KR20190095475A - 쉘 몰드 - Google Patents

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나이키 이노베이트 씨.브이.
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Abstract

쉘 몰드(shell mold)와 몰드 베이스로 형성된 다부품 몰드는 제조 프로세스에 효율성을 제공한다. 쉘 몰드는 포지티브 몰드 물품(positive mold article) 상에 형성될 수 있다. 포지티브 몰드 물품은 급속 제조 프로세스로 형성될 수 있다. 그 후, 쉘 몰드는 포지티브 몰드 물품에 의해 적어도 부분적으로, 재현되는 대상을 몰딩하기 위한 몰드면을 형성하는 비교적 얇은 코팅을 형성하는 코팅 프로세스를 통해 포지티브 몰드 물품의 표면 상에 형성될 수 있다. 그 후, 쉘 몰드는 몰딩 공정을 위해 쉘 몰드를 지지하는 데 효과적인 몰드 베이스와 결합된다.

Description

쉘 몰드
몰드와 같은 툴링(tooling)이 구성요소를 제조하는 데 사용된다.
기존의 몰드는 고가이고, 중량이며, 제조를 위한 리드 타임(lead time)이 길다. 더욱이, 기존의 몰드는 효율적인 사이클 시간 및 몰딩된 제품의 품질을 위해, 과량의 열에너지를 열적으로 조절할 것을 필요로 하는 재료량으로 형성될 수 있다.
본 발명의 양태는 몰드 형성 방법을 제공한다. 상기 방법은 포지티브 몰드 물품(positive mold article)을 형성하는 단계를 포함한다. 포지티브 몰드 물품은 적층 가공 프로세스와 같은 급속 제조 프로세스로 형성될 수 있다. 포지티브 몰드 물품은 포지티브 몰드 물품 상에 형성될 쉘 몰드(shell mold)에 의해 궁극적으로 몰딩되는 물품의 재현부로서의 역할을 한다. 상기 방법은 또한 쉘 몰드를 형성하기 위해 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 몰드 형성 재료로 코팅하는 단계를 포함한다. 쉘 몰드는 포지티브 몰드 물품에 인접한 몰딩면과, 포지티브 몰드 물품에 인접하지 않은 비몰딩면으로 구성된다. 쉘 몰드는 금속계 재료, 폴리머계 재료 또는 세라믹계 재료와 같은 임의의 재료로 형성될 수 있다. 상기 방법은 또한 포지티브 몰드 물품으로부터 쉘 몰드를 분리하는 것을 포함한다. 쉘 몰드는 일단 분리되고 나면 몰드 베이스와 결합된다. 비몰딩면과 몰드 베이스 사이에 내부 공간이 형성된다. 내부 공간은 충전재로 충전되어, 쉘 몰드를 물리적으로 지지할 수 있고/있거나 쉘 몰드에 대한 열전도도를 지원할 수 있다.
본 개요는 이후에 충분한 상세로 제공되는 방법 및 시스템의 범위를 이해시키기 위해 제공되는 것이지, 상기 범위를 제한하기 위해 제공되는 것은 아니다.
본 발명은 여기에서 첨부도면을 참고하여 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 양태에 따른 몰드 형성 방법을 도시하고,
도 2은 본 발명의 양태에 따른 포지티브 몰드 물품을 도시하며,
도 3은 본 발명의 양태에 따른, 도 2의 포지티브 몰드 물품의 단면도를 도시하고,
도 4는 본 발명의 양태에 따른, 상부에 쉘 몰드를 형성하는 코팅을 갖는 도 2의 포지티브 몰드 물품을 도시하며,
도 5는 본 발명의 양태에 따른, 도 4의 포지티브 몰드 물품과 쉘 몰드의 단면도를 도시하고,
도 6은 본 발명의 양태에 따른, 도 4의 포지티브 몰드 물품으로부터 분리된 쉘 몰드를 도시하며,
도 7은 본 발명의 양태에 따른, 도 6의 쉘 몰드의 단면도를 도시하고,
도 8은 본 발명의 양태에 따른 몰드 베이스를 도시하며,
도 9는 본 발명의 양태에 따른, 도 8의 몰드 베이스의 단면도를 도시하고,
도 10은 본 발명의 양태에 따른, 도 8의 몰드 베이스와 결합되어 몰드를 형성하는 도 6의 쉘 몰드를 도시하며,
도 11은 본 발명의 양태에 따른, 도 10으로부터의 몰드의 단면도를 도시하고,
도 12는 본 발명의 양태에 따른, 도 10의 몰드에 의해 형성된 몰딩된 구성요소를 도시하며,
도 13은 본 발명의 양태에 따른, 도 12의 몰딩된 구성요소와 몰드의 단면도를 도시하고,
도 14은 본 발명의 양태에 따른 예시적인 시스템을 도시한다.
제조 프로세스를 위한 툴링을 신속하게 그리고 효율적으로 생성하는 능력은 제조에 있어서 생산성을 증가시킬 수 있고, 툴링 옵션을 증가시킬 수 있다. 더욱이, 급속 제조 기술에 의해 형성되는 툴링을 생성하는 능력은 제조 프로세스에 대한 유연성을 제공한다. 본 발명은 양태는 몰드를 형성하는 것을 고려한다. 몰드는 예시적인 양태에서 포지티브 몰드 물품을 형성하는 것에 의해 형성된다. 포지티브 몰드 물품은 급속 제조 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 포지티브 몰드 물품은 부분적으로 최종 몰드에 의해 몰딩되는 물체를 재현하도록 형성된다. 포지티브 몰드 물품 상에 쉘 몰드를 형성하기 위해, 포지티브 몰드 물품 상에 코팅이 도포된다. 쉘 몰드는 20 밀리미터 미만의 두께를 가질수 있다. 쉘 몰드는 그 후 포지티브 몰드 물품으로부터 분리되고, 몰드 베이스와 결합된다. 몰드 베이스에 의해 지지된 상태의 쉘 몰드가 그 후 몰드로서 사용될 수 있다.
상기 예에서, 다수의 쉘 몰드가 여기에서 제공되는 바와 같이 효율적으로 형성될 수 있다. 각각의 쉘 몰드는 몰드 베이스와 결합되어, 공동 몰드 베이스를 다양한 쉘 몰드와 함께 사용하는 것이 가능하다. 공통 몰드 베이스의 개념은 공통 몰드 베이스를 사용하여 툴링 비용을 추가로 절감하고, 공구 보관 부담을 줄이며, 제조 프로세스에서 추가 툴링을 단순화할 수 있다.
