CN108698293B - 模塑零件的方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种模塑零件的方法。该方法包括旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中来用熔融材料填充模腔，在用熔融材料填充模腔时停止螺杆的旋转，监测指示模腔中的压力的参数，以及当检测到模腔中的压力下降时进一步旋转螺杆以将额外的熔融材料挤压到模腔中。

Description

模塑零件的方法

相关专利申请的交叉参考

本专利申请要求享有于2016年6月8日提交的题名为“Method for Molding aPart”的美国专利申请No.15/177,301的优先权，该美国专利申请是于2015年12月4日提交的题名为“Injection Molding System and Method of Fabricating a Component”的美国专利申请号14/959,921的部分继续申请、是于2015年12月4日提交的题名为“InjectionMolding System and Method of Fabricating a Component”的国际专利申请号PCT/US2015/064045的继续部分申请、是于2015年12月4日提交的题名为“Nozzle Shut Off forInjection Molding System”的美国专利申请号14/960,115的继续部分申请、是于2015年12月4日提交的题名为“Nozzle Shut Off for Injection Molding System”的国际专利申请号PCT/US2015/064110的部分继续申请、是于2015年12月4日提交的题名为“ControlSystem for Injection Molding”的美国专利申请号14/960,101的部分继续申请并且是于2015年12月4日提交的题名为“Control System for Injection Molding”的国际专利申请号PCT/US2015/064073的部分继续申请，上述申请中的每个都要求根据35U.S.C.119(e)享有于2014年12月4日提交的题名为“Extrude-to-Fill Injection Molding and ExtrusionScrew”的美国临时专利申请No.62/087,414、于2014年12月4日提交的题名为“NozzleShut-off for Extrude-to-Fill Injection Molding System”美国临时专利申请No.62/087,449以及于2014年12月4日提交的题名为“Control System for Extrude-to-FillInjection Molding”的美国临时专利申请No.62/087,480的权益，上述申请的整个内容由此通过参考包含于此。

技术领域

本公开总体上涉及模塑机。更具体地，本公开涉及一种模塑零件的方法。

背景技术

传统的注射模塑系统主要通过由挤压螺杆的旋转所动态地产生的剪切热来熔融诸如塑料的材料。在传统的注射模塑系统中动态地产生的剪切热取决于较高水平的纯度和稠度的石油基塑料树脂的使用。图1是用于传统的注射模塑系统100的示意图。注射区112位于挤压螺杆102的前方以在注射之前保持熔融材料。使用挡圈104或止回阀以允许熔体在介于射出(shot)之间的回收挤压阶段期间前向流动和防止熔融材料回流到挤压螺杆102。当注射压力被施加到熔体时会发生该回流。材料可以通过主要使用剪切热来熔融。例如，熔融的状态可以通过由带式加热器114所产生的约75％的剪切热和约25％的传导热来产生。

传统的挤压螺杆102被设计成具有较大螺距132以促进剪切发热并且将热塑料和冷塑料混合。如图1中所示，螺杆102的根部直径134在通过筒体110的入口供给原材料的料斗106附近较窄。沿着挤压螺杆朝向喷嘴108的长度，根部直径增大以产生压缩区来促进剪切发热。螺杆102的螺棱高度(flight height)136朝向喷嘴108减小，这减小了螺杆102与筒体110之间的间距。

在回收挤压阶段期间，熔融材料通过使用马达150旋转挤压螺杆而沿着螺杆102的长度被输送到筒体110中的注射区112中。注射区112是位于喷嘴108和在挤压螺杆102的端部处的挡圈104之间。熔融材料在注射区中被冷料捕集，所述冷料在注射循环之后密封喷嘴108并且在回收挤压阶段期间阻止塑料通过浇口146和流道142流入模具140中。

在注射循环期间，螺杆102通过缸体138在非常高的注射压力下在未旋转的情况下被向前驱动。螺杆102和挡圈104可以一起充当柱塞以将熔融材料注射到模具中。回收挤压阶段会仅占据整个模塑时间的10％至25％，使得当挤压螺杆除了在回收挤压阶段期间以外不旋转时也会失去剪切热。

传统的注射模塑系统100依靠在每次射出之间在喷嘴108中的冷料的形成。塑料的冷料导致传统的注射模塑系统100的最大低效现象之一。冷料需要非常高的压力以从喷嘴108被驱逐出而允许熔融材料流入模腔中。需要较高的注射压力以将熔融材料通过浇道142推入模腔中。为了在模腔中获得500psi至1500psi的压力，通常需要介于20000psi和30000psi之间的注射压力。由于较高的注射压力，传统的注射模塑系统100需要筒体110的厚壁，其降低了从围绕筒体110的带式加热器114到材料的热传导。

传统的注射模塑系统100可以使用液压系统或电动马达128来为夹紧系统120供以动力，所述夹紧系统120可以包括固定压板122A至122B、可运动压板124和拉杆126。夹紧缸130在注射期间施加足够大的压力以保持模具闭合。传统的注射模塑系统需要用于注射系统118和夹紧系统120两者的大型的且昂贵的动力源。这些动力源必须由巨大的机器结构支撑，这增加了设备基础设施成本，包括电力供应、厚混凝土底脚或地板以及采购、操作和维护费用昂贵的超大型HVAC系统。

