DE102017216944B4

DE102017216944B4 - 3D-gedrucktes Mastermodell

Info

Publication number: DE102017216944B4
Application number: DE102017216944.3A
Authority: DE
Inventors: Joerg Knappworst; Tay Tsyr CHUN
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: US11298854B2; EP3459383B1; US11642817B2; DE102017216944A1; US20190091895A1; EP3459383A1; US20220048222A1

Abstract

Mastermodell (11) für die Herstellung einer Form (71), das Folgendes umfasst:(a) einen ersten Teil (12),(b) einen zweiten Teil (13), der eine texturierte Oberfläche aufweist; wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) trennbar miteinander verbunden sind, und wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) durch additive Herstellung gefertigt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mastermodell für die Herstellung einer Form, insbesondere zum Formen eines Sohlenelements für einen Fußbekleidungsartikel, sowie Verfahren für die Herstellung desselben.
Stand der Technik
Die Textur einer Oberfläche ist wesentlich für das Maß an Griffigkeit, das durch die Oberfläche bereitgestellt wird. Eine glatte Oberfläche wird rutschig sein, vor allem wenn sie nass ist. Eine texturierte Oberfläche ist deshalb eine gängige Methode, um ein bevorzugtes Maß an Griffigkeit zu erreichen. Eine Sohle eines Fußbekleidungsartikels ist z.B. normalerweise texturiert, um die Haftung der Sohle auf dem Boden zu verbessern. Obwohl texturierte Oberflächen häufig für diesen Zweck verwendet werden, stellt die Herstellung einer texturierten Oberfläche tatsächlich mechanisch eine weitaus größere Herausforderung dar als die Herstellung einer glatten Oberfläche.
Eine Sohle oder ein Sohlenelement eines Fußbekleidungsartikels wird normalerweise durch Füllen eines formbaren Materials in eine Form und Aushärten des formbaren Materials hergestellt. Die Textur wird durch Texturieren der Form erreicht. Es ist bekannt, dass eine texturierte Form mittels eines chemischen Ätzverfahrens hergestellt werden kann. Dieses chemische Ätzverfahren ist jedoch arbeitsaufwändig und erfordert große Mengen an Säure und hat deshalb nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt. Für eine verbesserte Griffigkeit wären scharfe Kanten bevorzugt, doch diese können nicht mittels chemischer Ätzung hergestellt werden.
Die US 9 474 327 B2 offenbart die Mastermodellierung einer Sohlenstruktur, die Texturen aufweisen kann, die mittels eines Lasers auf einer oder mehreren Oberflächen gebildet werden. Bei einem Verfahren, das durch die US 9 474 327 B2 offenbart ist, wird jedoch eine unfertige Vorlage für eine Schuhsohlenstruktur hergestellt, und die Textur wird mittels eines Lasers in einem zweiten Schritt geformt. Das Formen einer Textur erfordert deshalb einen weiteren separaten Verfahrensschritt zusätzlich zum Schritt des Formens der unfertigen Vorlage für die Schuhsohlenstruktur. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Vorlage für die Schuhsohlenstruktur beim Verfahrensschritt des Texturierens mit dem Laser beschädigt wird. Da bei diesem Verfahren der Laser nur verwendet wird, um Material zu entfernen, und kein Material hinzufügen kann, ist es mühsam und zeitaufwändig, Texturen herzustellen, die sich von einer Oberfläche nach außen erstrecken, anstelle einer Textur, die in eine Oberfläche eingeritzt ist. Außerdem sei angemerkt, dass mit anderen Materialverarbeitungstechniken wie Fräsen nicht die feinen Texturen erreicht werden können, die für eine optimale Griffigkeit notwendig sind. Die Auflösung kann durch konventionelles Fräsen in der Größenordnung von 1 mm oder mehr erreicht werden.
Die US 9 089 999 B2 offenbart Verfahren für die Herstellung tragbarer Artikel, die Folgendes umfassen: (a) Durchführen eines Scans eines Körperteils eines Benutzers, auf dem der tragbare Artikel getragen wird; (b) Erstellen eines virtuellen Designs eines Formeinsatzes, der ausgebildet ist, um den tragbaren Artikel auf Grundlage des Scans zu formen; (c) Speichern des virtuellen Designs in einer Datei; (d) Fertigen des Formeinsatzes unter Verwendung von Lasersintern, Fused Deposition Modeling und Stereolithographie-Verfahren; (e) Einsetzen des Formeinsatzes in eine Form; (f) Einsetzen eines formbaren Materials in einen Hohlraum, der zumindest teilweise durch den Formeinsatz geschaffen wird; (g) Formen des formbaren Materials, um den tragbaren Artikel herzustellen; und (h) Entnehmen des tragbaren Artikels aus der Form. Der tragbare Artikel kann einen Bereich eines Fußbekleidungsartikels beinhalten, wie beispielsweise einen Bereich einer Schuhsohle. Die Formeinsätze können so geformt werden, dass sie ein Muster oder eine Textur aufweisen, das/die auf der Oberfläche der geformten Artikel erscheint.
Da jedoch der Formeinsatz während des Formens des formbaren Materials verwendet wird, ist der Formeinsatz starkem Verschleiß ausgesetzt aufgrund der rauen Bedingungen, unter denen das Formen notwendigerweise durchgeführt werden muss, wie beispielsweise hohen Temperaturen und hoher Drücke. Im Ergebnis haben die Textur auf der Oberfläche des Formeinsatzes und der Formeinsatz selbst eine kurze nutzbare Lebensdauer, und die Qualität der Textur, die erreicht werden kann, verschlechtert sich jedes Mal, wenn der Formeinsatz benutzt wird, rapide. Außerdem muss der komplette Formeinsatz ersetzt werden, auch wenn sich nur ein Teil der Textur verschlechtert hat.
Des Weiteren sind konventionelle Herstellungstechniken wie Fräsen, Lasertexturieren oder chemisches Ätzen, die durch Entfernen von Material von der Oberfläche einer geformten Komponente durchgeführt werden und bei denen kein neues Material hinzugefügt werden kann, nur bei Texturen wirksam, die einen Einschnitt auf der Oberfläche bilden. Aus diesem Grund entstehen bei konventionellen Herstellungsverfahren große Mengen an Verschnitt, wenn eine Textur geformt wird, die sich von der Oberfläche nach außen erstreckt. Obwohl es möglich wäre, zuerst ein Negativmodell zu formen, das eine Rille aufweist, und dann ein Positivmodell auf dieser Grundlage zu gießen, hätte dies einen zusätzlichen Verfahrensschritt zur Folge und würde die Auswahl geeigneter Materialien einschränken.
Formen aus Metall, die eine texturierte Oberfläche aufweisen, können auch direkt mittels additiver Herstellung gefertigt werden. Die Verwendung additiver Herstellung für die Fertigung großer Metallvolumen ist jedoch sehr langsam und kostenintensiv. Außerdem ist die Auflösung der Textur einer Form aus Metall, die direkt durch additive Herstellung gefertigt wird, oftmals mangelhaft, was eine unzureichende Griffigkeit zur Folge hat.
Es besteht daher erheblicher Bedarf an einem verbesserten Verfahren zum Herstellen einer geformten Komponente, die eine Textur erfordert, das umweltverträglicher, flexibler und zuverlässiger ist und eine Textur von höherer Qualität erzeugt als bestehende Verfahren.
Die DE 35 15 927 A1 richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gegenstandes durch Spritzgießen, zum Beispiel eines Schuhs und umfasst die Ausbildung eines Formstücks durch Überziehen eines Musterstücks des herzustellenden Gegenstands mit einer gießfähigen hitzefesten Gießverbindung, wie zum Beispiel Epoxyharz oder Polyurethan oder Silikongummi.
Die US 3 632 278 A betrifft eine Form zum Formen von Schuhsohlen in situ, die aus einem einzigen gegossenen elastomeren Polyurethanteil mit einer Öffnung auf einer Seite mit einer nach innen vorstehenden Lippe gebildet ist.
Die US 5 580 507 A betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Form aus einem Modell.
Die bUS 6 558 496 B1 etrifft ein Verfahren zur Simulation des Aussehens von einem Gegenstand mit Oberflächentextur, umfassend den Schritt des Auftragens einer strukturierten Haut mit einer Oberflächenstruktur auf einen Prototyp zur Herstellung eines texturierten Prototyps, um damit das Aussehen des Artikels mit Oberflächentextur zu simulieren.
Die WO 2017/ 137 301 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhmodells, umfassend das digitale Bereitstellen von dreidimensionalen Schuhschaftzuschnitten.
Die US 1 960 583 A betrifft Methoden und Mittel zur Herstellung von Formen, insbesondere von Formen zur Verwendung in Formung von Gummiwaren und dergleichen.
Die DE 100 25 804 A1 betrifft ein universelles Werkzeug zur Herstellung von profilierten Körpern insbesondere von originalgetreuen Skulpturen, deren äußere Form auf der Basis eines 3-D-CAD-Datenmodells, das über ein Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt ist, ermittelt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die zugrundeliegende Aufgabe wird erfüllt durch ein Mastermodell für die Herstellung einer Form, das Folgendes umfasst: (a) einen ersten Teil, (b) einen zweiten Teil, der eine texturierte Oberfläche aufweist; wobei der erste Teil und der zweite Teil trennbar miteinander verbunden sind, und wobei der erste Teil und der zweite Teil durch additive Herstellung gefertigt sind.
Ein Mastermodell für die Herstellung einer Form im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das grundlegendste physische Modell, auf dem die Form basiert. Das Mastermodell wird insbesondere für die Herstellung der Form verwendet. Es versteht sich, dass sich der erste Teil und der zweite Teil auf unterschiedliche physische Komponenten beziehen, die trennbar oder untrennbar miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten bezieht sich der Begriff „Teil“ vielmehr auf einen physischen Teil, als lediglich einen anderen Bereich des Mastermodells. Es versteht sich, dass ein Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung mehr als zwei Teile enthalten kann. Das Mastermodell kann beispielsweise einen ersten Teil, einen zweiten Teil und einen dritten Teil enthalten, der eine texturierte Oberfläche aufweist. Die vorliegende Erfindung erfordert lediglich mindestens zwei Teile, von denen mindestens einer eine texturierte Oberfläche aufweist. Der Begriff „geformte Komponente“ bezieht sich im vorliegenden Fall auf ein beliebiges Produkt, das unter Verwendung der Form geformt wird. Der Begriff „Textur“ oder „texturierte Oberfläche“ im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf jegliche Veränderungen der Höhe einer Oberfläche.
Der erste Teil und der zweite Teil, die eine texturierte Oberfläche aufweisen, können durch additive Herstellung gefertigt werden, wie beispielsweise Lasersintern, direktes Metall-Lasersintern, selektives Laserschmelzen, Fused Deposition Modelling (FDM®), Fused Filament Fabrication sowie Stereolithografie. Weitere Einzelheiten zum Verfahren für die Herstellung des Mastermodells sind hier an anderer Stelle zu finden.
Für die Herstellung einer Form mit einer texturierten Oberfläche erfordert der Schritt der Herstellung der Textur mechanische Finesse, und die Textur ist am empfindlichsten gegen Verschleiß. Ein Vorteil des Mastermodells gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Verschleiß, der zwangsläufig aufgrund der rauen Bedingungen beim Formen einer geformten Komponente auftritt, z.B. aufgrund hoher Temperaturen und hoher Drücke während des Formens, im Vergleich zur Verwendung eines Formeinsatzes erheblich reduziert wird. Das liegt zum Teil daran, dass die vorliegende Erfindung die Herstellung einer Form mit einer texturierten Oberfläche aus einem strapazierfähigen Material ermöglicht, wie beispielsweise einem Metall.
