[发明专利]一种个性化3D打印防护面罩的制备方法及防护面罩

说明书

本发明公开了一种个性化3D打印防护面罩的制备方法，包括以下步骤：S1，面部数据的采集，打开三维扫描仪对使用者的面部进行特征扫描，生成初级模型；S2，三维数据模型的建模，利用三维设计软件将初级模型和口罩基础模型处理和布尔运算，以生成完全贴合使用者面部的防护面罩基体模型；S3，3D打印制造，将防护面罩基体模型导入切片软件进行切片处理，生成打印格式文件，将打印格式文件输入到3D打印机中进行防护面罩基体实体的打印制造；S4，后处理及组装。本发明实现防护面罩的个性化定制和快速制造，使防护面罩具有较高的贴合度、舒适度、气密性和安全性，同时还能够显著缩短生产周期、减少制造工序并降低生产成本。

技术领域

本发明涉及医疗防护技术领域，特别是涉及一种个性化3D打印防护面罩的制备方法及防护面罩。

背景技术

防护面罩：用于火灾防护面罩的空气净化装置和火灾防护面罩，主要针对火灾情况下的空气净化及防护。该空气净化装置由外到内依次包括：聚丙烯滤纸层、活性炭层、光催化层和定量活性氧层，该空气净化装置不仅具有过滤火场中产生的烟雾颗粒物的能力，还能够吸附、分解大部分有毒有害气体物质，以有效避免火灾烟气吸入对人体造成损伤。

现有的研究状况如下，专利用于火灾防护面具的空气净化装置和火灾防护面具(公开号CN108525149A)中主要针对火灾情况下的颗粒烟雾，适用范围较窄，此专利中没有公开制备方法，而现有制备方法一般采用开模加工生产，但是开模加工过程较为复杂，加上模具的制作较为复杂困难，生产工序复杂多样，生产周期较长，同时定模生产不仅使得防护面罩无法与使用者面部贴合，舒适性较低，密封性较差，而且还无法实现快速定制化生产，对于定制化生产，数据处理较慢，生产定制化的防护面罩需要新生成模型并重新开模，生产成本太高。

发明内容

本发明的目的是提供一种个性化3D打印防护面罩的制备方法及防护面罩，以解决上述现有技术存在的问题，实现防护面罩的个性化定制和快速制造，使防护面罩具有较高的贴合度、舒适度、气密性和安全性，同时还能够显著缩短生产周期、减少制造工序并降低生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种个性化3D打印防护面罩的制备方法，包括以下步骤：

S1，面部数据的采集：让使用者保持面部正常神态，静坐于三维扫描仪前，以保证获取的数据为最接近所述使用者日常使用的面部数据，打开所述三维扫描仪和扫描软件按照设定扫描路线对所述使用者的面部进行特征扫描，收集所述使用者的数字化面部数据，并生成初级模型；

S2，三维数据模型的建模：在原有的模型库中调取已经完成制作的防护面罩基础模型，将所述S1中的所述初级模型和所述防护面罩基础模型的数据均导入三维设计软件中，再利用所述三维设计软件将所述初级模型和所述防护面罩基础模型进行处理和布尔运算，以生成完全贴合所述使用者面部的防护面罩基体模型；

S3，3D打印制造：将所述防护面罩基体模型导入与3D打印机相匹配的切片软件中，将所述防护面罩基体模型的数据进行切片处理，生成所述3D打印机能够识别的打印格式文件，将所述打印格式文件输入到所述3D打印机中进行防护面罩基体实体的打印制造；

S4，后处理及组装：将打印完成的所述防护面罩基体实体中不必要的支撑去除，进行抛光打磨光洁化，得到最终的防护面罩基体，在所述防护面罩基体贴合所述使用者面部的位置粘附一层海绵层，然后在所述防护面罩基体的过滤仓内加入成品过滤棉，在所述防护面罩基体的两个镜片仓内均安装护目镜片，最终完成个性化3D打印高贴合度防护面罩的制备。

优选的，所述三维扫描仪为手持式三维扫描仪。

优选的，在对所述使用者的面部进行特征扫描前，让使用者全身放松静坐五分钟，保持面部肌肉的放松和面部表情的正常化，所述使用者的面部特征扫描需进行三次，并对三次扫描所得的数据进行对比分析，最终生成所述初级模型。