CN108015941B - 表面特征转印介质和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及表面特征转印介质和使用方法。在自行车部件的表面中形成特征涉及到将物质以几何图案沉积到基片上以形成转印介质。形成特征还可以涉及到将转印介质相对于未成形自行车部件定位，并且通过向转印介质和未行车自行车部件施加热和/或压力而在自行车部件中形成几何图案的负形。所述转印介质可以被构造成在碳纤维增强塑料(CFRP)的自行车部件的成型中使用，并且可以包括由柔性材料形成的基片以及由硬材料形成的几何图案，所述硬材料不同于所述柔性材料不同。

Description

表面特征转印介质和使用方法
技术领域
本发明涉及表面特征转印介质和使用方法。
背景技术
许多年来，在永久工具铸造和成型中已经采用表面特征生成，例如小结构几何特征、雕刻品或其他结构。对于在高成型压力和温度下填充在模具空腔中的成型材料来说，构成这种特征、图案和精细表面拓扑最为成功。另外，通常使具有高拔模角的特征允许铸件或成型零件收缩并从模具表面分离，而不会与模具中的特征互锁。
然而，在许多铸造或成型材料，特别是在热固性反应式碳纤维增强塑料中使用的环氧树脂并不具有令人满意的自脱模特性，而是相反以高表面能量粘附至活泼金属和其他材料表面。这些树脂粘合至模具空腔材料的表面。尽管期望环氧树脂足够地润湿并且粘合至复合物的碳纤维增强物，但是并不期望环氧树脂粘合至模具空腔表面。
用于成型困难的高粘合树脂的通常实践是采用液体脱模剂，将该液体脱模剂作为喷洒、擦拭或刷涂的薄膜而施加在清洁模具表面上，并且固化而形成暂时的低能量低粘合(即，非粘)表面。脱模剂涂层具有较短的寿命，并且每次在成型过程循环中制造零件都损坏。最终，脱模剂涂层特性劣化，并且材料氧化至材料变成污染物并且因此必须通过化学和/或机械技术从模具表面脱离的程度，然后再次施加。
去除氧化脱模剂材料可能比较困难，特别是在形成在模具内的特征周围的尖锐形成的精细过渡区域中。这些精细特征难以使用现有方法清洁。
另外，精细模具特征本身也是工具构造的昂贵部件。生成模具特征所需的精度机加工耗时并且难以进行，即使在通过计算机控制的机加工和/或其他材料去除实践来进行时也同样如此。
发明内容
在一个实施方式中，一种在自行车部件的表面中形成特征的方法涉及到：将物质以几何图案沉积在基片上以形成转印介质。该方法还涉及到将所述转印介质相对于未成形自行车部件定位，并且通过向所述转印介质和所述未成形自行车部件施加热和/或压力而在所述自行车部件中形成所述几何图案的负形。
在一个实施方式中，一种用于在碳纤维增强塑料(CFRP)的自行车部件的成型中使用的转印介质包括由柔性材料形成的基片以及由硬材料形成的几何图案，所述硬材料不同于所述柔性材料。
附图说明
图1是自行车的侧视图，该自行车可以用来采用具有利用转印介质生成的表面特征的部件；
图2是利用转印介质形成部件的实施方式的流程图；
图3是利用转印介质形成部件的实施方式的另一个流程图；
图4是在基片上沉积物质以生成转印介质的实施方式的流程图；
图5是可以用来在基片上沉积物质以生成转印介质的设备的示意图；
图6A至图6C示出了转印介质的实施方式；
图7A至图7C示出了利用转印介质在部件中形成表面特征的实施方式；
图8示出了具有形成几何图案的材料的转印介质的示例；
图9示出了具有通过使用图8的转印介质生成的表面特征的已成形部件的示例；
图10示出了具有通过使用转印介质生成的表面特征的自行车车轮的示例；
图11示出了具有通过使用转印介质生成的表面特征的自行车车轮的另一个示例；
图12示出了具有通过使用转印介质生成的表面特征的自行车曲柄臂部件的示例。
这里公开的实施方式的其他方面和优点将在考虑如下详细描述时变得清楚，其中类似或相同的结构具有类似或相同的附图标记。
具体实施方式
