TWI834253B - 複合物及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種製備複合物的方法,包括將一柔性層置於一第一模座及一第二模座之間,其中至少一部份的該柔性層位於由該第一模座及該第二模座定義的成型模腔中,該成型模腔包括該第一模座的一第一模腔以及該第二模座的一第二模腔;將該至少一部份的該柔性層推向或拉往該第一模座,使該至少一部份的該柔性層置於該第一模腔中;及將一成型材料注入該成型模腔中,使該成型材料與置於該第一模腔中的該至少一部份的該柔性層接觸並形成該複合物。
Description
本發明係關於一種複合物及其製備方法,尤其係關於一種包含成型材料且於成型裝置中製備的的複合物及其製備方法。
包含聚合物的成型材料具有許多優點,例如高強度、低重量、抗衝擊性、隔熱性等。此類成型材料的製品可通過射出成型或模製成型來製造。例如,在將聚合物熔融並與發泡劑混合以形成成型材料之後,向成型材料施加力或壓力,以將混合物射出或擠壓到模具的空腔中,並在該空腔內讓混合物發泡並冷卻,以形成該發泡結構。為使該發泡結構具有更多的用途,可視需求將該發泡結構與其他部件結合形成複合物,應用於各領域之中。
本發明的一個目的為提供一種製備複合物的方法。
根據本發明的一個具體實施例,揭示一種製備複合物的方法。該方法包括將一柔性層置於一第一模座及一第二模座之間,其中至少一部份的該柔性層位於由該第一模座及該第二模座定義的成型模腔中,該成型模腔包括該第一模座的一第一模腔以及該第二模座的一第二模腔;將該至少一部份的該柔性層推向或拉往該第一模座,使該至少一部份的該柔
性層置於該第一模腔中;及將一成型材料注入該成型模腔中,使該成型材料與置於該第一模腔中的該至少一部份的該柔性層接觸並形成該複合物。
根據本發明的一個具體實施例,揭示一種製備包含成型材料與柔性層的複合物的方法。該方法包括提供一成型裝置,該成型裝置包括一第一模座及可與該第一模座對合的一第二模座,以及由該第一模座及該第二模座定義的一成型模腔,該成型模腔包括該第一模座的一第一模腔以及該第二模座的一第二模腔;將一柔性層置於於該第一模座及該第二模座之間;對合該第一模座及該第二模座,使至少一部份的該柔性層位於該成型模腔中;將一氣體注入或排出該成型模腔,使至少一部份的該柔性層被該氣體推向或拉往該第一模座的一內壁;及注入一成型材料至該成型模腔中,使該成型材料與該柔性層接觸並形成該複合物,其中至少一部份的該柔性層位於該成型材料與該第一模座之間,且該成型材料包含發泡材料。
10:擠出系統
20a,20b:複合物
21:發泡結構
22:柔性層
30:成型裝置
31:模腔
32:第二模座
33:第一模座
34:上模具座
35:進料口
36:壓力調節系統
40:支撐裝置
41:第一元件
42:第二元件
50:排放通道
51:出料口
60:控制系統
61:中央處理器
62:感測器
63:電纜
100:射出成型系統
120:熔融單元
121:加壓匣
122:第一進料通道
123:第一排放通道
124:推動構件
125:進料斗
130:混合單元
131:中空混合匣
132:第二進料通道
133:第二排放通道
134:混合轉子
140:發泡劑供應單元
150:射出單元
151:中空計量匣
152:連接通道
153:排放構件
154:出口
161:第一流動控制元件
162:第二流動控制元件
171:第一接口
172:第二接口
180:監控模組
181:中央處理器
182:傳感器
210:紋理
211:第一表面
212:第二表面
321:第二模腔
331:第一模腔
332:內側壁
341:開口
361:第一氣體導管
362:第二氣體導管
363:氣體源
364:第一閥
365:第二閥
366:壓力傳感單元
371,372:連接點
411:細長部分
412:臂部
910,920:方法
911,912,913,921,922,923,924,925:步驟
1211:內部空間
1212:內側壁
1341:圓柱形柱狀體
1342:凹槽部分
1511:內部空間
D1,D3:最短距離
D2,D4:直徑
G:氣體
M:成型材料
P,P1,P2,P3:位置
當結合附圖閱讀時,從以下詳細描述中可最佳理解本發明態樣。應注意,根據工業中的標準實踐,各種部件並未按比例繪製。事實上,為了清晰起見,許多部件的尺寸可能任意放大或縮小。
圖1為根據本發明一個具體實施例的複合物之示意圖。
圖2為根據本發明一個具體實施例的複合物之示意圖。
圖3為例示根據本發明一個具體實施例的製備複合物的方法之流程圖。
圖4為例示根據本發明一個具體實施例的製備包含成型材料與柔性層的複合物的方法之流程圖。
圖5至圖11為例示根據本發明一個具體實施例的製備複合物的方法示範操作之示意圖。
圖12及圖13為根據本發明一個具體實施例的射出成型系統之示意圖。
圖14為根據本發明之一具體實施例在圖12及圖13中的射出成型系統的一部分之示意圖。
圖15為根據本發明之一具體實施例之圖12及圖13中被虛線圈起來的該射出成型系統的一部分之放大圖。
圖16為例示根據本發明之一具體實施例之混合物中的發泡劑量與最短距離之關係的圖表。
圖17為例示根據本發明之一具體實施例之發泡劑與聚合物材料的比例對最短距離與混合轉子直徑的比例之行為的圖表。
圖18及19為根據本發明之一具體實施例的射出成型系統的一部分之示意圖。
圖20為根據本發明一個具體實施例的複合物的俯視圖。
圖21為根據本發明一個具體實施例的複合物的俯視圖。
圖22為根據本發明一個具體實施例的複合物的俯視圖。
本申請案主張2021年08月23日提交序號63/236,051的美國臨時申請案、2021年08月23日提交序號63/236,044的美國臨時申請案以及2022年01月24日提交序號17/582,798的美國專利申請案之優先權,全部內容通過引用併入本文中。
下列說明提供用於實現所提供主題中不同特徵之許多不同的具體實施例或範例。以下說明組件和配置的具體範例,以簡化本發明。當然,這些僅為範例,而非限制性。例如,以下描述中在第二特徵上或之上形成第一特徵可包括其中第一和第二特徵直接接觸形成的具體實施例,並且也可包括其中可在第一與第二特徵之間形成附加特徵,使得第一和第二特徵不直接接觸的具體實施例。此外,本發明可在各個範例中重複參考編號及/或字母。該重複的目的在於簡單和清楚,並且本身並不表示所討論的各種具體實施例及/或組態之間的關係。
此外,本文可使用空間相關用語,例如「底下」、「下方」、「之下」、「上方」、「之上」等,以便於描述一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係,如圖中所示。除了圖中所描繪方位之外,此類空間相關用語還涵蓋裝置於使用或操作中的不同方位。該設備可以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上),並且可相應地解釋本文中使用的空間相關用語。
