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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Spritzgussform mit variablem Druck, ein eingespritztes Schuhmaterial und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Spritzgussform mit variablem Druck, ein eingespritztes Schuhmaterial und ein Verfahren zu dessen Herstellung, durch das ein variabler Druckausgleich nach einem Kunststoffspritzguss effektiv realisiert werden kann, um sicherzustellen, dass das eingespritzte Schuhmaterial maßgenau ist und nicht zur Verformung neigt.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Auf dem gegenwärtigen Markt gibt es viele Arten von Schuhmaterialien, die durch Kunststoffspritzgusstechnologie hergestellt werden. Das Problem der gegenwärtigen Kunststoffspritzgusstechnologie besteht darin, dass sich Materialien nach dem Formen verformen. Aus diesem Grund müssen Hersteller nach dem Formen Reparaturen und weitere Behandlungen durchführen oder defekte Produkte, die nicht repariert werden können, entsorgen. Der wichtigste Grund für das oben genannte Problem ist, dass der Fluss einer Spritzgussrohmaterialbahn aufgrund von Temperatur- und Druckschwankungen in der Form unausgeglichen ist. Experimente haben gezeigt, dass das Problem des unausgeglichenen Flusses aus asymmetrischen Scherverteilungsphänomenen der Spritzgussrohmaterialbahn in einem Schaumformraum resultiert, die während des Spritzgießens und Füllens auftreten. Infolgedessen treten ein schwankender Druck der Spritzgussmaterialbahn, eine schwankende Dichte eines schmelzenden Kunststoffmaterials und eine Formschwankung eines Kunststoffmaterials während des Formens in jedem der Schaumformräume auf. Darüber hinaus bezieht sich die Vollständigkeit des Erscheinungsbilds eines Formteils auf die Gestaltung des Schaumformraums und ferner auf seine Fließfähigkeit in einem geschmolzenen Zustand, der durch Erhitzen in der Form verursacht wird.
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Auf diese Weise ist eine verbesserte Form bekannt, um die vorgenannte Aufgabe zu lösen. Für die verbesserte Form ist eine Vielzahl von Konkavitäten, die in Richtung der Innenseite einer oberen Form eingelassen sind und eine Schlitzform aufweisen, an der Position eines unteren Schaumformraums angeordnet, der der Kante einer Schuhsohle entspricht. Am oberen Rand der Konkavitäten ist eine Vielzahl von Entlüftungsporen angeordnet, die die Außenseite der oberen Form perforieren und verbinden. Eine obere Spritzgratnut und eine untere Spritzgratnut, die beide eine kreisförmige Form aufweisen, sind am Umfang eines oberen Schaumformraums und des unteren Schaumformraums angeordnet. Ein oberer Schneidabschnitt und ein unterer Schneidabschnitt, die beide eine enge Schlitzform aufweisen, sind auf einer Seite der oberen Spritzgratnut und der unteren Spritzgratnut in der Nähe des oberen Schaumformraums und des unteren Schaumformraums gebildet. Bei der herkömmlichen Technologie weist eine Spritzgussrohmaterialbahn, die in einem Schaumformraum angeordnet ist, eine bessere Fließfähigkeit während des thermisch schäumenden Formens aufgrund der angeordneten Entlüftungsporen auf und die Ästhetik der Produkte kann aufgrund der angeordneten oberen Spritzgratnut und unteren Spritzgratnut verbessert werden. Die Entlüftungsporen sind jedoch nur am Umfang des oberen Schaumformraums und des unteren Schaumformraums verteilt, so dass ein variabler Druckausgleich aller Oberflächen der Spritzgussrohmaterialbahn nicht effektiv realisiert werden kann.
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Nachdem die Spritzgussrohmaterialbahn in der oben genannten herkömmlichen Technologie geformt wurde, entsteht an den Entlüftungsporen ein konvexes Abfallmaterial, das nicht nur eine negative Wirkung auf das Erscheinungsbild des Produkts, sondern auch auf den Kostenverbrauch eines anschließenden mechanischen Sekundärprozesses des konvexen Abfallmaterials hat.
