包括高反差纹理部的模具元件的制作方法

本发明涉及一种包括承载表面以及处于相反侧的模制表面的用于轮胎的模具元件，所述模制表面预定用于形成所述轮胎的外表面。

背景技术：

轮胎的表面支撑(具有)大量的标记，所述标记一方面预定用于提供关于轮胎质量的技术信息，另一方面预定用于允许消费者鉴别产品的制造商和来源。通常，这些标记通过布置在轮胎的表面上并且与在模制表面上制成的凹入图案部相对应的隆起图案部获得。硫化模具通常由具有非常好的表面光洁度的金属制成，但是结果是，轮胎的光滑且黑色的外表面具有反光效果。

文件WO2007/045425描述了轮胎上的特定类型的高反差纹理部。这些纹理部具有捕获(圈闭)入射光以及通过吸收光来赋予轮胎的一部分以黑色和无光外观的主要效果。该光吸收使得能够获得与轮胎表面的其余部分形成更好的反差的更深的黑色。当所述纹理部在轮胎上坐落于明亮表面的旁边时，所述反差甚至更大。

通过该光吸收获得的反差在产品的光洁度上产生了通常被比作丝绒般的视觉外观的可感知的视觉效果。当今，获得产生上述效果的纹理部目前仍然是仅仅被部分地解决的技术挑战。具体地，当前的方法实施起来相对昂贵和复杂，并且仅仅允许在通常易于接近的某些位置产生某些类型的图案部。

专利申请文件WO 2010/076502提出了一种包括表层件的轮胎模具的内衬组件。所述表层件由第一表面和第二表面限定，所述第一表面和所述第二表面是相反的表面，所述第一表面预定用于与轮胎模具的支撑块接触，多个内衬元件从所述表层件的第二表面突出，这些元件预定用于形成轮胎的径向外表面的一部分中的胎面花纹。这种组件使得能够获得诸如传统轮胎的胎面花纹的传统的胎面花纹。

申请文件WO2014060209描述了一种由逐层熔化的金属粉末制成的轮胎模具的模制元件。该模制元件包括第一表面和第二表面，所述第一表面预定用于模制轮胎胎面表面的全部或者一部分，所述第二表面处于所述第一表面的相反侧并且预定用于与模具的另一部分接触。所述模制元件的厚度在1和6毫米之间。所述模制元件具有大于或等于98％的总体密度。所述模制元件至少还包括延伸至所述模具元件的厚度中的第一多孔区域。所述第一多孔区域包括多个孔隙，从而允许空气在所述模制元件的第一表面和其第二表面之间通过。

目前，需要使得能够以大的灵活性和有利的成本产生设有深黑色纹理部的轮胎的方案。

为了缓解上述各种缺点，本发明提供了多种技术手段。

技术实现要素：

首先，本发明的第一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其允许用于各式各样的轮胎并且使得能够产生各种类型的图案部或者纹理部。

本发明的另一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其能够以有竞争力的成本和有竞争力的生产周期来获得。

本发明的又一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其能够不受在模具中的位置的限制地提供图案部，从而使得能够在轮胎上获得胎面表面上的特定图案部，例如，丝绒型的纹理部或者特定的图形标记。

本发明的又一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其允许迅速且容易地改变模具的配置以便产生具有一种或多种不同纹理部的轮胎。

为了实现上述目的，本发明提供了一种预定用于附接在用于硫化轮胎的模具中的模具元件，所述模具元件呈厚度在0.25mm和6mm之间的表层件的形式，所述表层件包括承载表面以及处于相反侧的模制表面，所述模制表面预定用于形成所述轮胎的外表面的全部或者一部分，所述模具元件包括图案部，所述图案部包括形成为所述模具元件的一体部分的多个凹入元件或突出元件，所述图案部包括有组织布置的多个元件(诸如，条纹、孔、条柱、条带)，这些元件中的全部或者一些是同一基本元件的重复，存在于所述模具上的图案部使得能够在使用所述模具来硫化的轮胎上获得特定的纹理部。

设有这些特征的所述模具元件具有如下显著的优点，即，所述模具元件可以在隐含(节省)时间中制造，而在使所述元件自身成形所需的操作之后不需要激光机加工操作，因为从部件制造的开始至结束成套部件由同类操作产生。不在成品部件上执行机加工操作使得不会削弱或者弄脏所述成品部件。

有利地，构成所述图案部的有组织布置的多个元件被按照如下方式配置、布置和设定尺寸，所述方式使得在待模制的轮胎上产生其光吸收率明显(实质上)比非纹理化区域中的光吸收率高的纹理部。在被模制的轮胎上获得的纹理部赋予纹理化部分以黑色和无光的外观，从而在黑色水平的强度方面与轮胎的非纹理化表面形成反差。

