TW201800024A

TW201800024A - 皮件塑型複合材成形方法

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Publication number: TW201800024A
Application number: TW105120288A
Authority: TW
Inventors: 吳次郎; 洪介元
Original assignee: 吳次郎; 洪介元
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2018-01-01
Also published as: TWI611770B

Abstract

本發明係揭露一種皮件塑型複合材成形方法，其包含：取材、輪廓切割、去除邊角料、二次取材、熱熔粘合、沖孔、定位展平、加溫預熱、負壓塑形、及取得成品；藉由上述步驟之組成，提供使用者可快速達成複合材之生成，並於複合材上直接負壓塑紋，以形成所需之鞋面紋及立體形狀，更可藉由一體成形之複合材料，進一步提供較佳的結構強度。

Description

皮件塑型複合材成形方法

本發明係有關於一種複合材加工之技術領域，特別是皮件塑型複合材成形方法。

請參閱第12圖所示，按習知鞋面9之生產工序，係先藉由沖製或剪裁等方式，取得所需(或不同顏色)之鞋面零配件91、92、93、94、95，再配合多道工序加以車縫、黏貼，將各鞋面零配件91、92、93、94、95逐一組合形成一完整之鞋面9，藉由各鞋面零配件91、92、93、94、95之交疊與車工之呈現，使鞋面9具有特殊紋路或立體造型。

習知鞋面9生產工序，雖可達成鞋面9生產的需求，但仍存有諸多未臻完善之缺失，例如；習知鞋面9係由多數個不同造形的鞋面零配件91、92、93、94、95所構成，而這些鞋面零配件91、92、93、94、95的形成，尚需經過備料、沖製、剪裁及車縫等多道工序，待取得鞋面零配件91、92、93、94、95後，又必需依賴大量的人力進行車縫或黏貼，才能組成所需樣式的鞋面9，尚不論就個別操作人員的產出良率；單就這麼多道且不同的工序背後，就包含了機具設備的建置成本、維護成本、人工成本及作業過程的物料損耗等費用。

另外，習知鞋面零配件91、92、93、94、95，更有的係以一布材粘合一熱塑性膜所構成之熱塑性複合材。其係利用一上、下模將一布材與一熱塑性膜熱壓合在一起，此工藝雖然可以產出不同大小且具紋路之熱塑性複合材。然而，僅單純依靠上、下模熱壓之方式，將布材與熱塑性膜壓合在一起，其結合效果不佳，而且利用上、下模對合端面之凹凸紋路，於熱塑性複合材上壓印形成紋路之成品，並不清晰。

也由於習知鞋面9的製程過度依賴勞力，以致產業轉型困難，造成廠商只能不斷的追逐低價人力市場而遷移，此一現象顯非業界所樂見，故如何能大幅縮減上述製程與成本，又能提高鞋面結構之強度，乃為業界所極欲突破之處。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本發明之一目的，就是在於提供皮件塑型複合材成形方法，快速生產複合材，並於複合材上直接以負壓塑形方式形成所需之鞋面紋及立體形狀，據以克服上述習知技藝之缺失。

根據本發明上述目的，提供皮件塑型複合材成形方法，其包含以下步驟：取材；將一熱塑性膜及一離型紙，裁切成預定之形狀，該熱塑性膜係由相異熱熔溫度之一表面層與一粘膠層所組成，而該離型紙則假性粘設於該表面層上；輪廓切割；於該熱塑性膜上貫穿割劃出複數定位孔輪廓及至少一塑形區輪廓；去除邊角料；將各該定位孔輪廓及該塑形區輪廓輪廓外之該熱塑性膜撕去，只保留該定位孔輪廓及該塑形區輪廓內之該熱塑性膜；二次取材；取一布料裁切成預定之形狀後，覆設於各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)及該塑形區輪廓(該熱塑性膜)上；熱熔粘合；對該定位孔輪廓(該熱塑性膜)及該塑形區輪廓(該熱塑性膜)加熱，使該粘膠層形成熱熔狀態，加壓使該粘膠層滲入該布材中，讓該布材與各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)及該塑形區輪廓(該熱塑性膜)形成緊密的貼合；沖孔；將該離型紙撕離，再配合一沖子分別對應各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)位置及該布材，進行沖孔，而於該布材上貫穿形成複數定位孔，同時去除各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)；定位展平；將具該塑形區輪廓(該熱塑性膜)之該布材，放置於一負壓塑形機之一透氣性模具上，並使該布材朝向上方，該透氣性模具具有至少一花紋及複數定位柱，且該花紋與各該定位柱，係與該塑形區輪廓(該熱塑性膜)及各該定位孔位置相對應；加溫預熱；對該塑形區輪廓(該熱塑性膜)加熱至一塑形溫度；負壓塑形；利用一抽真空單元透過該透氣性模具抽真空，及對該塑形區輪廓(該熱塑性膜)與布材形成一吸力，而緊密貼抵透氣性模具之該花紋，形成負壓塑形；取得成品；該抽真空單元停止作動，取離該透氣性模具上塑形完成之成品。

