CN113134936B - 可伸缩模具结构以及其发泡制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可伸缩模具结构以及其发泡制备方法，其包含：一上盖以及一底盖，该上盖盖合于该底盖并与该底盖的一内凹部分间形成一容置空间；以及该上盖与该底盖间有一可伸缩结构，使该容置空间的范围可调整；本发明通过可伸缩模具结构的设计，在发泡制备方法中可适当地依据发泡材料的需求，进行加压或多次压合，提高发泡材料间的压缩密度与提升导热性，也可控制发泡成型的成型密度、厚度，并改善表面平整度，提高产品良率。

Description

可伸缩模具结构以及其发泡制备方法

技术领域

本发明涉及一种模具，尤其涉及一种发泡制备方法的过程中，通过可伸缩结构能适时给与发泡材料一次或多次加压力量的一种可伸缩模具以及其发泡制备方法。

背景技术

发泡珠粒早期主要应用于保丽龙(聚苯乙烯,Polystyrene,PS)等缓冲材或包材上，但近年来随着鞋材的新应用拓展，以及鞋业大厂的广告营销与宣传后，发泡珠粒的材料、发泡成型技术又逐渐回归到主流开发市场，受到许多厂商与开发业者的关注。

目前发泡珠粒的加工主要可分为两大阶段，第一是先将发泡材料形成一颗颗的发泡珠粒，第二则在将该些发泡珠粒引入最终成型体的模具中，通过通入高压水蒸汽的温度与加压力量，使发泡珠粒得以被压缩并各发泡珠粒间结合为一成型体。

然而，上述制备方法需要发泡成型加工厂另外投资引入高压水蒸气的设备，不仅增加生产加工与设备成本，且该高压水蒸汽设备除了使用在发泡珠粒的成型过程外，水蒸气的最高温度通常只可到达150oC，无法适用于其他需要高温成型的发泡材料制备方法中，增添了发泡成型加工厂对于投资高压水蒸气设备的疑虑以及成本压力。

发明内容

为了解决目前发泡珠粒加工成型制备方法中需要额外使用高压水蒸气的设备，对于发泡成型加工厂可能造成的生产成本负担问题，本发明提供一种可伸缩模具结构以及其发泡制备方法，在不需要引入高压水蒸气的设备即可达成发泡珠粒的加工成型外，本发明所提供的设备与制备方法也可通用于其他发泡材料的制备方法中，不受限于加工成型温度的限制，可减轻发泡成型加工厂的设备投资成本负担，甚至可拓展其发泡成型产品的应用范畴。

本发明首先提供一种可伸缩模具结构，其包含：一上盖以及一底盖，该上盖盖合于该底盖并与该底盖的一内凹部分间形成一容置空间；以及该上盖与该底盖间有一可伸缩结构，使该容置空间的范围可调整。

其中，该可伸缩结构为该上盖的内或外表面周缘设有一上盖螺纹面，该底盖的内或外表面周缘设有与该上盖螺纹面可对应结合的一底盖螺纹面。

其中，该可伸缩结构为该上盖设有可下压与反弹的一可伸缩块。

其中，该上盖与该底盖间包含一中盖。

较佳地，该中盖为多块。

其中，该底盖内设有一冷却装置或一加热装置。

其中，该上盖与该底盖的材质为塑料、硅胶、橡胶、金属、玻璃或陶瓷。

其中，该可伸缩模具结构包含一输入信道与一输出信道。

进一步地，本发明对应上述可伸缩模具结构，提供其发泡制备方法，步骤包含：

将一发泡材料加入一可伸缩模具结构的一容置空间中，该伸缩模具结构包含一上盖与包含一内凹部分的一底盖，该上盖与该底盖盖合后使该可伸缩模具结构形成一容置空间，该发泡材料容置于该容置空间中，且该上盖与该底盖间有一可伸缩结构，使该容置空间的范围可调整；

