【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术处在增材制造(additively manufacturing)跑鞋的中底(midsole)的领域，并且特别涉及制造跑鞋的中底的方法以及优选通过这种方法制造的中底。
技术介绍
1、跑鞋的中底主要用于在跑步过程中提供足够的缓冲。在现有技术中，已知不同的缓冲系统。这些系统包括开孔或闭孔聚合物泡沫、凝胶芯、可收缩(collapsible)通道、轴状减震器等。
2、虽然许多缓冲系统非常适合用于提供足够的缓冲，特别是对于在跑步过程中垂直产生的力，但它们经常受到相对高的重量的困扰。例如，由聚合物泡沫制造的中底必须具有一定的厚度并因此具有一定的重量，以有效地吸收在跑步过程中作用于跑步者脚上的任何力。
3、绝大多数市场上可获得的中底都是通过成型-模塑(form-molding)制造的。例如，将聚合物颗粒熔融并与发泡剂一起提供到注射模塑系统的机筒中。然后，将熔融的聚合物材料引入模具中并且当压力降低时，发泡剂引起发泡。虽然这种生产方法关于每个鞋底的制造时间通常是有利的，但它们只允许有效率地制造商品中底，其不能容易地调节到个体跑步者的需求，即跑步者的个体生物特征属性(biometric profile)，例如个体步态特性。
技术实现思路
1、因此，现有技术中已知的中底经常受到不充分的缓冲、高重量导致更快疲劳、或缺乏对跑步者需求的任何个体调整中一个或多个的困扰。
2、本专利技术的总体目标是推进中底、特别是增材制造中底领域的现有技术的进步，并且优选地完全或部分地
3、所述总体目标由独立权利要求的主题实现。进一步的有利实施方案从从属权利要求和本公开得出。
4、在第一方面中，总体目标由用于制造跑鞋中底的方法实现。所述方法包括以下步骤：
5、a.提供预制品(pre-product)的三维模型，所述预制品包含三维网格结构(lattice structure)。特别地，所述三维网格结构包括多个棱(struts)和多个节点(nodes)，所述节点直接连接至少两个不同的棱；
6、b.根据提供的预制品的三维模型，增材制造，特别是逐层增材制造，所述三维预制品；
7、c.在压热器(autoclave)中在第一温度和第一压力下用发泡剂浸渍(infusing)所述增材制造的三维预制品；和
8、d.使所述浸渍的三维预制品发泡以生成中底。
9、三维预制品的三维模型通常在cad(计算机辅助设计)的基础上建立。因此，步骤a.可以包括计算机实施的步骤，在该步骤中所述三维模型可以被建立和/或存储在计算机上。然后可以将得到的cad文件转化为合适的格式，该格式可以被用于后续的增材制造步骤b的3d打印机读取。所述预制品描述了根据本专利技术的方法的中间的且真实的产品，即通过增材制造步骤b.得到的产品，其尚未被浸渍和发泡。
10、所述预制品和/或所述中底的网格结构通常包含支撑元件，例如多个节点和多个棱。所述支撑元件可以限定多个空隙(voids)，这显著地减小所述中底的总重量。在一些实施方案中，至少两个棱由同一节点直接连接。然而，单一节点也可以直接连接3、4、5、6或甚至更多的棱。网格结构通常包括沿所述中底的垂直方向彼此叠置布置的不同的层。在一些实施方案中，所述网格结构可构成三维网络。所述网格结构不仅可以仅存在于预制品中，而且在一些实施方案中也可以存在于发泡的中底中，特别是作为发泡的三维网格结构。
11、所述预制品和/或所述发泡的三维网格结构的网格结构可以是规则网格结构，即它可以包含规则重复的单元格(unit cell)。这种规则结构是例如从晶体学已知的。例如，所述预制品和/或所述发泡的三维网格结构的网格结构可以是三斜、单斜、正交、四方、六方或立方晶系。例如，所述预制品和/或所述发泡的三维网格结构的网格结构可以由氯化钠结构、金刚石结构、闪锌矿结构、氯化铯结构等表示。
12、此外，所述预制品和/或所述发泡的三维网格结构的网格结构可以包含不同的网格结构，相应地不同的晶系，优选选自以上描述的结构/晶系。
13、这样制造的中底的优点是，网格结构在其通过增材制造生产后被发泡。增材制造允许制备复杂的结构和几何形状。与未发泡的网格结构相比，这些结构的发泡随后显著增加了缓冲效果。特别地，增材制造允许在某些区域，例如鞋后跟区域或仅其一部分(例如鞋后跟区域的内侧部分)，特别地调整所述网格结构的性能。这直接影响后续的发泡步骤。例如，如果给定的棱的直径被增大，则该棱可以发泡并因此将其体积增加到比具有更小直径的棱更大的程度。仅在所述预制品的增材制造后进行浸渍的优点是可以精确控制发泡剂的量。虽然通常可以浸渍用于增材制造的前体材料，但这具有发泡剂在增材制造之前或期间不可控地扩散出前体材料的缺点。因此，对泡沫的孔大小的控制显著降低。然而，浸渍增材制造的预制品避免了这个问题，并提高了对所述发泡步骤的控制。此外，通过浸渍已经增材制造的预制品，与浸渍用于增材制造的前体材料对比，可以容易地改变所述中底的特定区域中的泡沫特性。例如，浸渍可以按照预定的压力曲线(pressure profile)进行。这种压力曲线可以随时间改变压力。
14、步骤c.和d.通常在压热器中进行，并且优选地在同一压热器内进行。使用同一容器的优点是总制造过程变得更有效率。
15、所述预制品和/或所述中底的网格结构通常可以分别沿所述中底、所述预制品的整个横向方向延伸，即它可以分别从所述中底、所述预制品的内侧(medial side)连续延伸到外侧(lateral side)。此外，所述网格结构可以分别沿所述中底、所述预制品的纵向方向的至少40％、特别是至少50％、特别是至少60％、特别是至少80％、特别是至少90％、特别是至少95％延伸。在垂直方向上，所述网格结构可以分别沿所述中底、所述预制品的垂直方向的至少80％、特别是至少90％、特别是至少95％延伸。