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Zusätzlich sind für allgemeine Schuhsohlen, die Kanten aufweisen, Konkavitäten, die zum Inneren einer Form hin eingelassen sind und eine Schlitzform aufweisen, an einer Position angeordnet, die ihrem Schaumformraum entspricht. Wenn eine Spritzgussbahn in dem Schaumformraum angeordnet und in einen geschmolzenen Zustand erhitzt wird, wird die Fließfähigkeit der Spritzgussrohmaterialbahn durch eine Luft, die in die Konkavitäten gedrückt wird und nicht abgelassen werden kann, beeinträchtigt, so dass ebenfalls fehlerhafte Produkte hergestellt werden. Darüber hinaus ist die Kontrolle der vollständigen Quantifizierung schwieriger, nachdem die Spritzgussmaterialbahn in dem Schaumformraum angeordnet wurde, und häufig tritt aufgrund des Einflusses der Formtemperatur, des Schaumverhältnisses und anderer Faktoren ein Spritzgrat auf. Außerdem entsteht durch den Spritzgrat ein unregelmäßiger Gussgrat, der leichter am Rand der Schuhsohlen kleben bleibt, was für die Behandlung unpraktisch ist.
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Es wird beobachtet, dass es an Schuhmaterialien mangelt, die maßgenau sind, leicht herzustellen sind und die Anforderungen der hergestellten Oberfläche auf dem gegenwärtigen Markt erfüllen. Aus diesem Grund wird in verwandten Branchen nach Lösungen zum Lösen dieses Problems gesucht.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Somit besteht das Ziel der Erfindung darin, eine Spritzgussform mit variablem Druck, ein eingespritztes Schuhmaterial und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, durch das ein variabler Druckausgleich nach einem Kunststoffspritzguss effektiv realisiert werden kann, um sicherzustellen, dass ein eingespritztes Schuhmaterial maßgenau ist und nicht zur Verformung neigt. Daher kann die Erfindung Anforderungen an Spritzgussbedingungen erfüllen und Probleme von umständlichen Herstellungsschritten und unbefriedigenden Formbedingungen in der herkömmlichen Technologie lösen.
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Gemäß einer Ausführungsform des Strukturaspekts der Erfindung wird eine Spritzgussform mit variablem Druck zum Kunststoffspritzgießen bereitgestellt. Die Spritzgussform mit variablem Druck umfasst einen Formkörper und eine Luftaustrittsschicht mit variablem Druck. Der Formkörper weist einen Schaumformraum auf. Die Luftaustrittsschicht mit variablem Druck ist auf dem Formkörper angeordnet und dem Schaumformraum entsprechend ausgesetzt. In der Luftaustrittsschicht mit variablem Druck ist eine Vielzahl von Poren mit variablem Druck vorgesehen. Die Poren mit variablem Druck stehen in Verbindung mit dem Schaumformraum.
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Daher können die Poren mit variablem Druck, die mit dem Schaumformraum der Erfindung in Verbindung stehen, ermöglichen, dass eine ursprünglich vorhandene Luft hineingelassen wird, um den Druck auszugleichen, und der Spritzgrat wird keinen unregelmäßigen Gussgrat hervorrufen. Infolgedessen kann ein variabler Druckausgleich nach einem Spritzguss in der Erfindung effektiv realisiert werden, um sicherzustellen, dass ein eingespritztes Schuhmaterial maßgenau ist und nicht zur Verformung neigt. Das Verschütten eines Restmaterials kann verhindert werden, so dass das Erscheinungsbild des eingespritzten Schuhmaterials vollständig ist und kein Sekundärprozess erforderlich ist, wodurch die Herstellungskosten effektiv gesenkt werden können.
