穿著者的負載傳 遞。
[0187] 在例如圖28和29中所示的各個實施方案中，鞋幫圍繞鞋幫的底部連續(xù)，并且負載 路徑從鞋的兩側(cè)整合至鞋幫殼體。該負載路徑的連續(xù)性能力是獨特的，并且可能允許上部 與下部的結(jié)構(gòu)脫離，下部無需承載初級結(jié)構(gòu)負載。該負載路徑的連續(xù)性能力有可能允許優(yōu) 化減震性和負載分布，同時允許鞋幫中更有效的負載路徑設(shè)計優(yōu)化和負載管理。其還允許 將粘彈性層引入高強度和低伸展的結(jié)構(gòu)連接件之間，并且在奔跑或其它活動時允許鞋幫的 鞋結(jié)構(gòu)管理震動、緩沖沖擊，并且有可能在急劇的瞬態(tài)沖擊情況下（例如踢球，其中存在簡 短的瞬態(tài)鞋/球沖擊情況）剛化鞋結(jié)構(gòu)。在踢球沖擊下剛化鞋的能力有可能改進踢球者的 踢球表現(xiàn)同時還允許鞋最佳地順從奔跑和剪切方向，同時維持舒適度。在瞬態(tài)踢球沖擊負 載的過程中，鞋結(jié)構(gòu)的該簡短剛化有可能增強和優(yōu)化從踢球者腳部至球的負載傳遞從而當(dāng) 踢球時將踢球者的更多的肌肉努力轉(zhuǎn)化成更多的動量并且將更多的力傳遞至球，從而允許 踢球者更快和更遠地踢球。鞋的剛化還使其更為穩(wěn)定，因此有可能在鞋上改進踢球精確度， 所述鞋必須寬松適腳從而維持順從性和必須的舒適度水平。
[0188] 在圖20的陽性工具固化程序或圖9的陰性工具固化程序中，模制工具實施方案可 以使用包括彈性體內(nèi)部和/或外部模制表面的彈性體模制盒/可拆模具。在任一程序中， 模制工具可以額外使用注射共模制從而制備內(nèi)部和/或外部組件特征，如圖21中示意性顯 不。
[0189] 可以使用注射共模制從而將樹脂灌輸或注射至干燥纖維或部分浸漬的材料或預(yù) 成形體，或者替代性地產(chǎn)生可注射的熱塑性塑料或熱固性塑料的混合物從而形成合金化的 混合樹脂或粘合劑體系。
[0190] 還可以使用樹脂注射從而復(fù)制內(nèi)部和/或轉(zhuǎn)移外部組件特征，在內(nèi)部和外部模制 表面中建立紋理或表面精整，例如壓花花紋、形狀，并且將其并入工具的表面或表面層，如 圖21中示意性顯示。
[0191] 內(nèi)部和外部模制表面還可以引入模制、蝕刻或機械加工的花紋、紋理、負壓痕或正 壓痕，或小袋從而提供花紋、形狀、幾何特征、壓花模擬的皮革或布紋理、凹槽、穿孔、圖形、 模擬針腳或接縫、圖形、商標(biāo)、光澤或亞光表面精整。表面可以使用各種方法例如噴射、刷涂 或浸漬表面樹脂而形成，直接施加至花紋模制表面、熱或真空成形至工具表面的順從或成 形的表面膜，或者模制花紋可以從模具表面直接轉(zhuǎn)移并且施加至特別設(shè)計的鞋幫的敏感表 面精整從而接收和轉(zhuǎn)移模具上的花紋。
[0192] 插入物例如鞋跟平臺、加固物和鞋底夾層可以在一步工藝的過程中使用預(yù)成形的 熱塑性塑料、熱塑性基質(zhì)碳纖維或纖維玻璃增強的預(yù)成形的或預(yù)制的細節(jié)直接模制，或者 可以使用相容的熱固性基質(zhì)共固化至鞋幫。
[0193] 例如鞋頭擋泥板、鞋跟平臺、嵌花、用于踢球或磨損保護的制品或墊的特征可以設(shè) 置在小袋或壓痕中，所述小袋或壓痕形成組件的負片（negative)從而在鞋幫的模制步驟 的過程中以一步工藝或次級工藝將組件設(shè)置和結(jié)合至鞋幫。例如鞋頭擋泥板的特征可以為 完全或部分固化的彈性體或模制熱塑性塑料?？梢酝ㄟ^本文討論的方法或者在部分固化的 彈性體的情況下通過共固化進行結(jié)合。如果合適的話，可以替代性地使用鞋幫的粘合劑基 質(zhì)或表面涂層從而結(jié)合細節(jié)組件。
[0194] 還可以在模制步驟之后使用用于目前的鞋制備的相似技術(shù)結(jié)合這些表面細節(jié)。
[0195] 圖21顯示的是大體示出向圖11的復(fù)合鞋幫102施加精整組件的一個方法的圖。 圖21大體顯示了所謂的"一步"包含模制。在該程序中，在固化步驟210的過程中將外部 特征（例如鞋底組件254、模制平臺等）施加至封閉模制工具內(nèi)。所述"一步"包含模制可 以使用修改的注射模制方法，如圖所示。在所述系統(tǒng)的一個示例性布置中，修改陰性工具 252從而包括一個或更多個聚合物注射模制組件256,如圖所示。在各個實施方案中，將一 種或多種彈性體聚合物注射至模制工具內(nèi)從而例如形成彈力鞋底組件。固化過程在復(fù)合鞋 幫102和注射組件之間形成永久性連接?？梢赃x擇注射時刻和聚合物化學(xué)過程從而最大化 與形成鞋幫組件的復(fù)合材料的固化周期的相容性?；谒璧臋C械性能、模制方法、成本等 選擇各種彈性體材料。各種注射材料包括但不限于乙烯乙酸乙烯酯（EVA)、發(fā)泡聚氨酯、柔 性聚氯乙烯、粘彈性材料等。
[0196] 圖22顯示的是大體示出向圖11的復(fù)合鞋幫施加精整組件的方法的實施方案的 圖。在該示例性方法中，將一種或多種彈性體材料251引入打開的多部件模具中，所述模具 包括預(yù)固化或未固化的復(fù)合鞋幫102。然后組裝多部件模具的模具部件從而形成基本上封 閉的負壓痕腔體，所述腔體具有對應(yīng)于鞋底組件的特征的內(nèi)部形狀。示例性過程可以在復(fù) 合鞋幫102和模制組件之間形成永久性連接。
[0197] 圖23顯示的是大體示出向圖11的復(fù)合鞋幫施加精整組件的替代性方法的圖。在 該替代性方法中，將預(yù)成形的鞋底結(jié)合或永久性地固定至固化的復(fù)合鞋幫102。