본 발명의 양태는, 포지티브 몰드 물품을 형성하는 것과, 쉘 몰드를 형성하기 위해 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 몰드 형성재로 코팅하는 것을 포함하는 몰드 형성 방법을 고려한다. 쉘 몰드는 포지티브 몰드 물품에 인접한 몰딩면과, 포지티브 몰드 물품에 인접하지 않은 비몰딩면으로 구성된다. 상기 방법은 또한 포지티브 몰드 물품으로부터 쉘 몰드를 분리하는 것과, 그 후에 쉘 몰드와 몰드 베이스를 결합하는 것을 포함한다. 비몰딩면과 몰드 베이스 사이에 내부 공간이 형성된다. 이 내부 공간은 알루미늄계 분말과 같은 실질적으로 비압축성인 재료로 충전될 수 있다. 충전재는 예시적인 양태에서 쉘 몰드를 구조적으로 지지하고, 내부 공간 내의 가열 요소로부터 쉘 몰드로의 열에너지의 전도체로서의 역할을 한다. 양태는 또한, 쉘 몰드를 상부에 형성하기 이전에 포지티브 몰드 물품으로부터 쉘 몰드의 분리를 돕기 위해 포지티브 몰드 물품에 이형제를 도포하는 것을 고려한다.
본 발명의 다른 예시적인 양태는 저부면과, 이 저부면으로부터 연장되는 복수 개의 측면을 갖는 몰드 베이스를 갖는 몰드를 고려한다. 몰드는 또한 몰딩면과 반대측의 비몰딩면을 갖는 쉘 몰드를 포함한다. 쉘 몰드는 20 밀리미터 내지 0.5 밀리미터 범위 내의, 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께를 갖는다. 쉘 몰드는 전착, 도금, 디핑, 분사 등과 같은 다양한 프로세스로부터 형성될 수 있는 것이 고려된다. 쉘 몰드는 금속계 재료, 세라믹계 재료 또는 폴리머계 재료와 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 쉘 몰드가 이 쉘 몰드를 위한 목표 특징(예컨대, 경도, 연성, 탄성, 열전도성, 질감)을 달성하기 위해 동일하거나 상이한 재료를 갖는 다양한 층(예컨대, 적층체)으로 형성되는 것도 또한 고려된다. 쉘 몰드는 몰드 베이스 측면에 근접하게 몰드 베이스와 영구적으로 또는 일시적으로 커플링된다. 쉘 몰드와 몰드 베이스는 몰드 베이스 저부면, 몰드 베이스 측면 및 쉘 몰드의 비몰딩면 사이에 내부 공간을 획정한다. 내부 공간은 몰딩 공정 중에 쉘 몰드를 물리적으로 지지하는 데에 효과적인 재료로 충전될 수 있다. 또한 충전재는 예시적인 양태에서 몰딩 공정을 지원하기 위해 쉘 몰드에 열에너지를 전달하는 데에 효율적일 수 있다.
본 발명의 양태에 따른 몰드 형성 방법(100)을 도시한 도 1로 돌아가자. 상기 방법(10)은 포지티브 몰드 물품을 형성하는 것을 나타내는 블럭(102)을 포함한다. 포지티브 몰드 물품은 적어도 부분적으로 몰드에 의해 몰딩되도록 된 구성요소의 재현부이다. 예컨대, 성형되도록 의도되는 구성요소가 신발 밑창부인 경우, 포지티브 몰드 물품은 신발 밑창부 형상을 포함한다. 포지티브 몰드 물품은 임의의 업계의 임의의 구성요소의 재현부를 포함할 수 있다. 예컨대, 포지티브 몰드 물품에 포함되는 재현부는 신발류, 자동차, 항공기, 의료기기, 공업부품 등과 관련될 수 있다.
포지티브 몰드 물품의 형성은 다양한 기술에 의해 달성될 수 있다; 그러나, 예시적인 양태에서 상기 형성은 급속 제조 기술을 통해서와 같이 비교적 신속하고 비교적 정확한 방식으로 달성되도록 의도된다. 이용되는 급속 제조 기술은 비용, 속도, 정확도 등과 같은 다양한 요인에 따라 변할 수 있다. 그러나, 프로세스는 적층 방식(additive manner) 및/또는 공제 방식(subtractive manner)으로 달성될 수 있는 것이 고려된다.
급속 적층 가공의 예로는 제한하는 것은 아니지만, 융착 모델링(fused deposition modeling), 융합 필라멘트 제조(fused filament fabrication), 다이렉트 잉크 라이팅(direct ink writing), 스테레오 리소그래피(stereo lithography), 디지털 광 처리(digital light processing), 분말 베드 인쇄(powdered bed printing), 전자 빔 용융(electron beam melting), 선택적 레이저 용융(selective laser melting), 선택적 열 소결(selective heat sintering), 선택적 레이저 소결(selective laser sintering), 직접 금속 레이저 소결(direct metal laser sintering), 적층물 제조(laminated object manufacturing,) 및 전자빔 프리폼 제조(electron beam freeform fabrication) 등이 있다. 이들 기술은 사실상 단순히 예시적인 것이기 때문에, 추가의 기술이 구현될 수 있고, 이 목록이 사실상 제한하는 것은 아니라는 점이 고려된다. 공제 제조 기술은 밀링과 같은 기존의 기계 가공 프로세스를 포함할 수 있다. 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계가 포지티브 몰드 물품을 형성하기 위해 활용될 수 있는 것이 고려된다.
포지티브 몰드 물품이 공제 프로세스로 형성되는지 또는 적층 프로세스로 형성되는지와 무관하게, 예시적인 양태에서는 컴퓨터 이용 설계 소프트웨어 또는 다른 3차원 모델링 프로그램 등을 통해 포지티브 몰드 물품의 디지털 모델이 형성되는 것이 고려된다. 디지털 모델은 프로세서와, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리와 같은 메모리를 갖는 컴퓨팅 디바이스로부터 급속 제조 기계로 전달될 수 있다. 결국, 급속 제조 기계는 하나 이상의 명령을 포지티브 몰드 물품을 형성하기 위해 기계에 의해 행해지는 단계로 전환할 수 있다.
도 2에 예시적인 방식으로 도시한 바와 같은 포지티브 몰드 물품은 대상 재현부(예컨대, 도 2의 202) 및 플랜지부(예컨대, 도 2의 204)를 포함할 수 있다. 플랜지부는, 상부에 형성되는 쉘 몰드가 몰드 베이스와 결합하기 위한 플랜지의 재현부를 포함할 수 있도록 크기가 정해지고 구성될 수 있다. 이에 따라, 포지티브 몰드 물품은 몰딩 대상 물체 재현부를 포함하고, 최종 쉘 몰드와 몰드 베이스를 결합시키는 데 효율적인 플랜지도 또한 포함한다. 플랜지는 대상 재현부 주위에 둘레부를 형성하도록 대상 재현부로부터 연장될 수 있다. 이러한 플랜지는 실질적으로 평면형일 수 있다.