Ein Vorteil des Mastermodells gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Form, die eine texturierte Oberfläche aufweist, auf Grundlage des Mastermodells hergestellt werden kann ohne chemisches Ätzen oder Lasertexturieren. Das liegt daran, dass das Mastermodell selbst den zweiten Teil umfasst, der eine texturierte Oberfläche aufweist. Die Form kann beispielsweise direkt oder indirekt auf Grundlage des Mastermodells gegossen werden. Gießen ist ein schnelles, kostengünstiges und reproduzierbares Verfahren, das die Herstellung einer großen Anzahl an Formen erlaubt, während eine hohe Auflösung der Textur beibehalten wird. Auflösung bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang die kleinste Größe, mit der Strukturen bewusst und reproduzierbar geformt werden können. Weitere Einzelheiten zum Verfahren für die Herstellung der Form auf Grundlage des Mastermodells sind hier an anderer Stelle zu finden.
Ein weiterer Vorteil des Mastermodells gemäß der vorliegenden Erfindung ist die erhöhte Flexibilität bei der Herstellung einer Form. Aufgrund des modularen Charakters des Mastermodells könnten eine erste Form mit einer ersten Art von Textur und eine zweite Form mit einer zweiten Art von Textur im Allgemeinen durch Designen lediglich eines einzigen ersten Teils des Mastermodells und durch Designen zweier Varianten des zweiten Teils des Mastermodells hergestellt werden. Auf diese Weise wird der Entwicklungsprozess effizienter.
Die Form kann der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dienen, und das Mastermodell kann ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels sein. Das Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere geeignet zum Formen einer Form für die Herstellung eines Fußbekleidungsartikels. Das liegt daran, dass in einer typischen Produktionsumgebung für Schuhe sehr große Mengen texturierter Komponenten schnell und reproduzierbar hergestellt werden müssen. Ein Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung könnte für die Herstellung mehrerer Formen verwendet werden, die dann parallel für die Fertigung eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels durch Gießen verwendet werden können. Wenn das Mastermodell ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist, kann in einem einzigen Schritt direkt eine Form gegossen werden, die ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist.
Die Begriffe „Positivmodell“ und „Negativmodell“ werden analog zu ihrer gängigen Bedeutung in der Fotografie verwendet. Ein ideales Positivmodell einer festen Kugel mit Durchmesser d wäre eine beispielsweise identische feste Kugel mit Durchmesser d, wobei ein ideales Negativmodell einer festen Kugel mit Durchmesser d ein kugelförmiger Hohlraum mit Durchmesser d wäre. In der Praxis wird es aufgrund von Fertigungstoleranzen einige Abweichungen von einem idealen Positiv- oder Negativmodell geben. Für das Positivmodell wird bisweilen der Begriff „Gusskern“ verwendet, und für das Negativmodell wird bisweilen der Begriff „Gusshohlraum“ verwendet.
Die Form kann der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dienen, und das Mastermodell kann ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels sein. Wenn das Mastermodell ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist, kann in nur einem unmittelbaren Schritt direkt eine Form gegossen werden, die ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist. Es wäre beispielsweise möglich, auf Grundlage des Mastermodells ein zweites Modell zu gießen, das ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist. Das zweite Modell kann aus einem hitzebeständigen Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem Keramikmaterial, um Schäden an dem Mastermodell durch Gießen der Form zu verhindern.
Der erste Teil des Mastermodells kann im Wesentlichen den Rand eines kompletten Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels definieren. Mit „im Wesentlichen definieren“ ist im vorliegenden Zusammenhang gemeint, dass innerhalb von Fertigungstoleranzen die Gestalt des Randes des Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels durch die Gestalt des ersten Teils des Mastermodells bestimmt wird. Das Sohlenelement kann eine komplette Außensohle eines Schuhs sein, oder es kann nur ein Bereich einer Außensohle sein. Die Kombination eines einzelnen ersten Teils mit unterschiedlichen zweiten Teilen mit unterschiedlichen Texturen erlaubt somit auf vorteilhafte Weise die Gestaltung mehrerer Fußbekleidungsartikel, die eine ähnliche Größe und Gestalt haben, aber eine unterschiedliche Textur erfordern, z.B. einen Laufschuh für weichen Untergrund und einen Laufschuh für harten Untergrund.
Das Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Positivmodell oder ein Negativmodell einer Komponente sein, die eine texturierte Oberfläche erfordert. Das Mastermodell kann beispielsweise alternativ für die Herstellung einer Form zum Formen texturierter Griffe für Fahrradlenker, Griffe für Sportschläger, Golfschläger, Bälle, Handschuhe usw. verwendet werden.
Der erste Teil und/oder der zweite Teil des Mastermodells gemäß der vorliegenden Erfindung können aus einem Harz oder einem Polymermaterial hergestellt sein. Der Begriff „hergestellt sein aus“ wird vorliegend im Allgemeinen synonym mit „umfassen/aufweisen“ verwendet, d.h. in diesem Beispiel umfasst der erste und/oder der zweite Teil ein Harz oder Polymermaterial, doch entweder der erste Teil oder der zweite Teil, oder sowohl der erste als auch der zweite Teil kann/können auch ein weiteres Material oder weitere Materialien umfassen. Ein Mastermodell, das aus einem Harz oder Polymermaterial hergestellt ist, kann auf einfache Weise mit einer hochauflösenden Textur gestaltet werden. Außerdem ermöglicht ein Harz oder Polymermaterial ausreichende Festigkeit und Wasserbeständigkeit.
Das Mastermodell kann aus einem aktivierten Photopolymer hergestellt sein. Ein Photopolymer kann hier ein beliebiger Stoff sein, der durch Licht aktiviert werden kann, wobei die Aktivierung zum Aushärten eines flüssigen Photopolymers führt. Durch die Verwendung eines Photopolymers kann das Mastermodell mittels Stereolithografie gestaltet werden, wodurch das Mastermodell mit einer besonders hochauflösenden Textur bei schnellen Produktionsgeschwindigkeiten erreicht werden kann. Mit Stereolithografie kann eine Auflösung von ca. 0,1 mm erreicht werden. Weitere Einzelheiten zum Verfahren für die Herstellung des Mastermodells sind hier an anderer Stelle zu finden.
Der erste Teil und der zweite Teil können aus demselben Material hergestellt sein. Durch die Verwendung desselben Materials für den ersten Teil und den zweiten Teil ist es möglich, den ersten Teil und den zweiten Teil gleichzeitig durch additive Herstellung zu fertigen.
Der erste Teil und der zweite Teil können trennbar miteinander verbunden sein. Es können alle geeigneten Befestigungsmaterialien und/oder Klebstoffe zum Befestigen des zweiten Teils an dem ersten Teil verwendet werden, wie beispielsweise Kleber, Band usw. Die Verwendung von Klammer- oder Stiftelementen ist ebenfalls möglich. Es könnte beispielsweise eine dünne Schicht Klebstoff verwendet werden, um den zweiten Teil an dem ersten Teil so stark zu befestigen, dass eine weitere Verarbeitung für die Herstellung der Form ermöglicht wird, während der erste Teil und der zweite Teil bei ausreichendem Kraftaufwand immer noch getrennt werden können, ohne dass der erste Teil oder der zweite Teil beschädigt wird. Es ist wichtig und bevorzugt, dass der erste Teil und der zweite Teil bzw. die zweiten Teile während der Benutzung passgenau aneinander angeordnet sind.
Falls der erste Teil und der zweite Teil trennbar miteinander verbunden sind, wird die Modularität des Verfahrens auf vorteilhafte Weise erhöht. Es könnte ein einzelner erster Teil hergestellt und in Verbindung mit einem zweiten Teil verwendet werden, der eine erste Art von Textur aufweist, um eine erste Form mit einer ersten Art von Textur herzustellen. Derselbe erste Teil könnte in Verbindung mit einem zweiten Teil verwendet werden, der eine zweite Art von Textur aufweist, um eine zweite Form mit einer zweiten Art von Textur herzustellen, wobei die Gestalt der zweiten Form im Wesentlichen der Gestalt der ersten Form ähnlich sein könnte. „Im Wesentlichen ähnlich“ bedeutet im vorliegenden Zusammenhang ähnlich, jedoch mit der Ausnahme der Textur aufgrund des zweiten Teils und Fertigungstoleranzen. Da für die Textur der größte Verschleiß erwartet wird, ist es außerdem möglich, einen zweiten Teil, auf dem sich die Textur aufgrund des Verschleißes verschlechtert hat, einfach zu ersetzen, während der erste Teil an Ort und Stelle belassen wird. Falls der erste Teil aus irgendeinem Grund beschädigt wird, der zweite Teil jedoch noch intakt ist, muss ebenfalls nur der erste Teil ersetzt werden. Auf diese Weise können der damit verbundene Verschnitt und die damit verbundenen Kosten reduziert werden, wodurch die Umweltverträglichkeit verbessert wird.
Der erste Teil des Mastermodells kann außerdem eine texturierte Oberfläche aufweisen. Mit anderen Worten kann sowohl der erste Teil als auch der zweite Teil des Mastermodells eine texturierte Oberfläche aufweisen. Die texturierte Oberfläche auf dem ersten Teil könnte ein ähnliches Texturmuster haben wie das Texturmuster auf dem zweiten Teil, oder der erste Teil kann ein vollkommen anderes Texturmuster haben als das Texturmuster auf dem zweiten Teil. Indem auch auf dem ersten Teil eine texturierte Oberfläche gebildet wird, wird die Griffigkeit, die insgesamt von der geformten Komponente, die in der Form geformt wird, bereitgestellt wird, verbessert, während die Flexibilität des Kombinierens eines ersten Teils und des zweiten Teils oder eines ersten Teils und eines anderen zweiten Teils bestehen bleibt.
Die Auflösung der Textur einer Form auf Grundlage des Mastermodells der vorliegenden Erfindung ist besser als bei einer Form aus Metall oder Keramik, die direkt durch additive Herstellung gefertigt wird. Dies ist der Fall, wenn nur der zweite Teil eine texturierte Oberfläche aufweist oder wenn sowohl der erste Teil als auch der zweite Teil eine texturierte Oberfläche aufweisen. Eine bessere Auflösung der Textur ermöglicht das Formen einer größeren Vielfalt von Texturen und deshalb im Allgemeinen ein verbessertes Maß an Griffigkeit.
Die texturierte Oberfläche des ersten Teils und/oder des zweiten Teils kann mindestens eine aufgelöste Struktur mit einer linearen Größe von vorzugsweise 0,2 mm oder weniger aufweisen, noch besser 0,1 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der geformten Komponente bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. bei einer Schuhsohle auf einer harten Oberfläche. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat. Die lineare Größe kann entlang einer linearen Richtung auf der Oberfläche des ersten bzw. des zweiten Teils gemessen werden. Die Struktur könnte beispielsweise eine „hügelartige“ Erhebung von der Oberfläche oder eine Rille sein. Additive Herstellung ermöglicht eine Auflösung von bis zu 0,01 mm.