在通过使用转印介质制造自行车部件时可以生成表面特征，利用该转印介质在部件中生成表面特征和/或阻止所形成的部件粘附至模具。转印介质可以被生成为包括精确三维(3D)几何特征，例如通过将由单体、低聚物和催化剂组成的材料沉积到柔性基片上。沉积的材料可以通过固化过程而硬化。然后可以将转印介质与未成形部件接触地放置，并且在部件(例如成型的碳纤维增强塑料零件)的成形期间在已成形部件上赋予表面特征。该表面特征可以包括精细的复杂几何特征。在一个实施方式中，将具有形成几何构图形状的固化材料的转印介质与未成形自行车部件的材料一起放置在模具中。通过施加热和压力以将未完工材料固化的过程，在完工部件中形成代表几何构图形状的表面特征。
在一个实施方式中，诸如喷射打印过程之类的喷射材料沉积过程可以用来将材料沉积到基片上以形成几何构图形状。该技术允许几乎不受限制地灵活地以快速步伐和相对较低成本产生各种图案的形状特征。使用喷射材料沉积允许生成具有精细复杂几何特征的转印介质，并且还允许快速且廉价地替换永久工具生成、操纵和/或维护。
在一个实施方式中，生成转印介质。生成转印介质涉及到在柔性薄片状材料或基片上以受控方式沉积由耐热树脂构成的至少一个薄膜层，以生成期望的特征形状和/或多种形状。这些形状可以包括这样的形状，该形状具有相对于其他形状超过基片的可变厚度。可以将基片片材切割成精确地装配到模具空腔内的形状，从而覆盖模具表面，并由此生成将被转印到成型零件表面外壁的模具表面特征。例如，可以将基片切割成用于自行车轮辋成型的圆形形状。将未固化环氧树脂和纤维材料放置在模具中。将模具工具关闭，并且施加热和压力以将纤维增强环氧树脂材料固化。在一段固化时间(例如，30分钟到两个(2)小时)之后，将固化零件从模具移除，并且将转印介质从零件剥离。然后可以对零件进行进一步处理，诸如移除过多树脂和机加工轮辐孔，以变成完整的自行车轮辋。
在一个实施方式中，用于在碳纤维增强塑料(CFRP)的自行车部件中使用的转印介质包括由柔性材料形成的基片以及由硬材料形成的几何图案，该硬材料不同于柔性材料。例如，该硬材料可以是固化树脂，而柔性材料可以是织物、纸张或塑料的薄片材或薄膜。转印介质还可以包括由脱模材料形成的脱模表面，该脱模材料具有导致与自行车部件的CFRP材料不良粘附的低表面能量。该脱模材料可以不同于硬材料。此外，该脱模材料可以与基片的柔性材料和/或几何图案的硬材料接触。
图1总体上示出了自行车100，自行车100具有诸如具有轮辋105的自行车车轮122、124之类的部件，这些部件包括通过使用这里描述的转印介质形成的表面特征730。自行车100包括框架110、可旋转地附装至框架110的前轮122和后轮124以及驱动系130。框架110包括分别用于附装前轮122和后轮124的车轮安装部分112、114。
设置前制动器142用来对前轮122进行制动，并且设置后制动器144用来对后轮124进行制动。自行车100的前和/或向前取向由箭头A的方向表示。这样，自行车的向前运动方向由箭头A的方向表示。
尽管图示的自行车100是具有下弯式车把150的公路自行车，但是本发明可应用于任何类型的自行车，包括全悬挂或部分悬挂的山地自行车和其他自行车以及具有机械控制(线控、液压、气动)和非机械控制(例如，有线、无线)驱动系统的自行车。
自行车100可以包括安装至车把150的一个或多个自行车控制装置160。自行车控制装置160可以包括一种或多种类型的自行车控制和/或致动系统。例如，自行车控制装置160可以包括用来控制前和/或后制动器142、144的制动器致动系统170和/或用来控制驱动系130的换挡系统180。还可以包括其他控制系统。例如，在一些实施方式中，该系统可以应用于仅使用前或后换挡器的自行车。此外，一个或多个自行车控制装置160还可以包括用于自行车100的悬架和/或其他控制系统。
如能够在图1中看到的，自行车100的前轮122和/或后轮124可以包括附装至轮辋105的径向外轮胎接合部分的轮胎191。多个轮辐189直接附装至轮辋105。另选地，轮辐189可以利用其他结构部件附装和/或固定至轮辋105。轮辐189从轮辋105延伸并附装至中央毂179。轮辐189张紧地保持在轮辋105和毂179之间以给车轮122、124提供用于在自行车100上使用的操作刚性。毂179被构造成旋转地附装至自行车框架110。车轮122、124的轮辋105可以包括形成在轮辋105中的一个或多个表面特征730。