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In einigen Beispielen der vorgenannten Ausführungsform kann eine Abmessung der Poren mit variablem Druck in der Luftaustrittsschicht mit variablem Druck 100 µm bis 300 µm betragen. Ein Kühlrohr kann in den Formkörper eingelassen werden. Die Poren mit variablem Druck der Spritzgussform mit variablem Druck können nicht-äquidistant vermascht oder äquidistant parallel angeordnet werden. Der Formkörper der Spritzgussform mit variablem Druck kann in Seitenrichtung eines Schuh-Spritzgussformsystems montiert werden, das zu einem Schuhmaterialpasst. Der Formkörper der Spritzgussform mit variablem Druck kann eine Basis und eine feste Schicht enthalten, wobei die feste Schicht auf der Innenseite der Basis und die Luftaustrittsschicht mit variablem Druck auf der Innenseite der festen Schicht angeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform des Produktaspekts der Erfindung wird ein eingespritztes Schuhmaterial bereitgestellt. Das eingespritzte Schuhmaterial wird mit der oben genannten Spritzgussform mit variablem Druck hergestellt. Das eingespritzte Schuhmaterial umfasst eine Oberfläche, die aus einer Vielzahl von winzigen Vorsprüngen besteht, die den Poren mit variablem Druck entsprechen, wobei ein Durchmesser der winzigen Vorsprünge 100 µm bis 300 µm beträgt.
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Demnach weist die Oberfläche des eingespritzten Schuhmaterials der Erfindung die winzigen Vorsprünge auf, die eine gleichmäßige Form aufweisen, so dass das Auftreten eines Spritzgrates, der einen Sekundärprozess benötigt, verhindert werden kann und die strukturelle Festigkeit des eingespritzten Schuhmaterials durch die Vielzahl winziger Vorsprünge verstärkt werden kann. Auch die Vielzahl winziger Vorsprünge vermittelt einen besonderen taktilen Eindruck, der eine Marktidentifikation bewirken kann.
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In einigen Beispielen der vorgenannten Ausführungsform können die winzigen Vorsprünge säulenförmig, konisch oder blockförmig sein.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrensaspekts der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung des eingespritzten Schuhmaterials mit den oben genannten winzigen Vorsprüngen bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren umfasst die folgenden Schritte: einen Einspritzschritt, einen Schäumungsschritt mit vor-variablem Druck und einen Formschritt. Der Einspritzschritt besteht darin, zuerst ein Schaummaterial einzuspritzen. Der Schäumungsschritt mit vor-variablem Druck besteht darin, das Schaummaterial in der Spritzgussform mit variablem Druck anzuordnen und die Spritzgussform mit variablem Druck zu schließen und eine Luft, die sich ursprünglich in der Spritzgussform mit variablem Druck befindet, in die Poren mit variablem Druck zu drücken, um den Innendruck automatisch zu regulieren und auszugleichen. Der Formschritt besteht darin, das Schaummaterial unter stabilem Innendruck zu erhitzen und in das eingespritzte Schuhmaterial mit den winzigen Vorsprüngen schaumig zu formen.
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Daher kann das Herstellungsverfahren der Erfindung den Innendruck durch den Schäumungsschritt mit vor-variablem Druck automatisch regulieren und ausgleichen, um sicherzustellen, dass das eingespritzte Schuhmaterial maßgenau ist und nicht zur Verformung neigt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine dreidimensionale Querschnittsansicht einer Spritzgussform mit variablem Druck gemäß einem Beispiel der Erfindung;
- 2 ist eine zusammengesetzte Querschnittsansicht, die die Spritzgussform mit variablem Druck von 1 zeigt, die auf einem Schuh-Spritzgussformsystem montiert ist;
- 3 ist eine teilweise schematische Ansicht, die einen Schaumprozess des Beispiels von 2 der Erfindung zeigt;
- 4 ist ein schrittweises Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung gemäß einem Beispiel der Erfindung;
- 5 ist eine dreidimensionale Ansicht des Erscheinungsbilds eines eingespritzten Schuhmaterials gemäß einem Beispiel der Erfindung;
- 6 ist eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht einer Teilstruktur des eingespritzten Schuhmaterials von 5; und
- 7 ist eine dreidimensionale Querschnittsansicht einer Spritzgussform mit variablem Druck gemäß einem anderen Beispiel der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden mit den Zeichnungen beschrieben. Aus Gründen der Klarheit werden nachfolgend einige praktische Details beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Erfindung nicht auf die praktischen Details beschränkt sein sollte, das heißt, in einigen Ausführungsformen sind die praktischen Details nicht erforderlich. Zusätzlich werden zur Vereinfachung der Zeichnungen einige herkömmliche Strukturen und Elemente einfach dargestellt und wiederholte Elemente können durch dieselben Bezeichnungen dargestellt werden.