Die texturierte Oberfläche des ersten Teils und/oder des zweiten Teils kann mindestens eine aufgelöste Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweisen. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, die Griffigkeit, die die geformte Komponente auf weichem Untergrund, wie z.B. Gras, Schlamm usw., bietet, umso besser ist. Eine flache Textur, die einer niedrigeren Tiefe bzw. Höhe der Struktur entspricht, kann jedoch eine bessere Griffigkeit auf hartem Untergrund wie z.B. künstlichem Bodenbelag, Asphalt usw. bereitstellen.
Der zweite Teil kann im Wesentlichen kleiner sein als der erste Teil. Das ist vorteilhaft für die Stabilität des Mastermodells, da dadurch ermöglicht wird, dass der erste Teil die Gestalt der Form und somit der geformten Komponente wesentlich definiert, während der zweite Teil hauptsächlich die Textur oder einen Teil der Textur der Form und somit der geformten Komponente definiert.
Die Erfindung betrifft ferner eine Form, die unter Verwendung des hier beschriebenen Mastermodells hergestellt wird. Eine Form, die unter Verwendung des hier beschriebenen Mastermodells hergestellt wird, kann eine höhere Auflösung der Textur und schärfere Strukturen haben als eine Form, die unter Verwendung bekannter Techniken hergestellt wird.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie es ermöglicht, die Herstellungszeit oder Vorlaufzeit für die Herstellung einer Form im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren für eine texturierte Form erheblich zu verkürzen.
Mindestens eine Oberfläche der Form weist vorzugsweise eine Textur mit einer aufgelösten Struktur mit einer linearen Größe von vorzugsweise 0,2 mm oder weniger auf, noch besser 0,1 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der geformten Komponente bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. bei einer Schuhsohle auf einer harten Oberfläche. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat. Die feinere Textur führt außerdem zu einem optisch ansprechenderen Aussehen der geformten Komponente.
Die Form kann mindestens eine Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweisen. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, die Griffigkeit, die die geformte Komponente auf weichem Untergrund, wie z.B. Gras, Schlamm usw., bietet, umso besser ist, und die Beständigkeit der Textur höher ist. Eine flache Textur, die einer niedrigeren Tiefe bzw. Höhe der Struktur entspricht, kann jedoch eine bessere Griffigkeit auf hartem Untergrund wie z.B. künstlichem Bodenbelag, Asphalt usw. bereitstellen.
Die Form kann aus einem Metall hergestellt sein. Da die Form für die Herstellung großer Mengen geformter Komponenten verwendet werden soll, ist es wichtig, dass die Form ausreichend robust ist. Eine Form, die Metall aufweist, ist einfach zu formen, da sie beispielsweise durch Gießen von geschmolzenem Metall geformt werden kann. Eine Form, die Metall aufweist, ist außerdem ausreichend robust, wodurch sie im Allgemeinen häufig verwendet werden kann, bevor die Textur Schaden nimmt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Sohlenelement, das mit der Form hergestellt wird, die hier beschrieben ist, und dementsprechend indirekt mit dem Mastermodell, das hier beschrieben ist. Ein Sohlenelement, das unter Verwendung der hier beschriebenen Form hergestellt wird, kann eine höhere Auflösung der Textur und schärfere Strukturen haben als eine Form, die unter Verwendung bekannter Techniken hergestellt wird. Das Sohlenelement weist vorzugsweise mindestens eine Oberfläche auf, die eine Textur mit einer aufgelösten Struktur mit einer linearen Größe von vorzugsweise 0,2 mm oder weniger aufweist, noch besser 0,1 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der Oberfläche des Sohlenelements bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. auf einer harten Oberfläche. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat. Die feinere Textur führt außerdem zu einem optisch ansprechenderen Aussehen des Sohlenelements.
Das Sohlenelement kann mindestens eine Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweisen. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, die Griffigkeit, die die geformte Komponente auf weichem Untergrund, wie z.B. Gras, Schlamm usw., bietet, umso besser ist, und die Beständigkeit der Textur höher ist. Eine flache Textur, die einer niedrigeren Tiefe bzw. Höhe der Struktur entspricht, kann jedoch eine bessere Griffigkeit auf hartem Untergrund wie z.B. künstlichem Bodenbelag, Asphalt usw. bereitstellen.
Die Erfindung betrifft ferner einen Fußbekleidungsartikel, der das hier beschriebene Sohlenelement umfasst. Der Fußbekleidungsartikel, der das hier beschriebene Sohlenelement umfasst, hat eine bessere Griffigkeit als ein vorbekannter Fußbekleidungsartikel.
Die Erfindung betrifft ferner einen Ball oder ein Sportzubehör, der/das einen Bereich umfasst, der unter Verwendung der Form hergestellt wird, die hier beschrieben ist, und dementsprechend indirekt mit dem Mastermodell, das hier beschrieben ist. Sportzubehör können beispielsweise Handschuh, z.B. ein Torwarthandschuh, ein Schienbeinschoner, ein Griff für einen Fahrradlenker, Griffe für Sportschläger, Golfschläger usw. sein.
Ein Ball oder Sportzubehör, der/das unter Verwendung der hier beschriebenen Form hergestellt wird, kann eine höhere Auflösung der Textur und schärfere Strukturen haben als eine Form, die unter Verwendung bekannter Techniken hergestellt wird. Das Sohlenelement weist vorzugsweise mindestens eine Oberfläche auf, die eine Textur mit einer aufgelösten Struktur mit einer linearen Größe von vorzugsweise 0,2 mm oder weniger aufweist, noch besser 0,1 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der Oberfläche des Sohlenelements bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. um die Griffigkeit eines Fußballs oder eines Handschuhs zum Fangen eines Fußballs zu verbessern. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat.
Der Ball oder das Sportzubehör kann mindestens eine Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweisen. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben beispielsweise herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, das Maß an Schutz, den ein Schienbeinschoner bietet, umso höher ist, während er ein geringes Gewicht beibehält. Eine flache Textur, die einer geringeren Tiefe oder Höhe der Struktur entspricht, kann bessere aerodynamische Eigenschaften bereitstellen, z.B. für einen Teil der Paneele eines Fußballs.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für die Herstellung eines Mastermodells für die Herstellung einer Form, umfassend: (a) Formen eines ersten Teils, (b) Formen eines zweiten Teils, der eine texturierte Oberfläche aufweist, (c) Verbinden des ersten Teils und des zweiten Teils; wobei der erste Teil und der zweite Teil durch additive Herstellung geformt werden.
Additive Herstellung wird gemäß der konventionellen Bedeutung verwendet. Das bedeutet, dass additive Herstellung jede Technik beinhaltet, die ein Prinzip zum additiven Formen anwendet und dadurch physische 3D-Geometrien durch sukzessives Hinzufügen von Material aufbaut. Additive Herstellung umfasst 3D-Druck und Rapid Prototyping. Additive Herstellung umfasst insbesondere Techniken wie beispielsweise Lasersintern, direktes Metall-Lasersintern, selektives Laserschmelzen, Fused Deposition Modelling (FDM®), Fused Filament Fabrication sowie Stereolithografie. Jedes beliebige additive Herstellungsverfahren ist für die vorliegende Erfindung geeignet.
Ein Vorteil der Herstellung des ersten Teils und des zweiten Teils des Mastermodells durch additive Herstellung besteht darin, dass die Anzahl von Arbeitsschritten, die während der Herstellung erforderlich sind, im Vergleich zur konventionellen Methode zur Herstellung einer Form mit texturierter Oberfläche reduziert werden kann. Insbesondere erfordert chemisches Ätzen auf Grundlage eines bestehenden CAD-Modells (CAD = computer aided design; computergestütztes Design) mindestens: Einrichtung der computergestützten Fertigung, Durchführung computergestützter numerischer Steuerung sowie manuelle Endfertigung. Diese Schritte werden im Allgemeinen durch nur einen einzigen Verfahrensschritt ersetzt, in dem der erste Teil des zweiten Teils produziert wird, was auch als Drucken bekannt ist. Bei additiver Herstellung ist im Allgemeinen nur geringfügige manuelle Endfertigung erforderlich. Außerdem erfordert chemisches Ätzen den Schritt der Durchführung der chemischen Texturierung, was bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls nicht erforderlich ist.
Ein weiterer Vorteil bei der Fertigung des ersten Teils und des zweiten Teils des Mastermodells durch additive Herstellung besteht darin, dass additive Herstellung ein effizientes Verfahren zum Formen einer Textur ist, die sich von der Oberfläche nach außen erstreckt, sowie einer Textur, die einen Einschnitt in der Oberfläche aufweist.
Des Weiteren ist die Auflösung der Textur einer Form auf Grundlage des Mastermodells der vorliegenden Erfindung besser als bei einer Form aus Metall, die direkt durch additive Herstellung gefertigt wird. Eine bessere Auflösung der Textur ermöglicht das Formen einer größeren Vielfalt von Texturen und deshalb im Allgemeinen ein verbessertes Maß an Griffigkeit.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist die erhöhte Flexibilität bei der Herstellung einer Form. Aufgrund des modularen Charakters des Mastermodells könnten eine erste Form mit einer ersten Art von Textur und eine zweite Form mit einer zweiten Art von Textur im Allgemeinen durch Designen lediglich eines einzigen ersten Teils des Mastermodells und durch Designen zweier Varianten des zweiten Teils des Mastermodells hergestellt werden. Auf diese Weise wird der Entwicklungsprozess effizienter.
Die Form kann der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dienen, und das Mastermodell kann als Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels geformt werden. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere geeignet zum Formen einer Form für die Herstellung eines Fußbekleidungsartikels. Das liegt daran, dass in einer typischen Produktionsumgebung für Schuhe sehr große Mengen texturierter Komponenten schnell und reproduzierbar hergestellt werden müssen. Ein Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung könnte für die Herstellung mehrerer Formen verwendet werden, die dann parallel für die Fertigung eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels durch Gießen verwendet werden können. Wenn das Mastermodell ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist, kann in einem einzigen Schritt direkt eine Form gegossen werden, die ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist.
Die Begriffe „Positivmodell“ und „Negativmodell“ werden analog zu ihrer gängigen Bedeutung in der Fotografie verwendet. Ein ideales Positivmodell einer festen Kugel mit Durchmesser d wäre beispielsweise eine identische feste Kugel mit Durchmesser d, wobei ein ideales Negativmodell einer festen Kugel mit Durchmesser d ein kugelförmiger Hohlraum mit Durchmesser d wäre. In der Praxis wird es aufgrund von Fertigungstoleranzen einige Abweichungen von einem idealen Positiv- oder Negativmodell geben. Für das Positivmodell wird bisweilen der Begriff „Gusskern“ verwendet, und für das Negativmodell wird bisweilen der Begriff „Gusshohlraum“ verwendet.
Die Form kann der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dienen, und das Mastermodell kann ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels sein. Wenn das Mastermodell ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist, kann in nur einem unmittelbaren Schritt direkt eine Form gegossen werden, die ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist. Es wäre beispielsweise möglich, auf Grundlage des Mastermodells ein zweites Modell zu gießen, das ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist. Das zweite Modell kann aus einem hitzebeständigen Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem Keramikmaterial, um Schäden an dem Mastermodell durch Gießen der Form zu verhindern.
