表面特征转印介质和使用方法技术

本发明专利技术涉及表面特征转印介质和使用方法。在自行车部件的表面中形成特征涉及到将物质以几何图案沉积到基片上以形成转印介质。形成特征还可以涉及到将转印介质相对于未成形自行车部件定位，并且通过向转印介质和未行车自行车部件施加热和/或压力而在自行车部件中形成几何图案的负形。所述转印介质可以被构造成在碳纤维增强塑料(CFRP)的自行车部件的成型中使用，并且可以包括由柔性材料形成的基片以及由硬材料形成的几何图案，所述硬材料不同于所述柔性材料不同。

Surface characteristic transfer medium and use method

The invention relates to a surface characteristic transfer medium and a method of use. A characteristic formed on the surface of a bicycle component relates to depositing a substance in a geometric pattern onto the substrate to form a transfer medium. The forming feature may also involve a negative shape of a geometric pattern in the bicycle component by positioning the transfer medium relative to the unformed bicycle component and by heating and / or pressure to the transfer medium and the unloaded bicycle parts. The transfer medium can be configured to be used in the molding of a bicycle component of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and can include a substrate formed by a flexible material and a geometric pattern formed by a hard material, which is different from the flexible material.

【技术实现步骤摘要】
表面特征转印介质和使用方法
本专利技术涉及表面特征转印介质和使用方法。
技术介绍
许多年来，在永久工具铸造和成型中已经采用表面特征生成，例如小结构几何特征、雕刻品或其他结构。对于在高成型压力和温度下填充在模具空腔中的成型材料来说，构成这种特征、图案和精细表面拓扑最为成功。另外，通常使具有高拔模角的特征允许铸件或成型零件收缩并从模具表面分离，而不会与模具中的特征互锁。然而，在许多铸造或成型材料，特别是在热固性反应式碳纤维增强塑料中使用的环氧树脂并不具有令人满意的自脱模特性，而是相反以高表面能量粘附至活泼金属和其他材料表面。这些树脂粘合至模具空腔材料的表面。尽管期望环氧树脂足够地润湿并且粘合至复合物的碳纤维增强物，但是并不期望环氧树脂粘合至模具空腔表面。用于成型困难的高粘合树脂的通常实践是采用液体脱模剂，将该液体脱模剂作为喷洒、擦拭或刷涂的薄膜而施加在清洁模具表面上，并且固化而形成暂时的低能量低粘合(即，非粘)表面。脱模剂涂层具有较短的寿命，并且每次在成型过程循环中制造零件都损坏。最终，脱模剂涂层特性劣化，并且材料氧化至材料变成污染物并且因此必须通过化学和/或机械技术从模具表面脱离的程度，然后再次施加。去除氧化脱模剂材料可能比较困难，特别是在形成在模具内的特征周围的尖锐形成的精细过渡区域中。这些精细特征难以使用现有方法清洁。另外，精细模具特征本身也是工具构造的昂贵部件。生成模具特征所需的精度机加工耗时并且难以进行，即使在通过计算机控制的机加工和/或其他材料去除实践来进行时也同样如此。
技术实现思路
在一个实施方式中，一种在自行车部件的表面中形成特征的方法涉及到：将物质以几何图案沉积在基片上以形成转印介质。该方法还涉及到将所述转印介质相对于未成形自行车部件定位，并且通过向所述转印介质和所述未成形自行车部件施加热和/或压力而在所述自行车部件中形成所述几何图案的负形。在一个实施方式中，一种用于在碳纤维增强塑料(CFRP)的自行车部件的成型中使用的转印介质包括由柔性材料形成的基片以及由硬材料形成的几何图案，所述硬材料不同于所述柔性材料。附图说明图1是自行车的侧视图，该自行车可以用来采用具有利用转印介质生成的表面特征的部件；图2是利用转印介质形成部件的实施方式的流程图；图3是利用转印介质形成部件的实施方式的另一个流程图；图4是在基片上沉积物质以生成转印介质的实施方式的流程图；图5是可以用来在基片上沉积物质以生成转印介质的设备的示意图；图6A至图6C示出了转印介质的实施方式；图7A至图7C示出了利用转印介质在部件中形成表面特征的实施方式；图8示出了具有形成几何图案的材料的转印介质的示例；图9示出了具有通过使用图8的转印介质生成的表面特征的已成形部件的示例；图10示出了具有通过使用转印介质生成的表面特征的自行车车轮的示例；图11示出了具有通过使用转印介质生成的表面特征的自行车车轮的另一个示例；图12示出了具有通过使用转印介质生成的表面特征的自行车曲柄臂部件的示例。这里公开的实施方式的其他方面和优点将在考虑如下详细描述时变得清楚，其中类似或相同的结构具有类似或相同的附图标记。具体实施方式在通过使用转印介质制造自行车部件时可以生成表面特征，利用该转印介质在部件中生成表面特征和/或阻止所形成的部件粘附至模具。转印介质可以被生成为包括精确三维(3D)几何特征，例如通过将由单体、低聚物和催化剂组成的材料沉积到柔性基片上。沉积的材料可以通过固化过程而硬化。然后可以将转印介质与未成形部件接触地放置，并且在部件(例如成型的碳纤维增强塑料零件)的成形期间在已成形部件上赋予表面特征。该表面特征可以包括精细的复杂几何特征。在一个实施方式中，将具有形成几何构图形状的固化材料的转印介质与未成形自行车部件的材料一起放置在模具中。通过施加热和压力以将未完工材料固化的过程，在完工部件中形成代表几何构图形状的表面特征。在一个实施方式中，诸如喷射打印过程之类的喷射材料沉积过程可以用来将材料沉积到基片上以形成几何构图形状。该技术允许几乎不受限制地灵活地以快速步伐和相对较低成本产生各种图案的形状特征。使用喷射材料沉积允许生成具有精细复杂几何特征的转印介质，并且还允许快速且廉价地替换永久工具生成、操纵和/或维护。在一个实施方式中，生成转印介质。生成转印介质涉及到在柔性薄片状材料或基片上以受控方式沉积由耐热树脂构成的至少一个薄膜层，以生成期望的特征形状和/或多种形状。这些形状可以包括这样的形状，该形状具有相对于其他形状超过基片的可变厚度。可以将基片片材切割成精确地装配到模具空腔内的形状，从而覆盖模具表面，并由此生成将被转印到成型零件表面外壁的模具表面特征。例如，可以将基片切割成用于自行车轮辋成型的圆形形状。将未固化环氧树脂和纤维材料放置在模具中。将模具工具关闭，并且施加热和压力以将纤维增强环氧树脂材料固化。在一段固化时间(例如，30分钟到两个(2)小时)之后，将固化零件从模具移除，并且将转印介质从零件剥离。然后可以对零件进行进一步处理，诸如移除过多树脂和机加工轮辐孔，以变成完整的自行车轮辋。在一个实施方式中，用于在碳纤维增强塑料(CFRP)的自行车部件中使用的转印介质包括由柔性材料形成的基片以及由硬材料形成的几何图案，该硬材料不同于柔性材料。例如，该硬材料可以是固化树脂，而柔性材料可以是织物、纸张或塑料的薄片材或薄膜。转印介质还可以包括由脱模材料形成的脱模表面，该脱模材料具有导致与自行车部件的CFRP材料不良粘附的低表面能量。该脱模材料可以不同于硬材料。此外，该脱模材料可以与基片的柔性材料和/或几何图案的硬材料接触。图1总体上示出了自行车100，自行车100具有诸如具有轮辋105的自行车车轮122、124之类的部件，这些部件包括通过使用这里描述的转印介质形成的表面特征730。自行车100包括框架110、可旋转地附装至框架110的前轮122和后轮124以及驱动系130。框架110包括分别用于附装前轮122和后轮124的车轮安装部分112、114。设置前制动器142用来对前轮122进行制动，并且设置后制动器144用来对后轮124进行制动。自行车100的前和/或向前取向由箭头A的方向表示。这样，自行车的向前运动方向由箭头A的方向表示。尽管图示的自行车100是具有下弯式车把150的公路自行车，但是本专利技术可应用于任何类型的自行车，包括全悬挂或部分悬挂的山地自行车和其他自行车以及具有机械控制(线控、液压、气动)和非机械控制(例如，有线、无线)驱动系统的自行车。自行车100可以包括安装至车把150的一个或多个自行车控制装置160。自行车控制装置160可以包括一种或多种类型的自行车控制和/或致动系统。例如，自行车控制装置160可以包括用来控制前和/或后制动器142、144的制动器致动系统170和/或用来控制驱动系130的换挡系统180。还可以包括其他控制系统。例如，在一些实施方式中，该系统可以应用于仅使用前或后换挡器的自行车。此外，一个或多个自行车控制装置160还可以包括用于自行车100的悬架和/或其他控制系统。如能够在图1中看到的，自行车100的前轮122和/或后轮124可以包括附装至轮辋105的径向外轮胎接合部分的轮胎191。多个轮辐189直接附装至轮辋105。另选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在自行车部件的表面中形成特征的方法，所述方法包括：将物质以几何图案沉积在基片上以形成转印介质；将所述转印介质相对于未成形自行车部件定位；以及通过向所述转印介质和所述未成形自行车部件施加热和/或压力而在所述自行车部件中形成所述几何图案的负形。