对该上盖与该底盖施与一加热手段，过程中通过该可伸缩结构调整该容置空间的范围；以及

该加热手段使该发泡材料成型为一成型体。

其中，该加热手段包含电磁加热、电热管加热、红外线加热、热风加热、高频辐射加热、热油加热、热水加热或火力加热。

其中，该发泡材料加入该可伸缩模具结构中时为无发泡状态、未完全发泡状态或已发泡状态。

其中，已发泡状态的该发泡材料呈珠粒、板片、条状或星形。

其中，该成形体包含连续发泡结构、非连续发泡结构或多种材料的复合结构。

其中，该发泡材料包含水份。

通过上述说明可知，本发明的可伸缩模具结构以及其发泡制备方法具有的优势如下：

1.本发明无需如同既有的发泡珠粒制备方法需要额外引入高压水蒸气设备，通过可伸缩模具结构的设计，在发泡制备方法中可适当地依据发泡材料的需求进行加压，甚至可多次压合，提高发泡材料间的压缩密度与提升导热性，也可控制发泡成型的成型密度、厚度，并改善表面平整度，提高产品良率，且可为发泡成型加工厂省去添购高压水蒸气设备的成本。

2.本发明的可伸缩模具结构可搭配发泡制备方法的加热手段选用模具材质，因此不受限于加热源的温度限制，可广泛应用于各式发泡产品的成型与制作。

附图说明

图1为本发明可伸缩模具结构的第一较佳实施例示意图；

图2A～图2C为本发明可伸缩模具结构设置输送与输出管道的较佳实施例示意图；

图3为本发明可伸缩模具结构的第二较佳实施例示意图；

图4为本发明可伸缩模具结构的第三较佳实施例示意图；

图5为本发明可伸缩模具结构的第四较佳实施例示意图；

图6为本发明可伸缩模具结构发泡制备方法的第一较佳实施例流程图。

符号说明：

10 伸缩模具结构

11 上盖

111 上盖螺纹面

12 容置空间

13 底盖

14 中盖

141 中盖组件

131 底盖螺纹面

21 可伸缩块

F 发泡材料

I 输入通道

O 输出通道

具体实施方式

为能详细了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如下。

《可伸缩模具结构实施例1》

请参考图1，本发明首先提供一种可伸缩模具结构10，其第一较佳实施例包含：一上盖11以及一底盖13，该上盖11可盖合于该底盖13，并与该底盖13的内凹部分间形成一容置空间12。

于本实施例中，为达到模具可伸缩的效果，该上盖11底部较佳系外凸并盖合于该底盖13所包含的内凹部分，而形成该容置空间12，且该上盖11的外表面周缘设有一上盖螺纹面111，该底盖13内表面周缘设有可与该上盖螺纹面111对应结合的一底盖螺纹面131。然而，上述该上盖螺纹面111以及该底盖螺纹面131不限定仅可设置于该上盖11与该底盖13的外表面或是内表面，而是仅需要于该上盖11与该底盖13间有可相互结合的对应螺纹表面即属于本发明所涵盖的范围。

使用本实施例所提供具有对应螺纹表面的该上盖11以及该底盖13时，是先将该上盖11与该底盖13螺旋盖合并形成该容置空间12，再将一发泡材料F，较佳是发泡珠粒的型态通过输送与输出管道(如图2所示)引入该容置空间12中，并较佳的可同时将原本容置于该容置空间12中的空气排除，过程中依据该发泡材料F的发泡成型需求，通过调整该上盖11以及该底盖13的螺旋盖合程度，使该容置空间12的空间范围增加或缩小，达到本发明所谓模具可伸缩的效果。

上述所谓的输送与输出管道，请参考图2A～图2C，其一较佳实施例可于该可伸缩模具结构10设有与外连通的一输入信道I与一输出信道O，该输入信道I与该输出信道O设置的位置与数量并不限定，本实施例是于该上盖11上各设置一个该输入信道I与该输出信道O。该上盖11与该底盖13合模后，可通过该输入通道I将该发泡材料F引入该容置空间12中，并同时通过该输出通道O将原本该容置空间12中的空气排除，具体实施上，该输出信道O的信道口较佳设置有可避免引入的该发泡材料F排出的过筛装置，例如过滤网等，避免引入的该发泡材料F连同空气一起排出。另一方面，该输出通道O的数量可以不限仅一个，可于该可伸缩模具结构10上设置多个孔洞或缝隙来排出气体，使该发泡材料F能容置于该容置空间12中。

《可伸缩模具结构实施例2》

本发明的可伸缩模具结构10的第二较佳实施例基本与上述第一较佳实施例相同，包含该上盖11以及该底盖13，该上盖11可盖合于该底盖13，并与该底盖13的内凹部分间形成该容置空间12。

请参考图3，第二较佳实施例中达到模具可伸缩效果的方式是于该上盖11设有可下压与反弹的一可伸缩块21，通过外力施加压力于该可伸缩块21，即可造成该容置空间12的范围增加或缩小的效果。