图2和图3是使用转印介质在自行车的部件中形成表面特征的方法的流程图。图4是生成转印介质的方法的实施方式的流程图。可以为这里描述的方法提供附加、不同或更少的动作。例如，可以不设置移除转印介质的动作(动作240)。以所示的顺序或其他顺序执行这些动作。也可以重复这些动作。例如，可以重复沉积层的动作(动作330、动作350)和固化层的动作(动作340、动作360)。这里描述了实施方式，然而，另选实施方式可以落入本发明的范围内。例如，可以使用不同技术完成生成转印介质(动作210)。例如，可以通过在基片上沉积物质(动作212)、对基片进行机械压花(动作214)、辊涂基片(动作216)以及这里没有描述的其他技术来生成转印介质。
在动作210中，生成具有几何图案的转印介质。转印介质是利用基片形成的。基片可以是柔性的，诸如柔性片材。例如，基片可以是织物、纸张或者薄膜塑料。转印介质可以包括位于转印介质的一侧或多侧的脱模表面以便于从所形成的自行车部件使转印介质脱模。脱模表面可以由可操作地使这样形成的自行车部件能够脱模的任何材料制成，诸如与其他材料不是很好地粘合的具有低表面能量的材料。例如，可以使用聚硅氧烷、聚氟乙烯、硅基材料以及其他材料。在一个实施方式中，转印介质的基片是超级砑光牛皮纸(例如，纤维素纸)，该牛皮纸具有基片的以聚硅氧烷脱模材料涂覆的一侧。用于作为基片使用的纸张通常包括在构建时使用木浆纤维，但是也可以使用其他纤维。例如，可以使用棉花、亚麻、大麻、剑麻、其他有机和人造纤维以及它们的组合。
可以通过将物质沉积在基片上而生成转印介质(动作212)。在一个实施方式中，该物质由第一材料形成，该基片由第二材料形成，并且第一材料与第二材料不同。例如，该基片可以是可固化树脂或其他可固化材料。可固化材料可以通过施加热、湿气、辐射能量或其他技术而固化。例如，可以通过施加紫外线(UV)光、红外(IR)光、或电子束辐射形式的辐射能而将可固化材料(即，在该示例中为树脂)固化。已经表明，这些类型的聚合材料具有承受长期暴露于在碳纤维增强塑料成型过程中可能预到的高温和高压的特性。
可以将物质沉积在基片上(动作212)以在基片上面产生某一深度或高度的物质。这样，基片和物质被选择成使得物质将被粘附至基片以进行沉积。在一个实施方式中，通过使用喷射材料沉积技术实现物质的沉积。
喷射材料或物质沉积技术源自于喷墨打印过程，但是可以使用油墨状物质作为工作流体，诸如丙烯酸树脂，油墨状物质可以包括颜色，但是不特别用于包含在油墨中的颜料和/或染料。如此，喷射物质沉积可以包括或者可以不包括包含染料和/或颜料的工作流体(即，待沉积的物质)。可以使用由图5的图所示的系统来执行喷射材料沉积。该系统包括至少一个喷射打印头45，打印头45可以为压电式机械装置。喷射打印头45在被电脉冲出发时按照需要沉积预定体积的工作流体液滴。喷射打印头45可以通过打印装置横跨工作区域移动，该打印装置以前后扫描运动在工作区域上沿着受控X和Y坐标移动喷射打印头45。在一个另选方案中，喷射打印头45沿着受控的X、Y和Z坐标移动。在另一另选方案中，在喷射打印头45静止的同时移动沉积有工作材料的基片20。在另一个实施方式中，沉积有工作材料的基片20和喷射打印头45在整个沉积过程中同时地或在不同时间移动。
在典型地由光栅软件驱动时，喷射打印头45将在1到300微微升范围内的一系列非常精确的液滴容积的油墨滴落在基片20上，以便以一层或多层组织化结构形式沉积液滴集合。工作流体的沉积构建了几何形状或条幅，该几何形状或条幅反应或重新生成电子图像文件的所示几何形状。
系统36包括布置在打印头45上或布置在打印头45附近的一个或多个能量源48，该能量源可以是光源。在一个实施方式中，光源48典型地为光谱输出为350至450纳米的水银离子电弧灯，以将沉积的工作材料(例如，树脂)固化。也可以使用其他光源，诸如发光二极管(LED)。遮板装置也可以作为系统36的一部分来设置并且定位成调节每个光源48。