블럭 104에서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부가 쉘 몰드를 형성하도록 코팅된다. 쉘 몰드는 비교적 얇은(예컨대 1 내지 5 밀리미터 두께와 같은 1 센티미터 미만의 두께) 몰드부로, 궁극적으로 몰드재가 맞닿게 배치되어 몰딩되는 대상을 포지티브 몰드 물품의 대상 재현부의 형상으로 형성하는 몰딩면을 제공한다.
포지티브 몰드 물품의 코팅은 여러 기술에 의해 달성될 수 있다. 예시적인 양태에서, 구현되는 코팅 기술은 두께가 20 밀리미터(mm) 내지 0.5 mm인 쉘 몰드를 형성한다. 이러한 쉘 몰드의 두께는 또한 10 mm 내지 0.5 mm일 수도 있다. 쉘 두께는 또한 5 mm 내지 0.5 mm일 수 있다. 예시적인 양태에서, 쉘 두께는 3 mm 내지 2 mm일 수 있다. 쉘 몰드의 두께는 몰드 수명, 몰드 강도, 몰드 인성, 몰드 탄성, 몰드 경도 및 열전도성과 같은 여러 요인에 기초하여 결정된다.
쉘 몰드의 두께가 감소할수록, 몰드의 수명도 감소할 수 있다. 그러나, 몰드 두께가 증가할수록, 중량, 비용 및 제조 시간도 또한 증가할 수 있다. 더욱이, 쉘 몰드를 형성하는 재료 두께가 증가할수록, 쉘 몰드를 가열 및/또는 냉각하는 시간(예컨대, 열질량)도 또한 증가할 수 있고, 이는 제조 중에 보다 긴 사이클 시간을 초래할 수 있다. 따라서, 사용 중에 비용 및 사용 시간은 줄이고, 설정된 공차 내로 성형 부품을 제조하기에 충분한 물리적 특징을 제공하기에 실질적으로 충분한, 충분히 얇은 쉘 몰드에 의해 밸런스가 얻어진다. 이후 설명하겠지만, 쉘 몰드를 물리적으로 지지하는 충전재는, 보다 얇은 쉘 몰드의 보다 양호한 비용 및 시간 효율을 얻기 위해 물리적 특징을 보완하도록 몰드 베이스 내에서 활용될 수 있다.
코팅은 전해, 도금, 디핑 또는 분사와 같은 프로세스에 의해 달성될 수 있다. 각각의 프로세스는 포지티브 몰드 물품의 하나 이상의 표면 상에 재료를 성막할 수 있다. 예컨대, 포지티브 몰드 물품은 전기도전성 재료로 형성되거나 전기도전성 재료로 코팅될 수 있다. 포지티브 몰드 물품은 이 때에 전착 배스에 도입될 수 있고, 전착 배스 내에서 하나 이상의 코팅재를 포지티브 몰드 물품의 대전된 면으로 끌어당긴다. 성막 특징(예컨대, 성막되는 재료량, 성막되는 재료 타입, 성막되는 재료 밀도)을 변경하기 위해 전압, 암페어 수, 펄스 레이트 및 시간에 의해 전하를 조정하는 것도 고려된다. 이와 유사하게, 프로세스의 특징(예컨대, 온도, 회전 속도, 배스 조성)도 또한 성막 특징을 조정하기 위해 변경될 수 있다. 예시적인 양태에서, 전착 배스는 대전 특징에 따라 포지티브 몰드 물품 상에 성막되는 다양한 금속 원소를 포함하는 것이 고려된다. 따라서, 상이한 금속 재료의 층상화는, 제1 재료가 제1 대전 특징으로 성막되고, 제2 재료가 제2 대전 특징으로 성막되도록 대전 파라메터를 조정하는 것에 의해 달성될 수 있다. 이러한 층 개념은, 내부에 제공되는 얇은 벽을 갖는 몰드에 대해 의도된 특징을 나타내도록 쉘 몰드를 위한 기술적 구성을 달성하는 데 기여할 수 있다. 더욱이, 나노 층상 재료가 여기에서 제공되는 코팅 프로세스를 통해 형성되는 것도 고려된다.
구현 가능한 다른 코팅 기술은 분사를 포함한다. 쉘 몰드를 형성하는 재료는 노즐로부터의 확산에 의해 쉘 몰드의 하나 이상의 표면으로 도포될 수 있다. 재료의 확산은 가스 추진식(예컨대, 압축 공기) 또는 유체 추진식일 수 있다. 상이한 특징을 갖는 다양한 재료가 분사에 의해 상이한 위치에서 상이한 층에 도포될 수 있다.
구현 가능한 다른 코팅 기술은 디핑 프로세스를 포함한다. 디핑 프로세스에 있어서, 포지티브 몰드 물품은 이 포지티브 몰드 물품을 코팅하는 재료의 집합체 내에 잠기거나 적어도 도입되는 것이 고려된다. 쉘 몰드를 형성하는 재료(들)를 포함하는 다양한 디핑 스테이션이 쉘 몰드를 구성하기 위해 상이한 순서로 이용될 수 있다. 포지티브 몰드 물품을 부분 디핑함으로써 특정 위치에서 코팅을 달성할 수 있기 때문에, 몰드 형성 재료가 선택적으로 도포될 수 있다.
몰드 형성 재료는 임의의 재료일 수 있다. 예시적인 양태에서, 몰드 형성 재료는 금속계 재료, 세라믹계 재료 또는 폴리머계 재료이다. 소정 재료가 “계”인 것으로 표시될 때, 상기 재료는 적어도 기재된 재료로 구성됨을 의미하는 것으로 의도된다. 예컨대, 금속계 재료는 금속재 및 비금속재로 이루어진 조성일 수 있지만, 적어도 금속재를 포함한다. 쉘 몰드를 형성하기 위해 다양한 재료가 임의의 조합으로 사용될 수 있다는 점을 이해해야만 한다. 예컨대, 앞서 나타낸 바와 같이 얇은 벽을 지닌 쉘 몰드를 얻으면서 특별한 특징을 달성하기 위해 나노 또는 마이크로 재료층을 변하는 조성으로 도포하는 코팅 프로세스를 통해 기술적인 구조가 형성될 수 있다.
코팅 프로세스는 단지 포지티브 몰드 물품의 일부에서만 행해질 뿐, 포지티브 몰드 물품 전체에 대해서는 행해지지 않을 수 있다. 이후 도 4 및 도 5와 연계하여 설명하겠지만, 상부에 대상 재현부를 갖는 포지티브 몰드 물품의 상부면은 코팅될 수 있지만, 이때 포지티브 몰드 물품의 저부면은 코팅되지 않을 수 있다. 이것은 플랜지부를 형성하는 데 기여할 수 있다. 이것은 또한 쉘 몰드 중량, 비용 및 제조 시간을 줄이는 데 기여할 수 있다.