本实施例在使用时，是将该上盖11与该底盖13盖合，再将该发泡材料F引入该容置空间12，过程中通过既有任意夹具将二者固定，并于发泡过程中施予该可伸缩块21压力，达到该容置空间12的范围增加或缩小的效果。另一方面，本实施例的该上盖11与该底盖13盖合后，并不限于仅可使用夹具固定的方式，也可以沿用上述第一较佳实施例的该上盖螺纹面111与该底盖螺纹面131来将二者固定，或是利用该上盖11与该底盖13间设计卡扣结构来固定，并以该可伸缩块21调整该容置空间12的范围。

《可伸缩模具结构实施例3》

请参考图4，本发明的可伸缩模具结构10第三较佳实施例用于补充上述该第一较佳实施例的螺纹结构设计，有鉴于上述第一较佳实施例是采用该上盖11与该底盖13间相应的螺纹结构达到使该容置空间12范围可调整的效果，然而这样的螺纹设计会使得该上盖11与该底盖13要为圆形结构，才得以相互螺旋结合，但为了使本发明的可伸缩模具结构10可成型的产品外型不限定，进一步地可于该上盖11与该底盖13间设置一中盖14，该中盖14装置于该底盖13后不会与该上盖11连动旋转，因此可以成型为非圆形或其他非对称结构，通过该上盖11旋转下压的程度来顶抵该中盖14与该底盖13间所形成的该容置空间12范围，达到调整该发泡材料F的受热均匀性与成型效果。

另一方面，本发明的该底盖13可以依据需求设有加热或冷却装置(图未示)，使得成型过程中可直接通过该加热装置加热，或成型后的该发泡材料F得以通过该冷却装置冷却定型。

《可伸缩模具结构实施例4》

请参考图5，本发明的可伸缩模具结构10第四较佳实施例用于补充上述该第三较佳实施例的该中盖14结构设计，该中盖14于本实施例较佳是呈现多块可拼接成型的状态，例如于其厚度方向可拆分成可拼接的两该中盖组件141，此设计的目的主要包含可达到制备方法中调控该容置空间12的大小外，同时还可调控该可伸缩模具结构10的散热性，也就是若制备方法中所引入的该发泡材料F需要较佳的散热环境，可依据需求使用较少的该中盖组件141，使该可伸缩模该具结构10的散热性较佳，有助于加工过程中的加工性与成型性。

《可伸缩模具结构的发泡制备方法实施例1》

请参考图6，其为本发明对应上述数个该可伸缩发泡模具结构10实施例所进一步提供的发泡制备方法，步骤包含：

步骤1：将该伸缩模具结构10的该上盖11与该底盖13盖合后，使该可伸缩模具结构10形成该容置空间12，该发泡材料F加入该可伸缩模具结构10的该容置空间12中，该上盖11与该底盖13间有一可伸缩结构，使该容置空间12的范围可调整；

步骤2：对该上盖11与该底盖11施与一加热手段，过程中通过该可伸缩结构调整该容置空间12的范围；以及

步骤3：该加热手段使该发泡材料F成型为一成型体。

上述的该加热手段包含电磁加热、电热管加热、红外线加热、热风加热、高频辐射加热、热油加热、热水加热或火力加热。

《可伸缩模具结构材料》

对应上述该可伸缩模具结构10以及其发泡制备方法，本发明的该可伸缩模具结构10的材料，包含该上盖11、该中盖14(该中盖组件141)以及该底盖13，依据上述的该加热手段的不同可选用包含但不限于塑料、橡胶、硅胶、金属、玻璃或陶瓷材料。举例而言，若采用微波电磁的加热手段，该上盖11、该中盖14的材质较佳是可使微波穿透的塑料、橡胶、硅胶材质，该底盖13则选择金属、玻璃或陶瓷。若考虑到本发明可伸缩模具结构10的该上盖11与该底盖13于上述可伸缩模具结构实施例1的合模旋转性以及该发泡材料F的散热导热性，该中盖14与该中盖组件141可选用塑料、玻璃或陶瓷等多块式结构。

该可伸缩模具结构10的该上盖11与该底盖13可通过CNC加工成型、雷射加工成型、铸造成型、冲压成型、翻砂成型、翻模成型、快速成型、热压成型、射出成型或3D打印成型等加工方式制备。