系统36包括传统的控制电路52来控制系统的机械和电气部件，并且该电路装置52还可以将发送到系统的电子图像数字文件转换成使得系统能够沉积工作流体以在基片20上生成几何形状和/或图案的形式。在使用中，系统36典型地以电子方式供应有“艺术作品”文件，例如由具有深度的形状或其他几何图案构成的一个或多个数字图像，该文件被转换成或已经被转换成由点或像素构成的光栅图像。
一旦将树脂沉积在基片20上，树脂就固化，即从液体状态转换成固体，该固体化学地粘合至基片20上的目标位置并且形成粘结和结合强度，该强度为使用中经历的状况提供了有用的耐用性。在一个实施方式中，在操作期间，系统36沉积树脂工作流体，该树脂工作流体可以是UV可固化材料基体。树脂可以主要是具有固化(即，催化或聚合)发起成分的丙烯酸单体。在沉积之后，通过将树脂暴露于来自于光源48的强UV光而固化。UV可固化树脂的优点是，树脂一固化就“变干”，因而可以将UV可固化树脂施加至各种范围的基片，并且得到非常坚固的固化树脂结构。将树脂调制为具有与基片兼容的表面张力，这被认为是喷射材料沉积工作流体调制领域中的公知技能。
在该实施方式中，油墨含有从光源48吸收UV能量的光引发剂。在曝光时，发生将液体树脂转换成固体薄膜或结构的化学反应。树脂含有因为其能够降低粘性而用作溶剂并且与其他树脂成分组合的单体。因而，树脂组合物通常可以作为100％固体存在，并且不释放挥发性有机化合物(“VOC”)。单体还增加了膜的硬度和耐性特性。树脂还含有低聚物，所述低聚物确定固化树脂薄膜或结构的最终特性，最终特性包括固化树脂薄膜或结构的弹性、硬度、环境性能特征和耐化学性。
在固化时，将树脂暴露于UV辐射，此时发生化学反应。光引发剂致使树脂成分交联成固体。典型地，遮蔽式水银蒸汽灯48定位在打印头的任一侧，并且产生大量的热，不过并不认为热是该固化过程的机制。遮蔽式水银蒸汽灯48用于自由基UV可固化树脂。UV固化树脂不蒸发，但是由于该化学反应而固化或凝固。没有物质蒸发或被移除，这意味着几乎所有或全部输送的体积都可以用来提供用于几何图案的结构。UV固化反应发生得非常快速，这使得几乎立即变干，并且在几秒内就得到完全固化结构。这使得能够快速进行基片沉积过程。由于该近似立即的化学反应，因此一旦将溶剂沉积在基片上，则没有任何溶剂穿透基片，这允许得到结构完整的基片20。
根据每个树脂沉积相对于其他树脂沉积的位置，树脂在基片上可以采取多种形式，并且可以布置成几何形状或形状集合。例如，树脂60的单圆点或单点62将形成树脂的离散圆点或离散点。如果以互连的线或一系列紧密间隔的圆点沉积多个圆点的树脂60，则树脂形成离散线64。如果平行并充分接近地沉积多行树脂60以进行合并，则将形成二维层或带66。带66沿着基片的宽度取决于沉积多少行。在该示例中，使用树脂作为工作流体。但是，也可以使用在沉积和/或固化时具有类似行为的其他流体。
在一个实施方式中，可以使用如图4所示的喷射沉积技术来实现物质深度。在动作310中，沉积物质的第一层。在动作320中，固化物质的第一层。在动作330中，将物质的第二层沉积到固化的第一层上。在动作340中，固化物质的第二层。在动作350中，可以将第三层沉积在固化的第二层上。在动作360中，可以固化第三层。层的沉积和固化可以重复以从基片表面实现确定的材料深度。该深度可以被确定成使得该深度可以在所形成的自行车部件中提供足够的表面特征形成。例如，在一个实施方式中，已经示出了尽管物质(诸如UV可固化丙烯酸树脂)的单个沉积层为大约0.00125毫米，但是在转印介质上这种材料的有效深度涉及到反复地形成物质的层，从而实现至少0.025毫米的深度。
另外参照图5进一步说明图4的方法。如果树脂60被竖直分层堆积的，则可以形成三维(“3D”)几何形状和/或图案68。这样，可以使用喷射沉积系统36将光滑和/或平坦基片转换成通过喷射材料沉积而生成的转印介质。几何图案68的复杂性和大小仅受限于喷射沉积系统36精确沉积树脂的能力。
