CN115067628A - 用于由模具制造鞋类物品的一部分的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于制造鞋类物品的中底的方法,包括生成中底的阳模型。阳模型包括限定孔口或通道的空体积区域。该方法还包括基于阳模型创建阴模型,并且逐层打印阴模以形成阴模型的物理表示。阴模包括与阳模型中的空体积区域相对应的实体积区域。该方法还包括将中底材料供应至阴模以形成中底。中底包括由阴模中的实体积区域在中底中形成的中底孔口或通道。
Description
技术领域
本公开总体上涉及由模具制造鞋类物品的一部分。
背景技术
许多常规的鞋或鞋类物品通常包括鞋面和附接至鞋面的下端部的鞋底。常规的鞋还包括内部空间,例如,由鞋面的内部表面和鞋底的内部表面形成的空隙或腔体,该内部空间在将鞋固定至脚之前接纳使用者的脚。鞋底附接至鞋面的下表面并且定位在鞋面与地面之间。因此,当鞋被穿着和/或在使用中时,鞋底通常为使用者提供稳定性和缓冲。在一些情况下,鞋底可以包括多个部件比如外底、中底和内底。外底可以向鞋底的底表面提供附着摩擦力,并且中底可以附接至外底的内表面。
通常,鞋底的至少一部分由模具形成,但是常规的模制工艺受到所形成的鞋底的几何形状的限制。因此,在常规的鞋类物品中由模具形成的鞋底受限于能够用常规的模制工艺生产的简单的几何形状。
发明内容
本文的鞋类物品可以具有各种构型。鞋类物品可以具有鞋面和与鞋面相连的鞋底结构。在一些实施方式中,鞋底结构可以包括由模具形成的中底。模具可以通过增材制造工艺(例如,三维打印(3D打印))形成,该工艺允许中底模制有复杂的结构/特征(例如,底切、悬突、晶格结构等)。
在一些实施方式中,一种用于制造鞋类物品的中底的方法包括生成中底的阳模型。阳模型包括限定孔口或通道的空体积区域。该方法还包括基于阳模型创建阴模型,以及逐层打印阴模以形成阴模型的物理表示。阴模包括与阳模型中的空体积区域相对应的实体积区域。该方法还包括向阴模供应中底材料以形成中底。中底包括由阴模中的实体积区域在中底中形成的中底孔口或通道。
在一些实施方式中,阳模型包括晶格结构(lattice structure),该晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞(unit cell),并且其中,重复图案包括孔口或通道。
在一些实施方式中,阴模中的实体积区域限定基于阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
在一些实施方式中,中底包括具有中底单位晶胞的中底晶格结构,该中底单位晶胞由模具重复图案形成并且包括中底孔口或通道。
在一些实施方式中,该方法还包括将阴模设置在模架内,以及使用盖板将阴模封围在模架内。
在一些实施方式中,阳模型中的空体积区域由内表面限定,内表面是呈螺旋(gyroid)图案的极小曲面(minimal surface)。
在一些实施方式中,阴模通过增材制造系统逐层打印。
在一些实施方式中,一种用于制造鞋类物品的中底的方法包括生成中底的阳模型。阳模型包括限定孔口或通道的表面。该方法还包括基于阳模型创建阴模型,以及逐层打印阴模以形成阴模型的物理表示。阴模包括与阳模型中的孔口或通道相对应的实体积区域。该方法还包括向阴模供应中底材料以形成中底,使得中底材料膨胀遍及阴模并填充阴模,以及由在整个阴模中膨胀的中底材料形成中底。围绕实体积区域膨胀的中底材料在中底中形成中底孔口或通道。
在一些实施方式中,阳模型中的表面是呈螺旋图案的极小曲面。
在一些实施方式中,阳模型包括晶格结构,晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞,并且重复图案包括孔口或通道。
在一些实施方式中,阴模中的实体积区域限定基于阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
在一些实施方式中,中底包括具有中底单位晶胞的中底晶格结构,该中底单位晶胞由模具重复图案形成并且包括中底孔口或通道。
在一些实施方式中,该方法还包括:将阴模设置在模架内,以及使用盖板将阴模封围在模架内。
在一些实施方式中,一种用于制造鞋类物品的中底的方法包括生成中底的阳模型。阳模型包括孔口或通道。该方法还包括基于阳模型创建阴模型,以及逐层打印阴模以形成阴模型的物理表示。阴模包括与阳模型中的孔口或通道相对应的实体积区域。该方法还包括将阴模设置在模架内,将中底材料注入到阴模中以形成中底,从而使中底材料膨胀并填充阴模,以及由在整个阴模中膨胀和填充的中底材料形成中底。围绕实体积区域膨胀的中底材料在中底中形成中底孔口或通道。
在一些实施方式中,孔口或通道由内表面限定,并且阳模型中的内表面是呈螺旋图案的极小曲面。
在一些实施方式中,阳模型包括晶格结构,晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞,并且重复图案包括孔口或通道。
在一些实施方式中,阴模中的实体积区域限定基于阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
在一些实施方式中,中底包括具有中底单位晶胞的中底晶格结构,中底单位晶胞由模具重复图案形成并且包括中底孔口或通道。
在一些实施方式中,将阴模设置在模架内包括将阴模和模架逐层打印为整体式部件。
在一些实施方式中,阴模和模架形成为单独的部件。
在一些实施方式中,一种用于鞋类物品的模具生成系统包括打印头和控制器,打印头配置成逐层地沉积、熔合、熔化或结合材料,控制器与打印头通信。控制器配置成:接收或生成用于鞋类物品的中底的阳模型,基于阳模型创建阴模型,并且指示打印头逐层打印阴模,以形成阴模型的物理表示。
在一些实施方式中,阳模型包括孔口或通道。
在一些实施方式中,孔口或通道在阳模型中形成空体积区域。
在一些实施方式中,阴模包括与阳模型中的空体积区域相对应的实体积区域。
在一些实施方式中,阳模型中的孔口或通道由内表面限定,内表面是呈螺旋图案的极小曲面。
在一些实施方式中,阳模型包括晶格结构,晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞,并且重复图案包括孔口或通道。
在一些实施方式中,阴模包括实体积区域,该实体积区域限定基于阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
在一些装置中,阴模中的实体积区域构造成在被供应至阴模的中底材料中形成中底晶格结构。
在一些实施方式中,阴模由砂、蜡或树脂材料打印而成。
在一些实施方式中,控制器配置成响应于包括与终端使用者的身体特征有关的信息的输入数据而生成阳模型。
在一些实施方式中,一种形成鞋类物品的模具的方法包括接收或生成用于鞋类物品的中底的阳模型、基于阳模型创建阴模型、以及逐层打印阴模,该阴模形成阴模型的物理表示。
在一些实施方式中,阳模型包括孔口或通道。
在一些实施方式中,孔口或通道形成阳模型中的空体积区域。
在一些实施方式中,阴模包括与阳模型中的空体积区域相对应的实体积区域。
在一些实施方式中,阳模型中的孔口或通道由内表面限定,内表面是呈螺旋图案的极小曲面。
在一些实施方式中,阳模型包括晶格结构,晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞,并且重复图案包括孔口或通道。
在一些实施方式中,阴模包括实体积区域,该实体积区域限定基于阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
在一些装置中,阴模中的实体积区域构造成在被供应至阴模的中底材料中形成中底晶格结构。
在一些实施方式中,阴模由砂、蜡或树脂材料打印而成。
在一些实施方式中,控制器配置成响应于包括与终端使用者的身体特征有关的信息的输入数据而生成阳模型。
在一些实施方式中,一种利用模具生成系统形成用于鞋类物品的模具的方法包括生成中底的阳模型,基于阳模型创建阴模型,以及逐层打印经缩放的阴模以形成阴模型的物理表示。经缩放的阴模限定了相对于中底的最终尺寸的按比例缩小的尺寸。该方法还包括向阴模提供中底材料以形成中底,以及将中底从按比例缩小的尺寸膨胀至最终尺寸。
在一些实施方式中,按比例缩小的尺寸比最终尺寸小约70%。
在一些实施方式中,按比例缩小的尺寸比最终尺寸小约25%。
在一些实施方式中,按比例缩小的尺寸比最终尺寸小约70%至约50%。
在一些实施方式中,阳模型包括限定孔口或通道的空体积区域。
在一些实施方式中,阳模型中的孔口或通道由内表面限定,内表面是呈螺旋图案的极小曲面。
在一些实施方式中,阴模包括与阳模型中的空体积区域相对应的实体积区域。
在一些实施方式中,阳模型包括晶格结构,晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞,并且其中,重复图案包括孔口或通道。
在一些实施方式中,阴模包括实体积区域,该实体积区域限定基于阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
在一些装置中,阴模中的实体积区域构造成在被供应至阴模的中底材料中形成中底晶格结构。
在一些实施方式中,将中底从按比例缩小的尺寸膨胀至最终尺寸包括:将中底从按比例缩小的尺寸膨胀至中间尺寸;将限定中间尺寸的中底放入成型模具中;以及在成型模具内将中底膨胀至最终尺寸。
在一些实施方式中,一种用于鞋类物品的模具生成系统包括打印头和控制器,打印头配置成逐层地沉积、熔合、熔化或结合材料,控制器与打印头通信。控制器配置成:生成中底的阳模型,基于阳模型创建阴模型,并且指示打印头逐层打印经缩放的阴模,以形成阴模型的物理表示。经缩放的阴模限定了相对于中底的最终尺寸的按比例缩小的尺寸。向阴模供应中底材料以形成中底,并且将中底从按比例缩小的尺寸膨胀至最终尺寸。
在一些实施方式中,按比例缩小的尺寸比最终尺寸小约70%。
在一些实施方式中,按比例缩小的尺寸比最终尺寸小约25%。
在一些实施方式中,按比例缩小的尺寸比最终尺寸小约70%至约50%。
在一些实施方式中,阳模型包括限定孔口或通道的空体积区域。
在一些实施方式中,阳模型中的孔口或通道由内表面限定,内表面是呈螺旋图案的极小曲面。
在一些实施方式中,阴模包括与正模中的空体积区域相对应的实体积区域。
在一些实施方式中,阳模型包括晶格结构,晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞,并且重复图案包括孔口或通道。
在一些实施方式中,阴模包括实体积区域,该实体积区域限定基于阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
在一些装置中,阴模中的实体积区域构造成在被供应至阴模的中底材料中形成中底晶格结构。
在研究了本文中的附图和详细描述后,本文中所描述的鞋类物品或者鞋类物品的包括其特征和优点的部分的其他方面对本领域普通技术人员而言将变得明显。因此,鞋类物品的所有这些方面都旨在包括在详细描述和本发明内容中。
附图说明
图1是包括鞋类物品的鞋类组件的立体图;
图2是左脚鞋形式的鞋类物品的左侧或外侧视图;
图3是图2的鞋类物品的右侧或内侧视图;
图4是图2的鞋类物品的俯视图;
图5是图2的鞋类物品的俯视平面图,其中,鞋面被移除并且使用者的骨骼脚部结构覆盖在鞋类物品上;
图6是概述了形成模具且使用类铸造工艺制造鞋类物品的中底的方法的流程图;
图7是概述了形成模具且使用注射模制工艺制造鞋类物品的中底的方法的流程图;
图8是概述了图6和图7的方法的后处理步骤的流程图;
图9是包括互连开口的中底的阳模型的一部分的示意图;
图10是填充物体积的一部分与图9的阳模型的一部分相交的示意图;
图11是基于图9的阳模型的部分的阴模的一部分的示意图;
图12是图11的阴模的部分被材料填充的示意图;
图13是由图11的阴模的部分形成的中底的一部分的示意图;
图14是包括互连微分表面的中底的阳模型的一部分的示意图;
图15是填充物体积的一部分与图14的阳模型的一部分相交的示意图;
图16是基于图14的阳模型的部分的阴模的一部分的示意图;
图17是图16的阴模的部分被材料填充的示意图;
图18是由图16的阴模的部分形成的中底的一部分的示意图;
图19是模具生成系统的框图;
图20是图19的模具生成系统的示意图;
图21是在模架内的阴模的立体图;
图22是在模架内的阴模的立体图,其中,模架包括与阴模类似地成形的凹部;
图23A是图22的阴模和模架沿着线23-23截取的横截面图;
