或两个方向上移动喷嘴118。例如,打印***100可以包括被构造成沿着第一轴线160在一个或两个方向上移动喷嘴118的致动***114。在某些实施方案中,第一轴线近似正交于上表面和/或正交于基底。如本文所使用的,当轴线在偏离垂直于表面的10度内时,轴线近似正交于表面。例如,如所示出的,第一轴线160正交于上表面148和基底144。在一些实施方案中,打印***可以被构造成沿着第二轴线在一个或两个方向上移动喷嘴。例如,打印***100可以包括被构造成沿着第二轴线162在一个或两个方向上移动喷嘴118的致动***114。在某些实施方案中,第二轴线近似平行于上表面和/或近似平行于基底。如本文所使用的,当轴线在偏离平行于表面的10度内时,轴线近似平行于表面。例如,如所示出的,第二轴线162平行于上表面148和基底144。在一些实施方案中,第二轴线近似垂直于第一轴线。例如,如所示出的,第二轴线162近似垂直于第一轴线160。类似地,在各种实施方案中,打印***可以被构造成沿着第三轴线在一个或两个方向上移动喷嘴。例如,打印***100可以包括被构造成沿着第三轴线164在一个或两个方向上移动喷嘴118的致动***114。在某些实施方案中,第三轴线平行于上表面和/或平行于基底。例如,第三轴线164可以平行于上表面148和基底144。在一些实施方案中,第三轴线垂直于第一轴线和/或第三轴线垂直于第二轴线。例如,第三轴线164可以垂直于第一轴线160。在另一个示例中,第三轴线164可以垂直于第二轴线162。
在某些实施方案中,打印***选择性地移动喷嘴。在一个实施方案中,打印***同时沿着三个轴线移动喷嘴。例如,打印***可以沿着第一轴线160远离基底144移动喷嘴118,同时沿着第二轴线162和/或沿着第三轴线164移动喷嘴118。在其它实施方案中,沿着轴线的位置被保持,同时打印***沿着另一个轴线选择性地移动喷嘴。在某些实施方案中,打印***可以沿着第一轴线朝向或远离基底移动喷嘴,而同时保持喷嘴的沿着第二轴线和沿着第三轴线的基底位置。例如,打印***100可以沿着第一轴线160远离基底144移动喷嘴118,而同时保持喷嘴118的沿着第二轴线162和沿着第三轴线164(见图8至图10和图14至图16)的基底位置。在一些实施方案中,打印***可以保持从喷嘴到上表面的预定距离,而且同时使喷嘴平行于上表面移动。例如,打印***100可以沿着第一轴线160保持喷嘴118与上表面148之间的预定距离,而同时沿着第二轴线162和/或沿着第三轴线164移动喷嘴118。
应理解的是,为了说明的目的,在图1中示意性地示出了打印设备102的部件、设备和***。因此,应理解的是,实施方案可以包括未示出的附加设置,包括有利于致动***114和喷嘴组件116的操作的特定零部件、部件和设备。例如,致动***114被示意性地示出为包括数个轨或轨道,但是包括致动***114的零部件的特定构造和数量可以根据实施方案不同而变化。
在不同的实施方案中,打印设备102可以使用各种不同的材料来形成3D零部件,包括但不限于:热塑性塑料、高密度聚乙烯、共晶金属、橡胶、粘土(包括金属粘土)、室温硫化有机硅(RTV有机硅)、瓷以及本领域已知的可能的其它种类的材料。如本文所使用的,热塑性塑料可以包括聚乳酸和丙烯腈丁二烯苯乙烯。在其中两种或更多种不同的打印材料或分配材料用于形成零部件的实施方案中,可以使用上面公开的材料中的任何两种或更多种。在一些实施方案中,打印设备102可以使用具有在Sterman等人的公开于___、题为“ThreadStructure Composition and Method of Making”的美国专利公开号____(现为美国专利申请号14/466,319,提交于2014年8月22日)中所描述的一个或更多个特征的纱线成分,该美国专利申请由此通过引用并入。
如上所讨论的,打印***100可以包括控制和/或接收来自打印设备102的信息的设置。这些设置可以包括计算***104和网络106。通常,术语“计算***(computingsystem)”是指单个计算机的计算资源、单个计算机的计算资源的一部分、和/或彼此通信的两个或更多个计算机。这些资源中的任一个可以由一个或更多个人类用户操作。在一些实施方案中,计算***104可以包括一个或更多个服务器。在一些情况下,打印服务器可以主要负责控制打印设备102和/或与打印设备102通信,而单独的计算机可促进与用户的交互。如本文所使用的,单独的计算机可以指台式机、笔记本电脑或平板电脑。计算***104还可以包括一个或更多个存储设备,包括但不限于:磁存储设备、光存储设备、磁光存储设备和/或包括易失性存储器和非易失性存储器的存储器。
在图1的示例性实施方案中,计算***104可以包括中央处理设备185、观察界面186、输入设备187以及用于设计打印结构的计算机辅助设计(“CAD”)表示189的软件。如本文所使用的,观察界面186可以包括监视器或屏幕。如本文所使用的,输入设备187可以包括键盘和鼠标。在至少一些实施方案中,打印结构的CAD表示189不仅可以包括关于结构的几何形状的信息,而且可以包括与打印结构的各个部分所需的材料相关的信息。
在一些实施方案中,计算***104可以经由网络106与打印设备102直接联系。网络106可以包括促进计算***104和打印设备102之间的信息交换的任何有线或无线设置。在一些实施方案中,网络106还可以包括各种部件,例如网络接口控制器、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、调制解调器和防火墙。在一些情况下,网络106可以是促进打印***100的两个或更多个***、设备和/或部件之间的无线通信的无线网络。无线网络的示例包括但不限于:无线个域网络(包括,例如蓝牙)、无线局域网络(包括利用IEEE 802.11WLAN标准的网络)、无线网状网络、移动设备网络以及其它种类的无线网络。在其它情况下,网络106可以是包括其信号通过双绞线(twister pair wires)、同轴电缆和光纤促进的网络的有线网络。在另外的其它情况下,可以使用有线和无线网络和/或连接的组合。
在一些实施方案中,打印结构可以直接打印到一个或更多个物品。术语“物品”旨在包括鞋类物品和服装物品。如贯穿本公开所使用的,术语“鞋类物品”和“鞋类”包括任何鞋类和与鞋类相关的任何材料(包括鞋面),并且还可以适用于各种运动鞋类型,例如,包括棒球鞋、篮球鞋、交叉训练鞋、自行车鞋、橄榄球鞋、网球鞋、足球鞋和登山靴。如贯穿本公开所使用的,术语“鞋类物品”和“鞋类”还包括通常被认为是非运动的、正式的或装饰的鞋类类型,包括礼服鞋、休闲鞋、凉鞋、拖鞋、船鞋和工作靴。
尽管在鞋类的背景下描述了所公开的实施方案,但是所公开的实施方案还可以同样地适用于包括3D打印的任何衣服、服装或装备的物品。例如,所公开的实施方案可以适用于有檐帽子、无檐帽子、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、长裤、内衣、运动支撑服装、手套、腕带/臂带、袖筒、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料、运动装备及类似物。因此,如贯穿本公开所使用的,术语“服装物品”可以指任何服装或衣服,包括任何鞋类物品以及有檐帽子、无檐帽子、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、长裤、内衣、运动支撑服装、手套、腕带/臂带、袖筒、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料及类似物。