在这里提供的示例中使用树脂作为工作流体，但是也可以使用在沉积和/或固化时具有类似行为的其他流体。在图8中可以看到转印介质602的示例，转印介质602具有被沉积在基片上以形成几何图案606的物质607。所示的几何图案606具有深度尺寸，该深度尺寸提供用来在自行车部件中形成表面特征的负形(negative)空间，该表面特征反映了几何图案606的负形。
图6A至图6C示出了转印介质的不同实施方式，该转印介质可以通过将物质607(诸如树脂)沉积在基片上以在基片上形成具有深度尺寸的几何图案606。转印介质602A、602B和602C中的每个都包括至少两种材料：基片604和形成几何图案606的材料607，在所提供的示例中，该材料是可固化树脂。转印介质602A、602B、602C还可以包括脱模表面608。脱模表面608涉及到使用具有低表面能量以在形成过程之后便于从所形成的零件使转印介质脱模的材料。脱模表面608可以由脱模材料(诸如聚硅氧烷基材料)的单独层609形成。因而，转印介质602A、602B可以由三种材料形成。脱模表面608也可以是转印介质602C的其他材料中的一种材料的表面。例如，几何图案606可以由诸如固化硅树脂类型的树脂之类的材料形成，因而直接在几何图案材料607上提供脱模表面。在该实施方式中，可能必须在为几何图案提供的深度之间沉积附加材料，因而便于连续脱模表面以在形成过程期间和/或之后将基片从未成形和/或已成形的自行车部件分离。
图6A中的转印介质602A诸如通过喷射材料沉积过程将材料607沉积在基片604的第一侧而形成。脱模材料层609形成在基片604的相反侧和/或第二侧。脱模材料层可以在基片604上沉积材料607之前、期间或之后形成。在该实施方式中，可以在自行车部件形成过程之前或期间通过基片608来挤压几何图案606的材料607，因而使基片604变形。该构造仍然将脱模表面608设置为基片604和已成形或未成形的自行车部件之间的屏障。所得到的转印介质702A在图7A至7C中示出。在该实施方式中，已成形的零件将包括表面特征730，该表面特征730采取相邻于脱模表面608生成并且位于几何图案606材料之间的负形空间720的形状。负形空间720反映了几何图案606。
图6B所示的转印介质602B是通过在基片604的第一侧上诸如通过喷射材料沉积过程沉积材料607而形成的。脱模层608施加在几何图案材料607和基片604上。因而形成了反映几何图案606的负形的负形空间620，而无需进一步操纵转印介质602B的结构。
图6C中所示的转印介质602C是在基片604的第一侧上诸如通过喷射材料沉积过程沉积材料607而形成的。在该实施方式中，沉积材料607形成了脱模层608并且生成了用于在已成形的自行车部件中形成表面特征的负形空间620。
如图3中所示，还可以使用其他技术来生成转印介质。例如，转印介质可以通过对基片进行机械压花而生成(动作214)。机械压花可以通过冲压或滚压模具实现，该冲压或滚压模具有通过基片的变形而被施加至基片的几何图案。通过压花而留在基片上的空缺可以填充硬和/或可固化物质(诸如如树脂)，由此提供转印介质的固体结构。
该转印介质还可以通过对基片进行滚涂来生成(动作216)。例如，可以通过施加具有几何图案的机械模具或辊子使涂覆有高粘性树脂的基片经受机械变形。该高粘性树脂然后可以固化而将所施加的几何图案凝固在转印介质中。
在动作220中，将转印介质定位。转印介质可以相对于自行车部件的未变形材料和/或在生成自行车部件中使用的一件设备(诸如模具)定位。该转印介质可以定位成与自行车部件的未变形材料和/或该设备接触。在包括具有施加至转印介质的一侧或两侧的脱模材料的转印介质的实施方式中，转印介质被定位成使得该转印介质的脱模材料与未变形自行车部件接触。
在一个实施方式中，该未变形材料可以包括未固化材料。例如，该未变形材料可以通过施加热和/或压力而固化。