儘管闡述本發明廣泛範疇的數值範圍和參數是近似值,但具體範例中揭示的數值盡可能精確地回報。然而,任何數值原本就包含必然由相應測試測量中發現的標準偏差所引起之某些誤差。另外,如本文所用,術語「約」通常是指在已知值或範圍的10%、5%、1%或0.5%之內。或者,當精通技術人員考慮時,術語「約」意指在平均值的可接受標準誤差內。除了在操作/工作範例中,或除非另有明確說明,否則本文內說明的所有數值範圍、數量、值和百分比,例如材料數量、持續時間、溫度、操作條件、數量比率等等,應理解為在所有情況下都由用語「大體上」、「大約」或「約」所修飾。因此,除非有相反的指示,否則本發明
和所附申請專利範圍中所闡述數值參數是可根據需要變化之近似值。至少,每個數值參數應根據回報的有效數字之數量並通過應用普通捨入技術來解釋。在本文中,範圍可表示為從一個端點到另一個端點或兩個端點之間。除非另有說明,否則本文所揭示的所有範圍都包括端點。
圖1為根據本發明一個具體實施例的一複合物之示意圖。複合物20a包括發泡結構21和柔性層(flexible layer)22。在一些實施例中,發泡結構21設置在柔性層22上。在一些實施例中,柔性層22包裹發泡結構21。在一些實施例中,發泡結構21與柔性層22接觸。在一些實施例中,發泡結構21與柔性層22共形。在一些實施例中,發泡結構21的一部分自柔性層22暴露。在一些實施例中,柔性層22覆蓋發泡結構21。在一些實施例中,複合物20a具有第一表面211及相對於第一表面211的第二表面212,第二表面212與柔性層22接觸。
在一些實施例中,發泡結構21包括成型材料。在一些實施例中,發泡結構21由成型材料形成。在一些實施例中,成型材料包括聚合物材料和發泡劑。在一些實施例中,聚合物材料包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、熱塑性聚氨酯(TPU)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)等。在一些實施例中,聚合物材料包括可發泡材料。
在一些實施例中,發泡劑包括釋放氣體並由此形成氣泡的物理或化學添加劑在一些實施例中,發泡劑包括本領域普通技術人員已知的任何類型的物理發泡劑。在一些實施例中,發泡劑包括超臨界流體。超臨界流體可包括惰性氣體如二氧化碳或氮氣、烴、氯氟烴或其混合物。將聚合材料與發泡劑混合的技術細節為現有技術,在此不再贅述。發泡劑可通過任何可流動的物理狀態供應,例如氣體、液體或超臨界流體
(SCF)。在一些實施例中,發泡劑處於超臨界狀態。
在一些實施例中,發泡結構21具有等於或小於0.4g/cm3的密度。在一些實施例中,當發泡劑包括物理發泡劑時,本發明的發泡結構21可具有等於或小於0.4g/cm3的密度。在一些實施例中,當發泡劑包括物理發泡劑時,本發明的發泡結構21的密度可以介於0.1g/cm3至0.4g/cm3之間。
在一些實施例中,發泡結構21具有等於或小於0.4g/cm3的密度。在一些實施例中,當發泡劑包括物理發泡劑時,發泡結構21可具有等於或小於0.4g/cm3的密度。在一些實施例中,當發泡劑包括物理發泡劑時,本發明的發泡結構21可以介於0.1g/cm3至0.4g/cm3之間。
在一些實施例中,柔性層22的厚度是均勻的。在一些實施例中,柔性層22包括聚合物材料。柔性層22的聚合物材料可以與成型材料的聚合材料相似或不同。在一些實施例中,柔性層22可以由非柔性層(未示出)代替,該非柔性層包括布材料、皮革材料、聚合物材料等。
圖2為根據本發明一個具體實施例的一複合物之示意圖。在一些實施例中,本發明提供如圖2所示的複合物20b。在一些實施例中,請參閱圖2,複合物20b包括彎曲表面23。在一些實施例中,柔性層22是彎曲的並形成彎曲表面23,並且發泡結構21與柔性層22共形。在一些實施例中,複合物20b具有第一表面211及相對於第一表面211的第二表面212,第二表面212與柔性層22接觸。彎曲表面23與第二表面212共型。
本發明揭示一種製備複合物的方法。該方法包括許多操作,並且描述和說明不被認為是對操作順序的限制。圖3為例示根據本發明一個具體實施例的製備複合物的方法之流程圖。在一些實施例中,製備
複合物20a、複合物20b的方法可以通過如圖3所示方法來形成。在一些實施例中,請參閱圖3,製備複合物20a、複合物20b的方法910包括以下步驟。
步驟911包括將一柔性層置於一第一模座及一第二模座之間,其中至少一部份的該柔性層位於由該第一模座及該第二模座定義的成型模腔中,該成型模腔包括該第一模座的一第一模腔以及該第二模座的一第二模腔。
步驟912包括將該至少一部份的該柔性層推向或拉往該第一模座,使該至少一部份的該柔性層置於該第一模腔中。
步驟913包括將一成型材料注入該成型模腔中,使該成型材料與置於該第一模腔中的該至少一部份的該柔性層接觸並形成該複合物。
本發明揭示一種製備包含成型材料與柔性層的複合物的方法。該方法包括許多操作,並且描述和說明不被認為是對操作順序的限制。圖4為例示根據本發明一個具體實施例的製備包含成型材料與柔性層的複合物的方法之流程圖。在一些實施例中,製備複合物20a、複合物20b的方法可以通過如圖4所示方法來形成。在一些實施例中,請參閱圖4,製備複合物20a、複合物20b的方法920包括以下步驟。
步驟921包括提供一成型裝置,該成型裝置包括一第一模座及可與該第一模座對合的一第二模座,以及由該第一模座及該第二模座定義的一成型模腔,該成型模腔包括該第一模座的一第一模腔以及該第二模座的一第二模腔。
步驟922包括將一柔性層置於於該第一模座及該第二模座
之間。
步驟923包括對合該第一模座及該第二模座,使至少一部份的該柔性層位於該成型模腔中。
步驟924包括將一氣體注入或排出該成型模腔,使至少一部份的該柔性層被該氣體推向或拉往該第一模座的一內壁。
步驟925包括注入一成型材料至該成型模腔中,使該成型材料與該柔性層接觸並形成該複合物,其中至少一部份的該柔性層位於該成型材料與該第一模座之間,且該成型材料包含發泡材料。
圖5至圖12為例示根據本發明一個具體實施例的製備複合物的方法示範操作之示意圖。圖5至圖12以製備複合物20b作為示例,但本發明不以此為限。在一些實施例中,請參閱圖5,方法920包括步驟921,該步驟提供成型裝置30,成型裝置30包括第一模座33及可與第一模座33對合的第二模座32,以及由第一模座33及第二模座32定義的模腔31,模腔31包括第一模座33的第一模腔331以及第二模座32的第二模腔321。
在一些實施例中,請參照圖5,成型裝置30包括上模具座34和位於上模具座34下方的模具。在一些實施例中,模具包括位於上模具座34下方的第二模座32和與第二模座32相對的第一模座33。模腔31可由第二模座32的第二模腔321和第一模座33的第一模腔331限定。在一些實施例中,第二模座32為上模座,第一模座33為下模座。
在一些實施例中,第二模座32和第一模座33彼此分離。在一些實施例中,第二模座32和第一模座33可相互對合互補且可分離。在一些實施例中,當第二模座32和第一模座33對合且互補時,模腔31被
定義。在一些實施例中,第一模座33的內側壁332是彎曲的。在一些實施例中,第一模座33的內側壁332是凹曲面、凸曲面,或是包含凹面及凸面組合的曲面。