Der erste Teil des Mastermodells kann so geformt werden, dass der erste Teil im Wesentlichen den Rand eines kompletten Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels definiert. Mit „im Wesentlichen definieren“ ist im vorliegenden Zusammenhang gemeint, dass die Gestalt des Randes des Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels innerhalb von Fertigungstoleranzen durch die Gestalt des ersten Teils des Mastermodells bestimmt wird. Das Sohlenelement kann eine komplette Außensohle eines Schuhs sein, oder es kann nur ein Bereich einer Außensohle sein. Die Kombination eines einzelnen ersten Teils mit unterschiedlichen zweiten Teilen mit unterschiedlichen Texturen erlaubt somit auf vorteilhafte Weise die Gestaltung mehrerer Fußbekleidungsartikel, die eine ähnliche Größe und Gestalt haben, aber eine unterschiedliche Textur erfordern, z.B. einen Laufschuh für weichen Untergrund und einen Laufschuh für harten Untergrund.
Der erste Teil und/oder der zweite Teil können aus einem Harz oder Polymermaterial hergestellt sein. Ein erster Teil und/oder zweiter Teil, der aus einem Harz oder Polymermaterial hergestellt ist, kann auf einfache Weise mit einer hochauflösenden Textur gestaltet werden. Außerdem ermöglicht ein Harz oder Polymermaterial ausreichende Festigkeit und Wasserbeständigkeit.
Das Formen des Mastermodells kann das Aktivieren eines flüssigen Photopolymers umfassen, sodass das flüssige Photopolymer aushärtet. Ein Photopolymer kann hier ein beliebiger Stoff sein, der durch Licht aktiviert werden kann, wobei die Aktivierung zum Aushärten eines flüssigen Photopolymers führt. Es ist möglich, das Mastermodell durch Stereolithografie zu gestalten. Bei der Stereolithografie wird im Inneren einer Stereolithografie-Maschine eine Schicht aus flüssigem Photopolymer geformt. Ein Licht, das ein ultravioletter Laser sein kann, wird verwendet, um das flüssige Photopolymer an ausgewählten Punkten auf der Schicht zu aktivieren, wodurch das flüssige Photopolymer aushärtet. Die Punkte werden vom Computermodell bzw. vom CAD-Modell des Teils, der durch additive Herstellung gefertigt werden soll, festgelegt. Das Licht kann auf einen einzelnen Punkt oder mehrere Punkte gleichzeitig projiziert werden. Es kann beispielsweise ein einzelner Laserkopf verwendet werden, oder es kann ein doppelter Laserkopf verwendet werden. Es ist außerdem möglich, das Licht gleichzeitig auf viele Punkte zu projizieren, z.B. durch Steuern einer Anordnung von Spiegeln, was ein Erhöhen der Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht. Wenn eine Schicht fertiggestellt ist, d.h. wenn das Photopolymer an jedem beabsichtigten Punkt aktiviert wurde, wird eine zusätzliche Schicht aus flüssigem Polymer bereitgestellt. Die ausgehärtete Schicht kann mittels einer aufzugartigen Konstruktion abgesenkt werden, und eine zusätzliche Schicht aus flüssigem Photopolymer könnte gleichmäßig mit einer Klinge über die obere Fläche verteilt werden. Stereolithografie ermöglicht eine Auflösung von ca. 0,1 mm mit einer Schichtdicke von 0,05 bis 0,25 mm bei schnellen Produktionsgeschwindigkeiten.
Der erste Teil und der zweite Teil können aus demselben Material hergestellt sein. Durch die Verwendung desselben Materials für den ersten Teil und den zweiten Teil ist es möglich, den ersten Teil und den zweiten Teil gleichzeitig durch additive Herstellung zu fertigen.
Das Formen des ersten Teils und/oder das Formen des zweiten Teils kann ferner das Formen einer temporären Stützstruktur und das Entfernen der temporären Stützstruktur umfassen. Eine temporäre Stützstruktur ermöglicht das Formen einer größeren Anzahl an Formen, sei es die äußere Form eines Teils oder die Oberflächentextur eines Teils. Eine Stützstruktur verbessert außerdem die Qualität und Reproduzierbarkeit eines Teils, das durch additive Herstellung geformt wird, da sie die Stabilität des Teils verbessert, während es im Inneren der Maschine für additive Herstellung geformt und bewegt wird. Die temporäre Stützstruktur kann aus demselben Material wie das Teil hergestellt sein, oder sie kann aus einem anderen Material hergestellt sein. Fused Deposition Modeling (FDM®) oder Fused Filament Fabrication ermöglicht das Formen einer temporären Stützstruktur während des additiven Herstellungsverfahrens aus einem anderen Material als die Hauptkomponente, die bei dem additiven Herstellungsverfahren geformt werden soll. Die temporäre Stützstruktur kann mit chemischen Mitteln entfernt werden, beispielsweise durch Auflösen der temporären Stützstruktur, oder mit mechanischen Mitteln, beispielsweise mit einem Messer oder einer Bürste, oder sie kann mit einer Kombination aus chemischen Mitteln und mechanischen Mitteln entfernt werden.
Der erste Teil und der zweite Teil können trennbar miteinander verbunden sein. Der zweite Teil kann z.B. in einen Hohlraum in dem ersten Teil eingesetzt werden, und der zweite Teil kann mit etwas Übermaß hergestellt werden, damit er exakt in den Hohlraum passt. Wird der zweite Teil dann in den Hohlraum in dem ersten Teil eingesetzt, wird der zweite Teil durch die Spannung in dem Hohlraum gehalten, die entsteht, wenn der zweite Teil in den Hohlraum in den ersten Teil gepresst wird. Alternativ könnte eine dünne Schicht Klebstoff verwendet werden, um den zweiten Teil an dem ersten Teil so stark zu befestigen, dass eine weitere Verarbeitung für die Herstellung der Form ermöglicht wird, während der erste Teil und der zweite Teil bei ausreichendem Kraftaufwand immer noch getrennt werden können, ohne dass der erste Teil oder der zweite Teil beschädigt wird.
Falls der erste Teil und der zweite Teil trennbar miteinander verbunden sind, wird die Modularität des Verfahrens auf vorteilhafte Weise erhöht. Es könnte ein einzelner erster Teil hergestellt und in Verbindung mit einem zweiten Teil verwendet werden, der eine erste Art von Textur aufweist, um eine erste Form mit einer ersten Art von Textur herzustellen. Derselbe erste Teil könnte in Verbindung mit einem zweiten Teil verwendet werden, der eine zweite Art von Textur aufweist, um eine zweite Form mit einer zweiten Art von Textur herzustellen, wobei die Gestalt der zweiten Form im Wesentlichen der Gestalt der ersten Form ähnlich sein könnte. „Im Wesentlichen ähnlich“ bedeutet im vorliegenden Zusammenhang ähnlich, jedoch mit der Ausnahme der Textur aufgrund des zweiten Teils und Fertigungstoleranzen. Da für die Textur der größte Verschleiß erwartet wird, ist es außerdem möglich, einen zweiten Teil, auf dem sich die Textur aufgrund des Verschleißes verschlechtert hat, einfach zu ersetzen, während der erste Teil an Ort und Stelle belassen wird. Falls der erste Teil aus irgendeinem Grund beschädigt wird, der zweite Teil jedoch noch intakt ist, muss ebenfalls nur der erste Teil ersetzt werden. Auf diese Weise können der damit verbundene Verschnitt und die damit verbundenen Kosten reduziert werden, wodurch die Umweltverträglichkeit verbessert wird.
Das Formen des ersten Teils kann das Formen einer Textur auf der Oberfläche des ersten Teils umfassen. Mit anderen Worten kann sowohl auf dem ersten Teil als auch auf dem zweiten Teil eine texturierte Oberfläche geformt werden. Die texturierte Oberfläche auf dem ersten Teil könnte ein ähnliches Texturmuster haben wie das Texturmuster auf dem zweiten Teil, oder der erste Teil kann ein vollkommen anderes Texturmuster haben als das Texturmuster auf dem zweiten Teil. Indem auch auf dem ersten Teil eine texturierte Oberfläche gebildet wird, wird die Griffigkeit, die insgesamt von der geformten Komponente, die in der Form geformt wird, bereitgestellt wird, verbessert, während die Flexibilität des Kombinierens eines ersten Teils und des zweiten Teils oder eines ersten Teils und eines anderen zweiten Teils bestehen bleibt.
Das Formen der Textur auf der Oberfläche des ersten Teils und/oder des zweiten Teils kann das Formen mindestens einer aufgelösten Struktur mit einer linearen Größe von 0,2 mm oder weniger umfassen. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der geformten Komponente bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. bei einer Schuhsohle auf einer harten Oberfläche. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat. Die lineare Größe kann entlang einer linearen Richtung auf der Oberfläche des ersten bzw. des zweiten Teils gemessen werden. Die Struktur könnte beispielsweise eine „hügelartige“ Erhebung von der Oberfläche oder eine Rille sein. Additive Herstellung ermöglicht eine Auflösung von bis zu 0,01 mm.
Das Formen der Textur auf der Oberfläche des ersten Teils und/oder des zweiten Teils kann das Formen mindestens einer aufgelösten Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm umfassen. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, die Griffigkeit, die die geformte Komponente auf weichem Untergrund, wie z.B. Gras, Schlamm usw., bietet, umso besser ist, und die Beständigkeit der Textur höher ist. Eine flache Textur, die einer niedrigeren Tiefe bzw. Höhe der Struktur entspricht, kann jedoch eine bessere Griffigkeit auf hartem Untergrund wie z.B. künstlichem Bodenbelag, Asphalt usw. bereitstellen.
Der zweite Teil kann so geformt sein, dass er im Wesentlichen kleiner ist als der erste Teil. Das ist vorteilhaft für die Stabilität des Mastermodells, da dadurch ermöglicht wird, dass der erste Teil die Gestalt der Form und somit der geformten Komponente wesentlich definiert, während der zweite Teil hauptsächlich die Textur oder einen Teil der Textur der Form und somit der geformten Komponente definiert.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für die Herstellung einer Form, umfassend:

(a) Herstellung eines Mastermodells gemäß einem hier beschriebenen Verfahren, und
(b) Formen einer Form auf Grundlage des Mastermodells. Eine Form, die unter Verwendung des hier beschriebenen Mastermodells hergestellt wird, kann eine höhere Auflösung der Textur und schärfere Strukturen haben als eine Form, die unter Verwendung bekannter Techniken hergestellt wird. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie es ermöglicht, die Herstellungszeit oder Vorlaufzeit für die Herstellung einer Form im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren für eine texturierte Form erheblich zu verkürzen.

Vorzugsweise weist die Form eine aufgelöste Struktur mit einer linearen Größe von vorzugsweise 0,2 mm oder weniger auf, noch besser 0,1 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der geformten Komponente bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. bei einer Schuhsohle auf einer harten Oberfläche. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat. Die feinere Textur führt außerdem zu einem optisch ansprechenderen Aussehen der geformten Komponente.
Die Form kann so geformt sein, dass sie mindestens eine Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweist. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, die Griffigkeit, die die geformte Komponente auf weichem Untergrund, wie z.B. Gras, Schlamm usw., bietet, umso besser ist, und die Beständigkeit der Textur höher ist. Eine flache Textur, die einer niedrigeren Tiefe bzw. Höhe der Struktur entspricht, kann jedoch eine bessere Griffigkeit auf hartem Untergrund wie z.B. künstlichem Bodenbelag, Asphalt usw. bereitstellen.