在示例性实施方案中,打印设备102可以构造成将一个或更多个结构直接打印到示例性物品130中的一个物品的一部分上。示例性物品130包括可以直接从打印设备102接收打印结构的示例性物品,包括具有三维构造的鞋类物品132以及具有平坦构造的鞋面134。示例性物品130还包括T恤136。因此,应理解,打印设备102可用于将打印材料施加到三维构造和/或平坦构造形式的物品。
为了将打印材料直接施加到一个或更多个物品,打印设备102可能能够打印到各种材料的表面上。具体地,在一些情况中,打印设备102可能能够打印到各种材料(例如,纺织品、天然织物、合成织物、针织物、编织材料、非编织材料、网状物、皮革、合成皮革、聚合物、橡胶和泡沫,或它们的任何组合)的表面上,而不需要置于基材与打印材料的底部之间的脱模层(release layer),并且不需要在其上打印的基材表面完全或接近完全平坦。例如,所公开的方法可以包括将树脂、丙烯酸类、热塑性材料或油墨材料打印到织物(例如,针织材料)上,其中材料粘合/结合到织物,并且其中材料在弯曲、卷绕、加工或经受另外的组装过程/步骤时,通常不会分层。如贯穿本公开使用的,术语“织物”通常可用于指代选自任何纺织品、天然织物、合成织物、针织物、编织材料、非编织材料、网状物、皮革、合成皮革、聚合物、橡胶和泡沫的材料。
虽然一些实施方案可使用打印设备102将结构直接打印到材料的表面上,但其它实施方案可包括将结构打印到托盘或离型纸上,且然后以单独的步骤将打印结构联接到物品的步骤。换句话说,在至少一些实施方案中,打印结构不需要直接打印到物品的表面。
打印***100可以操作如下以提供使用3D打印或增材过程形成的一个或更多个结构。计算***104可以用于设计结构。这可以使用一些类型的CAD软件或其它类型的软件来实现。然后,该设计可以被转换成可以由打印设备102(或与打印设备102通信的相关打印服务器)解释的信息。在一些情况下,该设计可以转换为3D可打印文件,诸如立体光刻文件(STL文件)。
在打印之前,可以将物品放置在托盘112上。一旦打印工艺(例如,通过用户)开始,打印设备102可开始将材料沉积到物品上。这可以通过(使用致动***114)移动喷嘴118以使用沉积材料构建结构的层来实现。在使用熔融丝制造的实施方案中,从喷嘴118分配的材料可以被加热,以便在可热塑材料沉积时增加可热塑材料的柔韧性。
虽然附图中所示的一些实施方案描绘了使用丝熔融制造打印技术的***,但是应理解,还有其它实施方案可以包含一种或更多种不同的3D打印技术。例如,打印***100可以使用粘合和拖曳打印方法(tack and drag printing method)。此外,还有其它实施方案可以包含丝熔融制造和另一种类型的3D打印技术的组合,以获得特定打印结构或零部件的期望结果。
如先前所提到的,打印设备102可以被构造成直接打印到各种物品上。类似地,打印设备102可以被构造成在各种表面几何形状(例如,平的、弯曲的和/或不规则的表面)上打印。例如,如在图2中所示,托盘112支撑大体上平坦的基底144。在其它实施方案中,基底144可以包括一个或更多个突出部和/或一个或更多个腔。此外,打印设备102可以在具有各种形状的表面上打印。例如,如所示出的,托盘112支撑矩形的基底144。在其它实施方案中,托盘112可以支撑圆形、三角形、如用于鞋类物品的鞋面的形状及类似形状的基底。如所示出的,基底144包括上表面148和下表面150。
在一些情况下,期望在喷嘴朝向托盘下降时抑制冲击。在一个实施方案中,打印***100可以包括弹性层以防止托盘112冲击喷嘴118。在其它实施方案中,弹性层被省略。
在使用弹性层的那些情况下,可以使用任何合适的位置以在喷嘴朝向托盘下降时抑制冲击。在一个实施方案中,弹性层可被放置在托盘和基底之间。参考图1至图2,弹性层146可以被放置在托盘112上以将托盘112与基底144分开。在其它实施方案中,弹性层可以被定位在其它位置中。
在使用弹性层的那些情况下,可以使用任何合适数量的层以在喷嘴朝向托盘下降时抑制冲击。在一些实施方案中,下表面直接接触弹性层。例如,下表面150直接接触弹性层146。在一些实施方案中,另一个层将下表面与弹性层分开(未示出)。在其它实施方案中,可以使用其它层。
在使用弹性层的那些情况下,弹性层可以具有任何合适的形状,以在喷嘴朝向托盘下降时促进抑制冲击。参考图2,弹性层146可以具有矩形形状。在一些实施方案中,弹性层可以是圆形的(未示出)。在一些实施方案中,弹性层可以是三角形的(未示出)。在其它实施方案中,弹性层可以具有其它形状。
一些实施方案可以被设置成允许弹性层具有与打印***的另一个部件相对应的形状。在一个实施方案中,弹性层可以具有对应于基底的形状。参考图2,弹性层146可以具有与基底144相对应的形状。在一些实施方案中,弹性层可以具有对应于托盘的形状。参考图2,弹性层146可以具有与托盘112相对应的形状。在其它实施方案中,弹性层可以具有对应于其它部件的形状。
在使用弹性层的那些情况下,弹性层可以具有任何合适的材料,以有助于在喷嘴朝向托盘下降时抑制冲击。在一些实施方案中,弹性层由弹性材料形成。如本文所使用的,弹性材料可以包括天然和/或合成橡胶、尼龙、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯及类似物。在其它实施方案中,弹性层可以由其它材料形成。
在将喷嘴用于分配打印材料的那些情况下,可以使用任何合适的材料。在一个实施方案中,喷嘴分配纱线。参考图2,喷嘴118可以分配纱线151。在其它实施方案中,喷嘴分配其它材料。
在喷嘴分配纱线的那些情况下,纱线可以由任何合适的材料形成。这样的纱线可以包括具有在Sterman等人的公开于___、题为“Thread Structure Composition andMethod of Making”的美国专利公开号____(现为美国专利申请号14/466,319,提交于2014年8月22日)中所描述的一个或更多个特征的纱线结构成分,该美国专利申请由此通过引用并入。例如,在一些实施方案中,纱线151可以包括耐熔融材料和/或可热塑材料。如本文所使用的,可热塑材料可以是在诸如玻璃化转变温度和/或熔融温度的预定温度以上大体上可塑造的(或柔韧的)任何材料。如本文所使用的,术语“耐熔融材料”可以指没有熔融温度的任何材料(或具有远高于预定阈值温度的熔融温度的任何材料)。耐熔融材料可以包括在预定温度以上燃烧的材料,例如纸。另一种耐熔融材料可以包括具有显著高于约500℃的阈值温度的熔融温度的金属。在其它实施方案中,纱线可以由其它材料形成。
在纱线由可热塑材料形成的那些情况下,可热塑材料可以具有任何合适的性质。在一个实施方案中,可热塑材料具有一个或更多个热性质,诸如玻璃-液体转变(“玻璃化转变”)温度和/或熔融温度。例如,可热塑材料可以是具有玻璃化转变温度和熔融温度的热塑性材料。在其它实施方案中,可热塑材料可以具有其它性质。
在纱线由可热塑材料形成的那些情况下,可使用任何合适的材料来形成可热塑材料。如本文所使用的,热塑性材料可包括例如丙烯酸类、尼龙、聚苯并咪唑、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯(TEFLON)及类似物。在其它实施方案中,可热塑材料可由其它材料形成。