图23B是图22的阴模和模架沿着线23-23截取的横截面图,其中,在阴模周围形成有间隙;
图24是形成为整体式部件的阴模和模架的立体图;
图25是图24的阴模和模架沿着线25-25截取的横截面图;
图26是阴模和模架的立体图,其中,模架包括储存器;
图27是阴模和模架沿着线27-27截取的横截面图;
图28是设置在模架和阴模上的盖板的立体图;
图29是模制在形成的中底上的薄膜的示意图,其中,薄膜与形成的中底接合;
图30是模制在形成的中底上的薄膜的示意图,其中,薄膜与形成的中底部分地接合;
图31是具有设置在选择性位置中的粘合垫的形成的中底的仰视立体图;
图32是具有以预定图案布置的粘合垫的形成的中底的仰视立体图;
图33是图32的形成的中底和粘接垫沿着线33-33截取的局部横截面图;
图34是具有连接至形成的中底的销的外底的示意图;
图35是具有销的外底的示意图,该销具有与形成的中底联接的突出头部;
图36是具有螺旋图案的形成的中底的侧视图;
图37是图36的形成的中底的后视图;
图38是图36的形成的中底的仰视图;
图39是包括螺旋图案的砂模的俯视立体图;
图40是提供有中底材料的图39的砂模的侧视图;
图41是由图39的砂模形成的中底的一部分的局部横截面图;
图42是包括多个梁的砂模的俯视图;
图43是包括多个周边梁和支承梁的砂模的俯视立体图;
图44是图43的砂模的一部分的放大图;
图45为蜡模的俯视立体图;
图46是图45的蜡模在模架内的俯视立体图;
图47是形成有图45的蜡模的鞋底组件的俯视图;
图48是图47的鞋底组件的侧视图;
图49是图47的鞋底组件的仰视图;
图50是包括多个通道的中底的顶部、后部、左侧等距视图;
图51是图50的中底的底部、前部、右侧等距视图;
图52是图50的中底的左侧或外侧视图;
图53是图52的中底沿着线53-53截取的立体横截面图;
图54是图52的中底沿着线54-54截取的横截面图;
图55是图52的中底沿着线55-55截取的横截面图;
图56是根据本公开的包括可变图案的中底的俯视立体图;
图57是测量使用者静止特性的过程的示意图;以及
图58是测量使用者跑步特性的过程的示意图。
具体实施方式
以下论述和附图公开了鞋的各种实施方式或构型。尽管参考运动鞋比如跑步鞋、网球鞋、篮球鞋等公开了各实施方式,但是与鞋的实施方式相关联的概念可以应用于广泛的鞋类和鞋类样式,所述广泛的鞋类和鞋类样式包括例如篮球鞋、交叉训练鞋、足球鞋、高尔夫鞋、远足鞋、远足靴、滑雪和滑雪板靴、英式足球鞋和防滑钉、步行鞋和轨道防滑钉。鞋的概念也可以应用于被认为是非运动型的鞋类物品,所述非运动型的鞋类物品包括正装鞋、凉鞋、乐福鞋、拖鞋和高跟鞋。除了鞋类之外,本文所描述的特定概念也可以应用和结合在其他类型的物品中,所述其他类型的物品包括服装或其他运动装备比如头盔、衬垫或保护垫、护胫和手套。更进一步地,本文所描述的特定概念可以结合在垫子、背包、手提箱、背包带、高尔夫球杆、或其他消费产品或工业产品中。因此,本文所描述的概念可以用于各种产品中。
如本文中使用的术语“约”是指数值数量的变化,其可以例如通过以下各者而发生,即:通过用于鞋类物品或其他制造物品的典型测量和制造程序,其可以包括本文的公开内容的各实施方式;通过这些程序中的无意错误;通过用于制备组合物或混合物或进行方法的成分的制造、来源或纯度的差异等等。在整个公开中,术语“约”和“大约”是指该术语之前数值的±5%的值范围。
本公开涉及鞋类物品和/或鞋类物品的特定部件或部分,所述特定部件或部分比如为中底、外底或鞋底结构。鞋类物品可以包括鞋面,该鞋面至少部分地由针织部件、编织纺织品、非编织纺织品、皮革、网状物、麂皮、和/或前述材料中的一种或更多种材料的组合而形成。针织部件可以通过针织纱线来制成,编织纺织品可以通过编织纱线来制成,并且非编织纺织品可以通过制造整体式非编织网来制成。针织纺织品包括通过经编针织、纬编针织、横编针织、圆编针织和/或其他合适的针织操作而形成的纺织品。针织纺织品可以具有例如平纹针织结构、网眼针织结构和/或罗纹针织结构。编织纺织品包括但不限于通过多种编织形式中的任一种编织形式——比如平纹编织、斜纹编织、缎纹编织、多臂机编织、提花编织、双层编织和/或双层布编织——形成的纺织品。非编织纺织品包括例如通过气流成网和/或纺丝成网方法制成的纺织品。鞋面可以包括各种材料比如第一纱线、第二纱线和/或第三纱线,所述各种材料可以具有变化的性能或变化的视觉特性。
图1描绘了鞋类组件20,该鞋类组件20包括可由使用者穿戴的一双鞋22。在一些实施方式中,鞋类组件20可以包括左鞋24和右鞋26。左鞋24和右鞋26在所有材料方面可以是类似的,除了左鞋24和右鞋26的尺寸和形状被设计成分别接纳使用者的左脚和右脚。为了便于公开,将参考单个鞋或鞋类物品25来对本公开的各方面进行描述。在一些附图中,鞋类物品25被描绘为右鞋,并且在一些附图中,鞋类物品被描绘为左鞋。以下关于鞋类物品25的公开内容适用于左鞋24和右鞋26两者。
图2至图5描绘了包括鞋面28和鞋底组件30的鞋类物品25的示例性实施方式。如本文将进一步论述的,鞋面28附接至鞋底组件30并且一起限定内部腔体32(参见图4和图5),使用者的脚可以插入该内部腔体32中。作为参考,鞋类物品25限定前脚区域34、中脚区域36和脚跟区域38(参见图5)。前脚区域34通常对应于鞋类物品25的包围脚的包括脚趾、脚趾肚、以及将跖骨与脚趾或趾骨连接的关节的部分。中脚区域36靠近并邻接前脚区域34,并且中脚区域36通常对应于鞋类物品25的包围脚的足弓以及脚的桥状部的部分。脚跟区域38靠近并邻接中脚区域36,并且脚跟区域38通常对应于鞋类物品25的包围脚的后部部分的部分,其包括脚跟或跟骨、脚踝和/或跟腱。
鞋类物品25限定外侧部42(参见图2)和内侧部44(参见图3)。当使用者穿着鞋时,外侧部42对应于鞋类物品25的面向外侧的部分,而内侧部44对应于鞋类物品25的面向内侧的部分。这样,左鞋24和右鞋26具有相对的外侧部42和内侧部44,使得当使用者穿着鞋22时,内侧部44彼此最靠近,而外侧部42被定义为当鞋22被穿着时彼此最远的侧部。
内侧部44和外侧部42沿着鞋类物品25的纵向中心平面或轴线46彼此邻接(参见图5)。如本文将进一步论述的,纵向中心平面或轴线46可以在鞋类物品25的内侧部44与外侧部42之间划定中心中间轴线。换句话说,纵向平面或轴线46可以在鞋类物品25的后远端端部48与鞋类物品25的前远端端部50之间延伸,并且可以连续地限定鞋类物品25的内底52、鞋底组件30和/或鞋面28的中间,即,纵向平面或轴线46是延伸穿过脚跟区域38的后远端端部48至前脚区域34的前远端端部50的直轴线。
前脚区域34可以大致对应于鞋类物品25的包围脚54的包括脚趾或趾骨56、脚54的趾肚、以及将脚54的跖骨62与脚趾或趾骨56连接的关节60中的一个或多个关节的部分(参见图5)。中脚区域36靠近并邻接前脚区域34。中脚区域36通常对应于鞋类物品25的包围脚54的足弓以及脚54的桥状部的部分。脚跟区域38靠近中脚区域36并且邻接中脚区域36。脚跟区域38通常对应于鞋类物品25的包围脚54的后部部分的部分,包括脚跟或跟骨64、脚踝(未示出)和/或跟腱(未示出)。
前脚区域34、中脚区域36、脚跟区域38、内侧部44和外侧部42旨在限定鞋类物品25的边界或区域。为此,前脚区域34、中脚区域36、脚跟区域38、内侧部44和外侧部42通常表征鞋类物品25的区段。本公开的某些方面可以涉及与前脚区域34、中脚区域36、脚跟区域38、内侧部44或外侧部42中的一者或更多者共同延伸的部分或元件。此外,鞋面28和鞋底组件30两者可以被表征为具有在前脚区域34、中脚区域36、脚跟区域38内和/或沿着内侧部44和/或外侧部42的部分。因此,鞋面28和鞋底组件30和/或鞋面28和鞋底组件30的各个部分可以包括其设置在前脚区域34、中脚区域36、脚跟区域38内和/或沿着内侧部44和/或外侧部42设置的部分。
前脚区域34从前远端端部50延伸至鞋类物品25的最宽部分68。最宽部分68沿着第一线70限定或测量,第一线70相对于纵向轴线46垂直,纵向轴线46从前远端端部50延伸至后远端端部48,后远端端部48与前远端端部50相对。中脚区域36从鞋类物品25的最宽部分68延伸至鞋类物品25的最窄部分74。鞋类物品25的最窄部分74被限定为鞋类物品25的跨第二线76测量的最窄部分,第二线76相对于纵向轴线46垂直。脚跟区域38从鞋类物品25的最窄部分74延伸至鞋类物品25的后远端端部48。
内侧部44在前远端端部50处开始,并且沿着鞋类物品25的内侧沿着前脚区域34朝向中脚区域36向外弯曲。内侧部44到达第一线70,在该点处,内侧部44朝向中心纵向轴线46向内弯曲。内侧部44从第一线70,即,最宽部分68朝向第二线76,即,最窄部分74延伸,在该点处,即,在与第一线70交叉处,内侧部44进入中脚区域36。一旦到达第二线76,内侧部44远离纵向中心轴线46向外弯曲,在该点处,即,在与第二线76交叉处,内侧部44延伸到脚跟区域38中。然后,内侧部44向外弯曲并且随后朝向后远端端部48向内弯曲,并且终止于内侧部44与纵向中心轴线46相接的点处。
外侧部42在前远端端部50处开始,并且沿着鞋类物品25的外侧沿着前脚区域34朝向中脚区域36向外弯曲。外侧部42到达第一线70,在该点处,外侧部42朝向纵向中心轴线46向内弯曲。外侧部42从第一线70,即,最宽部分68朝向第二线76,即,最窄部分74延伸,在该点处,即,在与第一线70交叉处,外侧部42进入中脚区域36。一旦到达第二线76,外侧部42远离纵向中心轴线46向外弯曲,在该点处,即,在与第二线76交叉时,外侧部42延伸到脚跟区域38中。然后,外侧部42向外弯曲并且随后朝向后远端端部48向内弯曲,并且终止于外侧部42与纵向中心轴线46相接的点处。
应当理解的是,鉴于前述描述,许多修改对于本领域技术人员而言是明显的,并且其各个部件可以结合到许多鞋类物品中。因此,可以参考鞋类物品25的一般区域或部分来对鞋类物品25及其部件的各方面进行描述,应当理解的是,如本文所描述的前脚区域34、中脚区域36、脚跟区域38、内侧部44和/或外侧部42的边界可以在鞋类物品之间变化。
然而,鞋类物品25及其各个部件的方面也可以参考鞋类物品25的确切区域或部分来描述,并且本文所附权利要求的范围可以包含与本文所论述的前脚区域34、中脚区域36、脚跟区域38、内侧部44和/或外侧部42的这些边界相关联的限制。
继续参照图2至图5,鞋底组件30连接或固定至鞋面28,并且鞋底组件30在使用者穿着鞋类物品25时在使用者的脚与地面之间延伸。鞋底组件30还可以包括一个或多个部件,所述一个或多个部件可以包括外底、中底、鞋跟、鞋面、加强构件(例如碳板)或内底。例如,在一些实施方式中,鞋底组件可以包括为鞋底组件提供结构完整性以及为使用者提供附着摩擦力的外底、提供缓冲系统的中底、以及为使用者的足弓提供支承的内底。
鞋底组件30的特征可以在于外底或外底区域78、中底或中底区域80、以及内底或内底区域52。外底78、中底80和内底52和/或其任何部件可以包括位于前脚区域34、中脚区域36和/或脚跟区域38内的部分。此外,外底78、中底80和内底52和/或其任何部件可以包括在外侧部42和/或内侧部44上的部分。
在其他情况下,外底78可以被限定为鞋底组件30的一部分,该部分在鞋类物品25被穿着时至少部分地接触外部表面例如地面。内底52可以被限定为鞋底组件30的一部分,该部分在鞋类物品被穿着时至少部分地接触使用者的脚。最后,中底80可以被限定为鞋底组件30的至少一部分,该部分在外底78与内底52之间延伸并连接外底78与内底52。在一些实施方式中,外底78可以由注射模制的热塑性材料(例如,热塑性聚氨酯)、模制的聚氨酯材料、或橡胶材料制成。在一些实施方式中,外底78可以限定在约55至约75之间的肖氏A硬度。
如本文所述,鞋底组件30可以连接或固定至鞋面28。许多常规的鞋类鞋面由多个元件例如纺织品、聚合物泡沫、聚合物片材、皮革和/或合成皮革形成,所述多个元件通过在接缝处结合或缝合而连结。在一些实施方式中,鞋类物品25的鞋面28由针织结构或针织部件形成。在各种实施方式中,针织部件可以包含可以为鞋面提供不同性能的各种类型的纱线。例如,鞋面28的一个区域可以由赋予第一组性能的第一类型的纱线形成,并且鞋面28的另一区域可以由赋予第二组性能的第二类型的纱线形成。使用这种构型,通过为鞋面28的不同区域选择特定纱线,鞋面28的性能可以在整个鞋面28中变化。在一些实施方式中,鞋类物品25可以包括第一层或网层和第二层或基层。基层可以包括多个层比如外表面88和内表面92,多个孔眼90可以设置在外表面88上,内表面92在使用者穿上鞋类物品25时与脚接合。网层和基层可以在沿着鞋类物品25的一个或多个位置处连接。