포지티브 몰드 물품을 코팅하기 전에, 쉘 몰드가 형성될 표면(들)에 이형제를 도포하는 것이 고려된다. 이형제는 쉘 몰드와 포지티브 툴 몰드 사이의 접착력을 줄인다. 이러한 이형제는 디핑, 분사, 브러싱, 더스팅(dusting) 등에 의해 도포될 수 있다.
블럭 106에서, 쉘 몰드가 포지티브 몰드 물품으로부터 분리된다. 이후 도 6 및 도 7에 도시한 분리는 포지티브 몰드 물품으로부터 쉘 몰드를 분리한다. 예시적인 양태에서, 포지티브 몰드 물품은 트리거(예컨대, 에너지, 화학물)에 노출될 때에 포지티브 몰드 물품이 분해되거나 다른 방식으로 형태 변화하여 나머지 쉘 몰드로부터 분리되도록 하는 방식으로 희생될 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 쉘 몰드와 포지티브 몰드 물품 간의 물리적인 분리는 프라잉(prying)이나 다른 기계적인 분리를 통해 달성될 수 있다.
포지티브 몰드 물품을 향하는 쉘 몰드면이 몰드의 몰딩면이 되기 때문에, 분리는 적어도 대상 재현부에 의해 형성되는 몰드 공동에 근접한 몰딩면을 손상시키는 것을 제한해야만 한다.
블럭 108에서, 쉘 몰드는 몰드 베이스와 결합된다. 몰드 베이스는 다양한 쉘 몰드를 수용할 수 있는 표준형 부품일 수 있다. 이와 같이, 특정 쉘 몰드를 위해 특정 몰드 베이스가 사용되는 경우보다 적은 개수의 몰드 베이스가 재고품에 유지될 수 있다. 몰드 베이스의 보편적인 속성은 비용 절감, 툴링에서의 균일성 및 제조 프로세스에 대한 예측 가능성을 도입할 수 있다. 몰드 베이스는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 몰드 베이스는 예시적인 양태에서 금속계 또는 폴리머계 재료로 형성될 수 있다.
몰드 베이스는 쉘 몰드 재료보다 낮은 열전도율을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 대안으로서, 몰드 베이스는 쉘 몰드 재료보다 높은 열전도율을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 쉘 몰드와 몰드 베이스 간의 이러한 열전도율의 차이는, 2개 구성요소 간의 열에너지의 절연이 달성되어 제조 시간을 증대시킬 수 있도록 몰딩 프로세스를 지원할 수 있다. 예컨대, 몰드 베이스는, 몰드 베이스 내부 체적에 대한 내부 가열 요소가 열에너지를 몰드 베이스보다 쉘 몰드로 보다 효율적으로 전달하도록 쉘 몰드보다 절연성일 수 있다.
이후 도 8 및 도 9에 예시적으로 도시한 바와 같은 몰드 베이스는 쉘 몰드가 결합되어 내부 공간을 형성하는 컨테이너형 구조를 형성할 수 있다. 몰드 베이스는 저부면과, 이 저부면으로부터 수직 방식 등으로 연장되는 복수 개의 측면을 갖는다. 몰드 베이스는 또한 통과하는 전류에 응답하여 열을 생성하는 저항 요소 등을 통한 것과 같이 열에너지를 생성하는 가열 요소로 구성될 수도 있다.
쉘 몰드와 몰드 베이스의 결합은 영구적이거나 일시적인 방식일 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 파스너(예컨대, 나사, 클램프)가 쉘 몰드를 측면(예컨대, 벽)에 대해 정렬 및/또는 고정하는 데 사용될 수 있다. 대안으로서, 접착제, 후크 앤 루프 또는 다른 접합 솔루션이 쉘 몰드와 몰드 베이스를 결합시킬 수 있다. 예시적인 양태에서, 쉘 몰드 및/또는 몰드 베이스는 결합 프로세스 동안에 정렬이 달성되는 것을 보장하기 위해 하나 이상의 물리적인 정렬 요소(예컨대, 핀, 구멍, 탭)을 포함하는 것이 고려된다.
더욱이, 결합되었을 때에 몰드 베이스와 쉘 몰드의 내부 공간은 적어도 부분적으로 재료로 충전된다. 재료는 예시적인 양태에서 쉘 몰드를 물리적으로 지지한다. 재료는 비압축성 또는 실질적으로 비압축성인 재료일 수 있다. 예컨대, 재료는 분말, 모래, 펠릿 등일 수 있다. 예는, 조성에 알루미늄 원소를 갖는 분말과 같은 알루미늄계 재료를 포함할 수 있다. 몰드 베이스는 쉘 몰드와 결합한 후에 충전재를 몰드 베이스에 도입할 수 있는 하나 이상의 개구를 가질 수 있다. 개구는 측면 또는 저부면에 위치할 수 있다. 이들 표면 모두는, 충전재가 쉘 몰드의 비몰딩면 및 몰드 베이스와 접촉할 때에 쉘 몰드를 물리적으로 지지하는 최대 충전 체적을 허용할 수 있다.
도 1로 대표되는 방법은 다음의 도 2 내지 도 13의 시퀀스를 도시한다. 예컨대, 도 2 및 도 3은 형성된 상태의 예시적인 포지티브 몰드 물품을 도시한다. 도 4 및 도 5는 포지티브 몰드 물품 상의 코팅을 도시한다. 도 6 및 도 7은 포지티브 몰드 물품 상의 코팅으로 형성된 예시적인 쉘 몰드를 도시한다. 도 8 및 도 9는 예시적인 몰드 베이스를 도시한다. 도 10 및 도 11은 쉘 몰드가 부착되고 내부 공동 내에 충전재가 있는 예시적인 몰드 베이스를 도시한다. 도 12 및 도 13은, 쉘 몰드의 몰드 공동 내에 몰딩된, 신발 밑창과 같은 구성요소를 도시한다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른 예시적인 포지티브 몰드 물품(200)을 도시한다. 포지티브 몰드 물품(200)은 구성요소 재현부(202)를 갖는 상부면과 플랜지(204)로 구성된다. 포지티브 몰드 물품은 또한 제1 측면(206), 대향 제2 측면(208), 제3 측면(210) 및 대향 제4 측면(212)을 갖는다. 추가로, 포지티브 몰드 물품(200)은 상부면 반대측의 저부면(205)을 포함한다.