在纱线由耐熔融材料形成的那些情况下,可以使用任何合适的耐熔融材料。在一个实施方案中,耐熔融材料可以包括与用于形成纺织品的纱线和线相关联的材料。例如,耐熔融材料可以是棉。另外,耐熔融材料的示例性材料可以包括羊毛、亚麻和棉以及其它的一维材料。可以使用各种纱线材料源来形成耐熔融材料。这样的源可以包括动物源、植物源、矿物质源和合成源。动物材料可以包括例如:毛发、动物毛皮、动物皮肤以及蚕丝。植物材料可以包括例如:草、灯心草(rush)、***以及剑麻(sisal)。矿物质材料可以包括例如:玄武岩纤维、玻璃纤维以及金属纤维。合成纱线可以包括例如聚酯、芳族聚酰胺、丙烯酸类和碳纤维。在其它实施方案中,耐熔融材料可以由其它的材料形成。
在图2至图5中所示出的实施方案中,可以看到纱线151包括一股耐熔融材料以及一股可热塑材料。具体而言,可以将耐熔融材料158(见图3)和可热塑材料156(见图3)围绕彼此缠绕以形成复合纱线结构(或复合线结构)。因此,如在下面进一步详细描述的,耐熔融材料158可以提供拉伸强度并且防止纱线151的相邻节段分开,同时可热塑材料156可以用于将纱线151熔合到下面的基材。
在一些情况下,期望将纱线选择性地附接到基底上以允许纱线具有至基底的任何数量的附接部。在一些实施方案中,纱线在基底的附接区处附接到基底并且在基底的非附接区处不附接到基底。参考图2,上表面148可以包括附接区152和非附接区154。在其它实施方案中,纱线可以不同地附接到基底。
一些实施方案可以设置成允许纱线具有各种尺寸的节段,以允许将各种纱线结构打印到基底上。在一个实施方案中,纱线可以包括单个连续节段。在其它实施方案中,纱线可以包括多个离散节段。
在纱线包括单个连续节段的那些情况下,连续节段可以延伸越过任何合适的距离。在一些实施方案中,纱线的连续节段可以延伸越过基底的上表面中的一些。在其它实施方案中,连续节段延伸越过其它表面。
在纱线包括连续节段的那些情况下,连续节段可以延伸越过基底的上表面的各个区。在一些实施方案中,纱线的连续节段可以从喷嘴组件延伸越过基底的附接区。参考图2,纱线151的连续节段149可以从喷嘴118延伸越过基底144的附接区152。在一些实施方案中,纱线的连续节段可以从喷嘴组件延伸越过基底的非附接区。参考图2,纱线151的连续节段149可以从喷嘴118延伸越过基底144的非附接区154。在其它实施方案中,纱线的连续节段可以延伸越过基底的上表面的其它区。
在纱线具有延伸越过基底的上表面的各个区的连续节段的那些情况下,连续节段可以延伸越过基底的上表面的任何数量的区。在一些实施方案中,连续节段可以延伸越过多个附接区(见图16)。在一些实施方案中,连续节段可以延伸越过多个非附接区(见图16)。在一些实施方案中,连续节段可以延伸越过一个或更多个非附接区和一个或更多个附接区(见图16)。在其它实施方案中,纱线的连续节段可以延伸越过基底的上表面的其它数量的区。
在纱线具有耐熔融材料的那些情况下,耐熔融材料可以延伸越过任何合适的距离。在一些实施方案中,纱线的耐熔融材料可以延伸越过基底的上表面。在其它实施方案中,耐熔融材料可以延伸越过其它表面。
在纱线的耐熔融材料可以延伸越过基底的上表面的那些情况下,耐熔融材料可以延伸越过基底的上表面的各个区。在一些实施方案中,纱线的耐熔融材料可以从喷嘴组件延伸越过基底的附接区。参考图3,纱线151的连续节段149(见图2)的耐熔融材料158可以从喷嘴118(见图2)延伸越过基底144的附接区152。在一些实施方案中,纱线的耐熔融材料可以从喷嘴组件延伸越过基底的非附接区。参考图4,纱线151的连续节段149的耐熔融材料158可以从喷嘴118延伸越过基底144的非附接区154。在其它实施方案中,纱线的耐熔融材料158可以延伸越过基底的上表面的其它区。
在纱线具有延伸越过基底的上表面的各个区的耐熔融材料的那些情况下,耐熔融材料可以延伸越过基底的上表面的任何数量的区。在一些实施方案中,耐熔融材料可以延伸越过多个附接区(见图16)。在一些实施方案中,耐熔融材料可以延伸越过多个非附接区(见图16)。在一些实施方案中,耐熔融材料可以延伸越过一个或更多个非附接区和一个或更多个附接区(见图16)。在其它实施方案中,纱线的耐熔融材料可以延伸越过基底的上表面的其它数量的区。
一些实施方案可以设置成允许纱线附接到基底上。在一个实施方案中,可以使用可热塑材料将纱线附接到基底。在其它实施方案中,可以使用其它材料和/或方法将纱线附接到基底。
在使用可热塑材料将纱线附接到基底的那些情况下,可热塑材料可以结合到基底的各个部分。在一些实施方案中,可热塑材料可以直接结合到附接区。参考图3,纱线151的可热塑材料156可以直接结合到附接区152。在其它实施方案中,可热塑材料可以结合到基底的其它部分。
在使用可热塑材料将纱线附接到基底的那些情况下,可热塑材料可以结合到纱线的各个部分。在一些实施方案中,可热塑材料可以直接结合到耐熔融材料。参考图3,纱线151的可热塑材料156可以直接结合到耐熔融材料158。在其它实施方案中,可热塑材料可以结合到纱线的其它部分。
在纱线在基底的非附接区处不附接到基底的那些情况下,可以使用各种方法允许纱线与基底分开。在一些实施方案中,纱线可以与非附接区间隔开。在一些实施方案中,纱线可以与非附接区分离。如本文所使用的,如果可以在不破坏材料之间的结合和/或不损坏任一种材料的情况下移动材料使彼此远离,则材料可以被分离。
在纱线与基底的上表面的非附接区间隔开的那些情况下,纱线的任何合适的部分可以与非附接区间隔开。在一些实施方案中,纱线的可热塑材料可以与非附接区间隔开。参考图4,纱线151的可热塑材料156可以与非附接区154间隔开。在一些实施方案中,纱线的耐熔融材料可以与非附接区间隔开。参考图4,纱线151的耐熔融材料158可以与非附接区154间隔开。在其它实施方案中,纱线的其它部分可以与基底的上表面的非附接区间隔开。
在纱线的可热塑材料与基底的上表面的非附接区间隔开的那些情况下,可热塑材料可以附接到纱线的各个部分。在一些实施方案中,可热塑材料可以结合到纱线的耐熔融材料,同时与非附接区间隔开。参考图4,纱线151的可热塑材料156可以结合到纱线151的耐熔融材料158,同时纱线151与非附接区154间隔开。在其它实施方案中,可热塑材料可以附接到纱线的其它部分,同时纱线与非附接区间隔开。
在纱线与基底的上表面的非附接区分离的那些情况下,纱线的任何合适的部分可以与非附接区分离。在一些实施方案中,可热塑材料可以与基底的上表面的非附接区分离。参考图4,可热塑材料156与非附接区154分离。在其它实施方案中,纱线的其它部分可以与基底的上表面的非附接区分离。
在纱线的可热塑材料与基底的上表面的非附接区分离的那些情况下,可热塑材料可以附接到纱线的各个部分。在一些实施方案中,可热塑材料可以结合到纱线的耐熔融材料,同时与非附接区分离。参考图4,纱线151的可热塑材料156可以结合到纱线151的耐熔融材料158,同时纱线151与非附接区154分离。在其它实施方案中,可以将可热塑材料附接到纱线的其它部分,同时纱线与非附接区分离。
图5是根据示例性实施方案的打印设备102的可替代视图。如所示出的,打印设备102包括托盘112、喷嘴118、加热***140和材料源142。在其它实施方案中,打印设备102可以具有其它部件。