Die Form kann aus einem Metall hergestellt sein. Da die Form für die Herstellung großer Mengen geformter Komponenten verwendet werden soll, ist es wichtig, dass die Form ausreichend robust ist. Eine Form, die aus Metall hergestellt ist, ist einfach zu formen, da sie beispielsweise durch Gießen von geschmolzenem Metall geformt werden kann. Eine Form, die aus Metall hergestellt ist, ist außerdem ausreichend robust, wodurch sie im Allgemeinen häufig verwendet werden kann, bevor die Textur Schaden nimmt.
Das Verfahren zum Formen der Form kann ferner umfassen: (a) Formen eines zweiten Modells auf Grundlage des Mastermodells, (b) Formen eines dritten Modells auf Grundlage des zweiten Modells aus einem hitzebeständigen Material; und zwar wobei die Form auf Grundlage des dritten Modells geformt wird.
Das zweite Modell könnte beispielsweise auf Grundlage des Mastermodells geformt werden, indem ein flüssiges Material in das Mastermodell gegossen wird und das flüssige Material ausgehärtet wird. Das dritte Modell könnte analog auf Grundlage des zweiten Modells geformt werden, indem ein flüssiges Material in das zweite Modell gegossen wird und das flüssige Material ausgehärtet wird. Das zweite Modell kann beispielsweise aus Silikon gegossen werden, was ein kostengünstiges Material mit geringer Toxizität ist und auf einfache Weise beim Gießen bei niedrigen Temperaturen mit dem Mastermodell verwendet werden kann, ohne das Mastermodell zu beschädigen. Das dritte Modell kann dann beispielsweise aus einem Keramikmaterial gegossen werden, das ein hohes Maß an Hitzebeständigkeit aufweist, und kann in ein Silikonmodell gegossen werden. Das Keramikmaterial kann aus der Silikonform entfernt werden und einer Wärmebehandlung unterzogen werden, damit seine Struktur vollständig gefestigt wird.
Durch Hinzufügen dieser beiden zusätzlichen Schritte kann durch eine Parallelisierung der Herstellung die Produktionsenge an Formen, die pro Zeiteinheit hergestellt werden, erhöht werden. Es können z.B. mehrere zweite Modelle auf Grundlage eines jeden Mastermodells geformt werden; jedes dieser zweiten Modelle kann dann zum Formen mehrerer dritter Modelle verwendet werden. Die Anzahl von dritten Modellen kann viel höher sein als die Anzahl von Mastermodellen, und deshalb kann die Produktion von Formen per Zeiteinheit erheblich erhöht werden. Dieses Verfahren ermöglicht außerdem eine größere Auswahl an Materialien für das Mastermodell, da das Mastermodell nicht hitzebeständig sein muss, auch wenn die Form durch Zuführen von Wärme geformt wird, z.B. durch Gießen geschmolzenen Metalls.
Außerdem wird der Verschleiß des Mastermodells reduziert. Wenn N Formen hergestellt werden sollen, müssen M Formungsvorgänge, z.B. Gießvorgänge, durchgeführt werden. Aufgrund der Parallelisierung des vorliegenden Verfahrens kann die Anzahl M auch wesentlich kleiner sein als die Anzahl N.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für die Herstellung eines Sohlenelements, umfassend: (a) Bereitstellen einer Form gemäß einem hier beschriebenen Verfahren, (b) Füllen der Form mit einem aushärtbaren flüssigen Material, (c) Aushärten des flüssigen Materials. Ein Sohlenelement, das unter Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens hergestellt wird, kann eine höhere Auflösung der Textur und schärfere Strukturen haben als eine Form, die unter Verwendung bekannter Techniken hergestellt wird. Das Sohlenelement weist vorzugsweise eine aufgelöste Struktur mit einer linearen Größe von vorzugsweise 0,2 mm oder weniger auf, noch besser 0,1 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der Oberfläche des Sohlenelements bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. bei einer Schuhsohle auf einer harten Oberfläche. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat. Die feinere Textur führt außerdem zu einem optisch ansprechenderen Aussehen des Sohlenelements.
Das Sohlenelement ist vorzugsweise so geformt, dass es mindestens eine Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweist. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, die Griffigkeit, die das Sohlenelement auf weichem Untergrund, wie z.B. Gras, Schlamm usw., bietet, umso besser ist, und die Beständigkeit der Textur höher ist. Eine flache Textur, die einer niedrigeren Tiefe bzw. Höhe der Struktur entspricht, kann jedoch eine bessere Griffigkeit auf hartem Untergrund wie z.B. künstlichem Bodenbelag, Asphalt usw. bereitstellen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für die Herstellung eines Fußbekleidungsartikels, umfassend: (a) Bereitstellen eines Sohlenelements gemäß einem hier beschriebenen Verfahren, (b) Bereitstellen eines Schuhoberteils, (c) Befestigen des Sohlenelements an dem Schuhoberteil. Der Fußbekleidungsartikel, der gemäß dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt wird, hat eine bessere Griffigkeit als ein vorbekannter Fußbekleidungsartikel.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für die Herstellung eines Balls oder eines Sportzubehörs, umfassend: (a) Bereitstellen einer Form gemäß einem hier beschriebenen Verfahren, (b) Füllen der Form mit einem aushärtbaren flüssigen Material, und (c) Aushärten des flüssigen Materials. Sportzubehör können beispielsweise ein Handschuh, z.B. ein Torwarthandschuh, ein Schienbeinschoner, ein Griff für einen Fahrradlenker, Griffe für Sportschläger, Golfschläger usw. sein.
Ein Ball oder Sportzubehör, der/das unter Verwendung der hier beschriebenen Form hergestellt wird, kann eine höhere Auflösung der Textur und schärfere Strukturen haben als eine Form, die unter Verwendung bekannter Techniken hergestellt wird. Das Sohlenelement weist vorzugsweise mindestens eine Oberfläche auf, die eine Textur mit einer aufgelösten Struktur mit einer linearen Größe von vorzugsweise 0,2 mm oder weniger aufweist, noch besser 0,1 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der Oberfläche des Sohlenelements bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. um die Griffigkeit eines Fußballs oder eines Handschuhs zum Fangen eines Fußballs zu verbessern. Bei einigen Anwendungen ist die Griffigkeit sogar besser, wenn die Struktur eine Größe von 0,1 mm oder weniger hat.
Der Ball oder das Sportzubehör kann mindestens eine Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweisen. Bei bestimmten Anwendungen beträgt die Tiefe bzw. Höhe vorzugsweise 0,01 mm bis 1 mm. Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Tiefe bzw. Höhe zwischen 1 mm und 5 mm zu haben. Die Erfinder haben beispielsweise herausgefunden, dass, je tiefer bzw. höher die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, das Maß an Schutz, den ein Schienbeinschoner bietet, umso höher ist, während er ein geringes Gewicht beibehält. Eine flache Textur, die einer geringeren Tiefe oder Höhe der Struktur entspricht, kann bessere aerodynamische Eigenschaften bereitstellen, z.B. für einen Teil der Paneele eines Fußballs.
Figurenliste
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen:

1A-C: ein beispielhaftes Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung;
2: einige beispielhafte Texturen für das Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung;
3: ein beispielhaftes Schaubild für ein Verfahren zum Formen einer texturierten Form, wie sie im Stand der Technik bekannt ist;
4: ein beispielhaftes Schaubild eines Verfahrens zum Formen einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung;
5A-D: ein beispielhaftes Verfahren zum Formen eines Teils eines Mastermodells gemäß der vorliegenden Erfindung;
6A-F: ein beispielhaftes Verfahren zum Formen einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung; und
7A-C: ein beispielhaftes Mastermodell (7A), eine beispielhafte Form (7B) sowie ein beispielhaftes Sohlenelement (7C) gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben. Es versteht sich, dass diese Ausführungsformen auf vielfältige Weise abgewandelt und, wann immer sie zueinander passen, miteinander kombiniert werden können, und dass bestimmte Merkmale weggelassen werden können, sofern sie verzichtbar erscheinen. Während die Erfindung hauptsächlich in Bezug auf die Herstellung einer Form für ein Sohlenelement für einen Fußbekleidungsartikel beschrieben wird, versteht es sich, dass das Mastermodell ein Positiv- oder ein Negativmodell sein kann, das für die Herstellung einer beliebigen Form und einer beliebigen geformten Komponente verwendet werden kann, die eine texturierte Oberfläche erfordert. Das Mastermodell kann beispielsweise alternativ für die Herstellung einer Form zum Formen texturierter Griffe für Fahrradlenker, Griffe für Sportschläger, Golfschläger, Bälle, Handschuhe usw. verwendet werden.
1A zeigt einen beispielhaften ersten Teil 12 gemäß der Erfindung. 1B zeigt beispielhafte zweite Teile 13a-13e, die so gestaltet sind, dass sie in die entsprechenden Einschnitte 14a-14e passen, die in dem ersten Teil 12 gebildet werden. Die beispielhaften zweiten Teile 13a-13e weisen allesamt eine Textur auf. Es versteht sich, dass ein Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung nur einen einzigen zweiten Teil aufweisen kann. Wie in der 1B gezeigt, unterscheidet sich das Texturmuster auf dem zweiten Teil 13a von dem Texturmuster auf den zweiten Teilen 13b-13e. Durch die Verwendung einer Textur auf dem zweiten Teil 13a, die sich von der Textur auf den zweiten Teilen 13b-13e unterscheidet, ist es möglich, ein ideales Maß an Griffigkeit für unterschiedliche Teile der geformten Komponente zu erreichen. Im Allgemeinen bezieht sich der Begriff „Textur“ oder „texturierte Oberfläche“ im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auf jegliche Veränderungen der Höhe einer Oberfläche.
1C zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Mastermodells 11 für die Herstellung einer Form, das Folgendes umfasst: (a) einen ersten Teil 12 und (b) zweite Teile 13a-13e, von denen jeder eine texturierte Oberfläche aufweist; wobei der erste Teil 12 und die zweiten Teile 13a-13e miteinander verbunden sind. Es sei angemerkt, dass bei der beispielhaften Ausführungsform der 1C eine Öffnung 15 zum Befestigen eines weiteren zweiten Teils (nicht gezeigt) zur Veranschaulichung gezeigt ist.
Der erste Teil 12 und die zweiten Teile 13a-13e, die eine texturierte Oberfläche aufweisen, werden vorzugsweise durch additive Herstellung gefertigt. Additive Herstellung wird gemäß der konventionellen Bedeutung verwendet. Das bedeutet, dass additive Herstellung jede Technik beinhaltet, die ein Prinzip zum additiven Formen anwendet und dadurch physische 3D-Geometrien durch sukzessives Hinzufügen von Material aufbaut. Additive Herstellung umfasst 3D-Druck und Rapid Prototyping. Additive Herstellung umfasst insbesondere Techniken wie beispielsweise Lasersintern, direktes Metall-Lasersintern, selektives Laserschmelzen, Fused Deposition Modelling (FDM®), Fused Filament Fabrication sowie Stereolithografie. Jedes beliebige additive Herstellungsverfahren ist für die vorliegende Erfindung geeignet.