关于构成鞋面28的材料,特定类型的纱线将赋予针织部件的区域的具体性能可以至少部分地取决于形成纱线的各种长丝和纤维的材料。例如,棉可以为针织材料提供柔软效果、生物降解性或自然美感。弹性纤维和拉伸聚酯可以各自提供具有期望的弹性和恢复的针织部件。人造丝可以提供高光泽和吸湿材料,羊毛可以提供具有增加的吸湿率的材料,尼龙可以是耐磨的耐用材料,并且聚酯可以提供疏水的耐用材料。
针织部件的其他方面也可以变化以影响针织部件的性能并提供期望的属性。例如,形成针织部件的纱线可以包括单丝纱线或复丝纱线,或者纱线可以包括各自由两种或更多种不同材料形成的长丝。另外,针织部件可以使用特定的针织工艺来形成,以赋予针织部件的具有特定性能的区域。因此,形成纱线的材料和纱线的其他方面两者可以被选择成向鞋面28的特定区域赋予各种性能。
在一些实施方式中,可以基于将针织结构在第一非拉伸状态下的宽度或长度与针织结构在针织结构具有沿侧向方向施加至针织结构的力之后在第二拉伸状态下的宽度或长度进行比较来测量针织结构的弹性。在另外的实施方式中,鞋面28还可以包括附加的结构元件。例如,在一些实施方式中,可以在脚跟区域38上提供脚跟板或盖(未示出),以向使用者的脚跟提供额外支承。在某些情况下,其他元件例如塑料材料、徽标、商标等也可以被施用并且通过使用胶水或热成型工艺而固定至外表面。在一些实施方式中,可以改变与鞋面28相关联的性能例如针线型、纱线型,或者改变与不同针线型或纱线型相关联的特性比如弹性、美观外观、厚度、透气性或抗擦伤性。
在所示实施方式中,鞋面28从鞋底组件30向上延伸并且限定了内部腔体32,内部腔体32接纳并固定使用者的脚。鞋面28可以由脚区域84和脚踝区域86限定。通常,脚区域84从鞋底组件30向上延伸并且延伸穿过前脚区域34、中脚区域36和脚跟区域38。脚踝区域86主要位于脚跟区域38中;然而,在一些实施方式中,脚踝区域86可以部分地延伸到中脚区域36中。
鞋面28沿着外侧部42和内侧部44延伸,并且延伸跨过前脚区域34、中脚区域36和脚跟区域38,以容纳和封围使用者的脚。当完全组装时,鞋面28还包括内表面92和外表面88。内表面92面向内并且大致限定内部腔体32,并且鞋面28的外表面88面向外并且大致限定鞋面28的外周缘或边界。内表面92和外表面88可以包括以上公开的基部层和/或网层的部分。鞋面28还包括开口94,开口94至少部分地位于鞋类物品25的脚跟区域38中,开口94提供进入内部腔体32的入口,并且脚可以通过开口94插入和移除。在一些实施方式中,鞋面28还可以包括脚背区域96,脚背区域96在对应于脚的脚背的区域上从脚跟区域38中的开口94延伸至邻近前脚区域34的区域。脚背区域96可以包括与设置本实施方式的鞋舌98的区域类似的区域。在一些实施方式中,鞋面28不包括鞋舌98,即,鞋面28是无鞋舌的。
鞋带100可以穿过多个孔眼90。鞋带100可以由使用者操纵以允许使用者根据使用者的需要修改鞋面28的尺寸,例如收紧或松开鞋面28的围绕脚的部分。在一些实施方式中,鞋类物品25可以不设置有手动操作的鞋带100,而是可以包括电子操作的自动系带系统。
如本文所述,中底可以为穿着鞋类物品的使用者提供缓冲。通常,使用模具制造或形成中底,并且在组装成鞋类物品之前,需要将完成的中底脱模并从模具中移除。形成的中底的脱模要求极大地限制了中底和模具的几何形状。例如,在常规模制工艺中不可能包含底切。并且不在脱模方向上形成的孔口、开口、互连卷绕通道、或其他凹部对于用常规模制技术生产而言是极其复杂的。
常规模制工艺不能生产具有复杂几何特征的中底,这妨碍了形成具有定制和改善的缓冲性能的中底。例如,当与常规中底设计相比时,在中底中包括晶格或螺旋结构可以使中底能够利用提供改善的缓冲性能的几何形状。并且晶格结构的几何特征可以根据使用者的足迹、压力点、步幅等定制。
本公开提供了用于使用不受中底设计限制的模制工艺来形成或制造具有复杂且可定制的几何特征的中底的系统和方法。本公开的模制工艺利用增材制造工艺(例如,逐层打印)来打印阳型中底模型(即,在模制工艺期间待形成的中底的模型)的阴模。增材制造使得打印出的阴模能够具有几乎无限数量的几何形状、结构和/或图案,这些几何形状、结构和/或图案不能用常规模制工艺形成。阴模可以放置在模架中或者与模架一体地形成,并且可以将材料供应至阴模和周围的模架以形成中底。形成的中底可以包括由用于生成和打印阴模的中底的模型确定的性能。也就是说,阴模可以包括几何特征(例如,互连部段、互连通道、开口、孔口等),该几何特征导致在中底中形成一个或多个预期的几何结构。在一些实施方式中,预期的几何结构包括形成在中底中的孔口、开口、通道、槽道或空隙。
用于制造根据本公开的鞋类物品的阴模和/或一部分的各种增材制造方法可以包括粘合剂喷射、直接能量沉积、选择性激光熔化(SLM)、熔融沉积成型(FDM)、电子束熔化、激光供能床熔合(LPBF)、超声增材制造、材料挤出、材料喷射、焦耳打印、电化学沉积、冷喷涂金属打印、DLP金属打印、超声固结或超声增材制造(UAM)、基于透镜激光的打印、槽光聚合、片层压、或电子束自由成形制造(EBF3)。
本文中术语“晶格部分”或“晶格结构”的使用是指由多个互连部段、互连形状、互连通道、互连开口和/或互连表面中的一者形成的阴模的部分和/或鞋类物品的一部分(例如,中底)。在一些实施方式中,晶格结构或晶格部分可以通过增材制造工艺与阴模或者与鞋类物品的一部分一体化形成。在一些实施方式中,晶格结构或晶格部分可以限定单位晶胞(例如,由晶格结构定义的重复图案)内形成的材料的至少一个切口、开口、孔口、或缺失。在阴模和/或鞋类物品的一部分内使用晶格结构可以允许对各种制造和性能特征进行修改、改进和/或定制。例如,与实心材料相比,晶格结构或晶格部分可以限定显著降低的重量或密度。因此,将晶格结构或晶格部分结合到鞋或鞋底可以减少制造鞋类物品所需材料的总体积或质量。此外,与实心材料相比,晶格结构或晶格部分可以包括具有改进缓冲性能的几何特征,因此将晶格结构或晶格部分结合到中底中可以减轻整体重量并提高鞋类物品的缓冲性能。
在一些实施方式中,晶格结构可以限定由互连交叉点之间限定的材料的切口、空气空间、或缺失所形成的单位晶胞。例如,晶格结构可以限定三角形、球形、正方形、矩形或菱形单位晶胞。替代性地或附加地,在一些实施方式中,根据本公开的晶格结构中的单位晶胞的至少一部分可以限定五边形形状、六边形形状或任何其他多边形形状。
在一些实施方式中,由根据本公开的晶格结构限定的单位晶胞可以由具有不同取向的互连形状(例如,椭圆形、圆形或其他几何形状)形成,以形成重复图案或单位晶胞。在一些实施方式中,根据本公开的晶格结构可以由微分几何结构形成。例如,根据本公开的晶格结构可以由包括多个互连周期性极小曲面的螺旋结构形成。根据本公开,螺旋结构可以限定在特定体积上以图案重复以形成晶格结构的单位晶胞。通常,由于形成在晶格结构上的尖锐边缘的减少,使用微分几何形状(例如,螺旋形)可以减少沿着晶格结构形成的应力集中,这可以在例如鞋类物品的中底中提供与常规中底中使用的实心材料相比改进的缓冲性能。
图6概述了根据本公开的一些实施方式的用于形成模具和制造鞋类物品的中底的方法200。在一些实施方式中,该方法的一部分可以使用包括处理器和存储器的控制器来执行,并且该方法的其他部分可以由增材制造系统(例如,3D打印机)来执行。在一些实施方式中,控制器可以集成到增材制造系统中。在其他实施方式中,控制器可以远离增材制造系统定位,并且可以与增材制造系统无线通信。
仍然参照图6,方法200可以开始于步骤202,在步骤202中,生成旨在用鞋类物品(例如,鞋类物品25)形成和制造的中底的阳模型。阳模型可以是旨在形成用于鞋类物品的中底的电子三维表示。在一些实施方式中,阳模型可以呈3D CAD文件或3D立体光刻文件(.STL文件)的形式。在一些实施方式中,阳模型可以由包括控制器的模具生成系统的使用者设计和生成。在一些实施方式中,阳模型可以由控制器基于现有物理中底的3D扫描来生成。替代性地或附加地,控制器可以响应于包括与终端使用者身体特征有关的信息的输入数据来生成阳模型。例如,输入至控制器并用于设计和生成阳模型的身体特征可以包括终端使用者体重、终端使用者步态、和/或终端使用者在站立、行走、切割运动和/或跑步期间测量的脚压图。
在一些实施方式中,身体特征可以由控制器处理并且生成阳模型,该阳模型包括延伸穿过中底的阳模型的晶格结构。晶格结构可以包括贯穿阳模型的体积延伸的多个互连的通道、形状、表面等。晶格结构可以由重复图案(例如,形成螺旋的多个微分表面)形成,并且晶格结构的几何性能可以沿着阳模型变化,以在沿着中底的不同区域处提供增加或降低的缓冲性能。例如,由形成晶格结构的梁和/或开口占据的尺寸、厚度或体积可以沿着阳模型变化,这导致在中底上的不同位置处形成具有变化的缓冲性能的中底。替代性地或附加地,由晶格结构限定的形状或类型图案可以在形成的中底的不同部分上改变。例如,形成的中底可以包括贯穿脚跟区域和中脚区域的螺旋结构以及在前脚区域中具有筒形槽道的通道结构。
一旦在步骤202中生成阳模型,就可以在步骤204中生成阴模型。通常,阴模型可以是阴模的电子三维表示,其可以用于形成阴模型的物理表示。在一些实施方式中,模具生成系统的控制器可以配置成从阳模型生成阴模型。例如,阳模型可以被填充体积(例如,长方体或者具有与阳模型中的中底类似的形状但体积更大的结构)包围和封围。可以根据阳模型减去填充物体积,并且剩余体积可以表示阴模型。
在根据阳模型减去填充物体积期间,在填充物体积与阳模型之间具有重叠体积的区域可能导致阴模型中的空体积区域(例如,空隙、腔体等),并且在填充物体积与阳模型之间没有重叠体积的区域可能导致阴模型中的实体积区域。以这种方式,例如,阴模型可以在阳模型限定实体积的地方限定空体积,并且可以在阳模型限定空体积的地方限定实体积。阴模型的这些特性使其能够用作模具的设计,该模具可以填充有材料并形成具有反映阳模型的设计的中底。
在一些实施方式中,阴模型可以呈3D CAD文件或3D立体光刻文件(.STL文件)的形式。利用在步骤204之后生成的阴模型,在步骤206中,阴模型可以用于基于阴模型打印阴模。例如,阴模型可以被输入至增材制造系统,并且增材制造系统可以逐层打印阴模型的物理表示,其可以用作阴模以形成中底的阳型结构。在一些实施方式中,阴模的尺寸被设计成形成生产意图的中底。也就是说,由阴模形成的中底的尺寸可以与中底的生产意图尺寸成1:1的相关性。在一些实施方式中,逐层打印的阴模可以由可溶解在化学溶剂和/或液体材料中的可溶性材料(例如,可溶性树脂、可溶性塑料等)、与可溶性树脂结合的砂材料、或蜡材料制成。
如本文所述,阳模型可以包括具有贯穿阳模型的体积延伸的多个互连的通道、形状、表面等的晶格结构。因此,阴模型和打印的阴模包括晶格结构的减除或负版本。例如,由晶格结构限定的互连实体积可以转变成通道、空隙、孔口等的互连网络,这提供了互连流动路径,该互连流动路径配置成允许流体在阴模的整个体积中流动并形成中底。
在一些实施方式中,在步骤206中打印的阴模可以放置在结构上支承阴模的模架中并且至少部分地附接至该模架。例如,模架可以包括凹部,该凹部的尺寸被设计成在其中接纳阴模。在一些实施方式中,模架可以由树脂材料或硅材料制成。在阴模设置在模架内的情况下,然后可以在步骤208中将中底材料供应至阴模。在一些实施方式中,供应至阴模的中底材料可以部分地填充阴模,并且发泡膨胀可以填充阴模的剩余体积。在一些实施方式中,中底材料可以是与起泡剂或发泡剂(例如,水、二氧化碳或氮气)组合的液体树脂材料。在一些实施方式中,中底材料可以由多元醇材料和异氰酸酯材料组成,其与起泡剂或发泡剂组合。
在将中底材料供应至阴模之后,阴模和供应至阴模的中底材料可以由盖板封围。中底材料中的起泡剂或发泡剂可以在预定量的时间之后开始反应,这导致中底材料在整个过程中膨胀并填充阴模。例如,由起泡剂或发泡剂引起的反应可以增加阴模内的中底材料的膨胀压力。这与由液体中底材料限定的大致低粘度相结合可以促进中底材料在阴模中的通道、空隙或孔口的整个互连网络中的膨胀,从而围绕阴模形成中底。在预定量的时间之后,可以完成由于中底材料中的反应而发生的交联过程,并且可以从模架移除阴模。中底材料现在可以呈固体泡沫树脂材料的形式,其限定围绕阴模形成的中底。
