相關申請的引用

本申請要求2014年12月1日提交的美國臨時專利申請第62/085,809號的優(yōu)先權，其全部內容以參考的形式結合于本文中。

背景技術：

快速成型可以涉及使用三維(3d)計算機輔助設計(cad)數據制作物理部件。目前，快速成型的主要方法是3d打印，如通過選擇性激光燒結。然而，并不是所有的材料都適合于選擇性激光燒結或與之相容。

技術實現(xiàn)要素：

本公開描述了一種用于制造可以經由標準切割或機械加工技術用于快速成型的厚壁塊狀件的模制系統(tǒng)和方法。

在一個實例中，本公開描述了一種用于制造材料的塊狀件的模制系統(tǒng)，模制系統(tǒng)包括部分封閉模腔的第一模具部分，沿著模腔可滑動以便改變模腔尺寸的第一插入件，可定位于鄰近第一模具部分以封閉模腔的第二模具部分，用于將模制材料進料到模腔中的材料管道，其中模制材料可以在模腔中固化，以及配置為將第一插入件沿著模腔定位于多個位置的機構。

在另一實例中，本公開描述了一種制造材料的塊狀件的方法，方法包括鄰近第二模具部分定位第一模具部分以在其間封閉模腔，將可滑動插入件定位于模腔內的第一位置以在模腔的前端提供具有預定厚度的第一空間，將熔融材料注入到模腔的第一空間中，允許熔融材料固化以形成第一層，將可滑動插入件移動到模腔內的第二位置，以在第一層和模腔的前端之間提供第二空間，將熔融材料注入到模腔的第二空間中，并允許熔融材料固化以形成第二層，第二層機械地和化學地結合(連接，couple)至第一層而形成塊狀件。

附圖說明

圖1是用于制造可以用于快速成型的厚壁塊狀件的實例模制系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D。

圖2a-2i是示出了通過形成多個層來制造塊狀件的實例方法的步驟的另一實例模制系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D。

圖3a和3b示出了具有插入定位機構的可替代實例的用于制造厚壁塊狀件的另一實例模制系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D。

圖4a和4b示出了對模制塊狀件進行熱調節(jié)以防止或最小化由于冷卻期間的收縮而引起的裂紋或其它損壞的實例方法。

具體實施方式

在以下詳細描述中，參考了構成其一部分的附圖。通過舉例說明的方式顯示了可以實施本發(fā)明的模制系統(tǒng)和方法的具體實例。對這些實施例進行了詳細描述，以使本領域技術人員可以實踐，并且應當理解的是，其他實施方式都可以利用，并且可以在不脫離本公開的范圍的情況下進行結構改變。指示方向的術語，如前，后，左，右，上，下通常僅用于說明或澄清之目的，而非限制性的。以下詳細描述不應該采取限制性意義，并且本公開的范圍由所附權利要求及其等同物限定。

如上，對于不能使用3d打印技術如選擇性激光燒結的材料，可以使用標準切割或機械加工技術，例如材料的預制塊狀件的銑削(milling)和車削(turning)而實現(xiàn)快速成型。然而，對于一些材料，由于通過傳統(tǒng)擠出技術生產預制的塊狀件的成本，標準的切割或銑削技術并非成本有效的。例如，形成聚碳酸酯或聚醚酰亞胺(pei，如ultem樹脂，由sabicinnovativeplasticsofpittsfield，ma銷售)的塊狀件可能是成本高昂的，這是由于與搭建生產預制的塊狀件的擠出生產線相關的極高啟動成本所致。

本公開描述了用于制造可以通過標準切割或機械加工技術用于快速成型的厚壁塊狀件的模制系統(tǒng)和方法。本公開的模制系統(tǒng)和方法可以用于形成不適合通過選擇性激光燒結(sls)進行3d打印，或使用典型的擠壓技術不能成本有效地制造的材料塊狀件。本公開的模制系統(tǒng)和方法可以特別適用的材料的實例包括但不限于：聚碳酸酯，如以商品名lexan商購獲自美國麻省pittsfield的sabic的innovativeplasticsdivision的那些；聚醚酰亞胺(pei)，如以商品名ultem商購獲自sabic的innovativeplasticsdivision的那些；聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(pmma)；聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合物(pet)；聚對苯二甲酸丁二酯聚合物(pbt)，如以商品名valox商購獲自sabic的innovativeplasticsdivision的那些；聚苯乙烯聚合物；和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(abs)，如以商品名cycolac商購獲自sabic的innovativeplasticsdivision的那些。

本文的模制系統(tǒng)和方法可以導致二次模制過程(over-moldingprocess)，其與相同材料的單層注射模制相比可以減少總體冷卻時間。模制材料的冷卻時間可以滿足以下方程[1]：

t∝2n×d²[1]

其中t是包括一層或多個層的塊狀件所需的總冷卻時間，n是塊狀件中的層數，而d是每層的厚度。例如，如果由特定材料形成的塊狀件形成為厚度50毫米(mm)的單層，則該塊狀件的冷卻時間可以是5000秒或約83分鐘。如果由相同材料的25層形成塊狀件，每層具有2mm的厚度，則塊狀件的總冷卻時間可以減少到僅僅200秒(約3.33分鐘)。如通過方程式[1]所示，冷卻時間的優(yōu)化可以相對容易，即：層厚度應該盡可能薄。

圖1是用于制造由難以容易且快速模制為單層塊狀件的材料制成的較厚的塊狀件2的模制系統(tǒng)10的截面圖。模制系統(tǒng)10可以配置為形成多個層4的塊狀件2，每個層4可以按序且單獨地沉積并允許冷卻以形成整個塊狀件2。在如圖1中所示的實施例中，模制系統(tǒng)10可以包括限定第一模腔14的第一模具部分12，本文中也稱為后模具部分12。第一插入件16(在本文中也稱為后插入件16)可以定位于模腔14內部并可以在模腔14內的向前和向后的方向(例如，圖1中從左至右)上可滑動到相對于后模具部分12的多個位置?？苫瑒拥暮蟛迦爰?6可以相對于后模具部分12移動，以在后插入件16的移動方向(例如，圖1中從左到右)上改變模腔14的尺寸。模制系統(tǒng)10可以包括第一定位機構18，在本文中也稱為后插入件定位機構18，其配置為使后插入件16在移動方向上前后移動，以控制模腔14的尺寸。

模制系統(tǒng)10也可以包括第二模具部分20，本文中也稱為前模具部分20。前模具部分20可以限定可以鄰近第一模腔14設置的第二模腔(未示出)以形成整個模腔。前模具部分20可以設置為鄰近后模具部分12以封閉模腔14。模制系統(tǒng)10可以包括一個或多個機構(未示出)，以將前模具部分20壓靠于后模具部分12，或反之亦然，以確保注入到模腔14中的熔融材料不能在后模具部分12和前模具部分20之間通過。一個或多個第二插入件22(也稱為一個或多個前插入件22)可以包括于前模具部分20內。前插入件22可以配置為將塊狀件2定位于模腔14內，例如，以確保塊狀件2與引入至模腔14中新熔融材料的位置間隔開以形成新的層4，如以下更詳細的描述?？梢园ㄒ粋€或多個第二定位機構24(本文中也稱為前插入件定位機構24)且其配置為相對于前模具部分20前后移動前插入件22。