在一些實施例中,至少一個進料口35設置在成型裝置30上。在一些實施例中,進料口35設置在第二模座32或第一模座33上方並且與模腔31、第二模座32、第二模腔321或第一模腔331相通。為了清楚和簡單起見,圖5顯示一個模具具有兩個進料口35,但是這樣的示例僅是說明性的,而不是對實施例的限制。本領域普通技術人員很容易理解,一個模具可以包括一個或多個與第一模腔331或第二模腔321連通的進料口35。
進料口35用於將成型材料接收到模腔31中。在一些實施例中,成型裝置30處設置有多個進料口35。成型材料可以通過進料口35輸送到成型裝置30中。在一些實施例中,進料口35可以具有不同的寬度或直徑。在一些實施例中,將成型材料M注入模腔31中,然後在一段時間後在模腔31中形成發泡結構21(如圖10所示)。
在一些實施例中,上模具座34包括開口341。每個開口341延伸穿過上模具座34。上模具座34可以通過螺釘、夾具、緊固裝置或緊固裝置的類似物安裝在第二模座32上。在一些實施例中,上模具座34的材料與第二模座32的材料相同。在一些實施例中,上模具座34的寬度大於第二模座32或第一模座33的寬度。
在一些實施例中,成型裝置30還包括一個或多個壓力調節系統36。在一些實施例中,內側壁332定義第一模腔331,並且連接點372與第一模腔331連接。在一些實施例中,連接點371與第二模腔321連接。
在一些實施例中,連接點371、372被配置為允許流體或氣體進入或離開成型裝置30。連接點371、372的位置、形狀和數量沒有特別限制,可以根據需要進行調整。在一些實施例中,連接點371、372分別是孔。
壓力調節系統36可以包括第一氣體導管361、第二氣體導管362、氣體源363、第一閥364、第二閥365和壓力傳感單元366。第一氣體導管361耦合到連接點371,並且第一氣體導管361的另一端耦合到氣體源363。在一些實施例中,氣體源363被配置為供應流體或氣體,其中可根據需要提供合適的流體或氣體;例如,流體或氣體可以是空氣、惰性氣體等,但本發明不限於此。在一些實施例中,第一氣體導管361的一端耦合到連接點372。
在一些實施例中,連接點371、372被配置為供應氣體或排出氣體。第一閥364設置在第一氣體導管361處,用於控制來自氣源363的氣體是否通過第一氣體導管361和連接點371進入模腔31。在一些實施例中,當第一閥364打開而第二閥365關閉,流體或氣體被供應到模腔31;當第一閥364關閉而第二閥365打開時,模腔31中的至少一部分流體或氣體被排出。
在一些實施例中,第二氣體導管362連接到連接點372。第二閥365設置在第二氣體導管362處並且被配置為控制來自模腔31的氣體是否通過連接點372及第二氣體導管362排出。在一些實施例中,第二氣體導管362耦合到連接點371。
在一些實施例中,第二氣體導管362的一端與模腔31連接,另一端與壓力低於模腔31內壓力的空間連通;例如,外部環境或負壓空間;然而,本發明不限於此。在一些實施例中,第一閥364和第二閥
365不同時打開。
壓力感測單元366用於感測模腔31內的壓力。壓力感測單元366不限於任何特定類型,只要其能夠感測壓力並在感測到模腔31內的壓力後提供壓力信息即可。壓力調節系統36根據壓力信息即時改變氣體進出模腔31的狀況,從而調節模腔31內的壓力,使得所製得的複合物20a、20b具有所需的預定形狀和性能。
在一些實施例中,壓力感測單元366設置在模腔31、第一氣體導管361或第二氣體導管362中。在一些實施例中,壓力感測單元366設置在模腔31中並且遠離進料口35。在一些實施例中,壓力調節系統36具有多個壓力傳感單元366。多個壓力傳感單元366的數量和位置沒有特別限制,例如可以是佈置在模腔31的內側壁並且彼此間隔開,及/或在第一氣體導管361中的任何地方,及/或在第二氣體導管362中的任何地方;然而,本發明不限於此。
在一些實施例中,方法920包括步驟922,請參閱圖6,步驟922包括將柔性層22置於第一模座33及第二模座32之間。在一些實施例中,柔性層22設置在第一模座33的第一模腔331上。在一些實施例中,當柔性層22設置在第一模座33的第一模腔331時,柔性層22通過第一模座33的至少一個定位單元(未示出)與第一模座33對齊。在一些實施例中,在步驟922時,第一模座33與第二模座32分離。在一些實施例中,以俯視觀之,柔性層12與第一模腔331重疊的部分並未與第一模座33接觸。在一些實施例中,柔性層12與第一模座33的外周緣接觸,並且被第一模座33的外周緣支撐。在一些實施例中,有部分柔性層12設置於第一模座33之外,以俯視觀之,柔性層12設置於第一模座33之外的部分未與第一模座
33重疊。
在一些實施例中,在形成複合物20a、20b之前,可先將柔性層22軟化以增強其柔韌性。例如,為了增強柔韌性,可通過約120℃的紅外光將柔性層22加熱40秒至45秒。又例如,可利用紫外光照射柔性層22以增強柔韌性。在柔韌性增強後,柔性層22在成型過程中更容易與第一模座33的內側壁332共形。於步驟922時,柔性層22尚未與內側壁332共形,部分的柔性層22尚未與內側壁332接觸。
在一些實施例中,柔性層22可以通過加熱器軟化以增強柔韌性後,將柔性層22設置在第一模座33的第一模腔331上。在一些實施例中,將柔性層22設置在第一模座33的第一模腔331上之後,通過加熱器軟化柔性層22以增強柔韌性。在一些實施例中,將已提升柔韌性的柔性層22設置於第一模座33的第一模腔331上。
在一些實施例中,方法910包括步驟911,請參閱圖5及圖6,步驟911包括將柔性層22置於第一模座33及第二模座32之間,其中至少一部份的柔性層22位於由第一模座33及第二模座32定義的模腔31中,模腔31包括該第一模座33的第一模腔331以及第二模座32的第二模腔321。
在一些實施例中,方法920包括步驟923,請參閱圖7,步驟923包括對合第一模座33及第二模座32,使至少一部份的柔性層22位於模腔31中。在一些實施例中,第二模座32設置在第一模座33上方,以通過第二模座32的第二模腔321和第一模座33的第一模腔331定義成型模腔31。在一些實施例中,第二模腔321設置在柔性層22和第二模座32之間。柔性層22設置在模腔31內並且設置在第二模腔321和第一模腔331之間。
在一些實施例中,通過由第二模座32和第一模座33合模,柔性層22的位置被固定在第一模座33及第二模座32之間。在一些實施例中,在步驟923,柔性層22同時與第一模座33的周緣及第二模座32的周緣接觸,柔性層22被夾持在第一模座33及第二模座32之間。在一些實施例中,被夾持在第一模座33及第二模座32之間的柔性層22可以稍微移動。
在一些實施例中,方法910包括步驟912,請參閱圖8,步驟912包括將至少一部份的柔性層22推向或拉往第一模座33,使至少一部份的柔性層22置於第一模腔331中。在一些實施例中,方法920包括步驟924,該步驟包括將氣體G注入或排出模腔31,使至少一部份的柔性層22被氣體G推向或拉往第一模座33的內壁332。