미리 마련된 구성요소 재현부(202)는 몰딩 대상 물품의 임의의 포지티브 재현부일 수 있다. 이 비제한적인 예에서, 신발류 밑창부(예컨대, 중창, 겉창)의 물품이 도시되어 있다. 밑창은 팽출부를 형성하는 토우 단부와, 라운드형 단부를 갖는 대향 휠 단부를 포함한다. 밑창은 또한 토우 단부와 힐 단부 사이에서 연장되는 안쪽면(medial side)과 바깥쪽면(lateral side)을 포함한다.
포지티브 몰드 물품은 폴리머계 재료, 금속계 재료, 유기물계 재료(에컨대, 셀룰로오스 섬유) 등과 같은 임의의 재료로 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같은 포지티브 몰드 물품은 임의의 기술로 형성될 수 있다. 예컨대, 적층 가공 기술은 포지티브 몰드 물품의 급속 생산을 가능하게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 양태에 따른, 도 2의 절단선 3-3을 따른 포지티브 몰드 물품의 단면도를 도시한다. 구성요소 재현부(202)의 측면은 측면 216 및 214로 도시되어 있다. 이들 측면(214, 216)은 궁극적으로 쉘 몰드 내에 형성되는 몰드 공동의 측벽을 획정할 것이다. 이러한 특별한 예에서, 측면(214, 216)은 몰딩되는 밑창의 안쪽면 및 바깥쪽면 재현부를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 양태에 따른, 쉘 몰드(400)를 형성하도록 코팅이 도포된 포지티브 몰드 물품(200)을 도시한다. 앞서 설명한 바와 같이, 포지티브 몰드 물품을 코팅하도록 도포되는 몰드 형성 재료는 금속계 재료, 폴리머계 재료 또는 세라믹계 재료와 같은 임의의 재료일 수 있다. 몰드 성형 재료는 전착, 분사, 디핑 등과 같은 임의의 기술에 의해 도포될 수 있다. 쉘 몰드(400)는 대상 재현 몰드(402)와 플랜지(404)를 포함한다. 도 4에서 노출되고 포지티브 몰드 물품으로부터 멀어지는 방향을 향하는 돌출면이 쉘 몰드(400)에 있어서의 비몰딩면이다. 이후 도 10에 도시하다시피, 쉘 몰드는 도 2의 구성요소 재현부(202) 주위에 형성된 몰드 공동을 갖는 대향면을 노출시키도록 뒤집힐 것이다.
도 5는 본 발명의 양태에 따른, 도 4의 절단선 5-5를 따른 포지티브 몰드 물품(200)과 쉘 몰드(400)의 단면도를 도시한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 대상 재현 몰드(402)는 측벽(414, 416)을 포함한다. 측벽(414, 416)은 포지티브 몰드 물품의 측면(214, 216)에 대응하고, 그 표면 상세를 얻는다. 몰딩면(406)도 또한 도시되어 있다. 몰딩면(406)은 포지티브 몰드 물품을 향한다. 몰딩면(406)은 예시적인 양태에서, 몰드 재료가 도포되고, 포지티브 몰드 물품의 구성요소 재현부(202)에 의해 재현되는 대상으로 형성되는 표면을 형성할 것이다.
도 6은 본 발명의 양태에 따른, 몰드 베이스로부터 분리된 도 4의 쉘 몰드를 도시한다. 쉘 몰드는 대상 재현 몰드(402)가 연장되는 비몰딩면과 몰딩면(406)을 포함한다.
도 7은 본 발명의 양태에 따른, 도 6의 절단선 7-7을 따른 쉘 몰드의 단면도를 도시한다. 도 7의 쉘 몰드는 단면에 있어서 균질한 재료로 형성된 것으로 도시되어 있지만, 이것은 단지 예시적인 목적으로 도시된 것일 뿐이다. 이와 반대로, 쉘 몰드가 상이한 재료 조성 및/또는 구조를 갖는 복수 개의 층으로 형성될 수 있는 것도 고려된다. 몰드 공동(700)이 대상 재현 몰드(402) 내에서 측벽(414, 416)들 사이에서 연장되는 것으로 도시되어 있다.
도 8은 본 발명의 양태에 따른 몰드 베이스(800)를 도시한다. 몰드 베이스(800)는 이 예시적인 양태에서 저부면(802), 복수 개의 측면(804, 806, 808, 810) 및 가열 요소(814)로 구성된다. 구현되는 몰드 베이스는 임의의 크기, 형상 또는 구성일 수 있다는 점이 이해된다. 더욱이, 가열 요소(814)는 몇몇 양태에서 모두 생략될 수 있는 것이 고려된다. 몰드 베이스(800)는 쉘 몰드 재료보다 양호한 단열 특징(보다 작은 열전도율)을 갖는 폴리머계 재료와 같은 임의의 재료로 형성될 수 있다. 몰드 베이스는 사실상 공통일 수 있으며, 다양한 쉘 몰드가 부착될 수 있다. 쉘 몰드의 변형예에서, 플랜지 크기는 크기/형상이 변경되는 대상 재현부를 보상하도록 조정될 수 있다. 플랜지는 몰드 베이스의 측면에 대한 결합부일 수 있다.
도 9는 본 발명의 양태에 따른, 도 8의 절단선 9-9을 따른 몰드 베이스(800)의 단면도를 도시한다. 도시한 바와 같이, 내부 공동(812)이 저부면(802)과 복수 개의 측면(804, 806, 808, 810) 사이에 형성된다. 내부 공간은 쉘 몰드로 둘러싸여, 충전재를 유지할 수 있는 밀폐형 공간을 형성할 수 있다. 내부 공간이 밀폐됨으로써, 충전재가 몰딩 공정 동안에 쉘 몰드를 물리적으로 지지할 수 있다.
도 8 및 도 9에는 충전재를 내부 공동 내로 도입하기 위한 충전 구멍은 도시되어 있지 않지만, 하나 이상의 밀봉 가능한 개구가 저부면(802)과 복수 개의 측면(804, 806, 808, 810) 중 하나 이상의 측면 중 하나 이상을 관통하여 연장될 수 있다는 점이 이해된다. 추가로, 도시하지는 않았지만 하나 이상의 와이어가 몰드 베이스를 관통하여 연장될 수 있는 것이 고려된다. 와이어(또는 다른 연결 재료)가 가열 요소(814) 및 지원 기구(예컨대, 온도 프로브)를 위한 에너지를 제공할 수 있다. 상기한 와이어가 몰드 베이스를 통과하는 경우, 몰드 베이스는 예시적인 양태에서 내부 공간 내에 충전재를 유지할만큼 충분히 밀봉되는 것이 고려된다.