材料管道26可以穿過后模具部分12、后插入件16、后插入件定位機構18、前模具部分20、一個或多個前插入件22、或一個或多個前插入定位機構24中的一個或多個。如圖1的實施例中所示，材料導管26可以穿過前模具部分20，以在注射期間使熔融材料沉積于模腔14的前端28處。

后插入件定位機構18可以配置為將后插入件16相對于后模具部分12沿著模腔14移動到多個位置。沿著模腔14的多個位置每一個都可以對應于形成塊狀件2的多個層4的一個，例如，第一位置相對于前模具部分20的前端28以等于或約等于第一層4的所需厚度的距離將后插入件16的前表面放置于模腔14內。類似地，第二位置可以與第一位置間隔等于或約等于第二層4的所需厚度的距離，等等。如下面更詳細的描述，后插入件定位機構18可以配置為將后插入件16沿著模腔14的前端28和最后位置之間的基本上無限數量的位置的連續(xù)體(continuum)進行定位，使得具體層4的厚度可以是所需的任何厚度。可替換地，后插入件定位機構18可以配置為將后插入件16定位于模腔14內的每個多個離散位置。

后插入件定位機構18和前插入件定位機構24一般地顯示為圖1中的塊狀件。如本領域技術人員將會理解的是，定位機構18、24可以包括能夠移動插入件16、22和塊狀件2的任何機構。在一個實施例中，每個插入件定位機構18、24都可以包括一個或多個控制系統(tǒng)，其配置為用于例如根據插入件16、22的預編程的移動指令自動移動一個或多個插入件16、22，并且將熔融材料注入模腔14以形成塊狀件2的層4。

也期望的是，對于后插入件定位機構18可以抵擋熔融材料在經由材料管道26注入模腔14中時產生的力，例如，不允許后插入件16向后移動(例如，在圖1中向左側)且改變模腔14的尺寸。當熔融材料通過材料導管26注入時，其可以從模腔14的前部到后部產生力(例如，圖1中從右到左)。后插入件定位機構18可以配置為抵擋力，而不允許后插入件16向后移動(例如，圖1中向左)(這將不期望地改變模腔14的尺寸)。一個或多個前插入件定位機構24也可以配置為抵擋通過材料管道26注入到模腔14中的熔融材料施加的力，例如，而防止一個或多個前插入件22移動。

后插入件定位機構18也可以配置為施加足夠的力以在熔融材料注入之后對模腔14中的熔融材料提供壓制作用。在一個實施例中，后插入件定位機構18可以配置為提供模腔14中的熔融材料的注射壓縮模制。如本文所使用的術語“注射壓縮模制”可以是指在將預定量的熔融材料進料到模腔中之后熔融材料在模腔內進行壓制的同時發(fā)生固化的工藝過程。注射壓縮模制可以涉及注射期間或模制循環(huán)的保持壓力階段，或這二者期間模腔容積的受控變化。保持壓力可以施加于模制品的整個表面上，使得模腔內的壓力可以是恒定的或基本上恒定的和一致的。注射壓制成形可以提供更好的尺寸穩(wěn)定性、減少的材料剪切、必要的注射壓力的降低和循環(huán)時間的減少中的一個或多個。注射壓制成形也可以提供改進的保持壓力效應，這可以最小化縮痕(sinkmark)和塑性材料的翹曲。后插入件定位機構18可以配置為提供實現(xiàn)熔融材料的注射壓制成形所需的足夠壓縮力。

圖2a-圖2i示出了用于制造作為多個層4的塊狀件體2的另一個實例模制系統(tǒng)50的截面?zhèn)纫晥D。模制系統(tǒng)50類似于前文相對于圖1描述的通用模制系統(tǒng)10，區(qū)別在于圖1中示出了后插入定位機構的具體實施例，下面將更詳細地描述。類似于模制系統(tǒng)10，模制系統(tǒng)50可以包括限定第一模腔54(圖2b)的第一模具部分52，也稱為后模具部分52。第一插入件56(在本文中也稱為后插入件56)可以位于模腔54內并可以是沿著多個位置相對于后模具部分52在模腔54內可滑動的，以調整模腔54的尺寸。第一定位機構58(在本文中也稱為后插入件定位機構58)可以配置為將后插入件56移動到模腔54內的多個位置。

如例如圖2a中所示，而不是描繪為通用塊狀件，后插入件定位機構58顯示為包括包含相對于后插入件56的運動方向以角度θ成一定角度的成角度表面62(在圖2a中描述成箭頭64)的楔形件60。后插入件56還可以包括相對于運動方向64成一定角度的相應成角度表面66。優(yōu)選后插入件56的成角度表面66的角度等于或基本上等于楔形件的成角度表面62的角度θ。后插入件56的成角度表面66可以抵靠楔形件的成角度表面62，使得成角度表面66與楔形件的成角度表面62配對，以使當楔形件60以運動的楔形方向移動時(描述為圖2a中的箭頭68)，楔形件的成角度表面62將配合(結合，engage)插入件成角度表面66以沿著運動方向64移動后插入件56。

在一個實施例中，后插入件56和楔形件60可以包括保持楔形件的成角度表面62與插入件的成角度表面66配合，例如通過防止楔形件的成角度表面62從插入件的成角度表面66上拉開的滑動鎖定機構(未示出)。在一個實施例中，滑動鎖定機構可以包括楔形件60上的一個或多個舌形件，舌形件可以插入到后插入件56中并可以沿著后插入件56中的一個或多個對應的凹槽滑動，或者反之亦然，即，具有在后插入件56上可以插入并可沿著楔形件60中的一個或多個對應的凹槽滑動的舌形件。在一個實施例中，滑動鎖定機構可以包括鳩尾榫接合滑動機構(dovetailslidingmechanism)。

滑動鎖定機構可以確保當楔形件60在第一方向(例如，圖2a中向下)移動時，后插入件56將在相應的第一方向(例如，圖2a中向右側)上驅動，并當楔形件60在與第一方向通常相反的第二方向(例如，圖2a中向上)移動時，后插入件56將在與相應的第一方向相反的相應的第二方向(例如，圖2a中向左側)上驅動。在圖2a中所示的實施例中，在被楔形件60驅動時，楔形件60的運動方向68垂直或基本上垂直于后插入件56的運動方向64。在一個實施例中，后插入件56的運動方向64在模腔54內是水平的或基本水平的，同時楔形件60的運動方向68是垂直的或基本垂直的，如圖2a中所示。