藉由上述步驟之組成，提供使用者快速取得一複合材，並於複合材上直接以負壓塑紋產出預設之鞋面立體造型及紋路，克服習知鞋面生產方法。

30‧‧‧熱塑性膜

32‧‧‧表面層

34‧‧‧粘膠層

40‧‧‧離型紙

50‧‧‧雷射加工機

361‧‧‧定位孔輪廓

362‧‧‧塑形區輪廓

60‧‧‧布材

62‧‧‧定位孔

70‧‧‧負壓塑形機

71‧‧‧載台

711‧‧‧空氣流道

72‧‧‧透氣性模具

722‧‧‧花紋

724‧‧‧定位柱

9‧‧‧鞋面

91、92、93、94、95‧‧‧鞋面零配件

S11~S21‧‧‧步驟

第1圖係本發明皮件塑型複合材成形方法示意圖。

第2圖係本發明取材步驟實施例示意圖。

第3圖係本發明輪廓切割步驟實施例示意圖。

第4圖係本發明去除邊角料步驟實施例示意圖。

第5圖係本發明二次取材步驟實施例示意圖。

第6圖係本發明熱熔粘合步驟實施例示意圖。

第7圖係本發明沖孔步驟實施例示意圖。

第8圖係本發明定位展平步驟實施例示意圖(一)。

第9圖係本發明定位展平步驟實施例示意圖(二)。

第10圖係本發明負壓塑形步驟實施例示意圖(一)。

第11圖係本發明負壓塑形步驟實施例示意圖(二)。

第12圖習知鞋體側視圖。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明皮件塑型複合材成形方法及其結構實施例。為便於理解本發明實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至11圖所示，本發明之皮件塑型複合材成形方法，其包含：取材S11、輪廓切割S12、去除邊角料S13、二次取材S14、熱熔粘合S15、沖孔S16、上色S17、定位展平S18、加溫預熱S19、負壓塑形S20、及取得成品S21等步驟；上述取材S11步驟；請參閱第2圖所示，將一熱塑性膜30及一離型紙40，裁切成預定之形狀。該熱塑性膜30係由一表面層32與一粘膠層34所組成(如第2圖所示)，且表面層32的熱熔溫度較粘膠層34高，而離型紙40則以假性粘設於表面層32上。該熱塑性膜30，係選自塑性聚氨酯彈性體樹脂(TPU)+二苯乙烯-丁烯橡膠(SBR)、塑性聚氨酯彈性體樹脂(TPU)+苯乙烯(SEBS)、塑性聚氨酯彈性體樹脂(TPU)+熱可塑性橡膠(TPR)、塑性聚氨酯彈性體樹脂(TPU)+人造橡膠(EPDM)、塑性聚氨酯彈性體樹脂(TPU)+TPU熱熔膠、又或塑性聚氨酯彈性體樹脂(TPU)+尼龍彈性體之組合或其中任一者。另外，該熱塑性膜30的顏色係可以印刷方式、塗佈色膜方式或表面夾層方式等任一形態形成。