在交联过程完成并且中底围绕阴模凝固并牢固地形成之后,阴模和形成的中底可以从模架移除,并且随后,在步骤210中,可以将形成的中底从阴模释放。在一些实施方式中,阴模可以从形成的中底机械地、化学地或热地释放。例如,阴模可以手动刮除(例如,当阴模由砂材料或特定类型的砂材料比如比其他类型的砂限定更多球形颗粒的硅砂或沙漠砂制成时)离开所形成的中底,或者手动压碎以使模具的树脂破裂并使得模具能够从形成的中底移除或吹离。在一些实施方式中,阴模可以由在溶剂(例如,水、醇等)的存在下至少部分可溶解的可溶性树脂形成,并且中底材料可以不溶于用于溶解阴模的溶剂。在一些实施方式中,中底材料可以限定比阴模更高的熔点(例如,当阴模由蜡材料制成时),并且阴模可以被熔化掉而不损坏所形成的中底的结构完整性。在一些实施方式中,阴模从形成的中底的释放或移除可以包括一个或多个步骤。例如,本文所述的机械移除方法、化学移除方法和/或热移除方法可以组合或依次使用,以将阴模从所形成的中底中移除。
在任何情况下,在将形成的中底从阴模移除的情况下,形成的中底可以被制造成鞋类物品(例如,鞋类物品25)。此外,形成的中底可以包括存在于阳模型中的晶格结构(例如,螺旋图案),该晶格结构为形成的中底和鞋类物品提供减轻的重量性能和改善的缓冲性能。在一些实施方式中,设置在形成的中底中的整个晶格结构中的开口、孔或空隙可以填充有泡沫材料,该泡沫材料限定比中底材料更软的等级,以进一步增强形成的中底的缓冲性能。
在一些实施方式中,在步骤206中,阴模和模架可以作为整体式部件逐层打印。在这些实施方式中,阴模和模架可以固定在支承框架内,以避免在处理期间或在成形过程期间损坏打印模具。由阴模形成中底可以如上所述在步骤208和步骤210中发生,但是在该实施方式中,模架和阴模由相同的材料制成,并且在形成的中底被从阴模和模架释放之前移除支承框架。
通常,在步骤208中将中底材料供应至阴模并且阴模内的中底材料的膨胀发生之后,期望避免空气或气体被困在阴模和/或形成的中底内。在一些实施方式中,模架可以被设计成包括介于阴模的周边与围绕阴模的模架的一部分之间的间隙。以这种方式,例如,阴模内的膨胀的中底材料设置有空间以填充(溢料),并且可以在形成的中底的后处理中去除所得的溢料材料。在一些实施方式中,阴模可以由包括微穿孔的材料制成,用以帮助在成型工艺期间将空气从阴模内释放。替代性地或附加地,模架可以包括形成在其中的溢流储存器,用以允许过量的材料流入溢流储存器中,并且确保阴模完全膨胀到中底材料中并填充有中底材料。替代性地或附加地,用于在中底材料的膨胀期间封围阴模的盖板可以用于在中底的形成期间向阴模施加真空并去除空气。
在一些实施方式中,在步骤208中供应至阴模的中底材料可以不包括发泡剂或起泡剂。在这些实施方式中,在步骤208中,阴模可以用中底材料完全填充而不是部分填充,并且阴模用盖板封围直到形成的中底围绕阴模设置为止。然后,如上所述,在步骤210期间,可以将形成的中底从阴模中释放。
通常,本文所描述的方法200可以通过类铸造工艺由阴模形成中底。然而,在一些实施方式中,阴模方法可以与注射模制工艺一起使用。例如,图7概述了根据本公开的一些实施方式的用于形成模具和制造鞋类物品的中底的方法300。在一些实施方式中,该方法的一部分可以使用包括处理器和存储器的控制器来执行,并且该方法的其他部分可以由增材制造系统(例如,3D打印机)来执行。在一些实施方式中,控制器可以集成到增材制造系统中。在其他实施方式中,控制器可以远离增材制造系统定位,并且可以与增材制造系统无线通信。
类似于方法200,方法300可以在步骤302处开始,在步骤302,生成旨在与鞋类物品(例如,鞋类物品25)一起形成和制造的中底的阳模型。阳模型可以是旨在形成用于鞋类物品的中底的电子三维表示。在一些实施方式中,阳模型可以呈3D CAD文件或3D立体光刻文件(.STL文件)的形式。在一些实施方式中,阳模型可以由包括控制器的模具生成系统的使用者设计和生成。在一些实施方式中,阳模型可以由控制器基于现有物理中底的3D扫描来生成。替代性地或附加地,控制器可以响应于包括与终端使用者身体特征有关的信息的输入数据来生成阳模型。例如,输入至控制器并用于设计和生成阳模型的身体特征可以包括终端使用者体重、终端使用者步态、和/或终端使用者在站立、行走和/或跑步期间测量的脚压图。
在一些实施方式中,身体特征可以由控制器处理并且生成阳模型,该阳模型包括延伸穿过中底的阳模型的晶格结构。晶格结构可以包括贯穿阳模型的体积延伸的多个互连的通道、形状、表面等。晶格结构可以由重复图案(例如,形成螺旋的多个微分表面)形成,并且晶格结构的几何性能可以沿着阳模型变化,以在沿着中底的不同区域处提供增加或降低的缓冲性能。例如,由形成晶格结构的梁和/或开口占据的尺寸、厚度或体积可以沿着阳模型变化,这导致在中底上的不同位置处形成具有变化的缓冲性能的中底。
一旦在步骤302中生成阳模型,就可以在步骤304中生成阴模型。通常,阴模型可以是阴模的电子三维表示,其可以用于形成阳模型的物理表示。在一些实施方式中,模具生成系统的控制器可以配置成从阳模型生成阴模型。例如,阳模型可以被填充体积(例如,长方体或者具有与阳模型中的中底类似的形状但体积更大的结构)包围和封围。可以根据阳模型减去填充物体积,并且剩余体积可以表示阴模型。
在根据阳模型减去填充物体积期间,在填充物体积与阳模型之间具有重叠体积的区域可能导致阴模型中的空体积区域(例如,空隙、腔体等),并且在填充物体积与阳模型之间没有重叠体积的区域可能导致阴模型中的实体积区域。以这种方式,例如,阴模型可以在阳模型限定实体积的地方限定空体积,并且可以在阳模型限定空体积的地方限定实体积。阴模型的这些特性使其能够用作模具的设计,该模具可以填充有材料并形成具有反映阳模型的设计的中底。
在一些实施方式中,阴模型可以呈3D CAD文件或3D立体光刻文件(.STL文件)的形式。利用在步骤304之后生成的阴模型,在步骤306中,阴模型可以用于基于阴模型而打印阴模的缩放版本。例如,阴模型可以被输入至增材制造系统,并且增材制造系统可以逐层打印阴模型的物理表示的缩放版本,其可以用作阴模以形成中底的阳型结构。在一些实施方式中,逐层打印的阴模可以由可溶性材料(例如,可溶性树脂、可溶性塑料等)、与可溶性树脂结合的砂材料、或蜡材料制成。
如本文所述,阳模型可以包括具有贯穿阳模型的体积延伸的多个互连的通道、形状、表面等的晶格结构。因此,阴模型和打印的阴模包括晶格结构的减除或负版本。例如,由晶格结构限定的互连实体积可以转变成通道、空隙、孔口等的互连网络,这提供了互连流动路径,该互连流动路径配置成允许流体在阴模的整个体积中流动并形成中底。
通常,当与本文描述的泡沫材料相比时,用于形成中底的中底材料(例如,热塑性材料)可以产生更重的最终部件,这是由于在注射模制工艺期间需要更坚固的材料。可以利用方法300实施一个或多个重量减轻策略。
在一些实施方式中,阴模的缩放版本可以相对于与鞋类物品(例如,鞋类物品25)一起制造的中底的最终或生产意图的尺寸(例如,体积)按比例因子按比例缩小。例如,在步骤306中打印的阴模的缩放版本可以比中底的生产意图尺寸小约70%、小约65%、小约60%、小约55%、小约50%、小约45%、小约40%、小约35%或小约30%。在一些实施方式中,阴模的缩放版本可以比中底的生产意图尺寸小约70%至约30%之间、小约65%至约35%之间、或小约60%至约40%之间。在一些实施方式中,阴模的缩放版本可以比中底的生产意图尺寸小约70%至约60%之间、小约50%至约40%之间、或小约30%至约20%之间。打印的阴模的比例因子可以将形成的中底的尺寸减小预定量,使得形成的中底的按比例缩小的版本可以在发泡过程之后膨胀至生产意图的尺寸,如本文将描述的那样。
在一些实施方式中,本文描述的比例因子相对于中底的最终尺寸均匀地按比例缩小。例如,缩放比例在体积上关于由中底限定的所有坐标轴是均匀的。在一些实施方式中,本文所述的比例因子可以限定跨越阴模的梯度。例如,阴模的一些部分的体积可以比阴模的其他部分的体积大或小。在一些实施方式中,形成的中底的质量性能可以确定沿着打印的阴模的各个部分的比例因子的大小,其中,阴模的在所形成的中底中形成具有较大厚度或体积的区域的部分比阴模的在所形成的中底中形成具有较小厚度或体积的区域的部分按比例缩小得更多。即,在一些实施方式中,由比例因子限定的梯度可以与形成的中底的几何特征(例如,沿着至少一个坐标轴限定的厚度、体积、或几何性能)相关,其中,限定较大几何特征的区域比限定较小几何特征的区域按比例缩小更多。在一些实施方式中,本文描述的比例因子可以在一个方向上或者沿着由中底限定的一个坐标轴相对于中底的最终尺寸按比例缩小所形成的中底。例如,形成的中底可以由模架在结构上支承,以防止沿着两个方向(例如,x轴和z轴、或者与当被使用者穿着时鞋类物品搁置在其上的地平面平行的平面)的膨胀,并且形成的中底的尺寸可以近似等于中底的沿着这两个方向的最终尺寸。然后,在一个方向上具有按比例缩小的尺寸的所形成的中底可以沿着模架所允许的一个方向(例如,y轴、或者与使用者在上面行走的地面垂直的坐标轴)膨胀。
在一些实施方式中,由阴模和形成的中底限定的比例因子和类型可以由控制器基于由最终中底和待制造中底的对应鞋类物品限定的体积和形状而自动生成。
在一些实施方式中,在步骤306中打印的阴模的缩放版本可以放置在结构上支承阴模的模架中并且至少部分地附接至该模架。利用在步骤306中打印的阴模的缩放版本,然后可以在步骤308中将中底材料供应至阴模。在一些实施方式中,中底材料可以是热塑性材料(例如,热塑性聚氨酯、热塑性丙烯酸、热塑性弹性体等)。中底材料可以注射到阴模的缩放版本中,以用中底材料填充阴模。如本文所述,阳模型可以包括具有多个互连的通道、形状、表面等的晶格结构,所述多个互连的通道、形状、表面贯穿阳模型的体积延伸。因此,阴模型以及打印的阴模的缩放版本包括晶格结构的减除或负版本。例如,由晶格结构限定的互连实体积可以转变成通道、空隙、孔口等的互连网络,这提供了互连流动路径,该互连流动路径配置成允许中底材料在注射模制工艺期间在阴模的整个体积中流动并形成中底。
一旦中底材料已经被注射到阴模中并围绕阴模设置,在步骤310中,所形成的中底的缩放版本可以从模架和阴模释放。在一些实施方式中,阴模可以从形成的中底机械地、化学地或热地释放。例如,可以手动地将阴模从形成的中底刮掉(例如,当阴模由砂材料制成时)。在一些实施方式中,阴模可以由在溶剂(例如,水、醇等)的存在下至少部分可溶解的可溶性树脂形成,并且中底材料可以不溶于用于溶解阴模的溶剂。在一些实施方式中,中底材料可以限定比阴模更高的熔点(例如,当阴模由蜡材料制成时),并且阴模可以被熔化掉而不损坏所形成的中底的结构完整性。在一些实施方式中,阴模从形成的中底的释放或移除可以包括一个或多个步骤。例如,本文所述的机械移除方法、化学移除方法和/或热移除方法可以组合或依次使用,以将阴模从形成的中底中移除。
在形成的中底的缩放版本从阴模释放的情况下,在步骤312中,所形成的中底的缩放版本可以膨胀至最终或生产意图尺寸。例如,所形成的中底的缩放版本可以被封围在加压高压釜中并被供应加压气体(例如,每平方英寸数千磅量级的氮气)。高压釜内的高压气体可以被传递到所形成的中底的缩放版本中。在高压釜减压时,传输到所形成的中底的缩放版本中的高压气体与减压的高压釜之间的压力差可以使所形成的中底从缩放版本膨胀至最终或生产意图尺寸,这降低了形成的中底的密度并提供了改善的缓冲性能。形成的中底可以包括存在于阳模型中的晶格结构(例如,螺旋图案),这进一步为所形成的中底和鞋类物品提供减轻的重量性能和改善的缓冲性能。
在一些实施方式中,中底材料可以包括发泡剂,并且步骤312中的膨胀可以包括在形成中底之后被激活。例如,由其中注入有发泡剂的材料制成的形成的中底可以被加热以引发膨胀过程和形成的中底的伴随膨胀至最终尺寸。在一些实施方式中,当在步骤308中将中底材料供应至阴模时,可以在输送和软化阶段期间将发泡剂灌注到中底材料中(例如,工艺)。
在一些实施方式中,在步骤312中形成的中底的膨胀可以是多步骤过程。例如,所形成的中底最初可以经由本文所述的膨胀过程中的一个膨胀过程而膨胀至中间尺寸,该中间尺寸大于阴模的尺寸但小于中底的最终尺寸。然后可以将具有中间尺寸的形成的中底放置到成型模具中,该成型模具限定最终中底的形状和尺寸(例如,成型模具表示中底将形成于其中的鞋的尺寸)。一旦中底在成型模具中,中底可以膨胀(例如,经由在成型模具内供应至中底的温度和/或压力)至最终尺寸。当最终的中底已经冷却时,可以将限定最终尺寸的所形成的中底从成型模具中移除。