后插入件定位機構58也可以包括可以配置為移動楔形件60的驅動活塞70。驅動活塞70可以提供足夠的力而在楔形件運動方向68上驅動楔形件60，其可以反過來在插入件運動方向64上驅動后插入件56。

在一個實施例中，楔形件的成角度表面62的角度θ可以小于90°。角度θ的具體值可以根據由驅動活塞70施加的所需力進行選擇，例如，而在熔融材料注入到模腔54中時抵擋由熔融材料產生的注入力，或在模腔54中的熔融材料的注射壓制成形提供所必需的力。由驅動活塞70需要施加的力可以直接與角度θ有關。也可以選擇角度θ以控制后插入件56在由楔形件60驅動時的運動，例如，因為角度θ可以決定楔形件60在運動方向68上行進的距離比率，距離比率可以被轉換于在運動方向64上的后插入件56。在一個實施例中，角度θ可以為約45°至約90°(例如，相對于楔形件60的運動方向68的角度為約0°至約45°)，如約60°至約88°(例如，相對于運動方向68的角度為約2°至約30°)，如約65°至約85°(例如，相對于運動方向68的角度為約5°至大約25°)。在某些實施例中，角度θ可以為約85°(例如，相對于楔形件60的運動方向68的角度為約5°)，為約80°(例如，相對于運動方向68的角度為約10°)，為約75°(例如，相對于運動方向68的角度為約15°)，為約70°(例如，相對于運動方向68的角度為約20°)，或為約65°(例如，相對于運動方向68的角度為約25°)。

可以提供后插入件56的連續(xù)或基本上連續(xù)定位的機構(如后插入件定位機構58)可以對后插入件56的定位和移動提供基本上無級可調節(jié)的控制，后插入件56反過來可以對層4的厚度提供基本上無級調節(jié)，以優(yōu)化塊狀件2的制造。例如，對塊狀件2每層4進行固化所花費的時間量可以取決于進行模制的具體材料以及每層4的厚度，如上文關于方程[1]的描述。因此，對于塊狀件2的所需厚度的層4的最佳厚度可以根據模制的材料而變化很大。例如，包括可以承載于后插入件的相應成角度表面66上的成角度表面62的楔形件60，可以允許后插入件56沿著模腔54的前端到實際后邊界(例如，后插入件56可以定位而同時仍確保保持于后模具部分52內的最后位置)的連續(xù)體定位于基本上任何位置。因此，相同系統(tǒng)50可以用于制造由第一材料制成的第一塊狀件2，其中層4的最佳厚度為約0.1mm，并產生由第二材料制成的第二塊狀件2，其中層4的最佳厚度為10mm，或可以用于由在其間任何位置具有任何厚度的層制成各種塊狀件。楔形件60也可以對施加到后插入件56上的力提供更多控制，其反過來可以對施加于模腔54內的模制材料上的力提供更多控制。此外，楔形件60可以通過放大由驅動活塞70施加的標稱力改進且甚至優(yōu)化傳遞負載。楔形件60和后插入件56之間的角度可以導致由驅動活塞70施加的力與后插入件56可以施加于模腔54中的注入聚合物上而導致由驅動活塞70產生的較小的力的保持力的比率能夠保持由注射的聚合物的壓力產生的較高的力。在一些實施例中，根據角度和這個力比率，系統(tǒng)可以是自中斷的。

模制系統(tǒng)50也可以包括第二模具部分80，本文中也稱為前模具部分80。前模具部分80可以限定可以鄰近第一模腔54設置的第二模腔(未示出)以形成整個模腔。前模具部分80可以鄰近后模具部分52設置以封閉模腔54。模制系統(tǒng)50可以包括一個或多個機構(未示出)，以將前模具部分80壓靠于后模具部分52，反之亦然。一個或多個第二插入件82(也稱為一個或多個前插入件82)可以包括于前模具部分80內。前插入件82可以配置為將塊狀件2定位于模腔54內。一個或多個第二定位機構84(本文中也稱為前插入件定位機構84)可以包括并配置為相對于前模具部分80前后移動前插入件82。

材料管道86可以穿過后模具部分52、后插入件56、后插入件定位機構58、前模具部分80中、一個或多個前插入件82、或一個或多個前插入定位機構84的一個或多個。如圖2a的實施例中所示，材料管道86可以穿過前模具部分80。

圖2a-圖2i示出了使用系統(tǒng)50制造包括多個層4的塊狀件2的實例方法的示意圖。首先，提供或接收了模制系統(tǒng)50。如圖2a所示，后模具部分52和前模具部分80可以是開放的且分離的。接著，如圖2b所示，可以通過將后模具部分52定位在鄰近前模具部分80處封閉模制系統(tǒng)50，從而形成模腔54并由模具部分52、80環(huán)繞。后模具部分52可以被夾緊或以另外固定到前模具部分80。后插入件56可以由后插入件定位機構58定位于對應于塊狀件2的第一層4的第一位置，使得模腔54具有相對較小的厚度(例如，圖2b中從左到右的方向上)。模腔54的初始厚度(其對應于模腔54中形成的第一層4的厚度)可以根據用于形成塊狀件2的聚合物或其它材料，例如基于固化性能，包括固化時間，收縮率等而變化。在一個實施例中，模腔54的初始厚度可以為約0.5mm至約5mm，例如，約1mm至約3mm，例如，約2mm。

接著，如圖2c中所示，熔融材料88(例如，熔融聚合物)可以通過材料導管86注入模腔54中。如前文的描述，后插入件定位機構58(例如，楔形件60和驅動活塞70)可以配置為在注入熔融材料88期間或之后不久提供壓制力，以提供模腔54內的熔融材料88的注射壓制成形。在一個實施例中，楔形件60可以在運動方向68上向下驅動，相反其可以在運動方向64上向前(例如，圖2c中向右側)驅動后插入件56，以為注射壓制成形提供所必需的壓制作用。

在注入熔融材料88之后，這可以使其固化而形成塊狀件2的第一模制層4a(圖2d)。接著，楔形件60可以通過驅動活塞70升高。如果楔形件60通過如前文描述的滑動鎖定機構連接至后插入件56，則楔形件60的向上移動可以使后插入件56向后移動(例如，圖2c中向左側)，從而使得插入件56位于相對于塊狀件2的第二層4的第二位置。如圖2d所示，一個或多個前插入件82可以向后推動第一模制層4a使得第一模制層4a保持與后插入件56接觸。一個或多個前插入件定位機構84也可以配置為在不存在楔形件60和后插入件56之間的滑動鎖定機構時向后推動后插入件56以與楔形件60接觸。如圖2e所示，一個或多個前插入件82可以撤回到前模具部分80內，在模腔54內留下空間。