在一些實施例中,模腔31內的部分柔性層22與第一模座33的內側壁332共形。在一些實施例中,將氣體G從第二模座32注入模腔31及/或將氣體G由該模腔31通過第一模座33抽離,以將柔性層22的一部分貼合到第一模座33的內側壁332上。在一些實施例中,位於模腔31內的部分柔性層22被拉伸。在一些實施例中,柔性層22覆蓋第一模座33的內側壁332。在一些實施例中,柔性層22的另一部分設置在第二模座32和第一模座33之間。在一些實施例中,為了使柔性層22與第一模座33的內側壁332共形,柔性層22的位置可以在柔性層22與第二模座32和第一模座33接觸時稍微移動。
在一些實施例中,氣體G通過第一氣體導管361被注入模腔31中,並且氣體G將柔性層22推向第一模座33的內側壁332。在一些實施例中,氣體G被注入到模腔31通過第一氣體導管361,氣體G推動柔性層22直到柔性層22接觸第一模座33的內側壁332。在一些實施例中,當注入
氣體G時,第一閥364是打開的。在一些實施例中,當注入氣體G時,第二閥365是關閉的。
在一些實施例中,第一模座33的第一模腔331中的氣體G通過第二氣體導管362從模腔31排出,使氣體G將柔性層22拉往第一模座33的內側壁332。在一些實施例中,氣體G通過第二氣體導管362從模腔31排出。在一些實施例中,當氣體G排出時,第二閥365打開。在一些實施例中,當氣體G排出時,第一閥364打開。
在一些實施例中,氣體G通過第一氣體導管361注入模腔31,同時通過第二氣體導管362從模腔31排出,使柔性層52向第一模座33的內側壁332移動。
在一些實施例中,方法910包括步驟913,請參閱圖9及圖10,步驟913包括將成型材料M注入模腔31中,使成型材料M與置於第一模腔331中的至少一部份的該柔性層22接觸並形成複合物20a。在一些實施例中,方法920包括步驟925,步驟925包括注入成型材料M至模腔31中,使成型材料M與柔性層22接觸並形成複合物20b,其中至少一部份的柔性層22位於成型材料M與第一模座33之間,且成型材料M包含發泡材料。在一些實施例中,成型材料M包含發泡劑。
在一些實施例中,請參閱圖9,在步驟913或步驟925之前,方法910及方法920更包括在將成型材料M注入或射出至成型裝置30的模腔31前,使模腔31具有第一預定壓力。在一些實施例中,通過與模腔31連接的壓力調節系統36,將氣體G注入至模腔31,直到在將成型材料M射出或注入至模腔31之前,感測到模腔31具有第一預定壓力。在一些實施例中,氣體G通過第一氣體導管361注入至模腔31。在一些實施例中,
取決於需要,氣體G為任何合適的氣體;例如,空氣;然而,本發明並不受限於此。在一些實施例中,在成型裝置30具有第一預定壓力之後,開始射出或注入成型材料M。
在一些實施例中,壓力感測單元366感測模腔31中的壓力為大氣壓。在一些實施例中,第一閥364已打開,如此氣體G通過第一氣體導管361注入至模腔31。在一些實施例中,當進料口35已關閉,氣體G通過壓力調節系統36注入至模腔31。在一些實施例中,氣體G通過進料口35注入至模腔31。
在一些實施例中,在將氣體G注入模腔31時,持續感測模腔31中的壓力。在一些實施例中,壓力感測單元366持續感測模腔31內的壓力,並且將氣體G注入至模腔31,直至感測到模腔31具有第一預定壓力;然後,關閉壓力調節系統36的第一閥364和第二閥365,並且停止將氣體G注入模腔31。在一些實施例中,第一預定壓力大於大氣壓力。在一些實施例中,第一預定壓力小於大氣壓力。在一些實施例中,模腔31的尺寸為800cc,第一預定壓力為25kg/cm3。在一些實施例中,模腔31包括20公升氣體G。
在一些實施例中,在步驟913或步驟925之前,模腔31具有第一預定壓力,並且壓力調節系統36的第一閥364和第二閥365都關閉。
在一些實施例中,請參閱圖10,成型材料M注入或射出至模腔31內並使成型材料M與柔性層22接觸。在一些實施例中,成型材料M在模腔31中膨脹並發泡。待成型材料M固化後,成型材料M形成發泡結構21並與柔性層22接觸,形成複合物20b。在一些實施例中,柔性層22包覆部分發泡結構21。在一些實施例中,部分的發泡結構21和模腔31內的部
分柔性層22接合。在一些實施例中,發泡結構21和柔性層22填滿模腔31。
在一些實施例中,在將成型材料M注入或射出至成型裝置30的模腔31之過程中,模腔31中的壓力迅速變化,並且壓力感測單元366連續感測模腔31中的壓力。在一些實施例中,成型材料M注入或射出至模腔31中,並且將第一預定壓力施加給成型材料M。
在一些實施例中,將成型材料M從進料口35注入或射出至成型裝置30的模腔31中,從而增加模腔31內的壓力。在一些實施例中,成型裝置30的模腔31內之壓力升高到第一預定壓力以上。在一些實施例中,成型裝置30的模腔31內之壓力從第一預定壓力上升至第二預定壓力。
在一些實施例中,在將成型材料M注入或射出至具有第一預定壓力的模腔31之後,模腔31內的壓力增加,因此,第二預定壓力的設定確保模腔31保持在合適的壓力範圍內。在一些實施例中,當模腔31達到第二預定壓力時,停止向模腔31中射出成型材料M。
在一些實施例中,成型材料M包括預定比例的聚合物材料及發泡劑。在一些實施例中,成型材料M具有預定的重量。在一些實施例中,將成型材料M注入或射出至具有第一預定壓力的模腔31內之過程持續少於1秒。在一些實施例中,由於模腔31具有第一預定壓力,使得成型材料M之填充完成持續時間可少於0.5秒。在該射出期間或射出完成時,壓力感測單元366即時感測模腔31內的壓力,並且提供壓力資訊,從而使壓力調節系統36能夠根據壓力資訊調整模腔31內的壓力,將模腔31內的壓力保持在預定壓力範圍內。在一些實施例中,在注入或射出過程期間,成
型材料M的溫度高於該成型裝置30的溫度。
在一些實施例中,在步驟913或步驟925之後,方法910及方法920更包括將氣體G射出至模腔31之後,從模腔31排出氣體G的一部分。在一些實施例中,方法910及方法920更包括更包括使成型材料M在模腔31中發泡,並在成型材料M於模腔31中發泡時,在不到1秒的時間內透過壓力調節系統36,將至少一部份的氣體G從模腔31排出。由於至少一部份的氣體G排出,在發泡過程後由成型材料M所形成的發泡結構21可具有較低密度。在一些實施例中,至少一部份的氣體G通過第一氣體導管361及/或第二氣體導管362從模腔31排出。在一些實施例中,至少一部份的氣體G在成型材料M的發泡過程期間或之後從模腔31排出。在一些實施例中,排出至少一部份氣體G的同時,模腔31中的壓力從第二預定壓力降低。
例如,模腔31的尺寸為800cc,第一預定壓力為25kg/cm3(模腔31包括20L氣體G),並且氣體G在0.3秒至0.6秒內從模腔31排出,排出氣體G的速度為33L/sec至66L/sec。
在一些實施例中,當壓力感測單元366感測到模腔31中的壓力大於第二預定壓力時,模腔31中的部分氣體G被排出,直到模腔31內的壓力在預定壓力範圍內。在一些實施例中,預定壓力範圍在第一預定壓力與第二預定壓力之間。在一些實施例中,第一閥364打開,並且模腔31內的一部分氣體G通過第一氣體導管361排出。在一些實施例中,第二閥365打開,並且模腔31內的一部分氣體G通過第二氣體導管362排出。
在一些實施例中,方法910及方法920更包括從成型裝置30中移除複合物20b。在一些實施例中,請參閱圖11,將第一模座33和第二
