[發明專利]一種結構可定制的羽毛球以及光固化3D打印該羽毛球的方法

在審

• 申請號: 201910852933.6
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN112546588A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 姚志鋒;車弘毅;牛康
• 申請（專利權）人: 清鋒（北京）科技有限公司
• 主分類號: A63B67/187
• 分類號: A63B67/187;B29C64/129;B29C64/386;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y50/02;B33Y80/00
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本發明公開了一種結構可定制的羽毛球以及光固化3D打印該羽毛球的方法，其中羽毛球結構包括：球頭部；球裙部；其中頭部與環形裙部為同一種材料一體成型三維打印而成。采用以上所述的結構后，同一種材料一體成型三維打印而成的羽毛球能夠確保球頭、球裙均為對稱結構，羽毛球的重心在羽毛球結構的中心線上，保證羽毛球的飛行軌跡穩定。且光固化3D打印能夠呈現出球裙的復雜鏤空結構，使得羽毛球符合空氣動力學，其飛行軌跡和飛行速度能夠接近天然羽毛羽毛球，而且光固化3D打印的羽毛球是同一種材料，結構之間無縫連接，故大大提高了羽毛球的耐打度。

技術領域

本發明涉及增材制造領域，具體講是一種結構可定制的羽毛球以及光固化3D打印該羽毛球的方法。

背景技術

光固化3D打印(Stereo Lithography Appearance，SLA或SL)主要是使用光敏樹脂作為原材料，利用液態光敏樹脂在紫外激光束照射下會快速固化的特性。光敏樹脂一般為液態，它在一定波長的紫外光(250nm～400nm)照射下立刻引起聚合反應，完成固化。

具體的光固化3D打印的過程是：首先將預打印件的三維模型進行圖層切片，然后通過光照射光敏樹脂表面，使其固化成薄薄的一層固體，光固化的光敏樹脂即為每一層的圖層切片的圖案，而已經固化完成的部分被附著在成型臺上，成型臺連有運動機構，能夠帶動固化部分與光照射面拉開一定距離(通常是每次移動十幾個微米)，成型臺帶動固化部分移動的時間段內光照停止，然后在上一層固化樹脂的基礎上再進行下一層的照射和固化，經過層層固化疊加之后，最終就形成一個完整的預打印件。

通用羽毛球由一個半圈球頭和16根天然羽毛制成的球裙組成。大多數這些天然羽毛是從鵝或鴨中采集的，經過漂白、裁剪后，選擇適當的羽毛制成羽毛球。這些羽毛球在制作完成后需要對其進行風筒測試和打擊測試，如果球裙不對稱，那么羽毛球在風筒測試中會出現旋轉不穩定的情況，且打擊測試時其飛行軌跡也會出現偏差，故這些羽毛球將作為次品處理。由于天然羽毛存在個體差異，所以天然羽毛的羽毛球的制作工藝流程較復雜，而且由于是天然羽毛制成的的，其耐打度并不高。一般情況下，天然羽毛制成的羽毛球在使用15分鐘后，會出現掉毛的現象，即球裙無法保持對稱，羽毛球的重心出現偏差導致飛行軌跡改變。

市場上也有人造羽毛的羽毛球，以解決天然羽毛羽毛球制造工序復雜，不耐打，不環保等問題。但是目前大多數人造羽毛的羽毛球設計由于注塑工藝的限制，其球裙的結構設計難以接近符合空氣動力學的天然羽毛，一般塑料球裙均是中空結構，因此氣流可以穿過塑料球裙。所以，對于用戶來說，擊打合人造羽毛的羽毛球的感覺仍然不同于擊中天然羽毛羽毛球的感覺，因此天然羽毛的羽毛球難以被替代，任然是通用羽毛球。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供用光固化3D打印制造羽毛球的方法，該種方法能夠令人造羽毛球的球裙具有天然羽毛的結構，且人造羽毛球一體成型，其材料耐打度高，能夠替代現有的通用羽毛球。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種結構可定制的羽毛球，包括：球頭部；球裙部；其中頭部與環形裙部為同一種材料一體成型三維打印而成。

采用以上所述的結構后，本發明與現有技術相比，具有以下的優點：同一種材料一體成型三維打印而成的羽毛球能夠確保球頭、球裙均為對稱結構，羽毛球的重心在羽毛球結構的中心線上，保證羽毛球的飛行軌跡穩定。且三維打印能夠呈現出球裙的復雜鏤空結構，使得羽毛球符合空氣動力學，其飛行軌跡和飛行速度能夠接近天然羽毛羽毛球，而且由于羽毛球整體是同一種材料所造，其各結構為無縫連接，這樣大大提高了羽毛球的耐打度。

進一步地，所述球頭部包括連續表面以及內部三維鏤空結構，該鏤空結構包括多個互相聯通的具備特定幾何形狀的第一單元結構。

進一步地，所述第一單元結構由多根相互連接的第一連接柱組成。

進一步地，所述球裙部成環形的二維或是三維鏤空結構，該鏤空結構包括多個互相聯通的具備特定幾何形狀的第二單元結構。