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Es wird auf 1 bis 3 Bezug genommen. 1 ist eine dreidimensionale Querschnittsansicht einer Spritzgussform 200 mit variablem Druck eines Beispiels. 2 ist eine zusammengesetzte Querschnittsansicht, die die Spritzgussform 200 mit variablem Druck von 1 zeigt, die auf einem Schuh-Spritzgussformsystem 300 montiert ist. 3 ist eine teilweise schematische Ansicht, die einen Schaumprozess des Beispiels von 2 der Erfindung zeigt. Wie gezeigt ist das Beispiel eine Spritzgussform 200 mit variablem Druck. Die Spritzgussform 200 mit variablem Druck ist auf einem Schuh-Spritzgussformsystem 300 montiert und dient zum Durchführen eines Kunststoffspritzgusses. Das Schuh-Spritzgussformsystem 300 umfasst eine obere Form 310, die verschiebbar ist, eine untere Form 320, die verschiebbar ist und eine Vielzahl von Spritzgussformen 200 mit variablem Druck, die zur Seitenrichtung hinzeigen und verschiebbar sind. Die obere Form 310, die untere Form 320 und die Vielzahl von Spritzgussformen 200 mit variablem Druck können einen Schaumformraum 210 öffnen oder schließen. Der Schaumformraum 210 entspricht der Form eines eingespritzten Schuhmaterials 410 (siehe 5).
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Hierbei umfassen die Spritzgussformen 200 mit variablem Druck einen Formkörper (Referenznummer ausgelassen) und eine Luftaustrittsschicht 220 mit variablem Druck. Der Formkörper umfasst eine Basis 240, eine feste Schicht 230 und einen Schaumformraum 210. Die feste Schicht 230 ist auf der Innenseite der Basis 240 angeordnet. Die Luftaustrittsschicht 220 mit variablem Druck ist auf der Innenseite der festen Schicht 230 angeordnet. Der Schaumformraum 210 befindet sich auf der Innenseite der Luftaustrittsschicht 220 mit variablem Druck. Ein Schaummaterial 400 wird in den Schaumformraum 210 gegeben und erwärmt, um schäumend und expandierend geformt zu werden. Die Luftaustrittsschicht 220 mit variablem Druck ist dem Schaumformraum 210 entsprechend ausgesetzt. In der Luftaustrittsschicht 220 mit variablem Druck ist eine Vielzahl von Poren 221 mit variablem Druck vorgesehen. Die Poren mit variablem Druck 221 stehen in Verbindung mit dem Schaumformraum 210. Eine Abmessung der Poren 221 mit variablem Druck der Spritzgussform 200 mit variablem Druck beträgt 100 µm bis 300 µm. Es sind Kühlrohre 222 in der Luftaustrittsschicht 220 mit variablem Druck der Spritzgussformen 200 mit variablem Druck eingelassen, so dass eine Kühlflüssigkeit durch sie hindurch fließen kann.