在方法300的一些实施方式中,在步骤306中打印的阴模的缩放版本可以相对于中底的最终或生产意图尺寸以1:1比例因子打印,而不是以相对于中底的最终或生产意图尺寸减小阴模的尺寸的比例因子打印。在这些实施方式中,可以不需要膨胀步骤312,并且在步骤308中供应至阴模的中底材料可以是加载气体的热塑性材料。可以注入气体加载的热塑性材料以至少部分地填充阴模,并且材料可以膨胀以完全填充阴模。
通常,方法200和方法300利用增材制造来打印可以形成具有复杂几何特征的中底的阴模。除了本文描述的脱模技术之外,打印的阴模可以用脱模剂(例如,硅或蜡)处理,以避免阴模与中底材料之间的机械或化学相互作用。替代性地或附加地,中底材料可以包括减少或防止阴模与中底材料之间的粘附的添加剂。
转到图8,在一些实施方式中,在通过方法200或方法300形成中底之后,中底可以在形成之后经历一个或多个后处理步骤。例如,在步骤320中,可以将薄膜真空模制在所形成的中底上。如本文所述,本文所述的技术使得能够形成中底,该中底包括在整个形成的中底中延伸的晶格结构。包括晶格结构可以将开口、空隙、孔口、通道和/或通路引入到所形成的中底中,这可以允许将水分和污垢/其他颗粒引入到中底中。在形成的中底周围真空密封薄膜可以防止水分和污垢/颗粒进入中底。
在一些实施方式中,形成的中底可以放置到在膜层下方真空模制机中。膜层可以限定在约0.1毫米(mm)至约0.6mm之间的厚度。膜层可以由热塑性材料(例如,热塑性聚氨酯、热塑性丙烯酸、热塑性弹性体等)制成。在一些实施方式中,薄膜可以用热活化粘合剂处理,该热活化粘合剂在与模制之前预热膜的温度类似的温度下活化。例如,可以将薄膜加热到约100℃至约160℃之间(例如,通过灯),并且可以在该范围内的温度下将施加至薄膜的热活化粘合剂活化。在一些实施方式中,粘合剂是透明或半透明的,并且不黄化。在一些实施方式中,粘合剂可以是反应性热熔材料或1K热熔材料。
一旦薄膜被加热并且粘合剂被活化,薄膜可以围绕形成的中底缠绕,并且可以施加真空以围绕形成的中底抽吸薄膜。加热的膜可以延伸到形成的中底的开口、空隙、孔口、通道和/或通路中。薄膜通向形成的中底的开口、空隙、孔口、通道和/或通路中的穿透深度可以取决于加热的薄膜的厚度和粘度,并且取决于施加至薄膜的真空的大小。例如,更薄的膜、更高的加热温度、和更强的真空都可以提供更深的穿透深度。当薄膜渗透到形成的中底中并覆盖形成的中底时,活化的粘合剂可以结合至形成的中底,并且如果需要可以在冷却后修整。在薄膜真空模制在形成的中底周围的情况下,可以保护中底免受水分和污垢/颗粒渗透。此外,在一些实施方式中,薄膜还可以用于在真空模制之前将插入到形成的中底中的部件固定。
在一些实施方式中,薄膜可以是透明的,以使使用者能够透过薄膜看到并使所形成的中底的结构可视化。在一些实施方式中,薄膜可以是透明的、半透明的或不透明的,例如纯色或多种颜色。在一些实施方式中,薄膜可以由覆盖所形成的中底的具有不同透射特性的膜的较小部分(例如,透明部分和不透明部分)组成。在一些实施方式中,薄膜可以由单层或多层组成。例如,薄膜可以包括透明的第一膜层和不透明的较小的第二膜层,用以允许中底的一些部分是透明的而中底的其他部分是不透明的。在其中薄膜由多个层组成的实施方式中,薄膜层可以将可拉伸织物夹在薄膜层之间。
在一些实施方式中,薄膜可以是3D模制的或3D预成型的负片(即,成形为接纳所形成的中底的部件),其形成有共模制的柄部或凸耳或者没有共模制的柄部或凸耳。在一些实施方式中,可以在真空模制工艺之前对薄膜进行打印或装饰。替代性地或附加地,激光活化添加剂可以集成到薄膜中并且用于在真空模制工艺之后对中底进行激光装饰。
继续参照图8,在步骤322中,形成的中底可以联接至外底,以形成用于鞋类物品(例如,鞋类物品25)的鞋底组件的一部分。如本文所述,将晶格结构结合到中底中提供了若干性能优点,然而,附接至外底可能给传统胶合工艺增加了难度,传统胶合工艺用于将中底附接至鞋类物品的鞋底组件中的外底。例如,由于在中底包括开口、空隙、孔口、通道和/或通路,因此形成有晶格结构的中底可能不包括同样多的结合表面积。
在一些实施方式中,中底可以包括插入到形成的中底中并用于将中底联接至外底的粘合垫。粘合垫可以被粘合层包围,以能够结合到中底和外底,这导致中底与外底之间的结合。例如,阴模可以被设计成在中底的底侧(即,面向外底的一侧)中形成腔体,粘合垫可以插入该腔体内。腔体可以由凹入到中底的底侧中的连续表面形成,以确保粘合垫与中底以及外底形成良好的结合。粘合垫的外表面(即,面向外底的表面)构造成结合至外底的内表面并且将中底联接至外底。
在一些实施方式中,粘合垫可以沿着中底的底侧设置在选择性位置处。例如,粘合垫可以放置在特定的高磨损区域中比如中底的前脚区域34、脚跟区域38,并且/或者放置在使用者穿着鞋类物品时可以放置使用者的大脚趾的区域下方。在其他实施方式中,粘合垫可以沿着形成的中底的底侧以预定图案选择性地布置。
在一些实施方式中,在步骤210中将阴模从形成的中底释放之前,在步骤322中外底可以联接至中底。在这些实施方式中,由粘合垫提供的中底与外底之间的粘合剂结合需要抵抗用于将阴模从形成的中底释放的释放机构。例如,粘合剂结合在用于溶解阴模并释放所形成的中底的溶剂的存在下可以是不溶的。
在一些实施方式中,在步骤322中的介于中底与外底之间的联接可以替代性地或附加地经由使用从外底的内表面向上延伸(即,朝向中底)的突起或销来实现,并且中底可以包括形成在中底中的配合凹部,该配合凹部构造成接纳从外底延伸的突起或销。外底中的销与形成中底中的凹部的表面之间的配合可以提供外底与中底之间的机械联接。
在一些实施方式中,中底可以形成有腔体,该腔体的尺寸被设计成接纳从外底突出的凸耳。在这些实施方式中,外底和中底可以在步骤208或步骤308期间一起形成,并且在步骤322中的介于外底与中底之间的联接可以在步骤208或步骤308期间同时发生。
图9至图13示出了由阳模型形成阴模和随后制造中底的一部分的一个实施方式,如本文参考方法200和方法300所述的那样。具体参照图9,示出了中底的阳模型350的一部分。阳模型350的该部分可以表示来自贯穿阳模型350延伸的晶格结构的单位晶胞352的二维截面。也就是说,单位晶胞352可以限定三维形状,该三维形状在阳模型的整个体积上以平铺图案重复以限定晶格结构。
通常,阳模型350的部分可以包括实体积的至少一个区域,其限定几何形状或表面并且导致在所形成的中底中形成孔口、开口、空隙、通道或通路。在所示实施方式中,阳模型350的部分包括由模型中底材料356包围的多个互连孔口354。图9至图13中所示的多个互连孔口354的数量和取向并不意味着限制,并且由阳模型350的部分内的单位晶胞352限定的特定图案可以被定制成包括以特定取向设置在单位晶胞内的任何数量的孔口。此外,在图9中示出为在同一平面中的孔口354的数量也可以根据单位晶胞352的设计而变化。
在所示实施方式中,多个互连孔口354限定由内表面358限定的大致圆形形状。内表面358可以限定边界,在该边界内,阳模型350的部分可以限定空体积、腔体或空隙(即,在形成的中底中不存在材料)。多个互连孔口354可以通过一个或多个部段360连接。在所示实施方式中,部段360是中空的,或者限定空体积,类似于多个互连孔口354。图9至图13中的部段360上的虚线指示部段在与图9至图13中所示的二维截面不同的平面中连接多个互连孔口354。在一些实施方式中,部段360可以沿着阳模型350沿着一个或多个公共平面连接多个互连孔口354。
在一些实施方式中,多个互连孔口354可以限定不同的形状。例如,多个互连孔口354可以限定三角形、球形、正方形、矩形、菱形、五边形、六边形和/或任何其他多边形形状。在一些实施方式中,多个互连孔口354可以包括相同单位晶胞内的不同形状的孔口。在一些实施方式中,多个互连孔口354可以与部段360组合以形成在单位晶胞中形成的一个或多个表面(例如,形成螺旋图案的相对的极小曲面),所述一个或多个表面限定穿过阳模型350的孔口、开口、空隙、通道或通路,如本文将描述的那样。
参照图9和图10,在阴模的生成期间,阳模型350的部分可以用填充物体积362覆盖。在所示实施方式中,填充物体积362限定与阳模型350的周边大致相同的形状。在一些实施方式中,填充物体积362可以限定大于阳模型350并且封围阳模型350的形状(例如,长方体)。
为了从阳模型350的一部分生成阴模型的一部分,可以根据阳模型350的一部分减去填充物体积362。从图10转到图11,示出了阴模型364的一部分,并且是根据阳模型350的一部分减去填充物体积362的结果。通常,阳模型350中的填充物体积362与模型中底材料356之间的重叠体积可以导致阴模型364中的空体积区域(例如,空隙、腔体、孔口、通道等),并且填充物体积362与阳模型350之间没有重叠体积的区域(即,填充物体积362与多个互连孔口354和部段360之间的交集)可以导致阴模型364中的实体积区域。以这种方式,例如,阴模型364可以在阳模型350限定实体积的地方限定空体积,并且阴模型364可以在阳模型350限定空体积的地方限定实体积。阴模型364的这些特性使其能够用作模具的设计,该模具可以填充有材料并形成具有反映阳模型350的设计的中底。
然后,阴模型364的部分可以用作设计,以使用增材制造系统逐层打印阴模的实体版本(参见图20)。转到图12,一旦基于阴模型364打印阴模366,阴模366可以被供应有中底材料370。通常,根据本公开形成的阴模可以包括实心表面(例如,填充有材料),该实心表面构造成在形成的中底中形成孔口。在一些实施方式中,阴模可以包括多个互连表面或形状,所述多个互连表面或形状构造成在形成的中底中形成多个互连孔口、开口、空隙、通道或通路。在所示实施方式中,阴模366的部分包括多个互连实心表面368。多个互连表面368可以限定与多个互连孔口354和与所述多个互连孔口354连接的部段360的尺寸和形状相符合的形状和尺寸。
本文参考方法200和方法300对供应中底材料的过程进行描述。在所示实施方式中,中底材料370可以包围阴模366。一旦中底材料370围绕阴模366设置,阴模366就可以根据参考方法200和方法300所描述的技术而从形成的中底371释放。图13示出了基于阳模型350而形成的成形中底371的一部分。阳型中底371的一部分包括多个互连孔口354和与所述多个互连孔口354连接的部段360。
通常,阳模型350的设计可以复制到形成的中底372中,如图9至图13所示。以这种方式,例如,阳模型350可以被设计成包括任何形状和结构。由于由增材制造系统提供的设计自由度,阳模型350的形状和结构的复杂性不受阴模366的打印的限制。
阳模型内的单位晶胞的几何特征不限于互连形状,如图9至图13所示。在一些实施方式中,阳模型可以包括互连表面(例如,螺旋的极小曲面),所述互连表面组合以限定穿过阳模型并由此在形成的中底中的一个或多个孔口、通道或通路。例如,图14至图18示出了由阳模型形成阴模以及随后制造中底的一部分的另一实施方式,如本文参考方法200和方300所述的那样。
具体参照图14,示出了中底的阳模型372的一部分。阳模型372的部分可以表示来自贯穿阳模型372延伸的晶格结构的单位晶胞374的二维截面。也就是说,单位晶胞374可以限定三维形状,该三维形状在阳模型的整个体积上以平铺图案重复以限定晶格结构。
通常,阳模型372的部分可以包括实体积的至少一个区域,其限定几何形状或表面并且导致在所形成的中底中形成孔口、开口、空隙、通道或通路。在所示实施方式中,阳模型372的部分包括实体积例如互连表面或者包括由模型中底材料378围绕的多个互连表面376。图14至图18中所示的互连表面376的数量和取向并不意味着限制,并且由阳模型372的部分内的单位晶胞374限定的特定图案可以被定制成包括以特定取向设置的任何数量的表面。此外,在图14中被图示为在同一平面中的表面376的数量(指示表面在平面外的虚线边界线)也可以根据单位晶胞374的设计而变化。应当理解的是,图14中所示的多个互连表面376可以不是离散的,并且可以由在整个阳模型372中以重复图案延伸的连续表面形成。因此,图14中的互连表面376可以由在整个阳模型372中以预定图案扩展的单个互连表面形成。还应当指出的是,图14中的各个表面的外观是由于所示的是平面视图。
在所示实施方式中,互连表面376限定交替弯曲形状。在一些实施方式中,多个互连表面376可以限定极小曲面,该极小曲面组合以形成螺旋结构或图案。例如,互连表面376可以是在整个阳模型372中形成螺旋的周期性极小曲面(例如,三重周期性极小曲面)。