模座32分離,並將複合物20b進一步從成型裝置30中取出。在一些實施例中,將第一模座33固定,移動第二模座32,使第一模座33和第二模座32分離。在一些實施例中,將第二模座32固定,移動第一模座33,使第一模座33和第二模座32分離。
圖12及圖13為根據本發明一個具體實施例的一射出成型系統之示意圖。在一些實施例中,請參閱圖12及圖13,成型材料M由擠出系統10生產,且擠出系統10將成型材料M直接注入成型裝置30。在一些實施例中,擠出系統10將成型材料M注射到排放通道50中,成型材料M通過排放通道50從擠出系統10射出或注入成型裝置30。在一些實施例中,射出成型系統100包含擠出系統10、排放通道50,及成型裝置30。在一些實施例中,擠出系統10對應於多個排放通道50。為了清楚和簡單起見,圖12及圖13示出了對應於一個成型裝置30的兩個排放通道50,但是該示例僅旨在說明性的,而不旨在限制實施例。
在一些實施例中,擠出系統10與排放通道50連接或連通。排放通道50的數量可根據成型材料M的性質進行調整。排放通道50彼此平行延伸並且彼此相鄰佈置。在一些實施例中,每個排放通道50可以容納相同或不同量的成型材料M。排放通道50可以將相同或不同量的成型材料M排放到成型裝置30中。在一些實施例中,每個排放通道50可以容納從擠出系統10注入的相同或不同重量的成型材料M。在一些實施例中,每個排放通道50可以容納從擠出系統10注入的相同或不同體積的成型材料M。排放通道50可以將相同或不同體積的成型材料M排出到成型裝置30中。在一些實施例中,每個排放通道50可以在相同或不同的溫度下工作。
在一些實施例中,每個排放通道50對應於遠離擠出系統10
的一個出料口51。進料口35被配置為對接出料口51,出料口51用於將成型材料M擠出到進料口35中。在一些實施例中,每個出料口51可具有相同或不同的寬度或直徑,因此成型材料M可在每個出料口51具有相同或不同的流速。在一些實施例中,每個出料口51的寬度或直徑是對應其所屬的排放通道50調整。在一些實施例中,出料口51可以擠出不同質量或體積的成型材料M。
排放通道50可以同步或單獨移動、延伸或縮回。在一些實施例中,排放通道50的出料口51可以延伸到成型裝置30中並且從成型裝置30縮回。在一些實施例中,排放通道50的出料口51可以延伸到對應的進料口35中並且從對應的進料口35縮回。
在一些實施例中,請參閱圖12,在將成型材料M注入模腔31之前,擠出系統10和排放通道50遠離成型裝置30。在一些實施例中,擠出系統10和排放通道50被移動到模腔31上方。在一些實施例中,擠出系統10和排放通道50定位在成型裝置30上方。在一些實施例中,排放通道50與成型裝置30的上模具座34的相應開口341對齊。
在一些實施例中,請參閱圖13,在排放通道50與對應的開口341對齊後,排放通道50朝向成型裝置30移動直到排放通道50被上模具座34的對應開口341收納,然後將出料口51對接至成型裝置30的相應的進料口35。在一些實施例中,上模具座34的開口341被配置為容納相應的排放通道50。在一些實施例中,開口341的數量對應於排放通道50的數量。在一些實施例中,排放通道50朝向成型裝置30垂直移動以使排放通道50被上模具座34的相應開口341收納。在一些實施例中,每個排放通道50至少部分地被上模具座34包圍,並且出料口51分別與相應的進料口35對
接。
出料口51與相應的進料口35對接後,出料口51與相應的進料口35形成成型材料M的流道,使得排放通道50通過進料口35與模腔31連通,且成型材料M已準備好注入模腔31。出料口51必須與相應的進料口35緊密配合,以防止成型材料M滲漏出成型裝置30。
在一些實施例中,請參閱圖14,用於製備成型材料M的擠出系統10包括熔融單元120、混合單元130、發泡劑供應單元140、射出單元150、第一流動控制元件161、第二流動控制元件162、及監控模組180。
在一些實施例中,熔融單元120構造成輸送聚合物材料。在一些實施例中,熔融單元120包括加壓匣121、第一進料通道122、第一排放通道123、及推動構件124。在一些實施例中,熔融單元120更包括進料斗125。
在一些實施例中,第一進料通道122和第一排放通道123分別配置在加壓匣121的兩端。在一些實施例中,第一進料通道122與加壓匣121的內部空間1211連通,並且第一排放通道123與加壓匣121的外部空間連通,其中第一進料通道122構造成用於輸送聚合物材料至加壓匣121的內部空間1211。在一些實施例中,進料斗125構造成通過第一進料通道122將聚合物材料輸送到加壓匣121的內部空間1211。
推動構件124構造成將聚合物材料從第一進料通道122輸送到第一排放通道123。在一些實施例中,推動構件124配置在加壓匣121的內部空間1211中。在一些實施例中,推動構件124配置在第一進料通道122和第一排放通道123之間加壓匣121的內部空間1211中,並且用於將聚
合材料推向第一排放通道123。在一些實施例中,推動構件124可相對於加壓匣121旋轉。在一些實施例中,通過推動構件124的旋轉將聚合材料從第一進料通道122輸送到第一排放通道123。在一些實施例中,推動構件124無法往與加壓匣121的縱軸平行之方向移動。
在一些實施例中,推動構件124的長度沿加壓匣121的長度延伸,加壓匣121的內側壁1212與推動構件124之間的最短距離D1與推動構件124的直徑D2之比例在約1:1500至約1:4500之範圍內,並且可由熔融單元120均勻熔融聚合物材料。在一些實施例中,加壓匣121的內側壁1212與推動構件124之間的最短距離D1大致等於或小於0.3mm。在一些實施例中,加壓匣121的內側壁1212與推動構件124之間的最短距離D1介於0.01至0.05mm之間。
混合單元130構造成從熔融單元120接收聚合物材料,並構造成將聚合物材料與發泡劑混合,以形成聚合物材料與發泡劑的混合物。混合單元130包括中空的中空混合匣131、第二進料通道132、第二排放通道133和混合轉子134。在一些實施例中,混合物即成型材料M。在一些實施例中,聚合物材料與發泡劑的混合物經混合單元130均勻混合後,形成成型材料M。
第二進料通道132和第二排放通道133分別配置在中空混合匣131的兩端。在一些實施例中,第二進料通道132構造成輸送聚合物材料。在一些實施例中,第二排放通道133構造成輸送排出混合物。
混合轉子134構造成將聚合物材料與發泡劑混合,以在中空混合匣131內形成混合物。在一些實施例中,混合轉子134配置於中空混合匣131中。在一些實施例中,混合轉子134配置在第二進料通道132與
第二排放通道133之間的中空混合匣131中,以攪拌中空混合匣131中的混合物。混合轉子134可旋轉將聚合物材料與發泡劑混合,並將聚合物材料和發泡劑的混合物從第二進料通道132輸送到第二排放通道133。在一些實施例中,混合轉子134無法往與中空混合匣131的縱軸平行之方向移動。