在打印设备包括加热***的那些情况下,加热***可以被构造成向材料源142的纱线提供任何合适的温度。在一些实施方案中,加热***140可以提供特定温度范围内的温度。例如,加热***140可以提供大于500℃的温度。在另一个示例中,加热***140可以提供大于300℃的温度。在另一个示例中,加热***140可以提供大于230℃的温度。在一个示例中,加热***140可以提供在110℃与200℃之间的温度。在其它实施方案中,加热***可以提供其它温度。
在打印设备包括材料源的那些情况下,材料源可以被构造成使用任何合适的手段促进打印材料的分配。在一个实施方案中,材料源可以包括用于将打印材料推入喷嘴中的蜗杆驱动器(未示出)。在一些实施方案中,材料源可以省略用于将打印材料推入喷嘴中的蜗杆驱动器。参考图5,材料源142可以省略蜗杆驱动器。在其它实施方案中,材料源142可以包括各种驱动器或泵,以使来自材料源142的材料分配至喷嘴118并且离开喷嘴118。在一些实施方案中,材料源可以被构造成使用其它部件和/或方法来促进打印材料的分配。
在一些实施方案中,打印设备可以使用致动***来促进打印材料的分配。参考图5,打印设备102可以使用致动***114(见图1)以将材料从材料源142提供到喷嘴118,以用于将纱线151分配到基底上。在其它实施方案中,材料源可以被构造成使用其它部件和/或方法来促进打印材料的分配。
在使用材料源的那些情况下,可以将任何合适的材料提供给喷嘴。在一些实施方案中,材料源可以包括具有如在Sterman等人的公开于___、题为“Thread StructureComposition and Method of Making”的美国专利公开号____(现为美国专利申请号14/466,319,提交于2014年8月22日)中所描述的一个或更多个特征的纱线,该美国专利申请由此通过引用并入。在一些实施方案中,纱线可以包括由耐熔融材料形成的至少一条纱线。在一些实施方案中,材料源142大体上由可热塑材料形成。在一些其它实施方案中,纱线可以是不同的。
在使用加热***的那些情况下,可以允许加热***将至少一部分打印材料加热成液态。在一些实施方案中,加热***被构造成将纱线的可热塑材料加热成液态。参考图5,加热***140可以被构造成加热纱线151的可热塑材料156以将可热塑材料156转变成液态。在其它实施方案中,加热***被构造成将纱线的其它材料加热成液态。
在使用加热***将纱线的可热塑材料加热成液态的那些情况下,致动***可以促进可热塑材料与基底的结合。在一些实施方案中,致动***将喷嘴移动到基底的上表面的附接区中以促进可热塑材料与基底的结合(见图6至图17)。在其它实施方案中,致动***可以使用其它部件和/或方法促进可热塑材料与基底的结合。
在一些实施方案中,可热塑材料可以与基底相结合。在一些实施方案中,可热塑材料可以从液态转变至固态以与附接区相结合(见图3)。在其它实施方案中,可热塑材料可以使用其它部件和/或方法与附接区相结合。
图6至图17示出了根据示例性实施方案的将纱线选择性地附接到基底上的方法。所示出的方法可以在各种设备上实施、可以利用各种材料、使用不同类型的基底等等。因此,在图6至图17中所示出的方法仅用于说明的目的。
一些实施方案可以设置成防止纱线的部分与非附接区接触和/或结合。在一个实施方案中,打印***可以在喷嘴和上表面之间保持预定距离,以防止纱线的部分与非附接区结合。参考图6,打印***100可以在喷嘴118和上表面148之间保持预定距离202。这样,纱线151可以不被推入上表面148中而使纱线151与上表面148结合。在其它实施方案中,可以通过其它方法来防止纱线的部分与非附接区接触和/或结合。
在打印***可以在喷嘴和上表面之间保持预定距离以防止纱线的部分与非附接区结合的那些情况下,预定距离可以是任何合适的距离以促进纱线与非附接区分离。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的厚度205(见图9)。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的耐熔融材料的厚度。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的可热塑材料的厚度。在其它实施方案中,预定距离可以是不同的。
在预定距离大于纱线的厚度的那些情况下,预定距离可以大于纱线的厚度任何量。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的厚度的一倍半。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的厚度的两倍。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的厚度的两倍半。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的厚度的三倍。在其它实施方案中,预定距离可以大于纱线的厚度的其它量。
在预定距离大于纱线的耐熔融材料的厚度的那些情况下,预定距离可以大于纱线的耐熔融材料的厚度的任何量。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的耐熔融材料的厚度的一倍半。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的耐熔融材料的厚度的两倍。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的耐熔融材料的厚度的两倍半。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的耐熔融材料的厚度的三倍。在其它实施方案中,预定距离可以大于纱线的耐熔融材料的厚度的其它量。
在预定距离大于纱线的可热塑材料的厚度的那些情况下,预定距离可以大于纱线的可热塑材料的厚度的任何量。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的可热塑材料的厚度的一倍半。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的可热塑材料的厚度的两倍。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的可热塑材料的厚度的两倍半。在一些实施方案中,预定距离大于纱线的可热塑材料的厚度的三倍。在其它实施方案中,预定距离可以大于纱线的可热塑材料的厚度的其它量。
在某些情况下,期望防止纱线的部分与基底的上表面的非附接区结合。在一个实施方案中,喷嘴朝向附接区移动,同时在喷嘴与基底的上表面之间保持预定距离,以防止纱线的部分与基底的上表面的非附接区结合。参考图7,打印***100可以沿着上表面148朝向附接区152移动喷嘴118,同时在喷嘴118和上表面148之间保持预定距离202。在该示例中,纱线151可以不被推入上表面148中而使纱线151与上表面148结合,从而允许有一个或更多个非附接区。
一些实施方案可以包括用于将纱线的一些节段选择性地附接到基底的设置。在一些实施方案中,打印***将喷嘴从预定距离降低到附接区中以促进纱线附接到基底。参考图8,打印***100将喷嘴118从预定距离202降低(即,打印***100使喷嘴118下降)到附接区152中。如本文所使用的,降低和升高可以指正交于基底的任何合适的移动。应当理解的是,在一些实施方案中,基底可以侧向定位或以其它方式与地平面(例如,地球表面)成角度地定位,并且在这样的实施方案中,降低和升高可以指平行于地平面的运动以及垂直于地平面的运动。在一些实施方案中,打印***将喷嘴从预定距离降低成与附接区直接接触以促进纱线附接到基底。参考图8,打印***100将喷嘴118从预定距离202降低成与附接区152直接接触。在其它实施方案中,纱线通过其它方法附接到基底。