附加的熔融材料90可以通過材料導管86注入到模腔54內的空間中，如圖2f所示，類似于上述關于圖2c描述的方法的步驟。附加的熔融材料90可以是與圖2c的步驟中注入的熔融材料88相同的材料，或附加的熔融材料90可以是不同的材料，這取決于塊狀件2的所需性質。如對于圖2c中描述的步驟，后插入件定位機構58可以配置為在模腔54內的附加熔融材料90上提供壓制力，以提供注射壓制成形。

附加的熔融材料90可以允許在模腔54內固化以形成第二模制層4b(圖2g)。第二模制層4b將機械地結合至第一模制層4a，例如，因為層4a、4b在相同的模腔54內模制成形至一起，熔融材料90允許在與第一層4a接觸之下發(fā)生固化。結合的層4a、4b可以形成模制材料的塊狀件2(圖2g)。接著，楔形件60可以由驅動活塞70升高，并且，如果楔形件60通過滑動鎖定機構連接到后插入件56，則楔形件60的向上移動可以導致后插入件56向后移動(例如，圖2f中向左側)，例如，至可以對應于塊狀件2的第三層4的第三位置。如圖2g所示，一個或多個前插入件82可以向后推動包括第一模制層4a和第二模制層4b的塊狀件2，使得塊狀件2保持與后插入件56接觸。

在圖2a-圖2g中的是實例方法中，如圖2g所示，僅具有兩層4a、4b的塊狀件2已經達到其所需的厚度。然而，如果為了實現(xiàn)塊狀件2的所需厚度(例如，圖1中所示的四個層4)而需要附加模制層4，則可以重復圖2e、2f和2g所示的步驟以形成附加層4(例如，第三層，第四層，第五層等)。這些步驟可以根據需要重復多次以達到塊狀件2期望的厚度。

如圖2h所示，在達到塊狀件2的所需厚度，例如，通過以圖2a-2g中所示的步驟模制成形層4的所需數目之后，通過將后模具部分52從前模具部分80分開而可以打開模制系統(tǒng)50。如圖2i所示，塊狀件2可以例如通過用驅動活塞70驅動楔形件60以向前(例如，向右)推動后插入件56，從模腔54的空間中排出。

圖2a-圖2i所示的模制系統(tǒng)50包括后插入件定位機構58，其包括具有可以承載于后插入件56的相應成角度表面66上的成角度表面62的楔形件60。如前文的描述，這種設計可以基于形成塊狀件體2的層4的厚度且基于由后插入件56施加于模制材料上的力提供更大的控制。然而，可以不需要基于后插入件56的位置進行連續(xù)且無級的控制。圖3a和圖3b示出了示例性模制系統(tǒng)100，其具有可替代的第一插入定位機構102(也稱為后插入件定位機構102)，其可以對第一插入件104(也稱為后插入件104)提供相對于第一模具部分106(也稱為后模具部分106)的定位。后模具部分106可以部分封閉模腔108。后插入件104可以相對于后模具部分106定位于模腔108內并可以是沿著模腔108可滑動的以改變模腔108的尺寸。

模制系統(tǒng)100也可以包括第二模具部分110，本文中也稱為前模具部分110。前模具部分110可以位于鄰近后模具部分106處以封閉模腔108。一個或多個第二插入件112(也稱為一個或多個前插入件112)可以包括于前模具部分110內，其可以通過一個或多個第二定位機構114(本文中也稱為前插入件定位機構114)相對于前模具部分110前后移動。材料導管116可以為注入到模腔108的熔融材料提供通路。

后插入件定位機構102可以配置為使后插入件104相對于后模具部分106前后移動至多個離散位置。在圖3a和圖3b中所示的實施例中，后插入件定位機構102可以包括用于將后插入件104相對于后模具部分106定位于多個離散位置的棘輪式機構(ratcheting-typemechanism)。后插入件104可以包括多個棘輪梯(ratchetstair)118并且后插入件定位機構102可以包括具有可以與后插入件104的棘輪梯118配合的相應階梯狀齒(stair-liketeeth)122的棘爪(pawl)120。后插入件定位機構102可以包括連接到后插入件104的排出桿124。如圖3a所示，棘爪120可以開始于第一位置，例如底部位置。排出桿124可以偏置以在向后的方向上，例如圖3a中向左緊靠棘爪120拉動后插入件104。棘爪120可以在向下方偏置。棘爪120的齒122可以配合棘輪梯118，棘輪梯118除了拉出排出桿124之外，可以防止后插入件104在后插入件104的運動方向126(例如，圖3a中從左向右側)上滑動。棘爪120的齒122與后插入件104的棘輪梯118之間的配合，連同抵靠棘爪120的偏置力一起，可以防止棘爪20垂直滑動。

在將熔融材料注射到模腔108中并允許固化之后，抵靠棘爪120(例如保持棘爪120向下偏置)的偏力被克服，并且棘爪120可以相對于后插入件104向上移動至少一個位置。棘爪120的每個齒122可以向上移動一個位置并且配合后插入件104的新一個棘齒梯118。推動排出桿124的偏置力可以使后插入件104相對于后模具部分106向后移動一個位置，如圖3b中所示，使得后插入件104和模腔108內的塊狀件(未在圖3a和3b中示出)為將添加到塊狀件的附加材料層提供額外的空間。

可以重復棘輪處理直到模制出所需數量的層并完成塊狀件，此時可以通過將后模具部分106與前模具部分110分開而打開模制系統(tǒng)100。排出桿124上的偏置力可以克服并且排出桿124可以向前驅動而將塊狀件從模腔108中推出并將后插入件104重新定位于最前起始位置。當后插入件104向前移動時，后插入件104的棘輪梯118移動離開棘爪120的棘齒122的路徑，使得作用于棘爪120上的偏置力可以向下驅動棘爪120至其可以重新開始該過程的起始位置。

當模制材料的性質和固化行為是眾所周知的并且模制系統(tǒng)100將僅用于眾所周知的模制材料時，可以使用能夠提供后插入件104至多個離散位置的定位的機構，如后插入件定位機構102。在這種情況下，使用具有后插入件104的離散定位的系統(tǒng)可以是更有效的，經濟的和可靠的，而不是提供更多靈活性但也可能是更復雜的并可能具有更多的故障潛能的圖2a-2i中所示無級可調系統(tǒng)50。模制系統(tǒng)100可以特別適用于整個制造操作，其中模制系統(tǒng)100的操作將不會改變，例如在模制系統(tǒng)100僅僅是該工藝中的一件設備的大型制造過程中。

對于一些模制材料，制備塊狀件的方法(如在圖2a-圖2i中所示形成塊狀件2的方法)可能需要修改以適應模制材料的機械性能。在一個實施例中，例如，如果模制材料具有一個或多個相對較高的系數熱膨脹(cte)，相對較高的比熱(例如，添加或去除每單位熱能的材料設定質量的溫度變化)和相對高的導熱率(例如，熱量從塊狀件2的內部朝向塊狀件的外部傳導的速率)，用于形成塊狀件2的模制材料可能由于在塊狀件2從模腔54中移出之后的冷卻而相對快速的收縮。一些相對較快地冷卻并在冷卻時相對快速地收縮的模制材料也可以具有相對低的延展性，使得隨著模制材料相對快速收縮，材料不能抵抗由收縮產生的內部張力，這就可能導致塊狀件2的破裂(cracking)和破壞(failure)。