Ein Vorteil bei der Fertigung des ersten Teils 12 und der zweiten Teile 13a-13e des Mastermodells 11 durch additive Herstellung besteht darin, dass die Anzahl von Arbeitsschritten, die während der Herstellung erforderlich sind, im Vergleich zur konventionellen Art und Weise der Herstellung einer Form mit texturierter Oberfläche reduziert werden können. Dies wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 näher beschrieben.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Form, die eine texturierte Oberfläche aufweist, auf Grundlage des Mastermodells 11 hergestellt werden kann ohne chemisches Ätzen oder Lasertexturieren. Das liegt daran, dass das Mastermodell 11 selbst die zweiten Teile 13a-13e umfasst, die eine texturierte Oberfläche aufweisen. Die Form kann beispielsweise direkt oder indirekt auf Grundlage des Mastermodells 11 gegossen werden. Gießen ist ein schnelles, kostengünstiges und reproduzierbares Verfahren, das die Herstellung einer großen Anzahl an Formen erlaubt, während eine hohe Auflösung der Textur beibehalten wird. Auflösung bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang die kleinste Größe, mit der Strukturen bewusst und reproduzierbar geformt werden können.
Ein weiterer Vorteil beim Fertigen des ersten Teils 12 und der zweiten Teile 13a-13e des Mastermodells 11 durch additive Herstellung besteht darin, dass additive Herstellung ein effizientes Verfahren zum Formen einer Textur ist, die sich von der Oberfläche nach außen erstreckt, sowie einer Textur, die einen Einschnitt in der Oberfläche aufweist. Konventionelle Herstellungstechniken wie Fräsen, Lasertexturieren oder chemisches Ätzen, die durch Entfernen von Material von der Oberfläche einer geformten Komponente durchgeführt werden, sind nur bei Texturen wirksam, die einen Einschnitt auf der Oberfläche bilden. Aus diesem Grund entstehen bei konventionellen Herstellungsverfahren große Mengen an Verschnitt, wenn eine Textur geformt wird, die sich von der Oberfläche nach außen erstreckt. Obwohl es möglich wäre, zuerst ein Negativmodell zu formen, das eine Rille aufweist, und dann ein Positivmodell auf dieser Grundlage zu gießen, hätte dies einen zusätzlichen Verfahrensschritt zur Folge und würde die Auswahl geeigneter Materialien einschränken.
Des Weiteren ist die Auflösung der Textur einer Form auf Grundlage des Mastermodells 11 der vorliegenden Erfindung besser als bei einer Form aus Metall, die direkt durch additive Herstellung gefertigt wird. Eine bessere Auflösung der Textur ermöglicht das Formen einer größeren Vielfalt von Texturen und deshalb im Allgemeinen ein verbessertes Maß an Griffigkeit.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die erhöhte Flexibilität bei der Herstellung einer Form. Aufgrund des modularen Charakters des Mastermodells 11 könnten eine erste Form mit einer ersten Art von Textur und eine zweite Form mit einer zweiten Art von Textur im Allgemeinen durch Designen lediglich eines einzigen ersten Teils 12 des Mastermodells 11 und durch Designen von zwei oder mehr Varianten der zweiten Teile 13a-13e des Mastermodells 11 hergestellt werden. Auf diese Weise wird der Entwicklungsprozess effizienter.
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform dient die Form der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels, und das Mastermodell 11 ist ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet zum Formen einer Form für die Herstellung eines Fußbekleidungsartikels. Das liegt daran, dass in einer typischen Produktionsumgebung für Schuhe sehr große Mengen texturierter Komponenten schnell und reproduzierbar hergestellt werden müssen. Ein Mastermodell 11 gemäß der vorliegenden Erfindung könnte für die Herstellung mehrerer Formen verwendet werden, die dann parallel für die Fertigung eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels durch Gießen verwendet werden können. Wenn das Mastermodell 11 ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist, kann in einem einzigen Schritt direkt eine Form gegossen werden, die ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist.
Der erste Teil 12 des Mastermodells 11 ist vorzugsweise so geformt, dass der erste Teil 12 im Wesentlichen den Rand eines kompletten Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels definiert. Mit „im Wesentlichen definieren“ ist im vorliegenden Zusammenhang gemeint, dass die Gestalt des Randes des Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels innerhalb von Fertigungstoleranzen durch die Gestalt des ersten Teils 12 des Mastermodells 11 bestimmt wird. Das Sohlenelement ist vorzugsweise eine komplette Außensohle eines Schuhs, doch es kann auch nur ein Bereich einer Außensohle sein. Die Kombination eines einzelnen ersten Teils 12 mit unterschiedlichen zweiten Teilen 13a-13e mit unterschiedlichen Texturen erlaubt somit auf vorteilhafte Weise die Konstruktion mehrerer Fußbekleidungsartikel, die eine ähnliche Größe und Gestalt haben, aber eine unterschiedliche Textur erfordern, z.B. einen Laufschuh für weichen Untergrund und einen Laufschuh für harten Untergrund.
Der erste Teil 12 und/oder die zweiten Teile 13a-13e können aus einem Harz oder Polymermaterial hergestellt sein. Ein erster Teil 12 und/oder zweite Teile 13a-13e, die aus einem Harz oder Polymermaterial hergestellt sind, können auf einfache Weise mit einer hochauflösenden Textur gestaltet werden. Außerdem ermöglicht ein Harz oder Polymermaterial ausreichende Festigkeit und Wasserbeständigkeit.
Das Formen des Mastermodells 11 kann das Aktivieren eines flüssigen Photopolymers umfassen, sodass das flüssige Photopolymer aushärtet. Dies wird unter Bezugnahme auf 5 ausführlicher beschrieben.
Der erste Teil 12 und/oder die zweiten Teile 13a-13e sind vorzugsweise aus demselben Material hergestellt. Durch die Verwendung desselben Materials für den ersten Teil und die zweiten Teile 13a-13e ist es möglich, den ersten Teil 12 und die zweiten Teile 13a-13e gleichzeitig durch additive Herstellung zu fertigen.
Bei dem beispielhaften Mastermodell 11 der 1C sind der erste Teil 12 und die zweiten Teile 13a-13e trennbar miteinander verbunden. Hier ist jeder zweite Teil 13a,13b,13c,13d,13e an einem entsprechenden aufnehmenden Bereich 14a, 14b, 14c, 14d, 14e in dem ersten Teil 12 befestigt. Einige aufnehmende Bereiche 14b,14c,14d,14e weisen einen flachen Hohlraum auf. Eine dünne Schicht Klebstoff wird verwendet, um die zweiten Teile 13a-13e an dem ersten Teil 12 so stark zu befestigen, dass eine weitere Verarbeitung für die Herstellung der Form ermöglicht wird, während der erste Teil 12 und die zweiten Teile 13a-13e bei ausreichendem Kraftaufwand immer noch getrennt werden können, ohne dass der erste Teil 12 oder die zweiten Teile 13a-13e beschädigt werden. Alternativ könnte ein tieferer Hohlraum verwendet werden und der entsprechende zweite Teil 13 wird mit etwas Übermaß hergestellt, damit er exakt in den Hohlraum passt. Wird der zweite Teil 13 dann in den Hohlraum in dem ersten Teil 12 eingesetzt, wird der zweite Teil 13 durch die Spannung in dem Hohlraum gehalten, die entsteht, wenn der zweite Teil 13 in den Hohlraum in dem ersten Teil 12 gepresst wird.
Falls der erste Teil 12 und die zweiten Teile 13a-13e trennbar miteinander verbunden sind, wird die Modularität des Verfahrens auf vorteilhafte Weise erhöht. Es könnte ein einzelner erster Teil 12 hergestellt und in Verbindung mit einem zweiten Teil 13 verwendet werden, der eine erste Art von Textur aufweist, um eine erste Form mit einer ersten Art von Textur herzustellen. Derselbe erste Teil 12 könnte in Verbindung mit einem zweiten Teil 13 verwendet werden, der eine zweite Art von Textur aufweist, um eine zweite Form mit einer zweiten Art von Textur herzustellen, wobei die Gestalt der zweiten Form im Wesentlichen der Gestalt der ersten Form ähnlich sein könnte. „Im Wesentlichen ähnlich“ bedeutet im vorliegenden Zusammenhang ähnlich, jedoch mit der Ausnahme der Textur aufgrund des zweiten Teils und Fertigungstoleranzen. Da für die Textur der größte Verschleiß erwartet wird, ist es außerdem möglich, einen zweiten Teil 13, auf dem sich die Textur aufgrund des Verschleißes verschlechtert hat, einfach zu ersetzen, während der erste Teil 12 an Ort und Stelle belassen wird. Falls der erste Teil 12 aus irgendeinem Grund beschädigt wird, der zweite Teil 13 jedoch noch intakt ist, muss gleichermaßen nur der erste Teil 12 ersetzt werden. Auf diese Weise können der damit verbundene Verschnitt und die damit verbundenen Kosten reduziert werden, wodurch die Umweltverträglichkeit verbessert wird.
Der beispielhafte erste Teil 12 der 1 kann optional auch tiefe Rillen auf seiner Oberfläche haben, um die Oberflächenhaftung in den Bereichen zu verbessern, wo kein zweiter Teil 13 befestigt ist.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der 1 umfasst das Formen der Textur auf der Oberfläche des zweiten Teils 13a das Formen mindestens einer aufgelösten Struktur F2 mit einer linearen Größe von 0,2 mm oder weniger. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Strukturgröße von 0,2 mm oder weniger das Maß an Griffigkeit, das von der geformten Komponente bereitgestellt wird, bei einigen Anwendungen erheblich verbessert, z.B. bei einer Schuhsohle auf einer harten Oberfläche. Bei der beispielhaften Ausführungsform der 1 umfasst das Formen der Textur auf der Oberfläche der zweiten Teile 13a-13e das Formen mindestens einer aufgelösten Struktur F1 mit einer linearen Größe von 0,1 mm oder weniger, was zu einer noch besseren Griffigkeit in Teilen führt, wo dies erforderlich ist. Die lineare Größe kann entlang einer linearen Richtung auf der Oberfläche des ersten bzw. des zweiten Teils gemessen werden.
Die Strukturen F1 und F2 der texturierten Oberflächen der zweiten Teile 13a-13e weisen eine Tiefe (im Fall von F1) oder Höhe (im Fall von F2) zwischen 0,01 mm und 1 mm auf. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine flache Textur, die einer niedrigeren Tiefe bzw. Höhe der Struktur entspricht, eine bessere Griffigkeit auf hartem Untergrund wie z.B. künstlichem Bodenbelag, Asphalt usw. bereitstellen kann.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der 1 sind die zweiten Teile 13a-13e so geformt, dass sie im Wesentlichen kleiner sind als der erste Teil 12. Das ist vorteilhaft für die Stabilität des Mastermodells, da dadurch ermöglicht wird, dass der erste Teil 12 die Gestalt der Form und somit der geformten Komponente wesentlich definiert, während die zweiten Teile 13a-13e hauptsächlich die Textur oder einen Teil der Textur der Form und somit der geformten Komponente definieren.
