电磁发泡的制作方法

背景技术：

1、鞋和类似物品通常由较小的零件或部件构造而成，这些零件或部件由各种材料制成，包括橡胶、泡沫或其他需要发泡的材料。通常，此类零件是不规则形状的，这给对它们进行适当发泡带来了挑战。例如，典型的鞋底是以不均匀的方式成形的，因为鞋底的足跟部分可以具有比鞋底的趾球部分更短的宽度和更高的高度。此外，如下所述，在发泡过程中，鞋底材料的体积可以从足跟部分到趾球部分变化。

技术实现思路

1、本发明总体上涉及用于使用微波能量和压力的组合对非均匀工件（诸如鞋零件）进行均匀发泡的的系统和方法。

2、根据本文各方面的系统和方法提供了多种方式来操纵保持待发泡零件的模具腔室内的微波和/或热能的分布。该腔室可以由具有一种或多种介电性质的材料的组合构成，这些介电性质允许不同的微波频率根据需要被吸收、透射或反射，以便在腔室内获得期望的微波和热能分布，无论是单独地还是与符合本文各方面的其他特征相结合。在各方面中，固态微波能量源与频率合成器组合，以定制和改变被传输的微波能量的频率和强度/幅度。在各方面中，在制造过程期间，可以使用压力机或其他装置来向模具内的材料施加压力。在一些方面中，压力机是用于加热鞋零件并使该鞋零件发泡的整个系统或装置的一部分。

3、在各方面中，使用热塑性聚合物来形成鞋零件。该材料可以是多个粒料、颗粒、珠粒，或可以被引入到模具腔室中的其他离散元件的预模制形式。在各方面中，离散元件具有注入或以其他方式结合在其中的发泡剂。在各方面中，离散元件包括热塑性聚酯弹性体（r-tpee）和发泡剂。在其他方面中，离散元件可以在初步步骤中被加工以形成具有期望的形状和材料分布的预成型件。然后，将该预成型件引入到模具腔室中。

4、本发明的附加目的、优点和新颖特征将部分地在以下描述中阐述，并且部分地将在本领域技术人员查阅下文时变得明显，或者可以通过本发明的实践而获知。

1.一种用于使鞋类制品的部件发泡的系统，所述系统包括：固态微波能量源，所述固态微波能量源包括频率合成器；鞋类部件模具，所述鞋类部件模具具有模具腔室，所述模具腔室被配置成由对来自所述固态微波能量源的微波能量有反应性的聚合物材料形成所述部件，所述鞋类部件模具包括第一材料，所述第一材料具有第一微波介电性质的第一值；以及压力机，所述压力机能够压缩所述鞋类部件模具的一个或多个部分。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述固态微波能量源包括发射器，所述发射器能够在所述发射器上改变电磁波长、场配置或强度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述固态微波能量源通过微波能量导管与所述鞋类部件模具耦接。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述固态微波能量源产生频率在约2.4 ghz与约2.5 ghz之间的电磁辐射。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述鞋类部件模具包括第二材料，所述第二材料具有所述第一微波介电性质的第二值。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一微波介电性质是相对电容率，并且其中对于来自所述固态微波能量源的微波能量的第一频率，所述第一值小于所述第二值。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一微波介电性质的所述第一值不同于所述聚合物材料的所述第一微波介电性质的第二值。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述聚合物材料是热塑性聚酯弹性体。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括计算系统，所述计算系统与所述固态微波能量源和所述压力机逻辑地耦接，其中所述计算系统被配置成协调来自所述固态微波能量源的微波能量的施加和由所述压力机对所述鞋类部件模具的力的施加。

10.一种制造用于鞋类制品的泡沫部件的方法，所述方法包括：将聚合物材料引入到鞋类部件模具的模具腔室中；将所述鞋类部件模具闭合到具有基本上固定的模具体积的闭合状态；将跨多个频率的微波能量施加到所述鞋类部件模具中的所述聚合物材料，直到所述聚合物材料开始经历发泡过程；在施加所述微波能量之后，将所述鞋类部件模具保持在所述闭合状态达第一时间，使得所述泡沫部件形成；以及在所述第一时间之后，将所述鞋类部件模具从所述闭合状态打开。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括由所述聚合物材料形成预成型件，其中将聚合物材料引入到模具腔室中包括将所述预成型件引入到所述模具腔室中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在施加微波能量之前，所述预成型件具有大于处于所述闭合状态的所述模具腔室的体积的体积。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在施加微波能量之前，所述预成型件具有小于处于所述闭合状态的所述模具腔室的体积的体积。

14.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述预成型件包括：将所述聚合物材料引入到预成型模具中；向所述预成型模具中的所述聚合物材料施加热能以形成所述预成型件；以及将所述预成型件从所述预成型模具中移除。

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述鞋类部件模具包括多个分区，并且施加到一个分区的所述微波能量与施加到至少一个其他分区的所述微波能量相比具有至少一个不同的特性。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述聚合物材料被作为多个离散元件引入。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个离散元件呈粒料构型。

18.一种制造用于鞋类制品的泡沫部件的方法，所述方法包括：将包括热塑性聚酯弹性体的聚合物材料引入到预成型模具的模制腔室中；将所述聚合物材料加热到第一温度；在将所述聚合物材料加热到第一温度之后，将所述聚合物材料保持在所述预成型模具中，直到所述聚合物材料低于所述第一温度；将所述聚合物材料从所述预成型模具中移除，其中所述聚合物材料形成具有第一体积的预成型件；将所述预成型件插入鞋类部件模具的模制腔室中；将所述鞋类部件模具闭合到具有第二体积的闭合状态；通过施加来自固态微波能量源的微波能量将所述预成型件加热到第二温度，所述固态微波能量源包括改变发射的电磁辐射的频率的频率合成器，其中所述第二温度高于所述第一温度；在施加所述微波能量之后，将所述鞋类部件模具保持在所述闭合状态达第一时间，直到所述预成型件的所述聚合物材料冷却到第三温度；以及在所述第一时间之后，将所述鞋类部件模具从所述闭合状态打开。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括在加热所述预成型件之后并且在将所述鞋类部件模具从所述闭合状态打开之前，使所述鞋类部件模具与所述固态微波能量源解耦，并且相对于所述固态微波能量源转移所述鞋类部件模具。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括在使所述鞋类部件模具与所述固态微波能量源解耦，并且相对于所述固态微波能量源转移所述鞋类部件模具之后：将第二预成型件插入第二鞋类部件模具的模制腔室中；将所述第二鞋类部件模具闭合到闭合状态；相对于所述第二鞋类部件模具定位所述固态微波能量源；以及将来自所述固态微波能量源的微波能量施加到所述第二鞋类部件模具内的所述第二预成型件。