[0198] 根據(jù)本公開的各個三維整體部件相對廉價，因為高性能纖維的每單位性能使用低 的特定成本，低成本的廉價轉(zhuǎn)化，容易獲得的高旦尼爾絲束至薄的輕質(zhì)重量單帶，和可能自 動化制造和制備鞋幫的能力，使用"一步模制系統(tǒng)"制備制成的鞋幫。如果以一步方法將上 部結(jié)合至下部，還可以降低成本。更好的形狀保真度（主要是由于精確公差的3D模制），允 許有效的下游制備和剩余制造步驟的自動化，并且包括更好的壓力完整性，包括更好的結(jié) 構(gòu)細節(jié)（條帶、附接點等）完整性，不包括接縫從而不會失效或造成泄漏，并且包括在其它 優(yōu)點中的均勻應(yīng)變。
[0199] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，在不脫離本公開的精神和范圍的條件下可以在本公開中 進行各種修改和改變。因此，本公開旨在覆蓋本公開的修改和改變，只要它們落入所附權(quán)利 要求及其等效物的范圍內(nèi)。
[0200] 同樣地，在之前描述中已經(jīng)列出多個特征和優(yōu)點，包括各個替代形式連同設(shè)備和/ 或方法的結(jié)構(gòu)和功能的細節(jié)。本公開旨在僅為示意性的并且不旨在為窮盡的。對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員明顯的是，在所附權(quán)利要求表達的術(shù)語的一般廣義表示的完整范圍內(nèi)，可以進行 各種修改，特別是關(guān)于結(jié)構(gòu)、材料、元件、組件、形狀、尺寸和部件的布置，包括在本公開的原 理內(nèi)的組合。這些各種修改不偏離所附權(quán)利要求的精神和范圍，它們旨在包括在本發(fā)明的 精神和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 層壓件，包括： 增強元件，所述增強元件包括至少一個單向帶；和 單絲，所述單絲設(shè)置在所述單向帶內(nèi)， 其中所有所述單絲以預(yù)定方向位于所述帶內(nèi)； 其中所述單絲具有小于40微米的直徑；并且 其中獨立單絲與鄰近單絲相鄰或者其中在鄰接加強單絲組內(nèi)的獨立單絲之間的間隔 在非相鄰單絲之間范圍內(nèi)的間隙距離內(nèi)，所述間隙距離至多為單絲外徑的五十倍。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件，其中所述單絲被擠制、拉制或轉(zhuǎn)化成涂布或埋置在 粘合劑樹脂內(nèi)的單絲。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件，其中所述增強元件包括至少兩個單向帶。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的層壓件，其中所述至少兩個單向帶的第一者包括以與所述至 少兩個單向帶的第二者內(nèi)的單絲不同的預(yù)定方向鋪設(shè)的單絲。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的層壓件，其中所述至少兩個單向帶的每一者包括更大的面積 而其中沒有單絲，并且其中所述更大的面積包括一組層狀覆蓋物，所述層狀覆蓋物包括更 小的面積而沒有單絲。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的層壓件，其中所述更小的面積包括使用者計劃的布置。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的層壓件，進一步包括一組防水/透氣元件，所述防水/透氣元 件包括所述更小面積的層狀覆蓋物。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的層壓件，進一步包括至少一個額外組的層狀覆蓋物。9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的層壓件，其中所述至少兩個單向帶的所述不同的預(yù)定方向的 組合由使用者選擇從而實現(xiàn)計劃的定向剛性/柔性。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件，其中所述層壓件包括三維成形的柔性復(fù)合產(chǎn)品。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的層壓件，進一步包括多個層壓件部段，所述層壓件部段沿 著外周邊緣結(jié)合。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的層壓件，包括至少一個層壓件部段，所述層壓件部段沿著 外周邊緣結(jié)合至至少一個非層壓件部段。13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的層壓件，包括多個層壓件部段，所述層壓件部段沿著外周 邊緣結(jié)合。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的層壓件，包括至少一個層壓件部段，所述層壓件部段沿著 外周邊緣結(jié)合至至少一個非層壓件部段。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的層壓件，包括至少一個層壓件部段，所述層壓件部段沿著 外周邊緣結(jié)合至至少一個單帶部段。