上述輪廓切割S12步驟；請參閱第3圖所示，透過雷射加工機50，對假性貼合於離型紙40上之熱塑性膜30貫穿割劃出至少一預設輪廓。該預設輪廓至少包含複數定位孔輪廓361 及至少一塑形區輪廓362，藉由雷射加工機50之控制，可準確的於熱塑性膜30上之預設位置，形成複數定位孔輪廓361及塑形區輪廓362，並且不會傷損離型紙40，方便離型紙40可再次回收使用。

上述去除邊角料S13步驟；請參閱第4圖所示，將定位孔輪廓361及塑形區輪廓362外，多餘之熱塑性膜30撕去，只保留定位孔輪廓361及塑形區輪廓362內之熱塑性膜30。

上述二次取材S14步驟；請參閱第5圖所示，取一布料60裁切成預定之形狀後，覆設於定位孔輪廓361(熱塑性膜30)及塑形區輪廓362(熱塑性膜30)上。實施時，布材60包含(但不限)平織布、針織布、不織布或三明治網布…等。

上述熱熔粘合S15步驟；請參閱第6圖所示，定位孔輪廓361(熱塑性膜30)及塑形區輪廓362(熱塑性膜30)加熱，令熱塑性膜30上之粘膠層34形成熱熔狀態，並加壓布料60及熱塑性膜30，使熱塑性膜30之粘膠層34滲入布材60中，而讓布材60與定位孔輪廓361(熱塑性膜30)及塑形區輪廓362(熱塑性膜30)形成緊密的貼合，完成後再將離型紙40撕離並回收。實施時，上述加熱及壓合可配合一壓出機操作達成(圖中未示)。其中，粘膠層34熱熔溫度係選自攝氏100至120度之間，而加壓粘合的時間，則以10至30秒為佳。

上述沖孔S16步驟；請參閱第7圖所示，再配合一沖子(圖中未示)分別對應各定位孔輪廓361(熱塑性膜30)位置及布材60，進行沖孔作業，而於布材60上貫穿形成複數定位孔62，同時去除定位孔輪廓361(熱塑性膜30)。

上述上色S17步驟；係於塑形區輪廓362(熱塑性膜30)之表面層32，依預設區域(或全部)塗設有至少一顏色區(圖中未示)。該上色S17步驟塗設的方式，包含(但不限)噴墨機具或網版印刷方式達成。實施時，該上色S17步驟可選擇性的省略或委外施作，回廠後再繼續以下步驟。

上述定位展平S18步驟；請參閱第8、9圖所示，將具塑形區輪廓362(熱塑性膜30)之布材60，放置於一負壓塑形機70之載台71上，並使布材60背離載台71(即朝向上方)。該載台71中具有複數空氣流道711，並於載台71頂面容設有一可與空氣流道711連通之透氣性模具72，該透氣性模具72頂端面形成有至少一花紋722及複數定位柱724，且花紋722與各定位柱724，係與布材60上之塑形區輪廓362(熱塑性膜30)及各定位孔62位置相對應。實施時，該透氣性模具72係為陶瓷材質。

上述加溫預熱S19步驟；請參閱第8、9圖所示，該負壓塑形機70具有至少一對應載台71設置之加熱單元73，利用加熱單元73對塑形區輪廓362(熱塑性膜30)、布材60及透氣性模具72加熱，使其達到塑形溫度。實施時，該塑形溫度介於攝氏135至180度為佳。另外，加熱單元40可設於該載台71上方，又或整合於載台71，並可常態維持透氣性模具72於一待機溫度(縮短加工過程的加熱時間)，該待機溫度介於攝氏50至90度為佳。

上述負壓塑形S20步驟；請參閱第8、9、10圖所示，該負壓塑形機70更具有至少一對應載台71設置，且連通空氣流道711之抽真空單元74。於塑形區輪廓362(熱塑性膜30)及布材60達到塑形溫度時，同步令抽真空單元74作動產生一吸力，且該吸力沿各空氣流道711並穿經透氣性模具72後，過渡到花紋722表面，對塑形區輪廓362(熱塑性膜30)與布材60形成一吸力，讓塑形區輪廓362(熱塑性膜30)與布材60，緊密貼抵透氣性模具72之花紋722，形成負壓塑形(拓印取得花紋722表面之立體造型及紋路)，使透氣性模具72上之立體造型及紋路，妥適的塑紋(拓印取得)於塑形區輪廓362(熱塑性膜30)及布材60上。