在动作230中，形成了转印介质的几何图案的负形。该负形被形成在自行车部件的表面中。该负形形成了相对于自行车部件的外表面具有不同深度或多个深度的表面特征。
在一个实施方式中，自行车部件由碳纤维增强塑料(“CFRP”)形成，例如如图7A至图7C所示。在该实施方式中，转印介质702A可以通过在基片上沉积物质而生成(动作212)。该物质在形成几何图案的负形(动作230)之前部分或全部固化。例如，该物质可以是可通过施加UV光而固化的树脂，并且该树脂在向未成形的碳纤维材料(例如，环氧树脂713中包含的碳纤维片材)施加热和/或压力之前固化。另外，如在该示例中所示，可以使用不同技术(例如，对物质进行UV辐射以及向未成形的自行车部件的未固化材料施加热和压力)来固化未成形的自行车部件的沉积材料和未固化材料。
图7A至图7C示出了形成几何图案的负形的实施方式。将具有形成几何图案606的物质的转印介质702A放置在未成形的自行车部件712(在该示例中，该自行车部件是环氧树脂中包含的碳纤维片材)与模具部分718之间。未成形部件712与基部部分716接触，基部部分716是旨在抵抗由模具部分718施加的压力从而使得未成形部件712和转印介质702A经受由成型过程施加的压力的材料。在一个实施方式中，基部部分716可以是附加的模具部分。在另一个实施方式中，基部部分716可以是在中空CFRP部件成型中使用的增强结构，诸如可膨胀球囊。
在成型过程中，使未成形部件712的未固化材料713和转印介质702A经受热和/或压力的施加。模具内部的压力/热增长而将基片推靠在模具空腔的壁上，从而导致几何图案606的材料607延伸到基片内，从而得到通过该基片限定并且最终限定到最终(例如，成型)的已成形部件的表面上的特征形状。在当前示例中，CFRP片材713经受热和压力。热使CFRP片材的环氧树脂改变状态而形成流体，并且压力强制流体进入负形空间720或者以其他方式与转印介质的几何图案一致，能够在图7B中看到的。在冷却CFRP材料的同时保持压力致使环氧树脂固化而在已成形部件722中留下残余表面特征。该表面特征将反映转印介质的几何图案606，例如，通过在部件的表面中包含代表该几何图案的空隙空间，通过在表面上包括代表该几何图案的突起，或者上述两种情况的组合。图9示出了具有表面特征730(例如，“303”和其他圆形凹陷)形成的已成形部件722(例如，自行车轮辋)，表面特征730被形成为由在图8的转印介质602的基片604上沉积的材料607所生成的几何图案606的负形。
图7C示出了打开模具718以露出具有表面特征730的已成形部件722。
在一个实施方式中，形成所述负形包括将物质挤压到基片中以使基片变形。该变形可以在使用转印介质在自行车部件的表面上形成表面特征之前或期间进行。
在动作240中，将转印介质移除。将转印介质从自行车部件和/或在自行车部件的生成中使用的设备(例如，模具的一部分)移除，如图7C所示。可以使用不同技术来移除转印介质。
图10示出了具有已成形轮辋722的自行车车轮122，轮辋722包括表面特征730，表面特征730包括通过应用这里描述的转印介质而形成的凹陷或凹窝。基于在转印介质中使用的几何图案还可以在自行车部件中形成其他表面特征。例如，图11示出了具有已成形轮辋722的自行车车轮122B，轮辋722具有表面特征730，表面特征730包括六边形凹陷和形成“303”凹陷的字符。该表面特征的复杂性和组成仅仅受限于转印介质的几何图案。可以产生形状和结构的任何组合，这包括单独的字符和/或数字或者与其他形状组合的字符和/或数字。另外，通过改变用于转印介质的几何图案的多个部分的层的数量和/或深度可以实现表面特征的多个深度。例如，几何图案可以包括不同深度的凹窝，因而在已成形部件的表面上形成具有各种深度的表面特征。
其他自行车部件也可以具有通过应用转印介质在其中形成的表面特征。例如，图12示出了自行车曲柄臂740，例如，可以与图1中所示的驱动系130一起使用的曲柄臂，该曲柄臂具有已成形表面722，已成形表面722具有表面特征730，表面特征730包括通过应用这里所述的转印介质而形成的凹陷或凹窝。