互连表面376可以限定边界,阳模型372的部分可以在该边界内限定空体积、腔体、通道、通路或空隙(即,在形成的中底中不存在材料)。例如,互连表面376可以勾勒出延伸穿过阳模型372的一个或多个互连通道或通路,从而导致形成的中底的部分也包括一个或多个互连通道或通路。在所示实施方式中,互连表面376限定一个或多个通道或通路380,所述一个或多个通道或通路380延伸穿过模型中底材料378或者限定模型中底材料378内的空体积。在一些实施方式中,一个或多个通道或通路380可以由延伸穿过阳模型372的单个互连通道或通路形成。替代性地,一个或多个通道或通路380可以包括在整个阳模型372中延伸和连接的多个互连通道和通路380。
参照图14和图15,在阴模的生成期间,阳模型372的部分可以用填充物体积382覆盖。在所示实施方式中,填充物体积382限定与阳模型372的周边大致相同的形状。在一些实施方式中,填充物体积382可以限定大于阳模型372并且封围阳模型372的形状(例如,长方体)。
为了从阳模型372的一部分生成阴模型的一部分,可以根据阳模型372的一部分减去填充物体积382。从图15转到图16,示出了阴模型384的一部分,并且是根据阳模型372的一部分减去填充物体积382的结果。通常,阳模型372中的填充物体积382与模型中底材料378之间的重叠体积可以导致阴模型384中的空体积区域(例如,空隙、腔体、孔口、通道、通路等),并且填充物体积382与阳模型372之间没有重叠体积的区域(即,填充物体积382与一个或多个通道或通路380之间的交集)可以导致阴模型384中的实体积区域。以这种方式,例如,阴模型384可以在阳模型372限定实体积的地方限定空体积,并且阴模型384可以在阳模型372限定空体积的地方限定实体积。阴模型384的这些特性使其能够用作模具的设计,该模具可以填充有材料并形成具有反映阳模型350的设计的中底。
然后,阴模型384的部分可以用作设计,以使用增材制造系统逐层打印阴模的实体版本(参见图20)。转到图17,一旦基于阴模型384打印阴模386,阴模386可以被供应有中底材料390。通常,根据本公开形成的阴模可以包括实心表面(例如,填充有材料),该实心表面构造成在形成的中底中形成孔口、通路或通道。在一些实施方式中,阴模可以包括一个或多个互连表面或形状,所述一个或多个互连表面或形状构造成在形成的中底中形成一个或多个互连的孔口、开口、空隙、通道或通路。在所示实施方式中,阴模386的一部分包括一个或多个实心互连部段392。在一些实施方式中,一个或多个实心互连部段392可以由在整个阴模中延伸的单个连续互连部段形成。在一些实施方式中,一个或多个实心互连部段392可以由多个实心部段形成。在任何情况下,实心互连部段392可以限定与互连表面376的形状相对应的外表面。例如,实心互连部段392的外表面可以限定极小曲面(例如,周期性极小曲面或三重周期性极小曲面)。
本文参考方法200和方法300对供应中底材料的过程进行描述。在所示实施方式中,中底材料390可以包围阴模386。一旦中底材料390围绕阴模386设置,阴模386就可以根据参考方法200和方法300所描述的技术而从形成的中底394释放。图18示出了基于阳模型372而形成的成形的中底394的一部分。形成的中底394的一部分包括形成在其中的互连表面376和由互连表面376形成的伴随的一个或多个通道或通路380。
图19和图20示出了根据本公开的可以用于设计和打印模具的模具生成系统400的一个实施方式。模具生成系统400可以包括控制器402和打印头404。控制器402可以包括具有存储器的处理器,该存储器包括由处理器执行的指令。控制器402可以与打印头404通信,并且控制器402可以配置成指示打印头404以预定模式逐层地沉积材料。在一些实施方式中,控制器402和打印头404可以一体化到增材制造系统406中(参见图20)。在一些实施方式中,控制器402可以与打印头404分离,但与打印头404通信。
在一些实施方式中,控制器402可以配置成设计或接纳包括中底的阳模型的文件。例如,控制器402可以与监视器405通信,监视器405允许使用者可视化和设计中底的阳模型。在某些实施方式中,控制器402可以基于输入至控制器402的现有物理中底的3D扫描而生成中底的阳模型。替代性地或附加地,控制器402可以响应于包括与终端使用者身体特征有关的信息的输入数据而生成中底的阳模型。例如,输入至控制器402并用于设计和生成阳模型的身体特征可以包括终端使用者体重、终端使用者步态、和/或终端使用者在站立、步行和/或跑步期间测量的脚压图。
无论控制器402如何生成中底的阳模型,控制器402都可以根据本文所述的方法和技术基于阳模型而生成阴模型。阴模型可以从控制器402输出至增材制造系统406。例如,阴模型可以是3D打印格式(例如STL文件),并且增材制造系统406的打印头404可以基于阴模型逐层打印阴模(参见图20)。在任何情况下,可以根据方法200和方法300以及参照图9至图18所描述的示例性实施方式将打印头404配置成打印阴模。.
具体参照图20,打印头404可以封围在壳体408内,壳体408对构建床或构建平面410进行支承。在一些实施方式中,构建床410可以填充有中底材料(例如,呈粉末或颗粒形式),并且打印头404可以配置成逐层地粘合、熔合和/或熔化构建床410中的中底材料,以打印阴模412。阴模412可以包括本文所述的用于阴模型和阴模的任何几何结构、晶格结构、单位晶胞、表面和/或形状,其可形成本文所述的用于阳模型和形成的中底的任何几何结构、晶格结构、单位晶胞、表面和/或形状。在所示实施方式中,阴模412可以包括一个或多个具有限定极小曲面(例如,周期性极小曲面或三周期性极小曲面)的外表面的实心互连部段392,所述极小曲面在形成的中底中形成螺旋图案。
如方法200和方法300中所述,一旦打印出阴模,该阴模可以固定在模架内。转到图21,阴模412可以放置在模架414内。在所示实施方式中,模架414限定大致矩形棱柱形状。在其他实施方式中,模架414可以限定由用于从阴模412形成中底的成形技术所要求的任何形状。
模架414包括凹入模架414的顶表面418中的基部凹部416。在所示实施方式中,基部凹部416可以包括限定矩形形状的周边边缘417。在另一实施方式中,周边边缘417可以限定出与阴模412的外周边相符合的形状(参见图22)。在一些实施方式中,基部凹部416的尺寸可以被设计成在阴模412的外周边与基部凹部416的周边边缘417之间提供预定的间隙420(参见图23A)。如方法200和方法300中所述,间隙420可以为中底材料在成型工艺中进行填充(溢料)提供空间,并且有助于防止空气在成型工艺期间被截留。
在一些实施方式中,阴模412的外周边与基部凹部416的周边边缘417之间的预定间隙420可以构造成形成封闭的外壁或表面(例如,由实心材料形成的壁或表面,该实心材料没有孔口或通道延伸穿过)。例如,预定的间隙420可以为中底材料提供围绕阴模412流动的空间,并且可以促使形成围绕所形成的中底的周边的实心侧壁。实心侧壁可以封围由阴模412在中底中形成的晶格结构、晶格图案、孔口、开口、槽道、通道或其他结构,并且防止碎屑进入所形成的中底。
在一些实施方式中,如图23B所示,预定间隙420可以包围阴模412的所有外表面以形成围绕所形成的中底的实心外壁,除了至少一个开口或通道可以设置在预定间隙中。例如,阴模412可以包括实心杆或销421,该实心杆或销421导致穿过实心外壁的开口或通道的形成。在所示实施方式中,实心杆或销421形成在阴模412的上表面中。在其他实施方式中,实心杆或销421可以形成侧表面或底表面中的一者或更多者。无论实心杆或销421的取向如何,所形成的中底可以通过实心外壁在所有表面上封围,但穿过实心外壁中的至少一个实心外壁所形成的开口或通道除外。在实心外壁中的至少一个实心外壁中形成的开口或通道可以提供用于从形成的中底移除阴模412的出口(例如,在形成阴模412的材料被化学、机械或热分解之后)。在一些实施方式中,沿着阴模412的顶表面形成的预定间隙420可以由放置于模架414顶部的盖426(参见图426)提供。
在一些实施方式中,沿着阴模416的底表面在模架414与阴模416之间形成的预定间隙420的尺寸可以被设计成接纳外底。例如,形成在阴模416的底表面与模架414之间的预定间隙420的形状和尺寸(例如,基部凹部416的上表面)可能与外底相符合。在一些实施方式中,外底可以形成有与所形成的中底相匹配的几何特征(例如,晶格结构、孔口、通道、槽道等),以确保外底与所形成的中底接合并可以附着于所形成的中底。
如方法200和方法300中所述,在一些实施方式中,阴模可与模架一体化打印。图24和图25图示了其中阴模412和模架414形成为整体式部件的实施方式。例如,打印头404可以同时逐层打印阴模412和模架414。组合的阴模412和模架414可以插入支承框架422中。支承框架422可以至少部分地封围模架414。例如,在图示的实施方式中,支承框架422可以封围模架414的除顶表面418之外的所有外表面。通常,支承框架422可以构造成避免在处理期间或者在形成过程期间损坏阴模412和模架414。
在一些实施方式中,模架414可以包括设置在模架414内部的储存器424,如图26和图27所示。无论否将阴模412和模架414制成整体式部件,储存器424都可以设置在模架414内。在所示实施方式中,储存器424限定了模架414中的腔体,多余的中底材料可以在成型工艺期间在该腔体内流动。在所示实施方式中,储存器424限定了大致矩形棱柱腔,并且从阴模412的一侧延伸。在一些实施方式中,储存器424可以围绕阴模412的周边延伸,并且可以根据需要限定任何形状。
转到图28,在一些实施方式中,在为阴模412供应中底材料之后,阴模412和模架414可以由盖板426封围。在一些实施方式中,盖板426可以夹紧至模架414和/或支承框架422。在所示实施方式中,盖板426限定了与模架414类似的形状。在其他实施方式中,盖板426可以限定与阴模412的外周边相似的形状。
如本文关于步骤320所描述的,在一些实施方式中,薄膜可以真空模制在所形成的中底上。图29和图30图示了具有膜430的所形成的中底428的实施方式,该膜430可以在通过方法200或方法300形成之后真空模制在中底428上。在图29的实施方式中,膜430可以模制到中底428上,使得膜430与中底428的外表面432相符合并接合。
在一些实施方式中,膜430可以不与中底428的外表面432连续接合。例如,膜430可以部分地延伸到开口、空隙、孔口、通道和/或通路434中,该开口、空隙、孔口、通道和/或通路434沿着中底428的外表面432延伸或者形成在中底428的外表面432中。换句话说,膜430对开口、空隙、孔口、通道和/或通路434的渗透深度可以由真空模制工艺的性能所控制。
如本文关于步骤322所描述的,在一些实施方式中,形成的中底可以联接至外底。图31至图33图示了一个或多个粘合垫436的使用,所述一个或多个粘合垫436构造成将所形成的中底428联接至外底438。粘合垫436可以被粘合层包围,以能够结合至中底428和外底438。在一些实施方式中,如图31所示,粘合垫436可以设置在特定的高磨损区域比如前脚区域(参见例如前脚区域34)、脚跟区域(参见例如脚跟区域38)、和/或在使用者穿着鞋类物品时使用者的大脚趾可以放置的区域下方。在其他实施方式中,如图32所示,粘合垫436可以选择性地沿着形成的中底428的底侧440以预定图案布置。
具体参照图33,在某些实施方式中,阴模可以设计成在中底428的底侧440(即,面向外底的一侧)中形成腔体,粘合垫436可以插入该腔体中。粘合垫436中的每个粘合垫均可以被接纳在相应的腔体442内。腔体442可以由连续表面444形成,该连续表面444凹入中底428的底侧440中,以确保粘合垫与中底428以及外底438形成良好的结合。粘合垫436的外表面446(即,面向外底438的表面)构造成结合至外底438的内表面448并将中底428联接至外底438。
在一些实施方式中,除了粘合剂结合之外,或者作为粘合剂结合的替代,所形成的中底可以包括与外底的机械联接。例如,图34示出了一个实施方式,其中外底438包括从外底438的内表面448向上延伸(即,朝向中底)的多个销450,并且中底428可以包括形成在其中的配合凹部452,该配合凹部452构造成接纳从外底438延伸的销450。外底438中的销450与形成中底428中的凹部452的表面之间的配合可以在外底438与中底428之间提供机械联接。在一些实施方式中,销450和配合凹部452可以限定这样的几何形状,即:该几何形状禁止或防止销450在不施加过大的力的情况下从凹部452移除。例如,图35示出了一个实施方式,其中销450的端部包括构造成被接纳在凹部452内并抑制或防止外底438与中底428断开联接的塞454。