另外，對于在比較高的溫度下加工的模制材料(例如，由于使材料可以用于模制工藝所需的高熔融溫度)，即使材料具有cte、比熱以及可以預期會適應材料的收縮的延展性，模制材料的破裂或破壞都可能發(fā)生，因為：(a)由于塊狀件2和周圍空氣之間的溫差大而導致的較大的熱驅動力；和(b)材料必須適應如此大的溫度變化才能使塊狀件2下降到可用的溫度，例如，室溫。

當通過本文描述的方法形成塊狀件2時表現(xiàn)出這種開裂和破壞的材料的實例是聚醚醚酮(peek)。peek具有相對較高的熔融溫度，約343℃，使得當peek塊狀件2從模制系統(tǒng)50噴射出時可以處于非常高的溫度。peek也具有相對較高的cte，當peek處于高于其玻璃化轉變溫度(約143℃)時，cte可以高達約140份每百萬重量份/開氏度(ppm/°k)，以及約445ppm/°k。peek也具有比較高的導熱性和比熱，例如，它將會快速冷卻，并具有相對低的延展性。簡而言之，由peek制成的塊狀件2將在高溫下(例如，高達300℃)從模具中脫出，并且因此由于其高導熱性、比熱和向塊狀件2周圍的空氣的熱傳導而被驅使快速冷卻。由于peek的高cte，這將導致peek塊狀件2的高收縮率，這能夠因為其延展性不能適應高收縮率而導致peek塊狀件2破裂。

在一些實施例中，并且特別是對于較大尺寸(例如，較大的橫截面積或較大的厚度，或這兩者)的塊狀件2，塊狀件2可以經歷與塊狀件表面附近的區(qū)域相比塊狀件2的內部區(qū)域之間的溫度梯度。例如，對于具有至少2000cm²的橫截面積的大塊狀件2，例如，50cm乘以50cm的塊狀件(橫截面積2500cm²)和/或具有至少5cm的厚度(例如，8cm厚的塊狀件)，或更不用說對于具有前文描述的不利的熱性質的模制材料，塊狀件2的芯可以保持相對高于塊狀件表面附近的區(qū)域，因為對于熱能可能需要花一段時間從核心轉移到可以排出的外部塊狀件表面。溫度梯度可以導致塊狀件2的不同區(qū)域以不同的量和不同的速率收縮。當溫度梯度變得足夠大時，塊狀件2可以斷裂或否則即使塊狀件的模制材料不具有前文描述不利的熱性質也會破裂。

圖4a和4b示出了在使用本文中描述的模制系統(tǒng)和模制方法模制成形成塊狀件(例如，通過圖1中的模制系統(tǒng)50和圖3a和3b中的100和通過圖2a-2i中的方法模制成形的塊狀件2)之后，熱處理塊狀件的方法200、210的實例。方法200、210中的一種或兩種可以特別適用于具有以下一種或多種的模制材料：相對高的熔融溫度(如大于約300℃)、或加工溫度(例如，大于約350℃，如至少400℃)；相對高的cte(例如，大于約30ppm/°k，如大于約40ppm/°k，例如，45ppm/°k(如peek)或更高)；相對較高的比熱(例如，大于約0.2千焦耳/千克開氏度(kj/kg(°k)，如大于約0.3kj/kg·°k，例如，0.32kj/kg·°k(如peek)或更大)；相對高的熱導率(例如，至少約0.15瓦/米·開氏度(w/m°k)，如至少約0.2w/m·°k，例如，0.25w/m·°k(例如，peek的熱導率)或更大)；和相對低的延展性(例如，小于約5％)。如前文的描述，peek是這種模制材料的一個實例。圖4的實例方法200可以適用的其他實例包括，但不限于，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，苯乙烯丙烯腈(san)，由于其延展性低，所有這些通常都不能模制成形。方法200也可以適用于更大的塊狀件2，即使塊狀件的模制材料不具有前文描述的不利的熱性質，以避免或最小化由于不均勻的溫度分布或不均勻的塊狀件2收縮，或這兩者而導致的斷裂或塊狀件破壞的機會。

如圖4a和4b所示，方法200可以包括形成塊狀件202。在一個實施例中，形成塊狀件202與前文關于圖2a-圖2i描述的模制塊狀件2的方法類似或相同。因此，形成塊狀件202將參照方法200稱為模制塊狀件202。然而，本領域技術人員將理解形成塊狀件的其他方法，包括除了圖1、3a和3b的系統(tǒng)實施的那些方法之外的那些的方法，或經由上述關于圖2a-2i的那些方法之外的方法。

在塊狀件2已經形成(202)之后，方法200可以包括，在204處，熱調節(jié)塊狀件2。如前文的描述，塊狀件2的各種因素可以由于快速或不均勻冷卻導致塊狀件2的斷裂或破壞，并且由于在冷卻期間塊狀件2的快速或不均勻的收縮，(例如，塊狀件尺寸，用于形成塊狀件2的模制材料的熱性質)。塊狀件2的熱調節(jié)可以提供一個或多個中間冷卻步驟，其允許塊狀件2達到在塊狀件2離開模制202的加工溫度和最終的冷卻溫度(例如，室溫)之間的一個多個中間溫度，而同時減少或最小化塊狀件2的快速收縮或不均勻收縮，或這兩者。

在一個實施例中，如圖4a中所示，熱調節(jié)方法200可以包括單個熱調節(jié)步驟204，其中塊狀件2保持于與模制塊狀件202相關的加工溫度和最終冷卻溫度之間的單個中間溫度。在另一個實施例中，如圖4b中所示，實例方法210可以包括多個熱調節(jié)步驟，例如，兩個或更多個熱調節(jié)步驟。在圖4b中所示的實施例中，方法210包括三個熱調節(jié)步驟：第一熱調節(jié)步驟212a，其中塊狀件2的周圍保持于低于加工溫度但高于最終冷卻溫度的第一中間溫度；在第一熱調節(jié)步驟212a之后實施的第二熱調節(jié)步驟212b，其中塊狀件2的周圍保持于低于第一中間溫度但高于最終冷卻溫度的第二中間溫度；以及在第二熱調節(jié)步驟212b之后實施的第三熱調節(jié)步驟212c，其中塊狀件2的周圍保持于低于第二中間溫度但高于最終冷卻溫度的第三中間溫度。

每個熱調節(jié)步驟204也可以允許塊狀件2在整個塊狀件2(例如在塊狀件芯和塊狀件表面)都達到均勻或基本上均勻的中間溫度，然后允許塊狀件2在隨后的冷卻步驟中冷卻。均勻或基本上均勻的溫度可以在冷卻過程中最小化或減少塊狀件2的不均勻或非均勻收縮，這可以最小化或減少塊狀件2的斷裂或其他損壞。