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Die Poren 221 mit variablem Druck in der Luftaustrittsschicht 220 mit variablem Druck der Spritzgussformen 200 mit variablem Druck werden durch ein Metall-Metallurgie-Verfahren hergestellt und in einer nicht-äquidistanten vermaschten Weise verteilt. Der Formkörper der Spritzgussformen 200 mit variablem Druck ist in Seitenrichtung des Schuh-Spritzgussformsystems 300 entsprechend dem Schaumformraum 210 montiert. Durch die vorgenannte Struktur wird, wenn das Schaummaterial 400 in den Schaumformraum 210 der Erfindung gegeben und erwärmt wird, um schäumend und expandierend geformt zu werden, der Schaumformraum 210 zuerst durch die obere Form 310, die untere Form 320 und die Vielzahl von Spritzgussformen 200 mit variablem Druck geschlossen und die Innenseite der Vielzahl von Spritzgussformen 200 mit variablem Druck in Seitenrichtung wird ebenfalls geschlossen. Das Schäumen und Expandieren des Schaummaterials 400 erzeugt eine Luft A, die ursprünglich in der Spritzgussform 200 mit variablem Druck aus dem Schaumformraum 210 in die Poren 221 mit variablem Druck gedrückt wurde, um den Innendruck automatisch zu regulieren und auszugleichen und zu verhindern, dass die Luft A zu Blasen wird oder die Ecke drückt und besetzt. Ein stabiler Innendruck kann effektiv realisiert werden, da die Luft A in die Poren mit variablem Druck 221 gedrückt wird, so dass das Schaummaterial 400 der Erfindung stabil erwärmt und schaumig in das eingespritzte Schuhmaterial 410 mit winzigen Vorsprüngen 441 geformt werden kann.
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Es ist erwähnenswert, dass durch das Schäumen und Expandieren des Schaummaterials 400 nicht nur die Luft A, die sich ursprünglich in der Spritzgussform 200 mit variablem Druck befand, in die Poren 221 mit variablem Druck gedrückt wird, sondern auch ein unnötiges Restmaterial während des Schäumens gleichmäßig in die variablen Druckporen 221 mit einer Abmessung von 100 µm bis 300 µm gedrückt wird. Außerdem ist eine Oberfläche des eingespritzten Schuhmaterials 410 ganzheitlich aus einer Vielzahl von winzigen Vorsprüngen 441 mit der Größe gebildet, die den Poren 221 mit variablem Druck entspricht, und ein Durchmesser jedes der winzigen Vorsprünge 441 beträgt 100 µm bis 300 µm. Die winzigen Vorsprünge 441 erleichtern es, das unnötige Restmaterial während des Schäumens zu verbrauchen und die strukturelle Festigkeit des eingespritzten Schuhmaterials 410 (integrale und nach außen konvexe Struktur) zu stärken. Ein spezielles Tastgefühl der Vielzahl winziger Vorsprünge 441 kann verwendet werden, um Produkte zu identifizieren oder die Musterform hervorzuheben.
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Es wird auf 4 bis 6 verwiesen, 4 ist ein schrittweises Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zur Herstellung eines Beispiels. 5 ist eine dreidimensionale Erscheinungsansicht des eingespritzten Schuhmaterials 410 eines Beispiels. 6 ist eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht einer Teilstruktur des eingespritzten Schuhmaterials 410 von 5. Das Verfahren 100 zur Herstellung des eingespritzten Schuhmaterials 410 mit den winzigen Vorsprüngen 441 wird gemäß einer Ausführungsform des Verfahrensaspekts der Erfindung bereitgestellt. Das Verfahren 100 umfasst einen Einspritzschritt 110, einen Schäumungsschritt mit vor-variablem Druck 120 und einen Formschritt 130.
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In dem Einspritzschritt 110 wird zuerst das Schaummaterial 400 eingespritzt (siehe 2 bis 3). Eine bestimmte Menge des Schaummaterials 400, die der Form des eingespritzten Schuhmaterials 410 entspricht, wird so angeordnet, dass das Schaummaterial 400 nach dem Erhitzen expandierend und schäumend in das eingespritzte Schuhmaterial 410 geformt werden kann.
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Der Schäumungsschritt mit vor-variablem Druck 120 besteht darin, das Schaummaterial 400 in dem Schaumformraum 210 anzuordnen und die Spritzgussform 200 mit variablem Druck zu schließen. Nachdem das Schaummaterial 400 angeordnet worden ist, wird eine Luft A, die ursprünglich in dem Schaumformraum 210 der Spritzgussform 200 mit variablem Druck vorhanden war, in die Poren 221 mit variablem Druck gedrückt, um den Innendruck automatisch zu regulieren und auszugleichen.