在打印***将喷嘴从预定距离降低或移动到附接区中或与附接区直接接触以促进将纱线附接到基底的那些情况下,喷嘴可以具有尖端面积(tip area),该尖端面积具有任何表面积。在一些实施方案中,喷嘴具有近似等于附接区的表面积的尖端面积。参考图8和图9,喷嘴118具有近似等于附接区152的表面积155的尖端面积153。如本文所使用的,当面积的差异小于任一面积的20%时,表面积可以近似相等。在一些实施方案中,当面积的差异小于任一面积的10%时,表面积可以近似相等。在一些实施方案中,当面积的差异小于任一面积的5%时,表面积可以近似相等。在其它实施方案中,喷嘴可以具有其它尖端面积。
在打印***将喷嘴从预定距离降低到附接区中或与附接区直接接触以促进将纱线附接到基底的那些情况下,喷嘴可以保持沿着基底的上表面的位置。在一些实施方案中,喷嘴可以沿着第一轴线下降到附接区中,同时保持沿着第二轴线的基底位置。参考图8和图9,打印***100可以沿着第一轴线160将喷嘴118降低到附接区152中,同时保持沿着第二轴线162的基底位置208。在一些实施方案中,喷嘴可以沿着第一轴线下降到附接区中,同时保持沿着第三轴线的基底位置。参考图8和图9,打印***100可以沿着第一轴线160将喷嘴118移动或降低到附接区152中,同时保持沿着第三轴线164(见图1)的基底位置208。在一些实施方案中,喷嘴可以沿着第一轴线下降到附接区中,同时保持沿着第二轴线以及沿着第三轴线的基底位置。参考图8和图9,打印***100可以沿着第一轴线160将喷嘴118降低到附接区152中,同时保持沿着第二轴线162以及沿着第三轴线164的基底位置208。在其它实施方案中,喷嘴可以保持其它位置。
在打印***将喷嘴从预定距离降低或移动到附接区中或与附接区直接接触以促进将纱线附接到基底的那些情况下,在上表面与下表面之间的基底厚度会减小。在一些实施方案中,打印***可以将喷嘴从预定距离降低到附接区中,使得上表面与下表面之间的基底厚度减小了刺入距离。参考图9,打印***100可以将喷嘴118从预定距离202移动或降低至附接区152中,使得上表面148的附接区152与下表面150之间的基底厚度204减小了刺入距离206。在其它实施方案中,上表面与下表面之间的基底厚度可以不减小。
在一些实施方案中,将喷嘴升高远离附接区可以导致上表面与下表面之间的基底厚度增加大体上等于刺入距离的量。如本文所使用的,距离在彼此的10%以内时可以是大体相等的。参考图10,上表面148的附接区152和下表面150之间的基底厚度204可以增加大体上等于刺入距离206(见图9)的量。在一些实施方案中,在选择性地附接纱线之后,上表面的附接区可以以基底厚度与下表面间隔开。参考图10,在选择性地附接纱线151之后,上表面148的附接区152可以以基底厚度204与下表面150间隔开。在其它实施方案中,将喷嘴升高远离附接区可以使上表面与下表面之间的基底厚度增加其它量。
在使用刺入距离的那些情况下,刺入距离可以是任何合适的距离以促进将纱线附接到基底。在一些实施方案中,刺入距离可以小于基底厚度,这在下面进一步表征。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的厚度,这在下面进一步表征。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的厚度,这在下面进一步表征。在其它实施方案中,刺入距离可以是不同的。
在刺入距离可以小于基底厚度的那些情况下,刺入距离可以小于基底厚度任何合适的量。在一些实施方案中,刺入距离可以小于基底厚度的四分之三。在一些实施方案中,刺入距离可以小于基底厚度的三分之二。在一些实施方案中,刺入距离可以小于基底厚度的一半。在一些实施方案中,刺入距离可以小于基底厚度的三分之一。在一些实施方案中,刺入距离可以小于基底厚度的四分之一。在其它实施方案中,刺入距离可以小于基底厚度其它的量。
在刺入距离可以小于纱线的厚度的那些情况下,刺入距离可以小于纱线的厚度任何合适的量。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的厚度的四分之三。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的厚度的三分之二。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的厚度的一半。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的厚度的三分之一。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的厚度的四分之一。在其它实施方案中,刺入距离可以小于纱线的厚度其它的量。
在刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的厚度的那些情况下,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的厚度任何合适的量。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的四分之三。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的三分之二。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的一半。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的三分之一。在一些实施方案中,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料的四分之一。在其它实施方案中,刺入距离可以小于纱线的耐熔融材料其它的量。
在打印***使喷嘴从预定距离下降或移动到附接区中或与附接区直接接触以促进将纱线附接到基底的那些情况下,喷嘴和下表面之间的任何合适的间距可以用于促进将纱线附接到基底。在一些实施方案中,当喷嘴下降到附接区中时,喷嘴可以与下表面间隔开。参考图9,打印***100可以将喷嘴118沿着第一轴线160移动或下降到附接区152中,同时使喷嘴118与下表面150间隔开。在一些实施方案中,喷嘴在喷嘴移动或下降到附接区中期间以大于纱线的厚度的间隔距离与下表面150间隔开。在一些实施方案中,间隔距离大于纱线的耐熔融材料的厚度。在一些实施方案中,间隔距离大于纱线的可热塑材料的厚度。此外,在一些实施方案中,在将喷嘴移动或下降到附接区中期间,喷嘴可以不穿透和/或刺穿上表面。参考图9,喷嘴118不穿透或刺穿上表面148。在其它实施方案中,喷嘴和下表面之间的其它间距可以被用于促进将纱线附接到基底。
参考图10,使喷嘴移动或下降成与附接区直接接触可以将纱线放置为与附接区直接接触,以允许纱线与附接区结合。例如,使喷嘴118移动或下降成与附接区152直接接触可以导致将纱线151放置为与附接区152直接接触。参考图11,可热塑材料156的第一部分157(见图3)可以从液态转变为固态以结合附接区152。