如本文所述,方法200和方法300使阴模能够通过增材制造系统打印,并且鞋类物品的中底可以由阴模形成。图36至图38图示了可以通过方法200或方法300形成的中底500的一个实施方式。在一些实施方式中,中底500可以形成并制成鞋类物品(例如鞋类物品25)。
通常,用于形成中底500的阴模可以包括一个或多个实心的互连表面或部段,其导致在中底500中形成一个或多个开口、空隙、孔口、通道和/或通路。在所示实施方式中,中底500包括具有由互连的极小曲面或部段506形成的单位晶胞504的晶格结构502。通常,形成在中底500中的晶格结构502可以限定由互连的极小曲面或部段506形成并且延伸贯穿中底500的一个或多个开口、空隙、孔口、通道和/或通路508。在所示实施方式中,晶格结构502限定了包括三重周期性极小曲面的螺旋结构。通常,由于形成在晶格结构502上的尖锐边缘的减少,使用微分几何形状(例如,螺旋形)可以减少沿着中底500形成的应力集中,这可以例如在中底500中提供改进的缓冲性能。
在一些实施方式中,根据本公开的模具可以经由增材制造由砂材料或蜡材料形成。例如,根据本公开的模具可以经由增材制造工艺逐层形成,并且模具可以包括在形成的中底中形成一个或多个开口、空隙、孔口、通道或通路的一个或多个表面或部段。在一些实施方式中,模具可以由砂材料逐层打印,砂材料可以包括添加至砂材料以将砂颗粒粘结在一起的粘结剂(例如,聚合物或树脂)。在一些实施方式中,由蜡材料或砂材料逐层打印的模具可以包括连接至一个或多个周边部段的内部支承部段或外部支承部段。在一些实施方式中,打印的砂模具或打印的蜡模可以根据方法200或方法300形成为阴模。
图39示出了可以根据本公开形成的砂模550的一个实施方式。在所示实施方式中,砂模550可以包括形成在砂模550的第一(例如,上)侧部554上的多个垫552并包括延伸贯穿砂模550的多个通道556。在一些实施方式中,垫552可以导致在鞋类物品(例如,鞋类物品25)的中底或另一部件中形成类似形状的腔体。在所示实施方式中,多个通道556可以由一个或多个互连表面558形成。互连表面558可以在形成的中底中或者在形成的中底的一部分中形成晶格结构。互连表面558可以限定阳结构,该阳结构可以导致在形成的中底中或者在中底的一部分中形成一个或多个开口、空隙、孔口、通道或通路(参见图42)。
转到图40和图41,图39的实施方式被示出为形成为中底566的至少一部分。例如,如图40所示,中底材料568可以被供应至砂模550的第一表面554,并且中底材料568可以填充砂模550。在一些实施方式中,中底材料可以是树脂泡沫或聚合物材料(例如,聚氨酯或聚氨酯泡沫)。在砂模550已经从中底566的成形部分移除之后,中底566的所得部分在图41中示出。在一些实施方式中,砂模550可以从形成的中底566机械地(例如,刷擦)和/或化学地(例如,溶剂)移除。如图41所示,中底566的一部分包括由砂模550中存在的互连表面558形成的一个或多个互连的开口、空隙、孔口、通道或通路570。一个或多个互连的开口、空隙、孔口、通道或通路570可以被围绕并形成在所形成的中底566的一个或多个互连的表面572内。
图42示出了可以根据本公开形成的砂模560的另一实施方式。在所示实施方式中,砂模560限定了大致为中底形状的腔体562,并且可以包括侧向延伸横过腔体562的多个梁或部段564。在所示实施方式中,多个梁或部段564可以限定具有由多个梁或部段564限定的不同的直径的大致筒形形状。梁或部段564可以在砂模560中限定实体积,该实体积可以促成在所形成的中底中形成一个或多个开口、空隙、孔口、通道或通路(参见图41)。例如,在模制过程期间,可以将中底材料(例如,树脂泡沫、聚合物泡沫、聚氨酯泡沫等)注入或浇注到砂模560的腔体562中,并且中底材料可以围绕由梁564限定的实体积形成,使得在所形成的中底中形成具有相应变化直径的类似形状的通道或槽道(例如,空体积)。
在所示实施方式中,梁或部段564从腔体562的外侧部563侧向延伸横过腔体562通向腔体562的内侧部565。梁或部段564从腔体562的后远端端部567至介于后远端端部567与前远端端部569之间的位置设置在腔体562内。以这种方式,例如,腔体562可以限定没有梁或部段564的空区域571。在所示实施方式中,空区域571设置成与腔体562的前远端端部569相邻(例如,在使用者的脚趾可以设置在形成的中底上的区域中)。在一些实施方式中,梁或部段564可以从后远端端部567到前远端端部569纵向地设置在腔体562上方,而没有空区域。在一些实施方式中,空区域571可以沿着腔体562设置在不同的位置。例如,空区域571可以邻近后远端端部567设置(例如,设置在其中使用者的脚跟可以设置在形成的中底上的区域中)。
图43和图44示出了可以根据本公开形成的砂模572的另一实施方式。在所示实施方式中,砂模572限定了中底的大致形状的腔体573。腔体573由围绕腔体573延伸的周边表面574和凹入砂模572的顶表面576中以限定腔体573的深度的底表面575限定。周边表面574围绕腔体573延伸以限定内侧部577、外侧部578、后远端端部579和前远端端部580。
砂模572包括支承部段或梁581和多个周边部段或梁582。支承梁581以弯曲形状沿着腔体从邻近后远端端部579的位置纵向延伸至邻近前远端端部580的位置。周边梁582中的每个周边梁均连接在支承梁581与周边表面574或底表面575中的一者之间。在所示实施方式中,周边梁582中的每个周边梁均限定具有沿着周边梁582纵向限定的逐渐变化的直径的大致截头圆锥形状。例如,周边梁582中的每个周边梁可以在从支承梁581朝向周边表面574或底表面575的方向上限定逐渐增大的直径。在一些实施方式中,周边梁582中的每个周边梁可以限定大致恒定的直径。在一些实施方式中,周边梁582的一部分可以限定大致恒定的直径,并且周边梁582的剩余部分可以限定逐渐变化的直径。
通常,支承梁581可以支承每个周边梁581的与周边表面574或底表面575相对设置的端部。在所示实施方式中,周边梁582连接在支承梁581和周边表面574的内侧部577、支承梁581和周边表面574的外侧部578、支承梁581和周边表面574的后远端端部579、支承梁581和周边表面574的前远端端部580、或者支承梁581和底表面575中的一者或更多者之间。换句话说,周边梁582可以连接至周边表面574周围的各种位置和沿着底表面575的各种位置。在沿着支承梁581的一些位置处,两个或多个周边梁582从支承梁581延伸并连接至周边表面574。在沿着支承梁581的一些位置处,两个或多个周边梁582从支承梁581延伸并连接至底表面575。在沿着支承梁581的一些位置处,一个支承梁从支承梁581延伸并连接至周边表面574,并且另一支承梁从相同位置沿着支承梁581延伸并连接至周边表面。
周边梁582的一部分(例如,两个或多个)可以在沿着周边表面574的相同高度(即,底表面575与周边表面574上的其中周边梁582连接的位置之间的距离)处连接至周边表面574。周边梁582的一部分(例如,两个或多个)可以在沿着周边表面574的不同高度处连接至周边表面574。
通常,支承梁581和周边梁582在砂模572中限定实体积,这导致在所形成的中底中形成空体积(例如,一个或多个开口、空隙、孔口、通道、槽道或通路)。例如,在模制过程期间,可以将中底材料(例如,树脂泡沫、聚合物泡沫、聚氨酯泡沫等)注入或浇注到砂模572的腔体573中,并且中底材料可以围绕由支承梁581和周边梁582限定的实体积形成,使得在形成的中底中形成多个类似形状的孔口、通道或槽道。形成在中底中的孔口、通道或槽道可以延伸至并穿过所形成的中底的周边表面(即,由中底材料形成的中底的表面,该表面形成在沿着周边表面574的没有周边梁582的区域中)。
在一些实施方式中,分段蜡模可以由蜡材料逐层打印,并且然后用中底材料包覆成型,以形成中底或者具有组合的中底和外底的中底组件。
图45示出了可以根据本公开形成的蜡模600的一个实施方式。蜡模600包括多个互连部段602。在所示实施方式示例中,多个部段602包括多个周边部段604和侧向设置在多个周边部段604之间的多个内部部段606。多个周边部段604可以各自包括内部部分608和外部部分610。内部部分608可以在朝向由蜡模600限定的纵向轴线612侧向向内的方向上延伸。外部部分610可以在侧向远离纵向轴线612的方向上(例如,在朝向蜡模的外周边的方向上)延伸。外部部分610可以组合以限定蜡模600的外周缘或周边。
在所示实施方式中,内部部分608限定其中两个尖头朝向纵向轴线612延伸的大致叉状形状,并且外部部分610限定其中两个尖头朝向蜡模600的周边向外延伸的大致叉状形状。在其他实施方式中,内部部分608和/或外部部分610可以限定替代形状(例如,单叉或多于两个叉)。在所示实施方式中,内部部段606彼此互连以沿着蜡模600形成连续的支承结构。内部部段606可以延伸出并且连接至多个周边部段604中的一个或多个周边部段。以这种方式,例如,内部部段606可以为周边部段604提供支承并且促进蜡模600的整体结构完整性。
转到图46,在形成中底或中底组件之前,蜡模600可以放置在模架614内,模架614被设计成封围蜡模600。蜡模600与模架614的组合可以构造成使中底或中底组件成形。在所示实施方式中,外部部分610与模架614接合。以这种方式,例如,模架614可以将蜡模600固定在其中,并且防止或抑制多个部段602在模制过程期间移位。
在模制过程期间,中底材料(例如,树脂泡沫、聚合物泡沫、聚氨酯泡沫等)可以被注入或浇注到模架614中和蜡模600上。换句话说,中底材料可以围绕蜡模600包覆模制以形成中底或中底组件。一旦中底材料冷却,所形成的中底或中底组件可以被加热到高于蜡模600的熔点但低于所形成的中底或中底组件的熔点的温度。蜡模600然后可以熔化掉,并且形成的中底或中底组件616可以保留(参见图47至图49),并且可以组装成鞋类物品(例如,鞋类物品25)。在一些实施方式中,从蜡模600熔化的蜡可以被收集并重新用于打印另一蜡模。
通常,部段602可以在蜡模600中限定实体积,该实体积在形成的中底616中形成孔口、开口、通道或槽道。例如,当中底材料围绕由部段602限定的实体积形成并且蜡模600的部段602随后熔化掉时,形成的中底可以包括多个孔口、槽道或通道618,其形状和尺寸与蜡模600的部段602相符合(参见图47和图48)。
在一些实施方式中,模架614的底表面可以包括空体积,该空体积与中底一体地形成鞋底。例如,如图49所示,形成的中底616包括与中底616一体地形成的鞋底部分620。
图50和图51示出了根据本公开的中底650的实施方式。在一些实施方式中,中底650可以由根据方法200或方法300逐层打印的阴模形成。在一些实施方式中,中底650可以由砂模(例如,砂模572)或蜡模(例如,蜡模600)形成。在一些实施方式中,中底650可以由砂模(例如,砂模572)或蜡模(例如,蜡模600)形成,该砂模或蜡模经由方法200或方法300从阳模型作为阴模逐层打印。在一些实施方式中,中底650可以由树脂或塑料模具形成,该树脂或塑料模具经由方法200或方法300从阳模型作为阴模逐层打印。
中底650包括本体652,本体652限定上表面654、底表面656和周边表面658。本体652还限定内侧部659、外侧部660、后远端端部662和前远端端部664。在所示实施方式中,本体652包括第一内部切口664、第二内部切口666、延伸穿过本体652的多个孔口、槽道或通道668、以及设置在第一内部切口664与第二内部切口666之间的中间部分669。第一内部切口664由第一内部表面665限定,并且第二内部切口666由第二内部表面667限定。第一内部切口664和第二内部切口666在内部设置在本体652上,并且可以限定大致椭圆形形状。例如,第一内部切口664和第二内部切口666不延伸至周边表面658或者不与周边表面658相交。在所示实施方式中,第一内部切口664和第二内部切口666从上表面654延伸穿过本体652通向底表面656。第一内部切口664邻近本体652的前远端端部664设置。例如,第一内部切口664可以延伸穿过由本体652限定的前脚区域的一部分和中脚区域的一部分。第二内部切口666邻近本体652的后远端端部666设置。例如,第二内部切口666可以延伸穿过由本体652限定的中脚区域的一部分和脚跟区域的一部分。