2 zeigt mehrere beispielhafte Texturmuster 21a-21j, die direkt durch additive Herstellung auf der Oberfläche eines ersten Teils und/oder eines zweiten Teils gebildet werden können. Das optimale Texturmuster wird dann je nach Anwendung gewählt. Für Bereiche einer geformten Komponente, die voraussichtlich während des Gebrauchs starkem Verschleiß unterliegen, kann z.B. ein gröberes Muster gewählt werden, um den Verschleiß der geformten Komponente zu reduzieren. Andererseits kann in Bereichen, die voraussichtlich während des Gebrauchs weniger starkem Verschleiß unterliegen, aber möglicherweise ein hohes Maß an Griffigkeit erfordern, ein feineres Texturmuster gewählt werden. Neben der Größe der Strukturen stellt die Form der Strukturen ein weiteres wichtiges Kriterium dar. Scharfe Strukturen erzeugen beispielsweise eine bessere Griffigkeit als gerundete Strukturen. Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Tiefe der Strukturen. Bei der vorliegenden Erfindung gibt es keine grundsätzliche Begrenzung der Tiefe der Textur, die geformt werden kann, außer der Größe der Maschine für die additive Herstellung. Im Allgemeinen resultiert eine tiefere Textur in einer besseren Griffigkeit, insbesondere auf weichem Untergrund, und einer größeren Verschleißfestigkeit der geformten Komponente.
3 zeigt ein Verfahren für die Herstellung einer texturierten Form durch vorbekanntes chemisches Ätzen. In einem ersten Schritt 31a wird durch computergestütztes Design (CAD) ein Computermodell der Form erzeugt. In einem zweiten Schritt 31b wird auf Grundlage des CAD-Modells eine Anweisung für die computergestützte Fertigung (computer aided machining, CAM) erzeugt. In einem dritten Schritt 31c wird computergestützte numerisch gesteuerte Fertigung (computer numerical control, CNC) auf Grundlage des CAM-Modells durchgeführt, um ein Modell für die Form herzustellen. Normalerweise wird durch computergestützte maschinelle Fertigung ein Modell aus Holz geschnitzt. In einem vierten Schritt 31d wird das Modell von einer Fachkraft manuell endgefertigt. Im fünften Schritt 31e wird die eigentliche Form durch Gießen geformt, bei dem geschmolzenes Metall in das Modell gefüllt und abgekühlt wird, damit es aushärtet. In einem sechsten Schritt 31f wird das CAD-Modell des Modells auf Grundlage der gegossenen Form angepasst. Dies ist notwendig, weil das Modell einer gewissen manuellen Endfertigung unterzogen wurde. In einem siebten Schritt 31g wird die Form zusammengebaut. In einem achten Schritt 31h werden Tests durchgeführt, um die Funktion der nicht-texturierten Form zu überprüfen. In einem neunten Schritt 31i wird chemisches Texturieren auf der nicht-texturierten Form durchgeführt. Chemisches Texturieren umfasst: Auswählen einer gewünschten Textur, Vorbereiten einer Siebdruckplatte, Siebdruck der Textur auf Baumwollpapier, Trocknen des Baumwollpapiers, Abbilden des Baumwollpapiers auf die Form, Pressen der Form an eine stabile Textur, manuelles Auftragen von Schutztinte auf die Form, Tauchen der Form in einen Chemikalienbehälter und Waschen der Form, bevor die texturierte Form fertiggestellt wird. Wenn das chemische Texturieren abgeschlossen ist, wird in einem zehnten Schritt 31j eine Oberflächenbehandlung durchgeführt.
Chemisches Texturätzen ist ein hochgradig manuelles Verfahren, das viel Zeit erfordert und große Mengen chemischer Abfälle produziert aufgrund der Säure, die erforderlich ist, um das Ätzen durchzuführen.
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren für die Herstellung der texturierten Form gemäß der vorliegenden Erfindung. Auf einer hohen Ebene und in stark vereinfachter Form wird das chemische Ätzverfahren, das zum vorbekannten Texturieren einer Form verwendet wird, durch ein digitales Ätzverfahren ersetzt, das frei von den giftigen Chemikalien und Säuren ist, die beim konventionellen chemischen Ätzen erforderlich sind.
In einem ersten Schritt 41a wird durch computergestütztes Design (CAD) ein Mastermodell der Form erzeugt. Ein oder mehrere Texturmuster werden dann aus einer digitalen Texturbibliothek ausgewählt. Die digitale Textur wird in das CAD-Modell gehüllt und dann direkt in dem zweiten Schritt 41b verwendet, um das Mastermodell einschließlich der Textur auf dem zweiten Teil oder dem ersten Teil und dem zweiten Teil herzustellen. Das Mastermodell wird durch additive Herstellung gefertigt, die hier auch als 3D-Drucken bezeichnet wird. In einem dritten Schritt 41c wird die Form auf Grundlage des Modells gegossen, das im zweiten Schritt 41b erzeugt wurde. Die Form kann direkt aus dem Modell gegossen werden, oder die Form kann indirekt durch Zwischenmodelle aus dem Modell gegossen werden, wie in 6 gezeigt. Die Form kann separate Teile aufweisen, die zusammen oder separat in unterschiedlichen Schritten gegossen werden. In einem vierten Schritt 41d wird die gegossene Form angepasst oder einem Reverse Engineering unterzogen, um die Qualität der Form zu verbessern und zu bestätigen, dass die separaten Teile der Form gut zusammenpassen. In einem fünften Schritt 41e wird die Form zusammengebaut. Mit anderen Worten werden die separaten Teile der Form in einen vollständigen Satz von Formen zusammengebaut, der gemeinsam für die Herstellung einer geformten Komponente verwendet werden soll. Die Form kann beispielsweise einen oberen Teil und einen unteren Teil aufweisen, die dazwischen einen Formhohlraum bilden. Die beiden Teile der Form werden dann verwendet und zusammengefügt, um eine Formkomponente herzustellen. Tests der Form werden dann in einem sechsten Schritt 41f durchgeführt. In einem siebten Schritt 41g wird die Oberfläche der Form behandelt, z.B. um Schäden an der Oberfläche der Form zu vermeiden, um sie korrosionsbeständig zu machen und/oder um sie mit einer Antihaft-Beschichtung zu versehen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine erhebliche Verkürzung der Vorlaufzeit, d.h. der Zeit, die für die Herstellung einer texturierten Form benötigt wird, im Vergleich zu den vorbekannten Techniken, die in 3 veranschaulicht sind. Obwohl möglicherweise ein gewisses Maß an manueller Endfertigung des 3D-gedruckten Modells erforderlich ist, ist 3D-Drucken weitaus präziser und reproduzierbarer als bestehende CNC-Techniken. Das Maß an erforderlicher manueller Endfertigung wird bei der vorliegenden Erfindung stark reduziert. Außerdem ist das 3D-Druckverfahren an sich viel schneller als die bekannte Kombination aus CAM und CNC.
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren für die Herstellung eines ersten Teils gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel ist der erste Teil ein Mastermodell für eine Form für die Herstellung einer Außensohle für einen Fußbekleidungsartikel. Während die Abbildung lediglich die Herstellung eines ersten Teils zeigt, versteht es sich, dass die Herstellung des zweiten Teils ähnlich wäre. Insbesondere kann eine Textur auf dem ersten Teil und dem zweiten Teil in dem Schritt, der in 5A gezeigt ist, gebildet werden.
Wie in 5A gezeigt, wird in einem ersten Schritt ein erster Teil 12a durch additive Herstellung gefertigt. In diesem Beispiel wird der erste Teil 12a so geformt, dass er eine texturierte Oberfläche aufweist. In diesem Beispiel wird der erste Teil 12a durch Stereolithografie im Inneren einer Stereolithografie-Maschine 51 hergestellt. Es ist jedoch jedes beliebige additive Herstellungsverfahren geeignet. Der erste Teil 12a wird in einem flüssigen Photopolymer 53 eingetaucht geformt. Während die Grenzfläche des flüssigen Photopolymers zur Veranschaulichung gewellt dargestellt ist, besitzt das flüssige Photopolymer 53 vorzugsweise eine flache und scharfe obere Grenzfläche. Ein Licht, z.B. ein UV-Laser, wird verwendet, um das Photopolymer 53 selektiv zu aktivieren, wodurch das Photopolymer 53 an jenen Stellen, wo es durch das Licht aktiviert wird, aushärtet. Das Licht kann auf einen einzelnen Punkt oder mehrere Punkte gleichzeitig projiziert werden. Es kann beispielsweise ein einzelner Laserkopf verwendet werden, oder es kann ein doppelter Laserkopf verwendet werden. Es ist außerdem möglich, das Licht gleichzeitig auf viele Punkte zu projizieren, z.B. durch Steuern einer Anordnung von Spiegeln, was ein Erhöhen der Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht. Sobald eine Schicht fertiggestellt ist, wird der erste Teil 12a abgesenkt, in diesem Beispiel durch einen Aufzugmechanismus 52, und mit einer zusätzlichen Schicht aus flüssigem Photopolymer bedeckt, z.B. mit einer Klinge (nicht gezeigt). Der Vorgang wird dann Schicht für Schicht wiederholt. Die Dicke der Schichten kann zwischen 0,05 und 0,25 mm betragen. Die Formpräzision kann 0,1 mm oder besser sein. Ein geeignetes Photopolymer ist z.B. DSM Somos ® Imagine 8000, ein flüssiges Photopolymer mit niedriger Viskosität, das Wasserfestigkeit sowie haltbare und präzise dreidimensionale Teile erzeugt. Die entscheidende Belichtung, die benötigt wird, um DSM Somos ® Imagine 8000 zu aktivieren, beträgt ca. 13 Millijoule pro Quadratzentimeter. Es sind jedoch viele Arten von Photopolymeren für die vorliegende Erfindung geeignet.
5B zeigt den ersten Teil 12b unmittelbar nach dem 3D-Drucken. Um die Qualität des gedruckten ersten Teils 12 zu verbessern, enthält der erste Teil 12b eine temporäre Stützstruktur 54, die in diesem Beispiel direkt während des Druckens aus demselben Material geformt wurde wie der erste Teil 12b. Durch Verwendung der temporären Stützstruktur 54 wird die Stabilität des ersten Teils 12a während des 3D-Druckens verbessert, und aus diesem Grund sind Druckfehler weniger häufig. Außerdem ermöglicht die temporäre Stützstruktur 54 das Bilden von Geometrien und Strukturen, die ansonsten schwierig oder unmöglich zu bilden wären. 5C zeigt ein beispielhaftes Verfahren 57 zum Entfernen der temporären Stützstruktur 54. Bei diesem beispielhaften Verfahren 57 wird eine Kombination aus chemischen und mechanischen Mitteln verwendet, um die temporäre Stützstruktur zu entfernen. Eine Reinigungslösung 56 und eine Bürste 55 werden verwendet, um die temporäre Stützstruktur von dem ersten Teil 12b zu entfernen.
5D zeigt einen fertiggestellten ersten Teil 12c, von dem die temporäre Stützstruktur 54 entfernt wurde. Der erste Teil 12c ist fertig für den nächsten Produktionsschritt, bei dem ein zweiter Teil (nicht gezeigt) an dem ersten Teil befestigt wird, um ein Mastermodell gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen.
6 zeigt mehrere beispielhafte Schritte eines Verfahrens für die Herstellung einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung. 6A zeigt einen ersten Teil 12, der z.B. wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben hergestellt wurde. In diesem Beispiel ist der erste Teil 12 ein Mastermodell für eine Form für die Herstellung einer Außensohle für einen Fußbekleidungsartikel. Der erste Teil 12, der in 6A gezeigt ist, umfasst zwei Teile: 12a, der der linken Außensohle entspricht, und 12b, der der rechten Außensohle entspricht. Ein zweiter Teil (nicht gezeigt) ist mit einem beliebigen geeigneten Mittel an den Einschnitten 14 in dem ersten Teil 12 befestigt. Es kann beispielsweise ein zweiter Teil mit einem Klebstoff an dem ersten Teil 12 befestigt werden.