도 10은 본 발명의 양태에 따른, 도 8의 몰드 베이스(800)와 결합된, 도 4의 쉘 몰드(400)를 도시한다. 쉘 몰드(400)는 앞서 예시한 사시도로부터 뒤집혀, 몰딩면(406)이 돌출되게 하고 비몰딩면이 몰드 베이스(800)에 근접(예컨대 접촉하거나 거의 접촉)하게 된다. 이 배향은 주조 몰딩 공정과 같은 몰딩 공정에서 사용하기 위한 몰드 공동(700)을 제공한다.
도 11는 본 발명의 양태에 따른, 도 10의 절단선 11-11을 따른, 쉘 몰드와 결합된 몰드 베이스(800)의 단면도를 도시한다. 도시한 바와 같이, 몰드 베이스(800)와 쉘 몰드(400)에 의해 형성되는 내부 공간은, 충전재가 적어도 몰드 공동(700)을 형성하는 표면들과 접촉하도록 충전재로 충전된다. 이러한 접촉은 얇은 벽을 지닌 쉘 몰드를 물리적으로 지지하는 데 효과적일 수도 있고/있거나 이러한 접촉은 쉘 몰드로부터/로 열전도하는 데 효과적일 수도 있다. 열전도율은 가열 요소(814)로부터 열을 전달하는 데 및/또는 몰드 공동(700)으로부터 열을 추출하여 내부에서 몰딩되는 물품의 경화 시간을 증대시키는 데 유용할 수 있다. 더욱이, 가열 요소(814)는 얇은 벽의 쉘 몰드를 효율적으로 가열하기 전에 가열 요소(814)에 의해 가열되는 열질량을 줄이기 위해 얇은 벽의 쉘 몰드로부터 매우 근접(예컨대, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30 또는 35 mm)한 것과 같은 대안의 위치에 위치 설정될 수 있다. 예컨대, 가열 요소는 얇은 벽의 쉘 몰드에 매우 근접하고/근접하거나 이 쉘 몰드에 접촉하도록 위치 설정되는 가요성 가열 매트일 수 있다. 가요성 매트는 형성된 다양한 표면에 열에너지를 제공하도록 얇은 벽의 쉘 몰드 윤곽에 일치한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라, 몰딩되는 구성요소(1200)가 몰드 공동 내에서 형성된 상태의, 도 10의 몰드 베이스와 쉘 몰드가 결합되어 형성된 몰드를 도시한다. 제공되는 바와 같이, 임의의 물체가 여기에서 고려되는 몰드로 몰딩될 수 있지만, 예시적인 목적을 위해 밑창류 물품이 제공된다. 몰딩되는 구성요소(1200)는 이 예에서는 토우 단부(1202), 힐 단부(1206), 안쪽면(1208) 및 바깥쪽면(1204)으로 형성된다. 그러나, 임의의 크기, 형상 및 구성의 구성요소가 여기에서 제공되는 몰드로 형성될 수 있다.
도 13은 본 발명의 양태에 따른, 도 12의 절단선 13-13을 따른 몰드의 단면도를 도시한다. 몰딩된 구성요소(1200)는 예시적인 목적으로 균일한 재료로 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 몰딩되는 구성요소(1200)는 다재료(multi- material) 구성요소일 수도 있다. 예컨대, 예시적인 양태에서는 몰딩되는 구성요소(1200)를 형성하기 위해 다수 층을 함께 몰딩할 수 있다.
도 14는 본 발명의 양태에 따른, 몰드를 형성하고, 몰드를 사용하여 구성요소를 몰딩하는 시스템을 도시한다. 특별한 기계/디바이스를 열거했지만, 하나 이상이 생락 또는 추가될 수 있다는 점이 이해된다. 대안의 기계/디바이스가 열거된 기계/디바이스와 함께 구현되거나, 열거된 기계/디바이스를 대체할 수 있는 것이 고려된다. 컴퓨팅 디바이스(1402)가 마련된다. 컴퓨팅 디바이스(1402)는 급속 제조 기계(1404)가 포지티브 몰드 물품을 생성할 것을 명령하는 데 유용한 하나 이상의 디지털 파일을 생성하도록 작동될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1402)는 물품을 형성하기 위해 급속 제조 기계(1404)에 의해 이용 가능한 디지털 모델을 생성하기 위해 사용자 입력을 받아들일 수 있는 메모리와 프로세서를 갖는다.
급속 제조 기계(1404)는 적층 가공 기계 또는 공제 가공 기계일 수 있다. 급속 제조 기계(1404)에 의해 사용 가능한 기술의 예로는 제한하는 것은 아니지만, 융착 모델링, 융합 필라멘트 제조, 다이렉트 잉크 라이팅, 스테레오 리소그래피, 디지털 광 처리, 분말 베드 인쇄, 전자 빔 용융, 선택적 레이저 용융, 선택적 열 소결, 선택적 레이저 소결, 직접 금속 레이저 소결, 적층물 제조 및 전자빔 프리폼 제조 등이 있다.
코팅 기계(1406)가 급속 제조 기계(1404)로 형성된 포지티브 몰드 물품에 몰드 형성 재료의 코팅을 도포한다. 코팅 기계는 코팅을 도포하는 다양한 기술을 이용할 수 있다. 예컨대, 코팅은 디핑, 분사 또는 전착될 수 있다. 추가의 코팅 기술도 또한 고려된다. 코팅 기계(1406)는 마이크로 또는 나노 적층 구조체를 형성하기 위해 다층을 도포하는 데 효과적일 수 있다. 코팅은 예시적인 양태에서 폴리머계, 금속계 또는 세라믹계일 수 있다. 추가의 코팅 재료가 고려된다.
몰딩 기계(1408)는 코팅 기계(1406)로 형성된 쉘 몰드에서 대상을 몰딩한다. 주조 몰딩과 같은 임의의 몰딩 기술이 이용될 수 있다. 몰딩 기계는 쉘 몰드의 몰드 공동 내에 폴리머계 재료와 같은 몰딩 재료를 성막하는 데 효과적일 수 있다. 몰딩 재료의 예로는 제한하는 것은 아니지만, 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄 에틸-비닐 아세테이트 및 다른 열가소성 폴리머가 있다. 더욱이, 금속 재료, 세라믹 재료 등이 사용될 수 있는 것이 고려된다.
제공된 도면에서는 특정 구성 및 배향이 도시되어 있지만, 이들은 사실상 예시적인 것일뿐 제한하는 것은 아니다.
전술한 사항으로부터, 본 발명은 앞서 기술한 목표 및 목적 모두와 함께, 명백하고, 구조에 고유한 다른 장점을 달성하도록 되어 있다는 점이 이해될 것이다.
소정 피쳐 및 하위 조합이 활용되며, 다른 피쳐 및 하위 조합과 관련 없이 채용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이것은 청구범위의 범주에 의해 예상되고, 청구범위의 범주 내에 속한다.