根据有利实施例，所述凹入元件的深度小于或等于所述模具元件的厚度的30％，或者突起的高度小于或等于所述模具元件的厚度的30％，并且更优选地，所述凹入元件的深度小于或等于所述模具元件的厚度的15％，或者所述突起的高度小于或等于所述模具元件的厚度的15％。

突起的添加允许所述表层件被刚硬化。所述凹入元件不会削弱该表层件，因为其相对厚度是非常小的。

有利地，所述图案部被布置在所述模具元件的条形件或者刀槽花纹刀片(叶片)上。所述结构允许轮胎的纹理部被模制在花纹沟(对应于表层件的条形件)中或者刀槽花纹(对应于表层件的刀槽花纹刀片)中并且赋予附加的美观外观，例如，深度幻觉。

可以设想到所述图案部的若干备选实施例。根据一个备选形式，所述图案部的全部或者一部分由圆锥形凹部形成，所述圆锥形凹部以至少等于每平方毫米(mm²)一个圆锥形凹部的密度在所述图案部中分布，每个圆锥形凹部具有在0.0005mm²和1mm²之间的平均横截面。

根据另一备选形式，所述图案部的全部或者一部分是基本上相互平行的条纹，所述图案部中的所述条纹的间距最多等于0.5mm，每个条纹具有在0.02mm和0.5mm之间的平均宽度。

根据又一备选形式，所述图案部的全部或者一部分形成边长(C)在0.05mm和0.5mm之间、高度(Hp)在0.05mm和0.5mm之间的凹入的平行六面体的形式，所述纹理部中的两个相邻的平行六面体之间的距离在0.05mm和0.5mm之间。

根据实施例的另一有利形式，所述平行六面体具有相互可变的形状并且在它们之间具有相互可变的距离。

根据又一有利实施例，所述突出元件形成条柱，所述条柱以至少等于每平方毫米(mm²)一个条柱的密度在所述图案部中分布，每个条柱具有在0.0005mm²和1mm²之间的平均横截面S。

根据本发明的模具元件可被配置用于模制轮胎的侧壁区域或者备选地用于模制轮胎的胎面区域。

有利地，所述模具元件通过激光烧结产生。

本发明还提供了一种用于硫化轮胎的分段模具，其中每段包括设有支撑表面的实体(立体)支撑块和附接至所述支撑块的成套内衬件，所述成套内衬件包括至少一个如上文所述的、抵靠支撑块的支撑表面布置的模具元件。

附图说明

在以下通过图1至图8来补充的、仅仅以非限制性示例的方式给出的说明书中给出了所有实施例的详细说明，其中：

-图1a是根据本发明的包括图案部的模具元件的第一示例的立体图；

-图1b是被放置在支撑块上的图1a的模具元件的立体图；

-图2a是根据本发明的具有支撑块的模具元件的第二示例性实施例的前视图；

-图2b是被放置在支撑块上的图2a的模具元件的侧视图；

-图3显示了包括由凹入模具中的条纹形成的图案部的模具元件；

-图4显示了其中图案部的条纹具有棱锥形横截面的模具元件；

-图5描绘了包括多个孔的图案部；

-图6是图5的图案部的放大图；

-图7显示了包括由从模具突出的条柱形成的图案部的模具元件；

-图8显示了包括由条带形成的图案部的模具元件。

具体实施方式

模具上的“图案部”是指有组织布置的多个元件(条纹、孔、条柱、条带)，这些元件中的全部或者一些是同一基本元件的重复，存在于模具上的图案部使得能够在轮胎上获得特定的纹理部。

在随后的说明书中，将通过相同的附图标记表示基本上相同或者相似的元件。

图1示出了用于硫化轮胎的分段模具10的一部分。该模具10包括本体12，所述本体12有利地由铝合金制成并且特别地包括预定用于接收多个插入件18的多个支撑表面16。每个插入件采取其上布置有轮胎胎面花纹元件的网络24的薄的表层件的形式。在胎面花纹元件24中特别地包括刀槽花纹刀片26或者周向条形件28，所述刀槽花纹刀片26预定用于形成轮胎的胎面中的周向狭缝，所述周向条形件28预定用于形成轮胎的胎面中的纵向花纹沟。各个条形件28可由轴向刀槽花纹刀片29来连接以形成胎面花纹元件的网络24。

每个插入件18包括第一表面20和第二表面22，第一表面20和第二表面22是相反的表面，第一表面20预定用于与模具的支撑表面16接触。所述插入件特别地被设计成允许用于产生将通过所述模具来模制的轮胎上的纹理部的图案部30结合在本体12中。为此，插入件18中的至少一些包括具有多个凹入或突出元件的图案部30，所述图案部被形成为所述插入件的一体部分。换言之，包括图案部30的每个插入件18被产生为单一件。每个插入件18的厚度在0.25毫米和6毫米之间或者甚至更大。

为了产生所述插入件18，工序(工艺)有利地包含(涉及)金属粉末的选择性激光烧结。在所述插入件的制造期间，注意确保第一表面20的形状与本体12的支撑表面16的形状互补以使得插入件18可以与所述本体正确地接合。