在一個實施例中，熱調節(jié)步驟204可以包括將塊狀件2周圍的環(huán)境保持于塊狀件2的材料的加工溫度(例如，模制成形溫度)和塊狀件2將會冷卻的最終冷卻溫度如室溫(例如約20℃)之間的一個或多個中間溫度。熱調節(jié)步驟204可以包括對于一個或多個中間溫度中的每一個溫度保持塊狀件2長達一段指定的時間段。

中間溫度的數量(例如，熱調節(jié)步驟204、212a、212b、212c的數量)，一個或多個熱調節(jié)步驟204、212a、212b、212c中每一個的具體溫度，和每個熱調節(jié)步驟204、212a、212b、212c的持續(xù)時間(例如，塊狀件2的周圍環(huán)境保持于一個或多個中間溫度中的每一個溫度的時間量)可以基于包括但不限于以下的一個或多個的若干因素進行選擇：

(a)塊狀件2的模制材料的加工溫度，既在絕對意義(例如，塊狀件2離開模具時的實際溫度)，以及在加工溫度比具有單個熱調節(jié)步驟204的方法200中熱調節(jié)步驟204的溫度或多個熱調節(jié)步驟方法210中的第一熱調節(jié)步驟212的溫度的程度高多少；

(b)形成塊狀件2的模制材料的一個或多個熱性質，如熱膨脹系數、比熱和熱導率；

(c)塊狀件的模制材料的一個或多個力學性能，如延展性或模量；

(d)塊狀件2將要冷卻的溫度，例如，最終冷卻溫度；以及

(e)為了達到最終冷卻溫度塊狀件2需要冷卻的時間量，例如，所需的加工時間。

每個熱調節(jié)步驟204、212a、212b、212c的具體中間溫度也可以取決于前一步驟和所需最終冷卻溫度之間的溫度差。每個熱調節(jié)步驟204、212a、212b和212c的持續(xù)時間也可以取決于熱調節(jié)步驟204、212a、212b、212c的中間溫度與前一處理步驟的溫度之間的溫度差。例如，當如圖4a的示例性方法200所示只有一個熱調節(jié)步驟204時，則用于模制塊狀件202的加工溫度和熱調節(jié)步驟204之間的差異可以決定熱調節(jié)步驟204的持續(xù)時間，例如，溫度差異越大對于熱調節(jié)步驟204傾向于需要更長的持續(xù)時間，使得塊狀件2的基本上整體可以達到熱調節(jié)步驟204的中間保持溫度，從而使得塊狀件2整體具有均勻或基本均勻的溫度。

在一個實施例中，熱調節(jié)(例如，單個熱調節(jié)步驟204或多個熱調節(jié)步驟212a，212b和212c)可以包括將塊狀件2放置于熱調節(jié)爐或其他加熱裝置的內部。熱調節(jié)爐可以配置為將內部的溫度保持于設定溫度，例如，熱調節(jié)步驟204，212a，212b，212d的具體中間溫度。熱調節(jié)爐可以包括控制熱調節(jié)爐內部的溫度達到設定點的溫度控制系統(tǒng)。在一個實施例中，控制系統(tǒng)可以包括溫度傳感器，加熱裝置和基于由溫度傳感器測量的溫度與設定溫度比較而控制加熱裝置的加熱輸出的控制器。控制系統(tǒng)也可以包括定時裝置，其配置為維持熱調節(jié)爐中的溫度于設定點長達指定的一段時間之后才在熱調節(jié)步驟204(如圖4a的方法200中)或最終熱調節(jié)步驟212c(如圖4b的的方法210中)結束時將塊狀件2從熱調節(jié)爐釋放出來。

在熱調節(jié)步驟204或最終熱調節(jié)步驟212c之后，在206處，方法200、210可以包括將塊狀件2冷卻至最終冷卻溫度。在一個實施例中，冷卻206可以包括將塊狀件2暴露于空氣中，以允許塊狀件2冷卻至空氣的溫度。因此，本文中將冷卻步驟206稱為空氣冷卻206?？梢允褂美鋮s塊狀件2的其它方法，如冷卻風扇，冷卻液體或其它冷卻流體，冷卻器等。

為了舉例說明之目的，對于特定的材料將描述一種熱調節(jié)方法(例如，方法200)，在這種情況下特定材料是聚醚醚酮(peek)，如前文的描述，其具有的熱和機械性能能夠導致塊狀件2在從塊狀件202模制的溫度冷卻至指定的最終冷卻溫度時會發(fā)生斷裂或其它破壞。關于peek描述的實例方法的具體細節(jié)并非旨在是限制性的，而僅僅是為了說明的目的。其他加工參數可以用于其他材料，或甚至用于使用peek作為模制材料的另一種方法，但其中其他因素(例如，塊狀件尺寸或環(huán)境條件)是不同的。

在示例性方法中，例如，通過圖2a-圖2i所示的方法模制成形25厘米(cm)長×25cm寬×8cm厚的peek塊狀件。peek塊狀件在約200℃的溫度下離開模制系統(tǒng)。一個peek塊狀件簡單地從模制系統(tǒng)中取出并允許空氣冷卻。由于peek塊狀件的空氣冷卻引起的內部應力導致了在冷卻約3小時后塊狀件的斷裂和完全破壞。

在成形后基本上立即將第二peek塊狀件置于爐中。將爐設定于120℃，并將peek塊狀件保持于爐中長達2小時，而使爐中熱調節(jié)后，peek塊狀件的溫度基本均勻處于約120℃。將120℃下的peek塊狀件從爐中取出，并允許再冷卻2至3小時，直到peek塊狀件的溫度基本均勻地處于約20℃。作為中間熱調節(jié)步驟而置于120℃的爐中的peek塊狀件沒有斷裂或破壞。

為了更好地舉例說明本公開制造塊狀件的模制系統(tǒng)和方法，本文中提供了實施例的非限制性列表：

實施例1可以包括主題(如裝置，設備，方法，或用于執(zhí)行動作的一個或多個設施)，諸如可以包括用于制造部件的模制系統(tǒng)。主題可以包括限定第一模腔的第一模具部分，相對于第一模腔可滑動到多個位置以調節(jié)模腔的尺寸的第一插入件，與第一模具部分鄰近設置以至少部分封閉第一模腔的第二模具部分，與第一模腔流體連通設置的模制材料管道，和配置為將第一插入件相對于第一模腔移動到多個位置的定位機構。

實施例2可以包括實施例1的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括定位機構，其包括具有成角度表面的楔形件。

實施例3可以包括實施例2的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括承載于第一插入件的相應成角度表面上的楔形件的成角度表面。

實施例4可以包括實施例2或3中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約45°至約90°角的楔形件的成角度表面。