在一些實施例中,混合轉子134的長度沿中空混合匣131的長度延伸,且中空混合匣131的內側壁1311與混合轉子134之間的最短距離D3與混合轉子134的直徑D4之比例在約1:1500至約1:4500之範圍內,並且由擠出系統10所製備的混合物可一致且均勻。在一些實施例中,混合物可分成複數個部分,並由擠出系統10所製備的混合物的每一部分之發泡劑與聚合物材料的比例基本上恆定。在一些實施例中,混合物第一位置中的聚合物材料與發泡劑之比例基本上等於混合物第二位置中的聚合物材料與發泡劑之比例。在一些實施例中,中空混合匣131的內側壁1311與混合轉子134之間的最短距離D3大致等於或小於0.3mm。在一些實施例中,中空混合匣131的內側壁1311與混合轉子134之間的最短距離D3介於0.01至0.09mm之間。
圖15為在一些實施例中根據本發明態樣的擠出系統的一部分之放大圖。為了使熔融化的聚合物材料和發泡劑在中空混合匣131中均勻混合,在一些實施例中,請參閱圖14及圖15,混合轉子134更包括可轉動配置在中空混合匣131中的圓柱形柱狀體1341,以及配置在柱狀體1341外圍環形的凹槽部分1342。因此,當柱狀體1341旋轉時,聚合物材料和發泡劑由凹槽部分1342攪動,從而獲得所期望的混合效果。在一些實施例中,最短距離D3為凹槽部分1342與中空混合匣131的內側壁1311間之
最短距離。
在一些實施例中,當最短距離D3為凹槽部分1342與中空混合匣131的內側壁1311間之最短距離時,最短距離D3介於0.01至0.09mm之間。在一些實施例中,混合轉子134的直徑D4在45至75mm之間。表1列出最短距離D3、直徑D4以及凹槽部分1342與中空混合匣131的內側壁1311間之最短距離D3與混合轉子134的直徑D4之對應比例。
圖16為例示根據本發明之一具體實施例之混合物中的發泡劑量與最短距離之關係的圖表。在一些實施例中,請參閱圖16,當最短距離D3實質上小於0.01mm時,混合物中發泡劑的量實質上大於0.8/cm3。在一些實施例中,如果混合物中發泡劑的量顯著大於0.8/cm3,則在發泡後預定量混合物中的氣泡密度顯著大於180000/cm3。
圖17為例示根據本發明之一具體實施例之發泡劑與聚合物材料的比例對最短距離與混合轉子直徑的比例之行為的圖表。在一些實施例中,當最短距離D3與直徑D4的比例在1:1500和1:4500之間的範圍內時,發泡劑與聚合物材料的均勻度最佳化。換言之,通過混合轉子134對發泡劑和聚合物材料的混合是平均且均勻。在一些實施例中,當最短距離D3與直徑D4的比例在1:1500和1:4500之間的範圍內時,請參閱圖17,在預定量的混合物中,發泡劑與聚合物材料的比例在4:1至3:1之間。在一些實施例中,在預定量的混合物中,發泡劑與聚合物材料的比例約為1:1。在一些實施例中,如果在預定量的混合物中發泡劑與聚合物材料的比例在
4:1和3:1之間,則在發泡之後,在預定量的混合物中,氣泡與聚合物材料的比例也介於4:1和3:1之間。在一些實施例中,在發泡之後,在預定量的混合物中,氣泡與聚合物材料的比例約為4:1。
在一些實施例中,熔融單元120包括構造成容納聚合物材料並具有第一壓力的加壓匣121,並且混合單元130包括具有第二壓力的中空混合匣131。在一些實施例中,為了防止回流,第一壓力大於第二壓力。在一些實施例中,通過第一壓力與第二壓力之間的差,將聚合材料從熔融單元120抽向混合單元130。在一些實施例中,監控模組180的感測器182感測到熔融單元120內部的第一壓力。在一些實施例中,監控模組180的感測器182感測到混合單元130內部的第二壓力。
發泡劑供應單元140連接到混合單元130,並構造成將發泡劑輸送到混合單元130中。在一些實施例中,發泡劑供應單元140位於第一流動控制元件161與第二流動控制元件162之間。在一些實施例中,發泡劑供應單元140配置靠近第一流動控制元件161並遠離第二流動控制元件162。
在一些實施例中,發泡劑源(未顯示)連接到發泡劑供應單元140,並且構造成供應熟習該項技藝者已知的任何類型發泡劑。在一些實施例中,發泡劑在由發泡劑供應單元140導入混合單元130之後處於超臨界流體狀態。
在一些實施例中,第一流動控制元件161配置在將熔融單元120連接到混合單元130的第一接口171處。第一接口171構造成將聚合物材料從熔融單元120導入混合單元130。第一接口171位於熔融單元120與混合單元130之間。在一些實施例中,第一接口171構造成將聚合物材
料從熔融單元120的加壓匣121導入混合單元130的中空混合匣131。在一些實施例中,利用第一壓力與第二壓力之間的差,將聚合材料從熔融單元120通過第一接口171輸送及/或抽向混合單元130。
在一些實施例中,第一流動控制元件161配置在熔融單元120與混合單元130之間,並構造成控制該聚合物材料從熔融單元120到混合單元130的流動。第一流動控制元件161可為閥、活動上蓋等。
在一些實施例中,第一流動控制元件161構造成在打開組態與閉合組態之間切換。第一流動控制元件161的打開組態允許聚合物材料從熔融單元120流入混合單元130,並且第一流動控制元件161的閉合組態防止聚合物材料從混合單元130流回到熔融單元120。
在一些實施例中,第一流動控制元件161構造成維持熔融單元120與混合單元130之間的壓力差。在一些實施例中,第一流動控制元件161構造成通過在打開組態與閉合組態之間進行切換,來維持熔融單元120和混合單元130之間的壓力差,使得聚合物材料不能從混合單元130的中空混合匣131流回到熔融單元120的加壓匣121。在一些實施例中,第一流動控制元件161構造成調節第一壓力及/或第二壓力,以維持第一壓力與第二壓力之間的壓力差。在一些實施例中,當第一壓力類似於第二壓力時,第一流動控制元件161處於閉合組態。
在一些實施例中,射出單元150構造成接收從混合單元130的第二排放通道133排出之混合物,並將該混合物從射出單元150排出。在一些實施例中,射出單元150構造成射出混合物,並且排放通道50與射出單元150連通。
在一些實施例中,射出單元150包括構造成容納混合物的
中空計量匣151。中空計量匣151具有中空的內部空間1511,其中內部空間1511與第二排放通道133連通並且構造成容納混合物。射出單元150還包括與中空計量匣151的內部空間1511連通之連接通道152,以及可滑動配置在中空計量匣151的內部空間1511中並構造成透過出口154將混合物從中空計量匣151排出之排放構件153。
在一些實施例中,監控模塊180被配置為即時監控擠出系統10。在一些實施例中,監控模塊180包括中央處理器181和與中央處理器181電連接或可通信的傳感器182。在一些實施例中,多個傳感器182被放置在整個擠出系統10中並且被配置為感測至少一個加工條件(例如,沿著熔融單元120的聚合物材料的流速或黏度、在射出單元150中積累的成型材料M的量、熔融單元120內的第一壓力、混合單元130內的第二壓力、射出單元150內的第三壓力、第一壓力和第二壓力之間的壓力差、第二壓力和第三壓力之間的壓力差、每個單元的溫度、推動構件124和混合轉子134的轉速,或通過發泡劑供應單元140的發泡劑的流量和量),可例如但不限於放置在擠出系統10的預定位置處(例如,熔融單元120、混合單元130、射出單元150、發泡劑供應單元140、第一接口171、第二接口172、出口154、第一流動控制元件161或第二流動控制元件162)。例如,至少一個傳感器182安裝在每個單元處,用於感測相應單元的處理條件。在一些實施例中,傳感器182被配置為檢測處理條件並且基於檢測到的處理條件將信號或數據傳輸到中央處理器181以供進一步分析。傳感器182的數量可以根據需要進行調整。