在所示实施方式中,本体652的上表面654限定不间断的表面区域,在该不间断的表面区域中,通道668不延伸穿过上表面654。在一些实施方式中,通道668可以延伸穿过上表面654。在所示实施方式中,通道668延伸至并延伸穿过底表面656和周边表面658。例如,通道668中的一个或多个通道从第一内部表面665延伸至周边表面658的内侧部659,通道668中的一个或多个通道从第一内部表面665延伸至周边表面658的外侧部660,并且通道668中的一个或多个通道从第一内部表面665延伸至底表面656。类似地,通道668中的一个或多个通道从第二内部表面667延伸至周边表面658的内侧部659,通道668中的一个或多个通道从第二内部表面667延伸至周边表面658的外侧部660,并且通道668中的一个或多个通道从第一内部表面665延伸至底表面656。
转到图52至图55,中间部分669可以包括在后远端端部662与前远端端部664之间的方向上延伸穿过中间部分669的支承通道670。在一些实施方式中,支承通道670可以由砂模572的支承梁581形成。在一些实施方式中,支承通道670可以由蜡模600的内部部段606形成。通道668中的一个或多个通道可以延伸穿过中间部分669。例如,通道668中的一个或多个通道从支承通道670延伸至底表面656,通道668中的一个或多个通道从支承通道670延伸至周边表面658的内侧部659,并且通道668中的一个或多个通道从支承通道670延伸至周边表面658的外侧部660(参见图54和图55)。
通常,当与被阻止形成有复杂的几何特征的常规中底相比时,通过根据方法200的阴模、根据方法300的阴模、蜡模、或砂模、或其组合在所形成的中底中形成孔口、通道或槽道可以提供改善的重量性能和改善的缓冲性能。
图56示出了根据本公开的中底700的实施方式。在一些实施方式中,中底700可以由根据方法200或方法300逐层打印的阴模形成。在一些实施方式中,中底700可以由砂模或蜡模形成。在一些实施方式中,中底700可以由砂模或蜡模形成,该砂模或蜡模经由方法200或方法300从阳模型作为阴模逐层打印。在一些实施方式中,中底700可以由树脂或塑料模具形成,该树脂或塑料模具经由方法200或方法300从阳模型作为阴模逐层打印。
在所示实施方式中,中底700包括本体702,本体702限定上侧部704、底侧部706、以及在整个本体702中并且在上表面704与底表面706之间延伸的晶格结构708。本体702还限定内侧部710、外侧部712、后远端端部714和前远端端部716。在所示实施方式中,上表面704限定可变几何结构,该可变几何结构包括第一部分718、第二部分720和第三部分722。第二部分720设置在第一部分718与第三部分722之间。第一部分718从前远端端部716延伸至介于第一部分718与第二部分720之间的相交处。第三部分722从后远端端部714延伸至介于第三部分与第二部分720之间的相交处。在一些实施方式中,第一部分718可以在前脚区域上延伸并且至少部分地延伸到由本体702限定的中脚区域中。在一些实施方式中,第二部分720可以至少部分地在中脚区域上延伸并且延伸到由本体702限定的脚跟区域中。在一些实施方式中,第三部分722可以至少部分地在由本体702限定的脚跟区域上延伸。
第一部分718和第三部分722限定与第二部分720不同的几何结构。例如,第一部分718可以包括第一支承表面724,第一支承表面724具有至少部分地延伸穿过第一支承表面724的多个第一孔口726。多个孔口726以阵列图案布置在第一支承表面724上。类似于第一部分718,第三部分722包括第二支承表面728,第二支承表面728具有至少部分地延伸穿过第二支承表面728的多个第二孔口730。多个第二孔口730以阵列图案布置在第二支承表面728上。第二部分720限定由晶格结构708形成的大致开放的结构。换句话说,在第一部分718上延伸的第一支承表面724和在第三部分722上延伸的第二支承表面728可以不在第二部分720上延伸,并且晶格结构708可以在第二部分720处通过本体702的上侧部704而可见。
在所示实施方式中,晶格结构708包括由互连表面或部段734形成的单位晶胞732,所述互连表面或部段734限定延伸穿过本体702的一个或多个开口空隙、孔口、通道、槽道或通路736。在一些实施方式中,互连表面734可以限定极小曲面。在一些实施方式中,互连表面734可以限定三重周期性极小曲面(例如,螺旋二十四面体)。通常,由于形成在本体702中的尖锐边缘的减少,使用微分几何结构(例如,螺旋二十四面体)可以减少沿着中底700形成的应力集中,这在中底700中提供了改善的缓冲性能。另外,沿着上侧部704限定的可变几何形状在沿着中底700的高的力/压力的区域中提供了附加的支承。例如,第一支承表面724可以为前脚区域(例如,在使用者的脚趾肚下方和/或在使用者的脚趾下方)提供附加的支承,并且第二支承表面728可以为脚跟区域(例如,在使用者的脚跟下方)提供附加的支承。由第一支承表面724和第二支承表面728提供的附加支承可以有助于将施加在其上的压力/力分散或分布在晶格结构708上,并且进一步利用晶格结构708的改善的缓冲性能。
转到图57和图58,根据本公开的模具可以被逐层打印,其具有基于使用者的身体特征或由使用者的身体特征确定的结构。用于形成模具或者用于制造鞋类物品的中底的方法可以包括测量使用者在静止时的身体特征(参见图56)。在一些实施方式中,使用者在静止时的身体特征可以包括由秤800测量的重量。替代性地或附加地,使用者的压力点(例如,使用者的脚的区域上的力)可以由秤800测量,并且使用者的身体可以由成像传感器802扫描。在一些实施方式中,成像传感器802可以是可以捕获使用者身体轮廓的2-D相机,并且控制器804可以处理轮廓以确定使用者身高和其他几何特征(例如,腿长、膝盖与臀部之间的距离、膝盖与脚踝之间的距离等)。控制器804可以包括具有存储器的处理器,该存储器包括由处理器执行的指令。在一些实施方式中,成像传感器802可以是3-D相机(例如,飞行时间相机),其可以捕获使用者身体的3D扫描以测量使用者的身高、腿长、膝盖与臀部之间的距离、膝盖与脚踝之间的距离等。由秤800捕获的重量和压力点以及由成像传感器802测量的使用者的身体特征可以被传送至控制器804。
在测量静止时的使用者身体特征之后,使用者可以在压力映射平台806上跑步,并且可以捕获压力映射数据并将其传送至控制器804(参见图58)。替代性地或附加地,成像传感器802可以在使用者在压力映射平台806上跑步时捕获使用者的身体姿势。控制器804可以处理姿势数据以确定使用者在跑步时的步态。可以处理传送至控制器804的静止数据和跑步数据,以定制符合使用者的静止和跑步特性的中底。例如,模具生成系统400(参见图20)可以用于逐层打印模具,该模具包括导致在形成的中底中形成晶格结构或一个或多个孔口、槽道、开口、通道或空隙的实体积。在这些实施方式中,控制器804可以是来自模具生成系统400的控制器402。替代性地,控制器402可以与控制器804通信,并且所测量的静止和运行数据可以从控制器402传送至控制器804。由中底限定的实体积可以在几何上定制(例如,尺寸、形状、密度等)以符合使用者的静止和跑步特征。
一旦模具被打印,中底材料可以被注入或浇注到模具中,并且围绕模具的实体积形成的中底材料可以在中底中形成晶格结构或一个或多个孔口、槽道、开口、通道或空隙。在一些实施方式中,中底可以与鞋底一体地形成。在一些实施方式中,中底可以在形成之后附接至鞋底。组合的中底和鞋底可以组装至鞋面以形成鞋类物品,并且鞋类物品可以提供给使用者。
本文中所描述的实施方式中的任一实施方式可以经修改以包含结合不同实施方式所公开的结构或方法中的任一者。此外,本公开不限于具体示出的类型的鞋类物品。此外,本文公开的任何实施方式的鞋类物品的方面可以被修改以与任何类型的鞋类、服装或其他运动装备一起使用。
如前所述,本领域技术人员将理解的是,虽然上面已经结合特定实施方式和示例对本公开进行了描述,但是本公开不一定限于此,并且许多其他实施方式、示例、用途、修改和与实施方式、示例和用途的偏离旨在由所附权利要求涵盖。本文引用的每个专利和出版物的全部公开内容通过引用并入本文,如同每个这样的专利或出版物通过引用单独并入本文的那样。在所附权利要求中对本发明的各种特征和优点进行了阐述。
工业适用性
鉴于前面的描述,对本公开的许多修改对于本领域技术人员将是明显的。因此,该描述应被解释为仅是说明性的,并且是为了使本领域技术人员能够制造和使用本发明的目的而呈现的。保留落入所附权利要求的范围内的所有修改的专有权利。
Claims (10)
1.一种用于制造鞋类物品的中底的方法,所述方法包括:
生成中底的阳模型,其中,所述阳模型包括限定孔口或通道的空体积区域;
基于所述阳模型创建阴模型;
逐层打印阴模以形成所述阴模型的物理表示,其中,所述阴模包括与所述阳模型中的空体积区域相对应的实体积区域;以及
向所述阴模供应中底材料以形成所述中底,其中,所述中底包括由所述阴模中的实体积区域在所述中底中形成的中底孔口或通道。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述阴模中的实体积区域限定基于所述阳模型中的晶格结构的模具重复图案。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述中底包括具有中底单位晶胞的中底晶格结构,所述中底单位晶胞由所述模具重复图案形成并且包括所述中底孔口或通道。
4.一种用于制造鞋类物品的中底的方法,所述方法包括:
生成中底的阳模型,其中,所述阳模型包括限定孔口或通道的表面;
基于所述阳模型创建阴模型;
逐层打印阴模以形成所述阴模型的物理表示,其中,所述阴模包括与所述阳模型中的孔口或通道相对应的实体积区域;
向所述阴模供应中底材料,使得所述中底材料膨胀遍及所述阴模并填充所述阴模;以及
由在整个所述阴模中膨胀的所述中底材料形成中底,其中,围绕所述实体积区域膨胀的中底材料在所述中底中形成中底孔口或通道。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:
将所述阴模设置在模架内;以及
使用盖板将所述阴模封围在所述模架内。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,所述阴模限定了相对于所述中底的最终尺寸的按比例缩小的尺寸,并且其中,所述按比例缩小的尺寸比所述最终尺寸小约70%至约30%。
7.一种用于制造鞋类物品的中底的方法,所述方法包括:
生成中底的阳模型,其中,所述阳模型包括孔口或通道;
基于所述阳模型创建阴模型;
逐层打印经缩放的阴模以形成所述阴模型的物理表示,其中,所述经缩放的阴模包括与所述阳模型中的孔口或通道相对应的实体积区域,并且其中,所述经缩放的阴模限定了相对于所述中底的最终尺寸的按比例缩小的尺寸;
向所述经缩放的阴模供应中底材料,使得所述中底材料膨胀遍及所述阴模并填充所述阴模;
由在整个所述经缩放的阴模中膨胀和填充的所述中底材料形成中底,其中,围绕所述实体积区域膨胀的中底材料在所述中底中形成中底孔口或通道;以及
将所述中底从所述按比例缩小的尺寸膨胀至所述最终尺寸。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述按比例缩小的尺寸比所述最终尺寸小约70%至约30%。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述阳模型包括晶格结构,所述晶格结构具有限定重复图案的单位晶胞,并且其中,所述重复图案包括所述孔口或通道。
10.一种用于鞋类物品的模具生成系统,所述模具生成系统包括:
打印头,所述打印头配置成逐层地沉积、熔合、熔化或结合材料;以及
控制器,所述控制器与所述打印头通信,所述控制器配置成:
生成中底的阳模型;
基于所述阳模型创建阴模型;并且
指示所述打印头逐层打印经缩放的阴模,以形成所述阴模型的物理表示,其中,所述经缩放的阴模限定了相对于所述中底的最终尺寸的按比例缩小的尺寸,并且
其中,向所述阴模供应中底材料以形成所述中底,并且其中,所述中底从所述按比例缩小的尺寸膨胀至所述最终尺寸。
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