實施例5可以包括實施例2-4中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約60°至約88°角的楔形件的成角度表面。

實施例6可以包括實施例2-5中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約65°至約85°角的楔形件的成角度表面。

實施例7可以包括實施例2-6中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約80°角的楔形件的成角度表面。

實施例8可以包括實施例3-7中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的運動方向形成基本上等于由楔形件的成角度的表面形成的角度的角度的第一插入件的相應的成角度的表面。

實施例9可以包括實施例3-8中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的運動方向形成約45°至約90°的角度的第一插入件的相應成角度表面。

實施例10可以包括實施例3-9中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的運動方向形成約60°至約88°的角度的第一插入件的相應成角度表面。

實施例11可以包括實施例3-10中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的運動方向形成約65°至約85°的角度的第一插入件的相應成角度表面。

實施例12可以包括實施例3-11中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的運動方向形成約80°的角度的第一插入件的相應成角度表面。

實施例13可以包括實施例2-12中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括將楔形件連接至第一插入件的滑動鎖定機構。

實施例14可以包括實施例13的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括滑動鎖定機構，其包括在楔形件上插入到第一插入件中的相應凹槽中并沿著其可滑動的舌形件。

實施例15可以包括實施例13的主題，或可以可選地與之組合，以可選地包括滑動鎖定機構，其包括在第一插入件上插入到楔形件中的相應凹槽中并沿著其可滑動的舌形件。

實施例16可以包括實施例1-15中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括配置為將固化的模制材料定位于模腔中的第二機構。

實施例17可以包括實施例16的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括第二機構，其包括在第二模具部分內可滑動的一個或多個第二插入件。

實施例18可以包括實施例1-17的一個或任何組合的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括第二層，其機械結合和化學結合至第一層以在第二熔融模制材料固化之后形成部件。

實施例19可以包括實施例1-18中的一個或任何組合的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與預定的第一厚度相同的預定的第二厚度。

實施例20可以包括實施例1-19中的一個或任何組合的主題或可以可選地與之組合，以包括主題(如裝置，設備，方法或一種或多種用于實施行為的設施)，如可以包括制造部件的方法。主題可以包括將第一模具部分鄰近第二模具部分設置以至少部分的封閉其間的第一模腔，將可滑動插入件定位于第一模腔內的第一位置處以在模腔的前端提供具有預定的第一厚度的第一空間，將第一熔融模制材料注射到模腔的第一空間中，使第一熔融模制材料固化以形成第一層，將可滑動插入件移動到模腔內的第二位置以在第一層和模腔的前端之間提供具有預定第二厚度的第二空間，將第二熔融模制材料注入到模腔的第二空間中，并允許第二熔融模制材料固化以形成第二層，在第二熔融模制材料固化之后第二層機械地結合至第一層以形成部件。

實施例21可以包括實施例20的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一熔融模制材料是相同材料的第二熔融模制材料。

實施例22可以包括實施例20或實施例21中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括將可滑動插入件移動到模腔內的第三位置以在第二層和模腔前端之間提供具有預定的第三厚度的第三空間。

實施例23可以包括實施例22的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括將第三熔融模制材料注入到模腔的第三空間中。

實施例24可以包括實施例23的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括允許第三熔融模制材料固化以形成第三層，在第三熔融模制材料固化之后第三層機械結合至第二層，第一層、第二層和第三層形成了部件。

實施例25可以包括實施例22-24中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一熔融模制材料和第二熔融模制料中的一種或兩種都相同的材料的第三熔融模制材料。

實施例26可以包括實施例22-25中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與預定的第一厚度和預定的第二厚度中的一個或兩個都相同的預定的第三厚度。

實施例27可以包括實施例22-26中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括：將可滑動插入件移動到模腔內的第四位置以在預定的第三層與模腔前端之間提供具有預定的第四厚度的第四空間；將第四熔融模制材料注入模腔的第四空間中；允許第四熔融模制材料固化以形成機械結合至第三層的第四層，其中第一層、第二層、第三層和第四層構成部件。

實施例28可以包括實施例27的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一熔融模制物材料、第二熔融模制材料和第三熔模制材料中的一種或多種是相同材料的第四熔融模制材料。

實施例29可以包括實施例27或實施例28的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與預定的第一厚度、預定的第二厚度和預定的第三厚度中的一個或多個相同的預定的第四厚度。

實施例30可以包括實施例27-29中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括：將可滑動插入件移動到模腔內的第五位置以在第四層與模腔前端之間提供具有預定的第五厚度的第五空間；將第五熔融模制材料注入模腔的第五空間中；容許第五熔融模制材料固化以形成與第四層機械結合的第五層，其中第一層、第二層、第三層、第四層和第五層構成部件。

實施例31可以包括實施例32的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一熔融模制材料、第二熔融模制材、第三熔融模制材料和第四熔融模制材料中的一種或多種是相同材料的第五熔融模制材料。

實施例33可以包括實施例31或實施例32的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與預定的第一厚度、預定的第二厚度、預定的第三厚度和預定的第四厚度中的一個或多個相同的預定的第五厚度。

實施例34可以包括實施例30-33中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括：

將可滑動插入件移動到模腔內的第六位置以在第五層和模腔的前端之間提供具有預定第六厚度的第六空間；

將第六熔融模制材料注入到模腔的第六空間中；

允許熔融模制材料固化以形成機械結合至第五層的第六層；

將可滑動插入件移動到模腔內的第七位置以在第六層和模腔的前端之間提供具有預定的第七厚度的第七空間；

將第七熔融模制材料注入模腔的第七空間中；

允許第七熔融材料固化以形成機械結合至第六層的第七層；

將可滑動插入件移動到模腔內的第八位置以在第七層和模腔的前端之提供具有預定的第八厚度的第八空間；

將第八熔融模制材料注入模腔的第八空間中；

容許第八熔融模制材料固化以形成與第七層機械結合的第八層；

將可滑動插入件移動到模腔內的第九位置以在第八層和模腔的前端之間提供具有預定的第九厚度的第九空間；

將第九熔融模制材料注入模腔的第九空間中；

允許第九熔融模制材料固化以形成與第七層機械結合的第九層；

將可滑動插入件移動到模腔內的第十位置以在第九層和模腔的前端之間提供具有預定的第十厚度的第十空間；

將第十熔融模制材料注入模腔的第十空間中；

允許第十熔融模制材料固化以形成與第九層機械結合的第十層，其中第一層、第二層、第三層、第四層、第五層、第六層、第七層、第八層、第九層和第十層構成部件。

實施例35可以包括實施例34的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括第六熔融模制材料、第七熔融模制材料、第八熔融模制材料、第九熔融模制材料和第十熔融模制材料中的每個都是與第一熔融模制材料、第二熔融模制材料、第三熔融模制材料、第四熔融模制材料、第四熔融模制料、第五熔模制材料、第六熔模制材料、第七熔模制材料、第八熔模制材料、第九熔模制材料和第十熔模制材料中的另一種或多種材料相同的材料。