在一些實施例中,監控模組180可根據傳感器182感應到的加工條件和/或中央處理器181的分析,自動監控並即時調整擠出系統10相
應位置的加工條件。傳感器182不限於任何特定類型,只要能夠感知加工條件並在感知後提供信息即可。中央處理器181根據該信息改變加工條件,從而調整各單元的加工條件,以使從而製得的成型材料M具有期望的預定特性。
在一些實施例中,包含聚合物材料和發泡劑的成型材料M的擠出方法包括,將聚合物材料從熔融單元120傳送到混合單元130,將發泡劑從發泡劑供應單元140傳送到混合單元130,在混合單元130中將聚合材料與發泡劑混合以形成成型材料M。該方法還包括將成型材料從混合單元130傳送到射出單元150,以及從射出單元150排出成型材料M。在一些實施例中,成型材料M由射出單元150進入排放通道50,再由排放通道50進入成型裝置30。
一些實施例中,請回頭參閱圖12及圖13,射出成型系統100更包括一控制系統60。控制系統60被配置為控制擠出系統10、排放通道50以及成型裝置30。在一些實施例中,控制系統60被配置為即時控制擠出系統10、排放通道50和成型裝置30。在一些實施例中,控制系統60可與擠出系統10的監控模組180即時通訊。
在一些實施例中,控制系統60包括一中央處理器61和複數個與中央處理器61電連接或可與其通訊的感測器62。在一些實施例中,感測器62置放在整個射出成型系統100中並構造成在射出成型系統100的預定位置處(例如,排放通道50與成型裝置30、出料口51、進料口35和模腔31等之對準),感測至少一處理條件(例如,通過排放通道50的成型材料M之流速或黏度、從排放通道50排放的成型材料M量、模腔31內部的壓力等)。例如,至少一感測器62安裝在出料口51處,用於感測出料
口51處的處理條件。在一些實施例中,感測器62構造成偵測該處理條件並基於偵測到的處理條件,將信號或資料發送到中央處理器61以供進一步分析。
在一些實施例中,控制系統60控制排放通道50何時與成型裝置30對接。在一些實施例中,電纜63電連接於控制系統60與擠出系統10、排放通道50以及成型裝置30之間。電纜63構造成將信號從成型裝置30傳輸到擠出系統10及排放通道50。
在一些實施例中,控制系統60構造成處理由壓力感測單元366偵測到的壓力資訊,並且構造成調整擠出系統10的混合條件以及排放通道50的擠壓量和時機。在一些實施例中,壓力感測單元366將壓力資訊提供給控制系統60,並且控制系統60根據該壓力資訊來調節第一閥364和第二閥365。在一些實施例中,控制系統60根據壓力資訊即時調整氣體進入/離開模腔31的狀態,並調整成型材料M從排放通道50射出至模腔31的時機和量,因此,在射出成型處理中,射出量和射出速率在合適的或預定的範圍內,並且模腔31內的壓力始終在合適的或預定的壓力範圍內。在一些實施例中,控制系統60另控制進料口35的進料條件和氣源363的氣體供應條件。在一些實施例中,控制系統60與第一閥364、第二閥365、壓力感測單元366和進料口35電連接。
在一些實施例中,射出成型系統100還包括一支撐裝置40。支撐裝置40構造成促成排放通道50和成型裝置30的接合。支撐裝置40可位於射出成型系統100的任何合適位置處。
在一些實施例中,支撐裝置40構造成支撐排放通道50。在一些實施例中,支撐裝置40用於防止成型材料M射出期間排放通道50和成
型裝置30分離。在一些實施例中,控制系統60即時控制支撐裝置40。
在一些實施例中,支撐裝置40包括構造成彼此接合的第一元件41和第二元件42,其中第一元件41從擠出系統10或排放通道50突出,並且第二元件42置於成型裝置30之每一者上,但是本發明並不受限於此。在一些實施例中,第一元件41和第二元件42可彼此夾緊;例如,第二元件42構造成接收第一元件41。
在一些實施例中,支撐裝置40置於成型裝置30的模腔31之上。在一些實施例中,第一元件41置於排放通道50上,並且第二元件42置於成型裝置30上。在一些實施例中,第二元件42置於成型裝置30的上模具座34上。在一些實施例中,第一元件41是擠出系統10或排放通道50的一部分,而第二元件42是成型裝置30的一部分。在一些實施例中,第一元件41是擠出系統10的一部分,同時置於排放通道50附近,並且第二元件42置於或面向成型裝置30的上模具座34之上。在一些實施例中,第一元件41和第二元件42可彼此接合,從而將排放通道50與成型裝置30的上模具座34緊密接合。
在一些實施例中,為了防止在成型材料M射出期間擠出系統10和成型裝置30分離,已接合的第一元件41受力以抵住第二元件42。該力量等於或大於一臨界。可根據模腔31內的壓力和出料口51的直徑或根據其他因素來調整該臨界。
第一元件41的位置和數量可根據需要調整,沒有特別限制。第二元件42的位置和數量也可根據需要調整,沒有特別限制。在一些實施例中,第二元件42的位置和數量對應於第一元件41的位置和數量。在一些實施例中,第一元件41可置於排放通道50上的任何合適位置處,
並且第二元件42可置於成型裝置30上的任何合適位置處。在一些具體實施例中,第二元件42置於第二模座32之上。
圖18及19為根據本發明之一具體實施例的射出成型系統100的一部分之示意圖。在一些實施例中,請參閱圖18,支撐裝置40可處於兩狀態之一者,即鎖定狀態和解鎖狀態。在解鎖狀態下,第一元件41進入對應的第二元件42內,但尚未被第二元件42鎖定。換句話說,當支撐裝置40處於解鎖狀態時,第一元件41仍然可從第二元件42中抽出。在鎖定狀態下,第一元件41進入並以對應的第二元件42鎖定,使得第一元件41不能從第二元件42退出。圖18例示支撐裝置40在鎖定狀態下。支撐裝置40可手動或自動操作和控制。支撐裝置40可手動或自動在兩狀態之間切換。
在一些實施例中,第一元件41旋轉固定至擠出系統10。在一些實施例中,請參閱圖19,第一元件41包括一細長部分411和一臂部412。細長部分411和臂部412可沿箭頭A所示方向旋轉。細長部分411固定至擠出系統10,並沿第一方向Z朝向第二模座32延伸。臂部412耦接到細長部分411,並且在基本垂直於該第一方向Z的第二方向X上,或在基本垂直於該第一方向Z的第三方向Y上延伸。在一些實施例中,第一元件41具有倒T形。在第一元件41進入第二元件42之後,通過旋轉第一元件41的臂部412,支撐裝置40從解鎖狀態變為鎖定狀態。在一些實施例中,藉由將第一元件41的臂部412旋轉約90度,則第一元件41與第二元件42鎖定。圖19例示在將臂部412旋轉約90度之後,臂部412與第二元件42鎖定。結果,支撐裝置40處於鎖定狀態,並且排放通道50與成型裝置30緊密接合,並因此成型材料M可開始從擠出系統10和排放通道50射出至成型裝置
30。