在一个实施方式中，诸如自行车车轮、曲柄臂、框架或其他部件之类的自行车部件包括表面，该表面具有在该表面形成之前、期间和/或之后通过应用转印介质而生成的表面特征。这些表面特征可以通过涉及以几何图案将物质沉积到基片上以形成转印介质的方法生成。该方法还涉及将该转印介质相对于自行车部件的未成形表面定位，并且通过向转印介质和未成形自行车部件施加热和/或压力而在自行车部件的表面上形成几何图案的负形。
这里描述的实施方式旨在提供各种实施方式的结构的一般性理解。这些图示并不是作为利用这里描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的彻底描述。通过阅读该公开，许多其他实施方式对本领域人员来说都是显而易见的。从该公开可以利用并推导出其他实施方式，从而可以在不脱离该公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。另外，这些图示仅仅是代表性的，并且可能不是按照比例绘制的。这些图示中的一些比例可能被夸大，而另外一些比例可以被最小化。因而，该公开和附图应该被认为是例示性而非限制性的。例如，参照自行车部件描述了这里公开的方法和技术，然而，要理解，预期的应用范围也可以包括非自行车部件。
尽管该说明书包含许多细节，但是这些细节不应该被理解为对所要求保护的发明范围的限制，而是应该理解为对本发明的具体实施方式的特征的描述。在该说明书中在单独实施方式的情况下描述的某些特征也可以在单个实施方式中以组合方式实现。相反，在单个实施方式的情况下描述的各种特征也可以分开地或以任何适当的子组合的形式在多个实施方式中实现。而且，尽管一些特征在上面可能被描述为在某些实施方式中发挥作用，并且甚至初始就要求这样保护，但是来自于所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合去除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。
该公开的一个或多个实施方式这里可能单独地和/或共同地由术语“发明”指代，但是该术语“发明”仅仅是为了方便，而不是想要主动地将该申请的范围限制于任何具体发明或发明构思。此外，尽管这里已经图示并描述了具体实施方式，但是应该认识到，任何随后被设计成实现相同或类似目的的布置都可以替换所示的具体实施方式。该公开旨在覆盖各种实施方式的任何及所有随后的修改或变型。通过阅读该说明书，以上实施方式以及这里没有具体描述的其他实施方式的组合对本领域技术人员来说将显而易见。
提供该公开的摘要是为了满足37C.F.R.§1.72(b)，并且是在认为该摘要并不会用来解释或限制权利要求的范围或含义的情况下提交的。另外，在上述具体实施方式中，为了简化该公开，各种特征可以在一起编组或者在单个实施方式中描述。该公开不能解释为反映了所要求保护的实施方式需要比在每个权利要求中明确阐述更多特征的意图。相反，如随后权利要求所反映的，发明主题可以涉及比任何一个公开实施方式的所有特征少的特征。因而，将如下权利要求结合到具体实施方式中，其中每个权利要求独立地存在，单独限定所要求保护的主题。
旨在将上述描述看作例示性而非限制性的，并且要理解的是，包括所有等同物的如下权利要求旨在限定本发明的范围。不应该将权利要求看成限于所描述的顺序或元件，除非说明了这一点。因此，落入随后权利要求的范围和精神内的所有实施方式及其等同物作为发明要求保护。

Claims (21)

1.一种在自行车部件的表面中形成特征的方法，所述方法包括：
将物质以几何图案沉积在基片的第一侧上并在所述基片的第二侧上形成脱模材料层以形成转印介质；
将所述转印介质相对于未成形自行车部件定位；以及
通过向所述转印介质和所述未成形自行车部件施加热和/或压力而在所述自行车部件中形成所述几何图案的负形，