實施例36可以包括實施例34或實施例35的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括預定的第六厚度、預定的第七厚度、預定的第八厚度、預定的第九厚度和預定的第十厚度中的每個都是與預定的第一厚度、預定的第二厚度、預定的第三厚度、預定的第四厚度、預定的第五厚度、預定的第六厚度、預定的第七厚度、預定的第八厚度、預定的第九厚度和預定的第十厚度中的另一個或多個厚度相同的厚度。

實施例37可以包括實施例20-36中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括從模腔中排出塊狀件。

實施例38可以包括實施例20-37中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括通過插入件定位機構執(zhí)行可滑動插入件的定位和移動。

實施例39可以包括實施例38的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括插入件定位機構，其包括具有成角度表面的楔形件。

實施例40可以包括實施例39的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括承載于第一插入件的相應成角度表面上的楔形件的成角度表面。

實施例41可以包括實施例39或實施例40中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約45°至約90°角的楔形件的成角度表面。

實施例42可以包括實施例39-41中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約60°至約88°角的楔形件的成角度表面。

實施例43可以包括實施例39-42中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約65°至約85°角的楔形件的成角度表面。

實施例44可以包括實施例39-43中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約80°角的楔形件的成角度表面。

實施例45可以包括實施例40-44中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成基本上等于由楔形件的成角度表面形成的角度的角度的第一插入件的相應成角度表面。

實施例46可以包括實施例40-45中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約45°至約90°角的第一插入件的相應成角度表面。

實施例47可以包括實施例40-46中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約60°至約88°角的第一插入件的相應成角度表面。

實施例48可以包括實施例40-47中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約65°至約85°角的第一插入件的相應成角度表面。

實施例49可以包括實施例40-48中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括與第一插入件的移動方向形成約80°角的第一插入件的相應成角度表面。

實施例50可以包括實施例39-49中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括可滑動地連接至第一插入件的楔形件。

實施例51可以包括實施例50的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括使用滑動鎖定機構實現(xiàn)將楔形件可滑動地連接至第一插入件，滑動鎖定機構包括楔形件上插入第一插入件中的對應凹槽中并沿著第一插入件中的對應凹槽可滑動的舌形件。

實施例52可以包括實施例51的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括使用滑動鎖定機構實現(xiàn)將楔形件可滑動地連接至第一插入件，滑動鎖定機構包括第一插入件上插入楔形件中的對應凹槽中并沿著楔形件中的對應凹槽可滑動的舌形件。

實施例53可以包括實施例20-52中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括向塊狀件施加一個或多個熱調節(jié)步驟。

實施例54可以包括實施例53的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括一個或多個熱調節(jié)步驟的每個都包括將圍繞塊狀件的周圍環(huán)境的溫度保持于指定的中間溫度長達指定的持續(xù)時間。

實施例55可以包括實施例53或54中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括施加多個熱調節(jié)步驟。

實施例56可以包括實施例54和55中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括包含以下之一的一個或多個熱調節(jié)步驟：一個(1)熱調節(jié)步驟，兩個(2)熱調節(jié)步驟，三個(3)熱調節(jié)步驟，四個(4)熱調節(jié)步驟，五個(5)熱調節(jié)步驟，六個(6)熱調節(jié)步驟，七個(7)熱調節(jié)步驟，八個(8)熱調節(jié)步驟，九個(9)個熱調節(jié)步驟和十個(1)個熱調節(jié)步驟。

實施例57可以包括實施例54-56中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括一個或多個熱調節(jié)步驟的每個的每個中間溫度都小于前一步驟的溫度且大于隨后步驟的溫度。

實施例58可以包括實施例53-56中任一項的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括在施加一個或多個熱調節(jié)步驟之后冷卻塊狀件。

實施例59可以包括實施例58的主題或可以可選地與之組合，以可選地包括塊狀件的冷卻包括空氣冷卻塊狀件。

以上詳細描述旨在是舉例說明性的而非限制性的。例如，上述實施例(或其一個或多個要素)可以彼此組合使用。其它實施方式，如通過本領域普通技術人員在閱讀上述描述之后，都可以使用。此外，各種特征或要素可以組合在一起而簡化本公開。這不應該解釋為旨在無聲公開的功能特征對于任何權利要求都是至關重要的。相反，本發(fā)明的主題可以在于不到具體公開的實施方式的所有特征。因此，以下權利要求結合至詳細描述中，而每個權利要求獨立地作為單獨的實施方式。本發(fā)明的范圍應參照所附權利要求以及這些權利要求的等同物的全部范圍進行確定。

在本文檔與通過參考引用結合的任何文檔之間的用法不一致的情況下，以本文檔中的用法為準。

在本文檔中，使用了專利文獻中常用的術語“一”或“一個”，是為了包括一個或多于一個，獨立于“至少一個”或“一個或多個”的任何其他實例或用法。在本文檔中，術語“或”用于表示非排他性或，如此而使“a或b”，除非另有說明，要包括“a但非b”，“b但非a”和“a和b都”。在本文檔中，術語“包括”和“其中”用作各自術語“包含”和“其中”的簡體英文等效詞。此外，在以下權利要求中，術語“包括”和“包含”是開放式的，即，模制系統(tǒng)，設備，制品，組成，制劑，或工藝方法包括除了在權利要求中的這個術語仍然認為屬于該權利要求的范圍內之后所列出的那些之外的要素。此外，在下面的權利要求中，術語“第一”，“第二”和“第三”等僅用作標記，并非意圖對其對象施加數字條件。

本文描述的方法可以至少部分地是機器或計算機實現(xiàn)的。一些實施例可以包括計算機可讀介質或用可操作而配置電子設備以執(zhí)行如上述實施例中所描述的方法或方法步驟的指令編碼的計算機可讀介質。這種方法或方法步驟的實現(xiàn)可以包括諸如微代碼，匯編語言代碼，更高級語言代碼等的代碼。這種代碼可以包括用于執(zhí)行各種方法的計算機可讀指令。代碼可以構成計算機程序產品的一部分。此外，在一個實施例中，代碼可以，例如在執(zhí)行期間或在其它時間，有形地存儲于一個或多個易失性，非暫時性或非易失性有形計算機可讀介質上。這些有形的計算機可讀介質的實例可以包括，但不限于，硬盤，可移動磁盤，可移動光盤(例如，光盤和數字視頻盤)，磁帶盒，存儲卡或棒，隨機存取存儲器ram)，只讀存儲器(rom)等。

提供的摘要滿足37c.f.r.§1.72(b)，允許讀者快速確定技術公開的性質。提交它的理解是，它不會用于解釋或限制權利要求的范圍或含義。

雖然已經參照示例性實施方式描述了本發(fā)明，但本領域技術人員將會認識到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上作出改變。