16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的層壓件，包括至少一個層壓件部段，所述層壓件部段沿著 外周邊緣結(jié)合至至少一個單絲部段。17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件，進一步包括至少一個剛性元件。18. 包括權(quán)利要求1所述的層壓件的三維成形制品，其中所述至少一個單向帶附接至 所述制品。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的制品，進一步包括用于附接點、通孔和增強條帶的整體結(jié) 構(gòu)增強件。20. 制備三維成形的柔性復(fù)合部件的方法，所述方法包括如下步驟： a. 提供至少一個陽模和至少一個具有相容構(gòu)造的陰模； b. 通過在陽模上施加至少一個纖維增強基布和任選的第一表面層從而構(gòu)造第一復(fù)合 鋪疊物，所述纖維增強基布包括兩個或多個以不同定向設(shè)置的單向纖維的層； c. 從陽模除去第一復(fù)合鋪疊物并且將所述第一復(fù)合鋪疊物放置在所述陰模內(nèi)； d. 任選在陰模內(nèi)在所述第一復(fù)合鋪疊物上放置至少一個離型內(nèi)襯； e. 通過在陽模上施加至少一個纖維增強基布和任選的第二表面層從而構(gòu)造第二復(fù)合 鋪疊物，所述纖維增強基布包括兩個或多個以不同定向設(shè)置的單向纖維的層； f. 從陽模除去所述第二復(fù)合鋪疊物并且將所述第二復(fù)合鋪疊物放置在所述陰模內(nèi)的 第一復(fù)合鋪疊物上； g. 沿著外周結(jié)合所述第一復(fù)合鋪疊物和所述第二復(fù)合鋪疊物；以及 h. 固化所述第一復(fù)合鋪疊物和所述第二復(fù)合鋪疊物從而形成至少一個三維成形制品。21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括在所述至少一個三維成形制品中形成至 少一個開口的步驟。22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，進一步包括通過所述至少一個開口除去任選的離型 內(nèi)襯的步驟。23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括向所述至少一個三維成形制品加入至少 一個增強結(jié)構(gòu)的步驟。24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個三維成形制品整合在鞋內(nèi)。25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個三維成形制品整合在包內(nèi)。26. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個三維成形制品為不透氣的。27. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個三維成形制品被構(gòu)造成能夠充氣 的。28. 制備三維成形的柔性復(fù)合部件的方法，所述方法包括如下步驟： a) 通過從第一部分側(cè)向第二部分側(cè)折疊外周材料來結(jié)合兩個對稱的柔性復(fù)合部件從 而形成具有重疊接縫區(qū)域的二維柔性復(fù)合部件；和 b) 固化所述兩個對稱的柔性復(fù)合部件從而形成具有中空內(nèi)部的單一三維成形的柔性 復(fù)合部件。29. 用于制備三維成形的柔性復(fù)合部件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：設(shè)計階段，所述設(shè)計階 段能夠用于實現(xiàn)所述復(fù)合部件的設(shè)計；和制造階段，所述制造階段包括進行復(fù)合材料鋪疊， 所述復(fù)合材料鋪疊包括至少一個模具，所述復(fù)合材料在所述模具中固結(jié)和固化。30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述三維成形的柔性復(fù)合部件包括C-階段或 B-階段復(fù)合鞋幫。31. 由權(quán)利要求20所述的方法制備的三維成形的柔性復(fù)合部件。
【專利摘要】本公開包括三維制品和制造所述三維制品的方法，所述三維制品包括柔性復(fù)合材料。更具體地，本發(fā)明的系統(tǒng)涉及用于制造無縫三維成形制品的方法，所述無縫三維成形制品可用于例如氣囊/可充氣結(jié)構(gòu)、包、鞋和相似三維產(chǎn)品的制成產(chǎn)品。優(yōu)選的制造方法組合了復(fù)合模制方法與特定的前體材料從而形成柔性并且可折疊的纖維增強的連續(xù)成形制品。
【IPC分類】B32B5/12, B32B1/04, B32B38/00, B32B5/02
【公開號】CN105102213
【申請?zhí)枴緾N201380069579
【發(fā)明人】R·J·唐斯, C·M·亞當(dāng)斯, J·M·霍爾韋格
【申請人】帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2013年11月9日
【公告號】CA2891264A1, EP2917031A2, US9114570, US20140134378, WO2014074966A2, WO2014074966A3