上述取得成品S21步驟；請參閱第11圖所示，該負壓塑形機具70更具有至少一對應載台71設置，且連通空氣流道711之供氣單元75。於塑形區輪廓362(熱塑性膜30)塑紋完成後，抽真空單元74停止作動，方便使用者直接取離載台71上塑紋完成之複合材(一體具塑紋之塑形區輪廓362(熱塑性膜30)及布材60)。亦可配合該供氣單元75供氣，且沿各空氣流道711穿經透氣性模具72後，過渡到凹凸花紋722之表面，而對塑形區輪廓362(熱塑性膜30)及布材60作推頂，方便使用者取離塑紋完成之複合材(一體具塑紋之塑形區輪廓362(熱塑性膜30)及布材60)。實施時，供氣單元75可選擇性的省略。

藉由上述步驟可知，依本發明產出之複合材，除可節省各鞋面零配件備料之工序與材料損失外，更可省略車縫連接等工序；再者，因為本發明之複合材為一體成形，相對於車縫組合之工序，更具有較佳的結構強度與生產便利性。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

S11~S21‧‧‧步驟

Claims

一種皮件塑型複合材成形方法，其包含以下步驟；(a)取材；將一熱塑性膜及一離型紙，裁切成預定之形狀，該熱塑性膜係由相異熱熔溫度之一表面層與一粘膠層所組成，而該離型紙則假性粘貼於該表面層上；(b)輪廓切割；於該熱塑性膜上貫穿割劃出複數定位孔輪廓及至少一塑形區輪廓；(c)去除邊角料；將各該定位孔輪廓及該塑形區輪廓輪廓外之該熱塑性膜撕去，只保留該定位孔輪廓及該塑形區輪廓內之該熱塑性膜；(d)二次取材；取一布料裁切成預定之形狀後，覆設於各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)及該塑形區輪廓(該熱塑性膜)上；(e)熱熔粘合；對該定位孔輪廓(該熱塑性膜)及該塑形區輪廓(該熱塑性膜)加熱，讓該粘膠層形成熱熔狀態，加壓使該粘膠層滲入該布材中，使該布材與各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)及該塑形區輪廓(該熱塑性膜)形成緊密的貼合；(f)沖孔；將該離型紙撕離，再配合一沖子分別對應各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)位置及該布材，進行沖孔，而於該布材上貫穿形成複數定位孔，同時去除各該定位孔輪廓(該熱塑性膜)；(g)定位展平；將具該塑形區輪廓(該熱塑性膜)之該布材，放置於一負壓塑形機之一透氣性模具上，並使該布材朝向上方，該透氣性模具具有至少一花紋及複數定位柱，且該花紋與各該定位柱，係與該塑形區輪廓(該熱塑性膜)及各該定位孔位置相對應；(h)加溫預熱；對該塑形區輪廓(該熱塑性膜)加熱至一塑形溫度；(i)負壓塑形；利用一抽真空單元透過該透氣性模具抽真空，及對該塑形區輪廓(該熱塑性膜)與布材形成一吸力，而緊密貼該抵透氣性模具之該花紋，形成負壓塑形；(j)取得成品；該抽真空單元停止作動，取離該透氣性模具上塑形完成之成品。
如申請專利範圍第1項所述之皮件塑型複合材成形方法，其中該步驟(f)與步驟(g)之間，更進一步的包含有一上色(f1)；對該塑形區輪廓(該熱塑性膜)，塗設有至少一顏色區。
如申請專利範圍第1或2項所述之皮件塑型複合材成形方法，其中該塑形溫度介於攝氏135至180度間。
如申請專利範圍第1或2項所述之皮件塑型複合材成形方法，其中該加熱單元更可常態維持該透氣性模具於一待機溫度，該待機溫度介於攝氏50至90度之間。
如申請專利範圍第1或2項所述之皮件塑型複合材成形方法，其中該粘膠層之熱熔溫度介於攝氏100至120度之間。