圖20至22為根據本發明一個具體實施例的一複合物之俯視圖。在一些實施例中,複合物20a、20b是墊子,可例如但不限於坐墊。在一些實施例中,複合物20a、20b是用於交通工具的座墊,可例如但不限於腳踏車坐墊。在一些實施例中,請參閱圖20至圖22,複合物20a、20b通過方法910或方法920形成後,其發泡結構21可具有呈現在表面的紋理210。在一些實施例中,紋理210形成於第一表面211。
紋理210可由於以下原因產生的:(1)模腔31中的氣體G預注入(在注射成型材料M之前,先將氣體填入模腔31),因預注入的氣體G而在發泡結構21表面形成的紋理210;(2)因成型材料M的射入模腔31的方式而形成的紋理210;(3)在對應進料口35的位置P形成注射成型材料M的紋理210;(4)注塑成型材料M的位置P的數目;及/或(5)模腔31的形狀。在一些實施例中,呈現在發泡結構21表面的紋理210可以反射多種具有不同波長的光。
在一些實施例中,請參閱圖20,第一表面211具有一個的位置P。在一些實施例中,位置P是對應進料口35的位置,且發泡結構21是將成型材料M通過一個進料口35注入模腔31所形成。紋理210由位置P配合發泡結構21的形狀延伸分布。在一些實施例中,位置P位於紋理210的中心。
在一些實施例中,請參閱圖21,有兩個注入成型材料M的位置P1和位置P2。位置P1相鄰於位置P2。在一些實施例中,位置P1及位置P2是對應進料口35的位置,且發泡結構21是將成型材料M是通過兩個進料口35注入模腔31所形成。紋理210可以從位置P1和位置P2延伸分佈。
在一些實施例中,以位置P1及位置P2為中心向外分布而形成紋理210。從位置P1分佈的紋理210可以符合模腔31的形狀並且受到從位置P2注入的成型材料M的影響。從位置P2分佈的紋理210可以符合模腔31的形狀並且受到從位置P1注入的成型材料M的影響。
在一些實施例中,請參閱圖22,有三個注入成型材料M的位置P1、位置P2及位置P3。在一些實施例中,位置P2位於位置P1及位置P3之間。在一些實施例中,位置P1、位置P2及位置P3是對應進料口35的位置,且發泡結構21是將成型材料M是通過三個進料口35注入模腔31所形成。在一些實施例中,位置P1、位置P2及位置P3以線形或弧形排列。在一些實施例中,以位置P1、位置P2及位置P3為中心向外分布而形成紋理210。紋理210可以從位置P1、位置P2及位置P3延伸分佈。從位置P1分佈的紋理210可以符合模腔31的形狀並且受到從位置P2注入的成型材料M的影響。從位置P2分佈的紋理210可以符合模腔31的形狀並且受到從位置P1及位置P3注入的成型材料M的影響。從位置P3分佈的紋理210可以符合模腔31的形狀並且受到從位置P2注入的成型材料M的影響。
上面概述若干具體實施例的特徵,使得精通技術人士可更好地理解本發明各方面。精通技術人士應理解,他們可容易地使用本發明作為設計或修改其他操作和結構之基礎,以實現相同目的及/或實現本文所介紹具體實施例的相同優點。精通技術人士還應認識到,這樣的同等構造不脫離本發明的精神和範圍,並且在不脫離本發明的精神和範圍之情況下,可在進行各種改變、替換和變更。
再者,本發明之範疇並不受限於該說明書中所說明之程序、機器、製造、物質組成、構件、方法及步驟之特定具體實施例。從本
發明之揭示內容,熟習此項技術者將容易明白,依據本發明可使用目前已存在或以後將要開發的實行與本文所說明之對應具體實施例相同之功能或獲得實質上相同結果之程序、機器、製造、物質組成、構件、方法或步驟。因此,希望該等隨附申請專利範圍在其範疇內包括此類程序、機器、製造、物質組成、構件、方法和步驟。
20a:複合物
21:發泡結構
22:柔性層
211:第一表面
212:第二表面
Claims (10)
- 一種製備複合物的方法,包括:將一柔性層置於一第一模座及一第二模座之間;將該第二模座和該第一模座合模,使該柔性層被夾持在該第一模座及該第二模座之間,其中該第一模座及該第二模座定義一成型模腔,該成型模腔包括該第一模座的一第一模腔以及該第二模座的一第二模腔,至少一部分的該柔性層是位於該成型模腔中,且是位於該第一模腔與該第二模腔之間;將一第一氣體注入或排出該成型模腔,使位於該成型模腔中的該至少一部份的該柔性層被該第一氣體推向或拉往該第一模座,使該至少一部份的該柔性層置於該第一模腔中;將一成型材料注入該成型模腔中,使該成型材料與置於該第一模腔中的該至少一部份的該柔性層接觸並形成該複合物;及該成型材料形成一發泡結構,其中該成型材料注入該成型模腔期間,該柔性層持續被夾持在該第一模座及該第二模座之間。
- 如請求項1之方法,其中該第一氣體使該柔性層與該第一模座的內壁接觸,且該第一氣體注入或排出該成型模腔期間,該柔性層持續被夾持在該第一模座及該第二模座之間。
- 如請求項1之方法,其中該第一氣體通過該第二模座注入該成型模 腔,同時將該第一模腔中的氣體通過該第一模座排出。
- 如請求項1之方法,其中由將該第一氣體注入或排出該成型模腔、將該成型材料注入該成型模腔中、將該成型材料注入該成型模腔中以及該成型材料形成該發泡結構,該第一模座和第二模座持續維持合模狀態。
- 如請求項1之方法,進一步包括:當該至少一部份的該柔性層置於該第一模腔中時以及在將該成型材料注入該成型模腔之前,將一第二氣體注入該成型模腔,使該成型模腔具有一預定壓力;將該成型材料注入該成型模腔的期間或之後,將至少一部份的該第二氣體排出該成型模腔。
- 如請求項1之方法,其中該成型材料包括超臨界流體的物理發泡劑。
- 一種製備包含成型材料與柔性層的複合物的方法,包括:提供一成型裝置,該成型裝置包括一第一模座及可與該第一模座對合的一第二模座,以及由該第一模座及該第二模座定義的一成型模腔,該成型模腔包括該第一模座的一第一模腔以及該第二模座的一第二模腔;將一柔性層置於該第一模座及該第二模座之間;對合該第一模座及該第二模座,使該柔性層被夾持在該第一模座及該第二模座之間且至少一部份置於該第一模座及該第二模座之間 的該柔性層位於該成型模腔中;將一氣體注入或排出該成型模腔,使至少一部份位於該成型模腔中的該柔性層被該氣體推向或拉往該第一模腔,並使位於該成型模腔中該柔性層與該第一模座的一內壁貼合;及注入一成型材料至該成型模腔中,使該成型材料形成一發泡結構,且使該發泡結構與該柔性層接觸並形成該複合物,其中至少一部份的該柔性層位於該成型材料與該第一模座之間,且該成型材料包含發泡材料,其中該成型材料注入該成型模腔期間,該柔性層持續被夾持在該第一模座及該第二模座之間。
- 如請求項7之方法,其中該第一模座的一內壁是彎曲的,該氣體使至少一部份的該柔性層被該氣體推向或拉往該第一模座的該內壁並形成一彎曲表面。
- 一種複合物,包括:一柔性層;及一發泡結構,該發泡結構包括一成型材料,該成型材料包含聚合物材料及發泡劑;其中,該複合物是以如請求項1所述的方法製備。
- 如請求項9之複合物,其中該發泡結構的至少一部份凸出該柔性層。
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2022
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