在一些实施方案中,在将纱线附接到上表面之后,可以升高喷嘴。参考图10,打印***100可以在将纱线151附接到附接区152之后将喷嘴118沿着第一轴线160升高至预定距离202。在其它实施方案中,喷嘴可以被不同地升高。
在将纱线附接到上表面之后将喷嘴沿着第一轴线升高至预定距离的那些情况下,喷嘴可以保持沿着任何数量的轴线的基底位置。在一些实施方案中,在沿着第一轴线升高喷嘴时,喷嘴可以保持沿着第二轴线的基底位置。参考图9和图10,在沿着第一轴线160升高喷嘴118时,打印***100可以保持沿着第二轴线162的基底位置208。在一些实施方案中,在沿着第一轴线升高喷嘴时,喷嘴保持沿着第三轴线的基底位置。参考图9和图10,在沿着第一轴线160升高喷嘴118时,打印***100可以保持沿着第三轴线164(见图1)的基底位置208。在一些实施方案中,在沿着第一轴线升高喷嘴时,喷嘴可以保持沿着第二轴线以及沿第三轴线的基底位置。参考图9和图10,在沿着第一轴线160升高喷嘴118时,打印***100可以保持沿着第二轴线162以及沿着第三轴线164的基底位置208。在其它实施方案中,喷嘴可以保持沿着一个或更多个不同数量的轴线的基底位置。
在一些实施方案中,打印***可以被构造成允许将纱线选择性地附接到任何数量的附接区上并且可以将纱线定位在任何数量的非附接区之上。在一些实施方案中,打印***将喷嘴移动到另一个附接区以促进将纱线选择性地附接到基底。参考图11,打印***100(见图1)可以将喷嘴118沿着第二轴线162和/或沿着第三轴线164(见图1)移动到附接区210。
在一些实施方案中,喷嘴可以沿着上表面朝向附接区移动,同时保持喷嘴和上表面之间的预定距离,以允许纱线与非附接区分离。参考图11,打印***100可以保持喷嘴118和上表面148之间的预定距离202。这样,纱线151可以不被推入上表面148中而使纱线151与上表面148结合,从而允许有一个或更多个非附接区。在其它实施方案中,喷嘴可以不同地沿着上表面朝向附接区移动。
在一些实施方案中,纱线的非附接部分可以自由地移动。例如,纱线151可以在状态214(邻近基底)与状态216(远离基底设置)之间自由移动(见图12)。参考图12,纱线151可以在直接接触基底144的上表面148。在该示例中,纱线151可以在状态224下与基底144的上表面148间隔开(见图17)。
在一些情况下,期望的是防止纱线与基底分开。在一些实施方案中,将纱线附接到一个或更多个附接区可以防止纱线与基底分开。参考图12,附接区152可以防止纱线151与基底144分开。
在一些实施方案中,在纱线在状态之间自由移动时,附接区可以将纱线保持到上表面。参考图12,当纱线151在状态214和状态216之间移动时,附接区152可以将纱线151保持到上表面148。
在某些情况下,期望的是在将纱线附接到基底之后移动喷嘴,以允许纱线与基底的上表面的非附接区分离。在一些实施方案中,喷嘴可沿着上表面朝向附接区移动,同时保持喷嘴和上表面之间的预定距离,以允许纱线与非附接区分离。参考图13,打印***100(见图1)保持在喷嘴118和上表面148之间的预定距离202。这样,纱线151可以不被推入上表面148中而使纱线151与上表面148结合,从而允许有一个或更多个非附接区。在其它实施方案中,在将纱线附接到基底之后,喷嘴可被不同地移动。
在喷嘴可以沿着上表面朝向附接区移动,同时保持喷嘴和上表面之间的预定距离以允许纱线与非附接区分离的那些情况下,可能期望在允许纱线与非附接区分离之后将纱线附接到基底的附接区。在一些实施方案中,在允许纱线与非附接区分离之后,打印***可以使喷嘴从预定距离移动到附接区中,以将纱线附接到基底的附接区。参考图14,打印***100(见图1)可以将喷嘴118从预定距离202(见图13)移动到附接区210中。在一些实施方案中,打印***可以将喷嘴从预定距离移动成与附接区直接接触。参考图14,打印***100可以将喷嘴118从预定距离202移动成与附接区210直接接触。在其它实施方案中,喷嘴可以在允许纱线与非附接区分离之后将纱线不同地附接到基底。
在打印***在允许纱线与非附接区分离之后可以将喷嘴从预定距离移动到附接区中以将纱线附接到基底的附接区的那些情况下,可以使用任何合适的方法将纱线附接到基底的附接区。在一个实施方案中,喷嘴可以沿着第一轴线移动或下降至附接区中,同时保持基底位置。参考图13至图14,打印***100可以使喷嘴118沿着第一轴线160移动或下降到附接区210中。在一些实施方案中,在使喷嘴移动或下降到附接区中时,喷嘴保持沿着第二轴线的基底位置。参考图13至图14,在使喷嘴118移动或下降到附接区210中时,打印***100可以保持沿着第二轴线162的基底位置218。在一些实施方案中,在使喷嘴移动或下降到附接区中时,喷嘴可以保持沿着第三轴线的基底位置。参考图13至图14,在使喷嘴118移动或下降到附接区210中时,打印***100可以保持沿着第三轴线164(见图1)的基底位置218。在一些实施方案中,在使喷嘴移动或下降到附接区中时,喷嘴可以保持沿着第二轴线以及沿着第三轴线的基底位置。参考图13至图14,在使喷嘴118移动或下降到附接区210中时,打印***100可以保持沿着第二轴线162以及沿着第三轴线164的基底位置218。在其它实施方案中,纱线可以被不同地附接到基底的附接区。
在某些实施方案中,打印***将喷嘴从预定距离移动到附接区中,使得基底厚度减小。参考图15,打印***100(见图1)使喷嘴118降低到附接区210中,使得基底厚度204减小了刺入距离206。在其它实施方案中,在不减小基底厚度的情况下,打印***将喷嘴从预定距离移动到附接区中。
在打印***将喷嘴从预定距离移动到附接区中使得基底厚度减小的那些情况下,基底厚度可以减小任何合适的量。在一些实施方案中,用于将纱附接到各个附接区的刺入距离是相同的。例如,如在图9和图15中所示,用于将纱线151附接到附接区210的刺入距离206与用于将纱线151附接到附接区152的刺入距离206是相同的。在其它实施方案中,用于将纱线附接到各个附接区的刺入距离是不同的。
参考图15,使喷嘴移动或下降成与附接区直接接触可以将纱线放置成与附接区直接接触,以允许纱线和附接区结合。例如,使喷嘴118移动或下降成与附接区210直接接触可以导致将纱线151放置成与附接区210直接接触。在该示例中,可热塑材料156(见图3)的第二部分159可以从液态转变至固态以结合附接区210(见图16)。
在一些情况下,期望在将纱线附接到上表面之后将喷嘴沿着第一轴线升高到预定距离。参考图16,在将纱线151附接到附接区210之后,打印***100(见图1)可以将喷嘴118沿着第一轴线160升高到预定距离202(见图7)。在一些实施方案中,在沿着第一轴线升高喷嘴时,喷嘴可以保持沿着第二轴线的基底位置。例如,在使喷嘴118沿着第一轴线160升高时,打印***100可以保持沿着第二轴线162的基底位置218。在一些实施方案中,在使喷嘴沿着第一轴线升高时,喷嘴可以保持沿着第三轴线的基底位置。参考图16,在使喷嘴118沿着第一轴线160升高时,打印***100可以保持沿着第三轴线164(未示出)的基底位置218。在一些实施方案中,在使喷嘴沿着第一轴线升高时,喷嘴可以保持沿着第二轴线以及沿着第三轴线的基底位置。参考图16,在使喷嘴118沿着第一轴线160升高时,打印***100可以保持沿着第二轴线162以及沿着第三轴线164的基底位置218。在使用不同的坐标系表征喷嘴的移动的情况下,喷嘴可以保持沿着一个或更多个不同的轴线的基底位置。