특정 요소들 및 단계들을 서로 연계하여 설명하였지만, 여기에서 제공되는 임의의 요소들 및/또는 단계들은 여기에서 제공되는 범위 내에 속하는 한, 임의의 다른 요소들 및/또는 단계들이 명시적으로 제공되었는지의 여부와는 무관하게 이들과 조합 가능한 것으로 고려된다. 본 개시로부터 벗어나지 않으면서, 여러 가능한 실시예가 본 개시로 구성될 수 있기 때문에, 여기에서 설명하거나 첨부도면에 도시한 모든 사안은 예시적인 것으로 해석되어야만 하며 제한의 의미로 해석되어서는 안 된다.
여기에서 그리고 이후 기술되는 청구범위와 관련하여 사용되는 구문 “임의의 항” 또는 이 구문의 유사 변형어는 청구항/항의 피쳐(feature)가 임의의 조합으로 조합될 수 있는 것으로 해석되도록 의도된다. 예컨대, 예시적인 제4항은, 제1항 및 제4항의 피쳐들이 조합될 수 있고, 제2항과 제4항의 요소들이 결합될 수 있으며, 제3항과 제4항의 요소들이 결합될 수 있고, 제1항, 제2항 및 제4항의 요소들이 결합될 수 있으며, 제2항, 제3항 및 제4항의 요소들이 결합될 수 있고, 제1항, 제2항, 제3항 및 제4항의 요소들이 결합될 수 있으며, 및/또는 다른 변형이 가능한 것으로 해석되도록 의도되는 제1항 내지 제3항 중 임의의 항의 방법/장치를 나타낼 수 있다. 더욱이, 구문 “임의의 항” 또는 이 구문의 유사 변형어는 “어느 한 항” 또는 앞서 제공한 예들 중 일부로 나타낸 바와 같이 상기 구문의 다른 변형어를 포함하는 것을 의도된다.
항
1. 몰드 형성 방법으로서, 포지티브 몰드 물품을 형성하는 단계; 쉘 몰드를 형성하기 위해 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 몰드 형성 재료로 코팅하는 단계로서, 쉘 몰드는 포지티브 몰드 물품에 인접한 몰딩면과 포지티브 몰드 물품에 인접하지 않은 비몰딩면을 포함하는 것인 단계; 포지티브 몰드 물품으로부터 쉘 몰드를 분리하는 단계; 및 쉘 몰드를 몰드 베이스와 결합하는 단계로서, 비몰딩면과 몰드 베이스 사이에 내부 공간이 형성되는 것인 단계를 포함하는 몰드 형성 방법.
2. 제1항에 있어서, 포지티브 몰드 물품을 형성하는 단계는 적층 가공 기술을 이용하여 포지티브 몰드 물품을 형성하는 것을 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
3. 제2항에 있어서, 적층 가공 기술은 융착 모델링, 융합 필라멘트 제조, 다이렉트 잉크 라이팅, 스테레오 리소그래피, 디지털 광 처리, 분말 베드 인쇄, 전자 빔 용융, 선택적 레이저 용융, 선택적 열 소결, 선택적 레이저 소결, 직접 금속 레이저 소결, 적층물 제조 및 전자빔 프리폼 제조으로부터 선택되는 것인 몰드 형성 방법.
4. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품을 형성하는 단계는 공제 가공 기술을 이용하여 포지티브 몰드 물품을 형성하는 것을 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
5. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 컴퓨터 모델을 생성하는 단계와, 컴퓨터 모델을 포지티브 몰드 물품을 형성하기 위한 제조 스테이션으로 전달하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
6. 임의의 항에 있어서, 몰드 형성 재료는 금속계 재료, 세라믹계 재료 또는 폴리머계 재료로부터 선택된 적어도 1종의 재료인 것인 몰드 형성 방법.
7. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하는 단계는 전착 프로세스를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
8. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하는 단계는 디핑 프로세스를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
9. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하는 단계는 분사 프로세스를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
10. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하기 전에 포지티브 몰드 물품에 전기도전성 재료를 도포하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
11. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하기 전에 포지티브 몰드 물품에 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하고, 이형제는 포지티브 몰드 물품과 쉘 몰드 간의 접착력을 줄이는 것인 몰드 형성 방법.
12. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하는 단계는 포지티브 몰드 물품 상에 몰딩 형성 재료로 이루어진 다수의 중첩층을 성막하는 것을 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
13. 제12항에 있어서, 몰드 형성 재료는 제1 층의 제1 재료와, 제2 층의 상이한 제2 재료인 것인 몰드 형성 방법.
14. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 1 센티미터 미만인 것인 몰드 형성 방법.
15. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 20 밀리미터 내지 0.5 밀리미터인 것인 몰드 형성 방법.
16. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 10 밀리미터 내지 0.5 밀리미터인 것인 몰드 형성 방법.
17. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 5 밀리미터 내지 0.5 밀리미터인 것인 몰드 형성 방법.
18. 임의의 항에 있어서, 몰드 베이스는 열에너지를 생성하는 데 유효한 가열 요소를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
19. 임의의 항에 있어서, 몰드 베이스는 베이스 저부 및 베이스 저부로부터 연장되는 복수 개의 측면으로 형성되고, 베이스 저부, 복수 개의 측면 및 쉘 몰드가 내부 공간을 획정하는 것인 몰드 형성 방법.
20. 임의의 항에 있어서, 내부 공간을 열전도성 재료로 충전하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
21. 제20항에 있어서, 비압축성 분말은 알루미늄계 재료로 이루어지는 것인 몰드 형성 방법.
22. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드와 몰드 베이스를 결합시킨 후, 쉘 몰드를 가열하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
23. 제22항에 있어서, 쉘 몰드를 가열하기 위해 내부 공간 내의 가열 요소를 활성화하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
24. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 포지티브 몰드 물품의 제1 측면에만 형성되고, 대향하는 포지티브 물품의 제2 측면에는 형성되지 않는 것인 몰드 형성 방법.
25. 임의의 항에 있어서, 포지티브 몰드 물품은 신발류 물품을 형성하는 구성요소의 포지티브 몰드 재현부인 것인 몰드 형성 방법.
26. 제25항에 있어서, 상기 구성요소는 신발 밑창의 적어도 일부인 것인 몰드 형성 방법.
27. 몰드로서, 저부면 및 저부면으로부터 연장되는 복수 개의 측면을 갖는 몰드 베이스; 및 몰딩면과 대향 비몰딩면을 갖는 쉘 몰드를 포함하고, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 20 밀리미터 내지 0.5 밀리미터 범위 내이며, 쉘 몰드는 몰드 베이스 측면에 근접하게 몰드 베이스에 커플링되고, 쉘 몰드와 몰드 베이스는 몰드 베이스의 저부면, 몰드 베이스의 측면 및 쉘 몰드의 비몰딩면 사이에 내부 공간을 획정하는 것인 몰드.