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Der Formungsschritt 130 besteht darin, das Schaummaterial 400 unter stabilem Innendruck zu erhitzen und schäumend zu formen. Wenn das Schaummaterial 400 expandiert, werden die Luft A, die ursprünglich im Schaumformraum 210 der Spritzgussform 200 mit variablem Druck vorhanden war, und das unnötige Restmaterial in die Poren 221 mit variablem Druck gedrückt, um den Innendruck wieder auszugleichen, um das eingespritzte Schuhmaterial 410 mit den winzigen Vorsprüngen 411 zu bilden.
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Schließlich ist 7 eine dreidimensionale Querschnittsansicht einer Spritzgussform 200A mit variablem Druck eines anderen Beispiels der Erfindung. Hierbei umfasst die Spritzgussform 200A mit variablem Druck einen Formkörper (Referenznummer ausgelassen) und eine Luftaustrittsschicht 220A mit variablem Druck. Der Formkörper umfasst eine Basis 240A, eine feste Schicht 230A und einen Schaumformraum 210. Die feste Schicht 230A ist auf der Innenseite der Basis 240A angeordnet. Die Luftaustrittsschicht 220A mit variablem Druck ist auf der Innenseite der festen Schicht 230A angeordnet. Der Schaumformraum 210 befindet sich auf der Innenseite der Luftaustrittsschicht 220A mit variablem Druck. Ein Schaummaterial (nicht gezeigt) wird in den Schaumformraum 210A gegeben und erwärmt, um schäumend und expandierend geformt zu werden. Die Luftaustrittsschicht 220A mit variablem Druck ist dem Schaumformraum 210 entsprechend ausgesetzt. In der Luftaustrittsschicht 220A mit variablem Druck ist eine Vielzahl von Poren 221A mit variablem Druck vorgesehen. Die Poren 221A mit variablem Druck sind äquidistant parallel angeordnet. Jede der variablen Druckporen 221A steht mit dem Schaumformraum 210 in Verbindung. Eine Abmessung der Poren 221 A mit variablem Druck der Spritzgussform 200A mit variablem Druck beträgt 100 µm bis 300 µm. Es sind Kühlrohre 222A in der Luftaustrittsschicht 220A mit variablem Druck der Spritzgussformen 200A mit variablem Druck eingelassen, so dass eine Kühlflüssigkeit durch sie hindurch fließen kann. Andere technische Details von 7 sind die gleichen wie in den oben genannten Beispielen, daher wird eine diesbezügliche Erklärung nicht erneut gegeben.
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Gemäß den vorgenannten Ausführungsformen hat die Erfindung folgende Vorteile. Erstens kann der Innendruck automatisch reguliert und ausgeglichen werden, und das Verschütten des Restmaterials kann durch die erfindungsgemäße Spritzgussform mit variablem Druck verhindert werden. Zweitens weist die Oberfläche des eingespritzten Schuhmaterials der Erfindung die Vielzahl von winzigen Vorsprüngen auf, die in ihrer Form gleichbleibend sind, so dass das Auftreten eines Spritzgrates, der einen Sekundärprozess benötigt, verhindert werden kann und die strukturelle Festigkeit des eingespritzten Schuhmaterials durch die Vielzahl winziger Vorsprünge verstärkt werden kann. Auch die Vielzahl winziger Vorsprünge vermittelt einen besonderen taktilen Eindruck, der eine Marktidentifikation bewirkt. Drittens kann das Herstellungsverfahren der Erfindung den Innendruck durch den Schäumungsschritt mit vor-variablem Druck automatisch regulieren und ausgleichen, um sicherzustellen, dass das eingespritzte Schuhmaterial maßgenau ist und nicht zur Verformung neigt; dadurch sind Engpässe und Probleme der konventionellen Technologie gelöst.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen davon ausführlich beschrieben wurde, sind andere Ausführungsformen möglich. Daher sollten der Geist und der Umfang der beigefügten Ansprüche nicht auf die Beschreibung der hierin enthaltenen Ausführungsformen beschränkt sein. Fachleuten ist ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der Struktur der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder Geist der Offenbarung abzuweichen. In Anbetracht des Vorstehenden ist beabsichtigt, dass die Erfindung Modifikationen und Variationen dieser Offenbarung abdeckt, sofern sie in den Geltungsbereich der folgenden Ansprüche fallen.