《发泡材料》

该发泡材料F在引入该可伸缩模具结构10中基本可分为三种状态，其一是加入该可伸缩模具结构10前无发泡过的状态，其二则是进入该可伸缩模具结构10前未完全发泡或微发泡的状态，其三则是进入该可伸缩模具结构10前已发泡的状态。所谓无发泡过的状态是指该发泡材料F在通过微波电磁发泡制备方法前的混练步骤并无发泡产生；而未完全发泡或则系该发泡材料F在通过微波电磁发泡制备方法前的混练步骤已有发泡产生，但发泡未完全(微发泡)，例如发泡剂未完全反应或添加两种以上高低温发泡剂，此种发泡材料F可以是小颗粒的微发泡体状态呈现；而已发泡则系该发泡材料F在通过本发明所提供的发泡制备方法前已有发泡产生，例如以高压流体为物理发泡剂，通过连续熔融压出造粒/板材、高压流体浸渍、溶解平衡、一次加热发泡、二次加热发泡、载压处理等技术产生发泡材料F，例如较佳的可以是通过如超临界流体发泡形成发泡珠粒，或是发泡热塑性聚氨酯(E-TPU)，而型态较佳可为珠粒、板材、条状、星型或其他不规则型态。

进一步地，该发泡材料F较佳可额外加入水，或含有水份，该水份可使该发泡材料F后续加热时，在本发明的该可伸缩模具结构10中产生水蒸气压力，有助于加热成型的效率与质量。

经过本发明发泡成型制备方法处理后的该成型体则可分为连续发泡结构、非连续发泡结构或甚至是多种材料的复合结构：所谓的连续发泡结构指由无发泡过的该发泡材料F加入该可伸缩模具结构10中进行发泡，所得的该成型体的发泡泡体间结构连续；而所谓的非连续发泡结构则是指使用上述未完全发泡/微发泡以及已完全发泡的该发泡材料F，利用本发明所提供的发泡成型制备方法完成该成型体，使未完全发泡的该发泡材料F能再次发泡成型或已发泡的该发泡材料F相互黏合得到该成型体，但该成型体的各个发泡结构间主要是黏合结合的关系，并非连续性的发泡结构；而所谓多种材料的复合结构指引入多种不同的该发泡材料F，通过本发明的发泡制备方法得到具有多种材料复合的该成型体。

本发明使用该发泡材料所制成的该成型体可以是任意型态以及任意领域范畴，例如片材、板材或其他不规则形状的包材、缓冲材或鞋材等，例如地垫、巧拼、盛装容器、鞋中底或床垫等。特别针对地垫、巧拼等应用，通过上述多种材料的复合结构的材料选用，可以在该发泡材料F上表面加饰如布、木纹、石头等仿地板样态材料，增加该成型体的产品多样性、美观与质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明主张的权利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的精神所完成的等效改变或修饰，均应包括在本发明的申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种可伸缩模具结构的发泡制备方法，其特征在于，其步骤包含：

将一发泡材料加入一可伸缩模具结构的一容置空间中，该发泡材料加入该可伸缩模具结构中时为呈珠粒、板片、条状或星形的未完全发泡状或已发泡状态；

该伸缩模具结构包含一上盖、包含一内凹部分的一底盖以及与外连通的一输入信道与一输出信道，该上盖与该底盖盖合后使该可伸缩模具结构形成该容置空间，该发泡材料通过该输入信道加入并容置于该容置空间中，该输出信道将原本该容置空间中的空气排除，使该发泡材料充满该容置空间，该输出信道的信道口设置有可避免加入的该发泡材料排出的一过筛装置，且该上盖与该底盖间有一可伸缩结构，使该容置空间的范围可调整；

对该上盖与该底盖施与一加热手段，过程中通过该可伸缩结构缩小该容置空间的范围，提高该发泡材料间的压缩密度；以及

该加热手段使该发泡材料成型为一成型体。

2.如权利要求1所述的可伸缩模具结构的发泡制备方法，其特征在于：该加热手段包含电磁加热、电热管加热、红外线加热、热风加热、高频辐射加热、热油加热、热水加热或火力加热。

3.如权利要求1所述的可伸缩模具结构的发泡制备方法，其特征在于：该成型体包含连续发泡结构、非连续发泡结构或多种材料的复合结构。

4.如权利要求1、2或3所述的可伸缩模具结构的发泡制备方法，其特征在于：该发泡材料包含水份。