28. 임의의 항에 있어서, 몰드 베이스는 제1 재료로 형성되고, 쉘 몰드는 제2 재료로 형성되는 것인 몰드 형성 방법.
29. 임의의 항에 있어서, 제1 재료는 제2 재료보다 열전도율이 작은 것인 몰드 형성 방법.
30. 임의의 항에 있어서, 내부 공간에 위치 설정되는 가열 요소를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
31. 제30항에 있어서, 가열 요소는 전류에 반응하여 열에너지를 생성하는 데 유효한 저항 요소로 구성되는 것인 몰드 형성 방법.
32. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 복수 개의 층으로 형성되는 것인 몰드 형성 방법.
33. 제32항에 있어서, 복수 개의 층 중 제1 층은 복수 개의 층 중 제2 층과 상이한 재료 조성인 것인 몰드 형성 방법.
34. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 금속계 재료로 형성되는 것인 몰드 형성 방법.
35. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 세라믹계 재료로 형성되는 것인 몰드 형성 방법.
36. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면으로부터 비몰딩면을 향하는 방향으로 연장되는 몰드 공동을 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
37. 제36항에 있어서, 몰드 공동은 토우 단부, 힐 단부, 안쪽면 및 바깥쪽면을 갖는 신발 밑창 형상인 것인 몰드 형성 방법.
38. 제37항에 있어서, 신발 밑창 형상은 안쪽면과 바깥쪽면 사이의 토우 단부와 라운드형 힐 단부에 근접한 팽출부에 의해 획정되는 것인 몰드 형성 방법.
39. 임의의 항에 있어서, 내부 공간은 비압축성 재료를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
40. 제39항에 있어서, 비압축성 재료는 비몰딩면에서 쉘 몰드와 접촉하는 것인 몰드 형성 방법.
41. 임의의 항에 있어서, 내부 공간은 분말 재료를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
42. 임의의 항에 있어서, 분말 재료는 알루미늄계 재료를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
43. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 270 밀리미터 내지 0.5 밀리미터인 것인 몰드 형성 방법.
44. 임의의 항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 5 밀리미터 내지 0.5 밀리미터인 것인 몰드 형성 방법.

Claims (20)

  1. 몰드 형성 방법으로서,
    포지티브 몰드 물품(positive mold article)을 형성하는 단계;
    쉘 몰드(shell mold)를 형성하기 위해 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 몰드 형성 재료로 코팅하는 단계로서, 쉘 몰드는 포지티브 몰드 물품에 인접한 몰딩면과 포지티브 몰드 물품에 인접하지 않은 비몰딩면을 포함하는 것인 단계;
    포지티브 몰드 물품으로부터 쉘 몰드를 분리하는 단계; 및
    쉘 몰드를 몰드 베이스와 결합시키는 단계로서, 비몰딩면과 몰드 베이스 사이에 내부 공간이 형성되는 것인 단계
    를 포함하는 몰드 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 포지티브 몰드 물품을 형성하는 단계는 적층 가공 기술(additive manufacturing technique)을 이용하여 포지티브 몰드 물품을 형성하는 것을 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 포지티브 몰드 물품을 형성하는 단계는 공제 가공 기술(subtractive manufacturing technique)을 이용하여 포지티브 몰드 물품을 형성하는 것을 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
  4. 제1항에 있어서, 몰드 형성 재료는 금속계 재료, 세라믹계 재료 또는 폴리머계 재료로부터 선택된 적어도 1종의 재료인 것인 몰드 형성 방법.
  5. 제1항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하는 단계는 전착 프로세스, 디핑(dipping) 프로세스 또는 분사 프로세스를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
  6. 제1항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하기 전에 포지티브 몰드 물품에 전기도전성 재료를 도포하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
  7. 제1항에 있어서, 포지티브 몰드 물품의 적어도 일부를 코팅하는 단계는 포지티브 몰드 물품 상에 몰드 형성 재료로 이루어진 다수의 중첩층을 성막하는 것을 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
  8. 제7항에 있어서, 몰드 형성 재료는 제1 층의 제1 재료와, 제2 층의 상이한 제2 재료인 것인 몰드 형성 방법.
  9. 제1항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 1 센티미터 미만인 것인 몰드 형성 방법.
  10. 제1항에 있어서, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 5 밀리미터 내지 0.5 밀리미터인 것인 몰드 형성 방법.
  11. 제1항에 있어서, 몰드 베이스는 열에너지를 생성하는 데 유효한 가열 요소를 포함하는 것인 몰드 형성 방법.
  12. 제1항에 있어서, 몰드 베이스는 베이스 저부 및 베이스 저부로부터 연장되는 복수 개의 측면으로 형성되고, 베이스 저부, 복수 개의 측면 및 쉘 몰드가 내부 공간을 획정하는 것인 몰드 형성 방법.
  13. 제1항에 있어서, 내부 공간을 열전도성 재료인 비압축성 분말로 충전하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
  14. 제13항에 있어서, 비압축성 분말은 알루미늄계 재료로 이루어지는 것인 몰드 형성 방법.
  15. 제1항에 있어서, 쉘 몰드와 몰드 베이스를 결합시킨 후, 쉘 몰드를 가열하는 단계를 더 포함하는 몰드 형성 방법.
  16. 몰드로서,
    저부면 및 저부면으로부터 연장되는 복수 개의 측면을 갖는 몰드 베이스; 및
    몰딩면과 대향 비몰딩면을 갖는 쉘 몰드
    를 포함하고, 쉘 몰드는 몰딩면과 비몰딩면 사이의 두께가 20 밀리미터 내지 0.5 밀리미터 범위 내이며, 쉘 몰드는 몰드 베이스 측면에 근접하게 몰드 베이스에 커플링되고, 쉘 몰드와 몰드 베이스는 몰드 베이스의 저부면, 몰드 베이스의 측면 및 쉘 몰드의 비몰딩면 사이에 내부 공간을 획정하는 것인 몰드.
  17. 제16항에 있어서, 몰드 베이스는 제1 재료로 형성되고, 쉘 몰드는 제2 재료로 형성되는 것인 몰드.
  18. 제16항에 있어서, 제1 재료는 제2 재료보다 열전도율이 작은 것인 몰드.
  19. 제16항에 있어서, 쉘 몰드는 복수 개의 층으로 형성되고, 복수 개의 층 중 제1 층은 복수 개의 층 중 제2 층과 상이한 재료 조성인 것인 몰드.
  20. 제16항에 있어서, 내부 공간은 비압축성 재료를 포함하는 것인 몰드.
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