模具元件18包括一个或数个图案部30。根据示例性实施例，图案部30被设置在所述条形件和所述刀槽花纹刀片之间和/或被设置在条形件的部分上和/或被设置在刀槽花纹刀片的部分上。在图1b的示例中，限定基本上呈正方形形状的轮廓的图案部30被设置在某些刀槽花纹刀片之间。取决于所期望的外观，可设置近乎无限数量的图案部形状或者轮廓。此外，沿着条形件31设置了纵向图案部。该示例还包括处于刀槽花纹刀片29的侧面的纹理部。图案部30还被形成为所述模具元件的一体部分。包括图案部30的模具元件有利地通过激光烧结产生，该制造方法赋予能够生成非常精细和/或高度复杂的图案部的优点，如下文所述。

图2a示出了另一示例性实施例，其中图案部30被设置在每个刀槽花纹刀片24之间。

图案化区域的范围、图案化区域的轮廓和定位根据实施例而变化，所示示例仅仅以非限制性说明的方式来提供。此外，所述图案部可以采取条纹化的形状，例如，如图3或图4中所描绘，图3显示了方波形条纹19，图4显示了棱锥形条纹21。

图5示出了根据第一实施例的非限制性第一备选形式的图案部。在该备选形式中，所述图案部由多个空腔112形成。空腔112此处呈延伸至模具的深度中并且以圆形开口111的形式通向模具的圆锥形部的形状。因此，空腔112具有向着模具的深度中减小的横截面。应当指出，在该备选形式中，(多个)空腔112的开口111不接触。开口111被中间区域113分开。此外，开口111在所述模具中均匀地分布，以使得图案部的每个开口之间的距离d大致相似。

图6是图5的图案部的放大图。此处，所述空腔中的全部或者一些具有至少一个壁114，当在截面中观察时，所述至少一个壁114相对于垂直于图案部的方向Z形成在10°和60°之间的角度β。

图7示出了一实施例，其中图案部30包括多个条柱106，条柱106以至少等于每平方毫米一个条柱的密度在所述图案部中分布，每个条柱具有在0.0005mm²和1mm²之间的平均横截面S。

应当指出，每个条柱的平均横截面对应于从条柱的底部开始以一定(规律)间隔测得的横截面S的平均值。条柱106具有其横截面沿着这些条柱的高度Hb减小的总体圆锥形的形状。

图8示出了一个实施例，其中图案部30包括多个相互平行的条带107，图案部30中的条带107的间距最多等于0.5mm，每个条带107具有在0.02mm和0.5mm之间的平均宽度。应当指出，所述平均宽度对应于沿着条带的高度Hl以一定(规律)间隔测得的宽度l的平均值，每个条带的高度在0.05mm和0.5mm之间。在实施例的另一备选形式中，所述图案部包括条柱106和/或条带107的组合。

本发明不限于所描述和描绘的示例并且在不脱离其范围的情况下可以对其进行各种修改。因此，根据实施例的另一非限制性备选形式，图8的条带107可以是不连续的。所述条带107在它们之间具有平坦部分。所述条带107还可以在横截面方面彼此存在差异。另外，所述条带可以具有曲率(弯曲)或者转角(拐角)，特别是沿着其长度的曲率或者转角。所述条带还可以具有可变的长度。

因此，根据实施例的另一非限制性备选形式，空腔112可以具有边长C在0.05mm和0.5mm之间、高度Hp在0.05mm和0.5mm之间的平行六面体横截面，所述纹理部中的两个相邻空腔之间的距离在0.05mm和0.5mm之间。作为备选，所述空腔的横截面可以是圆形的、多边形的(例如六边形的)。对于正方形或者多边形结构，能够更容易地将开口111相对于彼此进行组织以便限制这些开口之间的中间区域113的表面积。对于所述开口形状，能够更容易地实现所述开口在所述模具上的高水平的占用。

为了改造模具以制造新型轮胎，所需要的全部工作是移除布置在本体12上的、对应于所制造的旧型轮胎的模具元件18，然后将新的模具元件18添加至本体12的表面16上，有利地，上述工作在单次操作中进行。因为各种内衬元件24和图案部30由同一单个表层件18承载，所以能够在单次操作中将同一部段的全部内衬元件添加至支撑块12，这被证明是特别快捷的。

已经结合一种分段类型的模具描述了本发明。本发明还可以联系其他类型的模具来实施。

附图中所用的附图标记

10 模具

12 本体

16 支撑表面

18 模具元件

19 方波形条纹

20 承载表面

21 棱锥形条纹

22 模制表面

24 轮胎胎面花纹元件的网络

26 刀槽花纹刀片

28 周向条形件

29 轴向刀槽花纹刀片

30 图案部

31 条形件

106 条柱

107 条带

111 圆形开口

112 空腔

113 中间区域

114 壁