【技术特征摘要】
2016.11.03 US 15/342,7841.一种在自行车部件的表面中形成特征的方法，所述方法包括：将物质以几何图案沉积在基片上以形成转印介质；将所述转印介质相对于未成形自行车部件定位；以及通过向所述转印介质和所述未成形自行车部件施加热和/或压力而在所述自行车部件中形成所述几何图案的负形。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自行车部件由碳纤维增强塑料即CFRP形成。3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述负形的步骤包括将所述物质挤压到所述基片中以致使所述基片变形。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物质由第一材料形成，所述基片由第二材料形成，并且所述第一材料不同于所述第二材料。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述基片为柔性片材。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二材料是织物、纸张或薄膜塑料中的一种。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一材料是可固化树脂。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述可固化树脂能通过施加热、水分或辐射能量而固化。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述可固化树脂能通过施加采取紫外光即UV光、红外光即IR光或电子束辐射的形式的辐射能量而固化。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述未成形自行车部件由通过施加热和/或压力而固化的未固化材料形成。11.根据权利要求4所述的方法，其中，所述未成形自行车部件由包含未固化材料的第三材料形成。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一材料在形成所述几何图案的负形之前固化。13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第三材料由具有包含在环氧树脂中的碳纤维的片材构成。14.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·布雷迪，M·霍尔，R·特罗，
申请(专利权)人：什拉姆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US