在一些情况下,可能期望具有纱线的从附接区延伸到非附接区的连续节段。在一些实施方案中,非附接区可以邻接附接区以促进纱线的连接节段从附接区延伸到非附接区。参考图16,非附接区212可以邻接附接区152。在该示例中,非附接区230可以邻接附接区152或以其它方式设置在附接区152附近。在该示例中,非附接区230邻接附接区210。在其它实施方案中,非附接区可以与附接区分开。
在非附接区可以邻接附接区的那些情况下,纱线可以沿着上表面的任何区延伸。在一些实施方案中,纱线可以在邻接的非附接区和附接区之间延伸。参考图16,纱线151可以从非附接区212延伸到附接区152。在该示例中,纱线151可以从非附接区230延伸到附接区152。在该示例中,纱线151可以从非附接区230延伸到附接区210。在其它实施方案中,纱线可以延伸到基底的上表面的其它区上。
在一些实施方案中,打印***可以使喷嘴移动远离附接区。参考图17,打印***100(见图1)可以将喷嘴118沿着第二轴线162和/或沿着第三轴线164(见图1)移动远离附接区210。在某些情况下,期望的是将喷嘴沿着上表面148移动远离附接区,同时保持喷嘴和上表面之间的预定距离以允许纱线与非附接区分离。参考图17,打印***100可以保持喷嘴118和上表面148之间的预定距离202。这样,纱线151可以不被推入上表面148中而使纱线151与上表面148结合,从而允许有一个或更多个非附接区。在其它实施方案中,打印***可以将喷嘴不同地移动远离附接区。
在一些实施方案中,纱线的非附接部分可以自由地移动。例如,纱线151的连续节段220可以在状态222(邻近基底)和状态224(远离基底并且以环状构造布置)之间自由地移动。参考图17,连续节段220可以在状态222下直接接触上表面148和非附接区226。在该示例中,连续节段220可以在状态224下与上表面148和非附接区226间隔开。
在一些情况下,期望的是防止纱线与基底分开。在一些实施方案中,将纱线附接到一个或更多个附接区可以防止纱线与基底分开。参考图17,附接区152和附接区210可以防止纱线151与基底144分开。
在一些实施方案中,附接区将纱线保持到上表面,同时纱线在状态之间自由地移动。参考图17,附接区152和附接区210将连续节段220和纱线151保持到上表面148,同时连续节段220在状态222与状态224之间转变。
一些实施方案可以包括将纱线快速附接到基底的设置。在一些情况下,附接区可以以间隔长度间隔开。参考图18和图19,可以通过使喷嘴降低的第一步骤1810形成基底1902的第一附接区1910,并且可以通过使喷嘴降低的第二步骤1812形成基底1902的第二附接区1912。在该示例中,第一步骤1810和第二步骤1812可以以间隔长度1804间隔开,由此导致第一附接区1910与第二附接区1912以第一间距1924间隔开。在其它情况下,附接区可以是邻接的(见图23)。
在附接区以间隔长度间隔开的那些实施方案中,间隔长度可以具有任何合适的长度以允许打印工艺将纱线快速附接到基底。在一些实施方案中,间隔长度可以大于附接区的宽度。参考图18和图19,间隔长度1804可以大于第一附接区1910的宽度1906。在其它实施方案中,间隔长度可以是不同的。
在一些实施方案中,喷嘴和基底之间的分开距离可以小于间隔长度。参考图18,分开距离1806可以小于间隔长度1804。在其它实施方案中,分开距离可以是不同的。
在一些实施方案中,可以使用单个分开距离来形成多对附接区。参考图18,分开距离1806可以在使喷嘴降低以形成第一附接区1910的第一步骤1810期间使用。在该示例中,分开距离1806可以在使喷嘴降低以形成第二附接区1912的第二步骤1812期间使用。在其它实施方案中,可以使用不同的分开距离来形成多对附接区(见图20)。
在一些实施方案中,多对附接区可以以单个间隔长度间隔开,这在下面进一步表征。在一些实施方案中,多对附接区可以以不同的间隔长度间隔开,这在下面进一步表征。
在多对附接区可以以单个间隔长度间隔开的那些情况下,可以使用任何数量的附接区来促进打印工艺将纱线快速地附接到基底。参考图18和图19,第三附接区1914可以通过使喷嘴降低以附接纱线1904的第三步骤1814形成。在该示例中,第二步骤1812和第三步骤1814可以以间隔长度1804间隔开。因此,第一附接区1910和第二附接区1912可以以间隔长度1804间隔开,并且第二附接区1912和第三附接区1914可以以间隔长度1804间隔开。在其它实施方案中,不同数量的附接区可以以单个间隔长度间隔开。
在多对附接区可以以不同间隔长度间隔开的那些情况下,可以使用任何合适的间隔长度来促进打印工艺将纱线连接到基底。在一些实施方案中,可以减少不同对的附接区之间的间隔长度,这在下面进一步表征。在一些实施方案中,可以增加不同对的附接区之间的间隔长度,这在下面进一步表征。
在可以减少不同对的附接区之间的间隔长度的那些情况下,可以使用任何合适的间隔长度来促进打印工艺将纱线附接到基底。在一个实施方案中,间隔长度可以减小使得相邻的附接区邻接。参考图20和图21,可以通过使喷嘴降低的第四步骤2016形成第四附接区2116并且可以通使使喷嘴降低的第五步骤2018形成第五附接区2118。在该示例中,第四步骤2016和第五步骤2018可以以间隔长度2004间隔开。因此,第四附接区2116和第五附接区2118可以是邻接的,并且第三附接区1914和第四附接区2116可以是邻接的,而第二附接区1912与第三附接区1914以第一间距1924(见图19)间隔开。在一些实施方案中,间隔长度可以减小,使得相邻的附接区间隔开。例如,第四步骤2016和第五步骤2018可以以间隔长度间隔开,使得第四附接区2116和第五附接区2118可以以第二间距(未示出)间隔开。在其它实施方案中,间隔长度可以不同地减小。
在一些实施方案中,可以使用不同的分开距离来形成多对附接区。参考图20,可以在使喷嘴降低以形成第二附接区1912的第二步骤1812期间使用分开距离1806。在该示例中,可以在使喷嘴降低以形成第四附接区2116的第四步骤2016期间使用分开距离2006。在其它实施方案中,可以使用单个分开距离来形成多对附接区。
在连续节段在附接区之间延伸的那些实施方案中,连续节段可以跨越附接区之间的任何合适的长度,以促进将纱线附接到基底。在一些实施方案中,连续节段可以跨越在以单个间隔长度间隔开的附接区之间(见图19)。在其它实施方案中,连续节段可以跨越在以不同的间隔长度间隔开的附接区之间(见图21)。
在可以增加不同对的附接区之间的间隔长度的那些情况下,可以使用任何合适的间隔长度来促进打印工艺将纱线附接到基底。在一个实施方案中,间隔长度可以增加,使得相邻的附接区以大于基底的厚度的长度间隔开。参考图22和图23,可以通过使喷嘴降低以附接纱线1904的第四步骤2216形成第四附接区2316。在该示例中,第三步骤1814和第四步骤2216可以以间隔长度2204间隔开。因此,第三附接区1914和第四附接区2316可以以第二间距2324间隔开,该第二间距2324大于基底厚度2306。在其它实施方案中,间隔长度可以不同地增加。