16、所述预制品的浸渍通常可以包括预制品对物理发泡剂的吸收。如本领域的技术人员所理解，物理发泡剂是可以在改变物理参数例如压力和温度时直接膨胀的发泡剂。在一些实施方案中可以使用的物理发泡剂是水、co2、n2、烃(例如丙烷、丁烷、戊烷或己烷)及其衍生物(例如卤代烃，例如二氯甲烷、氯仿或氟化烃)、及其混合物。相对比地，化学发泡剂是可以在发生化学反应时原位释放发泡剂的发泡剂。这些包括例如重氮化合物、金属氢化物和碳酸盐。在一些实施方案中，在步骤c.中使用物理发泡剂，并且所述物理发泡剂是超临界流体。例如，发泡剂可以在物理发泡剂在其下是超临界流体的物理条件下被浸渍。物理发泡剂，特别是作为物理发泡剂的超临界流体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.制造跑鞋中底的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述三维网格结构包括至少两种不同的材料。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述三维网格结构包括多个层，其中至少两个层由不同的材料组成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述三维网格结构包括多个由多个节点和多个连接于这些节点的棱所限定的单元格，其中优选地所述单元格的大小在所述网格结构的至少一个方向上变化。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中提供所述预制品的所述三维模型包括获得跑步者的个性化生物特征数据，特别是步态数据，特别是通过运动传感器和/或压力传感器获得，以及基于所获得的生物特征数据，特别是步态数据，生成所述预制品的所述三维模型。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述增材制造的三维预制品包含热塑性材料，例如热塑性聚氨酯(TPU)、聚烯烃、橡胶，特别是天然橡胶、聚酰胺、聚醚嵌段酰胺、聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯、或其混合物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中发泡是在100℃至180℃、优选125℃至160℃的第二温度进行的，和/或其中发泡是在降低所述第一压力时进行的。
9.一种用于跑鞋的中底(1)，特别是通过根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的中底，所述中底包含发泡的三维网格结构(2)，所述发泡的三维网格结构(2)包含发泡的热塑性材料，其可以特别是开孔泡沫或闭孔泡沫。
10.根据权利要求9所述的中底(1)，其中所述发泡的热塑性材料的密度为200kg/m3至800kg/m3、优选为350kg/m3至600kg/m3。
11.根据权利要求9或10所述的中底(1)，其中所述中底(1)包括至少两个具有不同物理、化学和/或机械性能的区域。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的中底(1)，其中所述发泡的三维网格结构(2)被配置为使其在受到在跑步过程中产生并且在垂直方向上和/或在纵向方向上及其任何组合施加于所述中底上的力时，能够变形，特别是通过剪切变形。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的中底(1)，其中所述发泡的三维网格结构(2)包括多个棱(22a、22b、22c)和多个节点(21)，所述节点(21)连接至少两个不同的棱(22a、22b、22c)。
14.根据权利要求13所述的中底(1)，其中所述发泡的三维网格结构(2)包括多个由多个节点(21,21a-h)和多个连接于这些节点的棱(22,22a-c)所限定的单元格(3)，其中一个或多个单元格(3)在跑步过程中施加于所述中底上的力的作用下是可收缩的，特别是通过剪切可收缩的。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的中底(1)，其中所述发泡的三维网格结构为各向异性发泡的三维网格结构。
16.一种鞋，特别是跑鞋，其包括根据权利要求9至15中任一项所述的中底(1)，以及任选地，连接于所述中底(1)的外底。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.制造跑鞋中底的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述三维网格结构包括至少两种不同的材料。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述三维网格结构包括多个层，其中至少两个层由不同的材料组成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述三维网格结构包括多个由多个节点和多个连接于这些节点的棱所限定的单元格，其中优选地所述单元格的大小在所述网格结构的至少一个方向上变化。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中提供所述预制品的所述三维模型包括获得跑步者的个性化生物特征数据，特别是步态数据，特别是通过运动传感器和/或压力传感器获得，以及基于所获得的生物特征数据，特别是步态数据，生成所述预制品的所述三维模型。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述增材制造的三维预制品包含热塑性材料，例如热塑性聚氨酯(tpu)、聚烯烃、橡胶，特别是天然橡胶、聚酰胺、聚醚嵌段酰胺、聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯、或其混合物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一温度为100℃至180℃、优选为125℃至160℃，和/或其中所述第一压力为80巴至250巴、优选为150巴至200巴。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中发泡是在100℃至180℃、优选125℃至160℃的第二温度进行的，和/或其中发泡是在降低所述第一压力时进行的。
9.一种用于跑鞋的中底(1)，特别是通过根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的中底，所述中底包含...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·沃尔切特，JP·罗曼，N·A·阿尔特罗格，R·德斯珀茨阿莱尔，
申请(专利权)人：云上股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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