其中，形成所述负形的步骤包括将所述物质挤压到所述基片中以致使所述基片变形。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自行车部件由碳纤维增强塑料即CFRP形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物质由第一材料形成，所述基片由第二材料形成，并且所述第一材料不同于所述第二材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基片为柔性片材。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二材料是织物、纸张或薄膜塑料中的一种。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一材料是可固化树脂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述可固化树脂能通过施加热、水分或辐射能量而固化。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述可固化树脂能通过施加采取紫外光即UV光、红外光即IR光或电子束辐射的形式的辐射能量而固化。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述未成形自行车部件由通过施加热和/或压力而固化的未固化材料形成。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述未成形自行车部件由包含未固化材料的第三材料形成。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一材料在形成所述几何图案的负形之前固化。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第三材料由具有包含在环氧树脂中的碳纤维的片材构成。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述可固化树脂和所述第三材料的未固化材料通过不同技术固化。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述可固化树脂通过施加紫外光即UV光而固化，并且所述第三材料的未固化材料通过施加热和/或压力而固化。
15.根据权利要求3所述的方法，其中，沉积物质的步骤是通过喷射材料沉积技术实现的。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，沉积物质的步骤包括：
沉积所述物质的第一层；
将所述物质的第一层固化；
将所述物质的第二层沉积在所述物质的固化的第一层上；以及
将所述第二层固化。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，重复沉积和固化步骤以在所述基片上方形成具有至少0.025mm的深度的结构。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，使用模具来施加热/或压力。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，定位步骤包括将所述转印介质定位成使得所述脱模材料层与所述未成形自行车部件接触。
20.一种在根据权利要求1所述的在自行车部件的表面中形成特征的方法中使用的转印介质，其中，所述自行车部件由碳纤维增强塑料即CFRP形成，所述转印介质包括：
由柔性材料形成的基片；
由硬材料形成且形成在所述基片的第一侧的几何图案，所述硬材料不同于所述柔性材料；以及
由脱模材料形成且形成在所述基片的第二侧的脱模表面，所述脱模材料具有导致与所述自行车部件的CFRP材料不良粘附的低表面能量。
21.根据权利要求20所述的转印介质，其中，所述脱模材料不同于所述硬材料。
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