Im nächsten Schritt, der in 6B gezeigt ist, wird ein zweites Modell aus Silikon hergestellt. Das Silikonmodell 6i, das gerade hergestellt wird, weist eine linke Seite 61a und eine rechte Seite 61b auf, die der linken Außensohle bzw. der rechten Außensohle entsprechen werden. Da der erste Teil 12 ein Positivmodell der Außensohle ist, ist das Silikonmodell 61 ein Negativmodell, d.h. ein Hohlraummodell, der Außensohle, die geformt werden soll.
6C zeigt das fertiggestellte Silikonmodell 62, das einen linken Seitenbereich 62a und einen rechten Seitenbereich 62b aufweist. Die Textur in dem Silikonmodell 62, die durch die Textur auf dem Mastermodell gebildet wurde, ist deutlich sichtbar.
Im nächsten Schritt, der in 6D veranschaulicht ist, wird ein drittes Modell 64 (in 6E gezeigt) aus einem hitzebeständigen Material 63 hergestellt. Das hitzebeständige Material kann z.B. ein Keramikmaterial sein.
Das resultierende dritte Modell 64 ist in 6E gezeigt, während das Silikonmodell 62 entfernt wird. Das Verfahren zum Formen des dritten Modells 64 kann ein Erhitzen der Keramik zum Festigen ihrer Struktur umfassen. Das dritte Modell 64 weist einen linken Seitenbereich 64a und einen rechten Seitenbereich 64b auf.
6F zeigt das dritte Modell 64, nachdem das Silikonmodell entfernt wurde.
Im nächsten Schritt wird die Form geformt, indem geschmolzenes Metall unter Verwendung des hitzebeständigen dritten Modells der 6E und 6F gegossen wird. Das Metall wird dann gekühlt und man lässt es aushärten. 6G zeigt die so entstandene Form 65, die einen linken Seitenbereich 65a und einen rechten Seitenbereich 65b aufweist. Die Form 65 ist robust und kann verwendet werden, um große Mengen an Außensohlen ohne Schäden oder mit weniger Verschleiß der Textur, die in der Form 65 gebildet ist, herzustellen.
Das Verfahren für die Herstellung einer Form 65, das in 6 gezeigt ist, ist insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf den Erhalt und den Schutz des Mastermodells gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall kann das Mastermodell anhand von 3D-Drucken erstellt werden unter Verwendung von Materialien wie beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylen (PE), Polyamid (PA) oder einem beliebigen Polymermaterial. Ein dazwischenliegender Keramikgusskern, der als Negativmodell betrachtet werden kann, wird dann auf Grundlage des Mastermodells gebildet und für die Herstellung der endgültigen Metallform verwendet. In diesem Fall ist man bei der Wahl des Materials für die Herstellung des Mastermodells flexibler, da das Mastermodell keinem Herstellungsprozess mit hohen Temperaturen unterzogen werden muss.
7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Formen einer Außensohle 72 unter Verwendung des Mastermodells 11 gemäß der vorliegenden Erfindung. 7A zeigt ein Mastermodell 11, das einen ersten Teil 12 und zwei Sätze von zweiten Teilen 13a, 13b, 13c für eine linke Außensohle und 13d, 13e, 13f für eine rechte Außensohle aufweist, wobei alle zweiten Teile eine texturierte Oberfläche aufweisen. Der erste Teil 12 und die zweiten Teile 13a-13f sind mit einem geeigneten Mittel verbunden, z.B. mit einem Klebstoff oder einem Einschnitt, der in dem ersten Teil 12 gebildet ist und so ausgestaltet ist, dass er zu den zweiten Teilen 13a-13f passt. Es sei angemerkt, dass es in diesem Beispiel einen einzigen ersten Teil 12 für die Herstellung zweier separater Außensohlen gibt (linke und rechte Seite).
Die texturierten Oberflächen der zweiten Teile 13a-13f weisen Strukturen mit einer Tiefe zwischen 1 mm und 5 mm auf. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, je tiefer (bzw. höher) die Struktur im Vergleich zur umgebenden Oberfläche ist, die Griffigkeit, die die geformte Komponente auf weichem Untergrund, wie z.B. Gras, Schlamm usw., bietet, umso besser ist, und die Beständigkeit der Textur höher ist.
7B zeigt eine beispielhafte Form 71, die mit einem hier beschriebenen Verfahren auf Grundlage des Mastermodells 11 geformt wurde. Es sei angemerkt, dass die Form 71 ein einziges Stück ist, obwohl zwei separate Außensohlen mit der Form 71 hergestellt werden sollen. Die Form 71 weist einen linken Seitenbereich 71b und einen rechten Seitenbereich 71a auf, von denen jeder eine texturierte Oberfläche aufweist. Die Form 71 kann aus Metall hergestellt sein.
7C zeigt eine beispielhafte linke Außensohle 72b und eine beispielhafte rechte Außensohle 72a, die auf Grundlage des Mastermodells 11 geformt wurden, sowie ein Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Außensohle 72 weist eine texturierte Oberfläche auf.
Bezugszeichenliste

11:: Mastermodell
12, 12a-12c:: erster Teil
13, 13a-13f:: zweiter Teil
14, 14a-14e:: aufnehmender Bereich
15:: Öffnung
21, 21a-21j:: Texturmuster
31a-31j,: 41a-41g: Arbeitsschritte
51:: Stereolithografie-Maschine
52:: Aufzugmechanismus
53:: flüssiges Photopolymer
54:: temporäre Stützstruktur
55:: Bürste
56:: Reinigungslösung
57:: Verfahren zum Entfernen der temporären Stützstruktur
61, 61a, 61b;: Silikonmodell bei der Herstellung
62, 62a, 62b:: Silikonmodell
63:: Keramikmaterial
64, 64a, 64b:: Keramikmodell
65, 65a, 65b:: Form
71, 71a, 71b:: Form
72, 72a, 72b:: Außensohle

Claims

Mastermodell (11) für die Herstellung einer Form (71), das Folgendes umfasst: (a) einen ersten Teil (12), (b) einen zweiten Teil (13), der eine texturierte Oberfläche aufweist; wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) trennbar miteinander verbunden sind, und wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) durch additive Herstellung gefertigt sind.
Mastermodell (11) nach Anspruch 1, wobei die Form der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dient und das Mastermodell (11) ein Positivmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist.
Mastermodell (11) nach Anspruch 1, wobei die Form der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dient und das Mastermodell (11) ein Negativmodell eines Bereichs des Fußbekleidungsartikels ist.
Mastermodell (11) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der erste Teil (12) des Mastermodells (11) im Wesentlichen den Rand eines kompletten Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels definiert.
Mastermodell (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Teil (12) und/oder der zweite Teil (13) aus einem Harz oder einem Polymermaterial hergestellt sind/ist.
Mastermodell (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mastermodell (11) aus einem aktivierten Photopolymer hergestellt ist.
Mastermodell (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) aus demselben Material hergestellt sind.
Mastermodell (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Teil (12) eine texturierte Oberfläche aufweist.
Mastermodell (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die texturierte Oberfläche des ersten Teils (12) und/oder des zweiten Teils (13) mindestens eine aufgelöste Struktur mit einer linearen Größe von 0,2 mm oder weniger aufweist.
Mastermodell (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die texturierte Oberfläche des ersten Teils (12) und/oder des zweiten Teils (13) mindestens eine aufgelöste Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm aufweist.
Mastermodell (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Teil (13) wesentlich kleiner ist als der erste Teil.
Form (71), die unter Verwendung des Mastermodells (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird.
Form nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Form aus einem Metall hergestellt ist.
Sohlenelement, das mit der Form nach Anspruch 12 oder 13 hergestellt wird.
Fußbekleidungsartikel, der ein Sohlenelement nach dem vorhergehenden Anspruch umfasst.
Ball oder Sportzubehör, der/das einen Bereich umfasst, der unter Verwendung der Form nach einem der Ansprüche 12 oder 13 hergestellt wird.
Verfahren für die Herstellung eines Mastermodells (11) für die Herstellung einer Form (71), umfassend: (a) Formen eines ersten Teils (12), (b) Formen eines zweiten Teils (13), der eine texturierte Oberfläche aufweist, (c) Verbinden des ersten Teils (12) und des zweiten Teils (13); wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) durch additive Herstellung geformt werden, wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) trennbar miteinander verbunden sind.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Form der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dient und das Mastermodell (11) als Positivmodell eines Bereichs eines Fußbekleidungsartikels geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Form der Herstellung eines Fußbekleidungsartikels dient und das Mastermodell (11) als Negativmodell eines Bereichs eines Fußbekleidungsartikels geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei der erste Teil (12) des Mastermodells (11) so geformt ist, dass der erste Teil (12) im Wesentlichen den Rand eines kompletten Sohlenelements des Fußbekleidungsartikels definiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei der erste Teil (12) und/oder der zweite Teil (13) aus einem Harz oder einem Polymermaterial hergestellt sind/ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei das Formen des Mastermodells (11) das Aktivieren eines flüssigen Photopolymers (53) umfasst, sodass das flüssige Photopolymer (53) aushärtet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der erste Teil (12) und der zweite Teil (13) aus demselben Material hergestellt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei das Formen des ersten Teils (12) und/oder das Formen des zweiten Teils (13) ferner das Formen einer temporären Stützstruktur und das Entfernen der temporären Stützstruktur umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, wobei das Formen des ersten Teils (12) das Formen einer Textur auf der Oberfläche des ersten Teils (12) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, wobei das Formen der Textur auf der Oberfläche des ersten Teils (12) und/oder des zweiten Teils (13) mindestens eine aufgelöste Struktur mit einer linearen Größe von 0,2 mm oder weniger umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, wobei das Formen der Textur auf der Oberfläche des ersten Teils (12) und/oder des zweiten Teils (13) mindestens eine aufgelöste Struktur mit einer Tiefe oder Höhe zwischen 0,01 mm und 5 mm umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, wobei der zweite Teil (13) so geformt ist, dass er wesentlich kleiner ist als der erste Teil.
Verfahren für die Herstellung einer Form (71), umfassend: (a) Herstellung eines Mastermodells (11) gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 17-28, und (b) Formen einer Form auf Grundlage des Mastermodells (11).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Form aus einem Metall hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, ferner umfassend: (a) Formen eines zweiten Modells (62) auf Grundlage des Mastermodells (11), (b) Formen, aus einem hitzebeständigen Material, eines dritten Modells (63) auf Grundlage des zweiten Modells(62) ; und zwar wobei die Form auf Grundlage des dritten Modells (63) geformt wird.
Verfahren für die Herstellung eines Sohlenelements, umfassend: (a) Bereitstellen einer Form gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, (b) Füllen der Form mit einem aushärtbaren flüssigen Material, und (c) Aushärten des flüssigen Materials.
Verfahren für die Herstellung eines Fußbekleidungsartikels, umfassend: (a) Bereitstellen eines Sohlenelements gemäß dem Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, (b) Bereitstellen eines Schuhoberteils, und (c) Befestigen des Sohlenelements an dem Schuhoberteil.
Verfahren für die Herstellung eines Balls oder eines Sportzubehörs, umfassend: (a) Bereitstellen einer Form gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, (b) Füllen der Form mit einem aushärtbaren flüssigen Material, und (c) Aushärten des flüssigen Materials.