一些实施方案可以包括允许纱线中的松弛以促进模制附接到基底的纱线的形状的设置。在一些实施方案中,喷嘴与基底之间的分开距离可以被设定尺寸以促进使用立柱。参考图22,分开距离2206可以小于在第三附接区1914与第四附接区2316之间延伸的纱线1904的跨距2326。在该示例中,分开距离2206可以允许纱线1904中的松弛以促进模制附接到基底的纱线的形状。在其它实施方案中,喷嘴和基底之间的分开距离可以不同地设定尺寸。
在一些实施方案中,纱线可以沿着任何数量的轴线沿着基底延伸。在一些实施方案中,纱线可以沿着基底的多个轴线延伸。参考图24,纱线2402可以沿着第二轴线162延伸并且可以沿着基底2406的第三轴线164延伸。在其它实施方案中,纱线可以沿着其它方向延伸。
在一些实施方案中,基底的附接区可以沿着任何数量的轴线被布置在不同的位置中。在一些实施方案中,附接区可沿着基底的多个轴线设置在不同的位置中。参考图24,第一附接区2410在第二轴线162的第一宽度位置2510上延伸,并且第二附接区2412在第二轴线162的第二宽度位置2512上延伸。在该示例中,第一附接区2410在第三轴线164的第一长度位置2520上延伸,并且第二附接区2412在第三轴线164的第二长度位置2522上延伸。在其它实施方案中,基底的附接区可以布置在其它位置中。
一些实施方案可以包括允许使附接到基底的纱线成形的设置。在一个实施方案中,立柱可以被用于使纱线成形。参考图25,上述的一个或更多个打印工艺可以被用于将纱线2502在第一附接区2510处和在第二附接区2512处附接到基底2506上。在该示例中,纱线2502可以被布置成直接接触立柱2504。在该示例中,与立柱2504的直接接触可以在水平平面中为纱线2502生成弯曲部分2508,从而允许纱线2502在水平平面中以非直线路径行进。在其它实施方案中,可以允许使用其它部件和/或方法使附接到基底的纱线成形。
图26至图27示出了通过各种实施方案的一个或更多个步骤制造的示例性物品。如在图26中所示,物品2600可以包括基底2602。基底2602可以是例如鞋类、服装及类似物的一部分。如所示出的,基底2602可以包括纱线结构2604。如先前所提到的,各种实施方案可以允许有任何数量的附接区和非附接区。如所示出的,基底2602可以包括附接区2606和非附接区2608。相应地,如在图27中所示,纱线结构2604可以具有第一状态,在第一状态下,纱线结构2604附接到紧固件2610。另外,如在图27中所示,纱线结构2604可以具有第二状态,在第二状态下,纱线结构2604与紧固件2610不附接。
各种实施方案的一个或更多个步骤可以被用于制造用于各种用途的各种物品。例如,如在图26至图27中所示,物品2600可以在纱线结构2604中没有过度松弛的情况下允许纱线结构2604移动越过紧固件2610。此外,通过例如减少制造操作(例如,去除脱模层)将纱线结构选择性地附接到基底上可以简化物品的制造。在另一个示例中,纱线结构被选择性地部分附接以限制在第一轴线上的拉伸,同时允许在第二轴线上拉伸(未示出)。在一些示例中,为了美观的目的,纱线结构被选择性地部分附接。例如,纱线结构可以被选择性地附接以突出显示标识、设计、颜色等等。
尽管已经描述了各种实施方案,但是该描述旨在是示例性的而不是限制性的,并且对于本领域普通技术人员来说将明显的是,在实施方案的范围内的更多的实施方案和实施方式是可能的。任何实施方案的任何特征可以与任何其它实施方案中的任何其它特征或元件组合地使用或替代任何其它实施方案中的任何其它特征或元件,除非特别限制。因此,除了根据所附权利要求及其等同物之外,实施方案不受限制。而且,在所附的权利要求的范围内可以做出各种修改和改变。

Claims (24)

1.一种服装物品,其包括:
打印在所述服装物品的上表面上的纱线,所述纱线包括可热塑材料和耐熔融材料;
多个附接区,在所述多个附接区中,所述纱线被结合到所述服装物品的所述上表面,所述多个附接区至少包括第一附接区和第二附接区;以及
至少一个非附接区,在所述至少一个非附接区中,所述纱线不结合到所述上表面,所述至少一个非附接区至少包括位于所述第一附接区和所述第二附接区之间的第一非附接区。
2.根据权利要求1所述的服装物品,其中,在所述可热塑材料从液态到固态的转变期间,通过使所述服装物品的所述上表面与所述可热塑材料接触,所述纱线在所述多个附接区处结合至所述服装物品的所述上表面。
3.根据权利要求2所述的服装物品,其中,所述至少一个非附接区是多个非附接区,在所述多个非附接区处,所述纱线的所述可热塑材料与所述服装物品的所述上表面间隔开。
4.根据权利要求3所述的服装物品,其中,在所述多个非附接区中,所述可热塑材料附接到所述耐熔融材料。
5.根据权利要求3所述的服装物品,其中,所述纱线沿第一长度结合到所述附接区,并且所述多个附接区中的邻接的附接区以大于所述第一长度的间隔长度间隔开。
6.根据权利要求3所述的服装物品,其中,所述多个附接区中的邻接的附接区以沿着所述纱线的长度变化的间隔长度间隔开。
7.根据权利要求1所述的服装物品,还包括从所述服装物品的所述上表面延伸的结构,
其中,所述纱线至少部分地围绕所述结构延伸。
8.根据权利要求7所述的服装物品,其中,所述结构是立柱。
9.根据权利要求1所述的服装物品,其中,所述耐熔融材料包括纺织品。
10.根据权利要求1所述的服装物品,其中,所述耐熔融材料包括植物材料。
11.根据权利要求1所述的服装物品,其中,所述耐熔融材料包括动物材料。
12.根据权利要求1所述的服装物品,其中,所述服装物品是衣服物品。
13.根据权利要求1所述的服装物品,其中,所述服装物品是鞋类物品。
14.一种服装物品,其包括:
打印在所述服装物品的上表面上的纱线,所述纱线包括可热塑材料和耐熔融材料;
多个附接区,在所述多个附接区中,所述纱线被结合到所述服装物品的所述上表面,所述多个附接区至少包括第一附接区和第二附接区;以及
多个非附接区,在所述多个非附接区中,所述纱线不结合到所述上表面,
其中,所述多个非附接区被构造成允许所述纱线自由地从所述服装物品的所述上表面移动离开。
15.根据权利要求14所述的服装物品,还包括紧固件,
其中,所述纱线在所述非附接区中的至少一部分能够从第一位置移动到第二位置,所述纱线在所述第一位置附接至所述紧固件,所述纱线在所述第二位置不附接至所述紧固件。
16.根据权利要求15所述的服装物品,其中,在所述可热塑材料从液态到固态的转变期间,通过使所述服装物品的所述上表面与所述可热塑材料接触,所述纱线在所述多个附接区处结合至所述服装物品的所述上表面。
17.根据权利要求14所述的服装物品,其中,在所述多个非附接区中,所述可热塑材料附接到所述耐熔融材料。
18.根据权利要求17所述的服装物品,其中,所述纱线以第一长度结合到所述附接区中,并且所述多个附接区中的邻接的附接区以大于所述第一长度的间隔长度间隔开。
19.根据权利要求15所述的服装物品,其中,所述紧固件包括从所述服装物品的所述上表面延伸的立柱。
20.根据权利要求14所述的服装物品,其中,所述耐熔融材料包括纺织品。
21.根据权利要求14所述的服装物品,其中,所述耐熔融材料包括植物材料。
22.根据权利要求14所述的服装物品,其中,所述耐熔融材料包括动物材料。
23.根据权利要求14所述的服装物品,其中,所述服装物品是衣服物品。
24.根据权利要求14所述的服装物品,其中,所述服装物品是鞋类物品。
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