由传统的注射模塑系统产生的剪切热限制了其模塑某些材料(例如，生物基塑料)的能力。生物基塑料由于在传统的注射模塑系统中所施加的压力而降解，这对用于在注射模塑石油基塑料的过程中产生剪切热的、由机器产生的压力产生不利影响。在R.Fitzpatrick的题名为“Injection Molding Method and Apparatus”的美国专利No.8,163,208中公开的最近开发的注射模塑系统使用静态热传导而不是剪切热来熔融塑料。所公开的系统可以将生物基塑料模塑为较小零件。具体而言，所公开的系统包括定位在管状螺杆内且穿过管状螺杆的中心的柱塞。一般来说，在注射循环期间整个螺杆的向前运动将需要较大的注射缸。在所公开的系统中，整个较大直径的螺杆不运动。只有柱塞前进，这需要明显较小的注射缸来对柱塞施加力。所公开的系统在每次射出或注射循环之间在柱塞前方回收和输送熔融材料，并且通过柱塞将熔融材料注射到模具中。零件的尺寸由柱塞的面积乘以柱塞行程长度来确定，所述柱塞的面积乘以柱塞行程长度如限定了在注射期间的容积，但是所述零件尺寸限于柱塞的较小位移容积，其典型地约3克至5克的塑料，它是较小的射出尺寸。期望的是模塑具有无限制的射出尺寸的零件。

而且，传统的注射模塑系统100在启动时需要有经验的操作者的手动清扫操作。例如，操作者可以首先打开筒式加热器114并且一直等待到嵌入塑料或树脂中的螺杆102松弛而允许螺杆马达150打开为止。为了产生初始剪切热，需要清扫处理。当操作者旋转螺杆102以使树脂向前运动时，清扫处理开始，并且螺杆102被向后驱动到其注射位置中。然后，操作者激活注射力以向前驱动螺杆102，从而允许树脂从喷嘴108排出到机床上。循环过程被重复以产生初始剪切热，直到树脂从喷嘴108离开为止，这表明材料会是足够热以使得操作者可以开始模塑。手动操作是高度主观的，并且需要熟练的操作者启动机器和调整模塑处理。随后的模塑操作必须在不中断的情况下保持一致以满足剪切发热要求。

会与本公开关于它们包括各种注射模塑系统有关的文献包括美国专利No.7,906,048、美国专利No.7,172,333、美国专利No.2,734,226、美国专利No.4,154,536、美国专利No.6,059,556和美国专利No.7,291,297。然而，这些建议可以被改进。

发明内容

本公开总体上提供一种模塑零件的方法。在某些实施例中，一种模塑零件的方法可以包括将材料泵入模具中，停止将材料泵入模具中并且随着模具中的材料开始冷却而将额外的材料泵入模具中。

在某些实施例中，一种模塑零件的方法包括旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中来用熔融材料填充模腔，在用熔融材料填充模腔时停止螺杆的旋转，监测指示模腔中的压力的参数，以及当检测到模腔中的压力下降时进一步旋转螺杆以将额外的熔融材料挤压到模腔中。该方法可以包括在停止螺杆的旋转之后关闭喷嘴孔口并且在进一步旋转螺杆之前打开喷嘴孔口。关闭喷嘴孔口可以包括将螺杆的尖端插入喷嘴孔口中以从喷嘴孔口位移基本全部的熔融材料。关闭喷嘴孔口可以包括将螺杆的尖端与包围喷嘴孔口的喷嘴的部分接合以使熔融材料远离喷嘴位移。关闭喷嘴孔口可以包括使螺杆反向旋转。使螺杆反向旋转可以使螺杆相对于筒体轴向地运动以关闭喷嘴孔口。打开喷嘴孔口可以包括使螺杆的尖端从喷嘴孔口运动出来。打开喷嘴孔口可以包括沿着促使熔融材料挤压的方向旋转螺杆。沿着促使熔融材料挤压的方向旋转螺杆可以使螺杆相对于筒体轴向地运动以打开喷嘴孔口。旋转螺杆可以包括使螺杆旋转预定的转数。旋转螺杆可以包括使螺杆一直旋转到指示模腔中的压力的参数指示模腔达到预定的压力为止。该方法可以包括在停止螺杆的旋转之后将喷嘴孔口维持在打开状态中。通过进一步旋转螺杆，螺杆可以维持抵抗模腔中的熔融材料的动载荷以维持模腔中的恒定压力来用于均匀的零件密度。旋转螺杆可以包括使螺杆沿着第一方向旋转第一转数，并且进一步旋转螺杆可以包括进一步使螺杆沿着第一方向旋转第二转数。第二转数会小于第一转数。该方法可以包括沿着与第一方向相反的第二方向旋转螺杆以关闭喷嘴孔口。该方法可以包括在进一步旋转螺杆之前沿着第一方向旋转螺杆以打开喷嘴孔口。该方法可以包括对停止螺杆的旋转和进一步旋转螺杆进行重复以维持模腔中的恒定压力。

在某些实施例中，一种模塑零件的方法包括旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中，继续旋转螺杆以用熔融材料填充模腔，在用熔融材料填充模腔时停止螺杆的旋转，以及在停止螺杆的旋转之后进一步旋转螺杆以将额外的熔融材料挤压到模腔中来维持模腔中的恒定压力。该方法可以包括对停止螺杆的旋转和进一步旋转螺杆进行重复以维持模腔中的恒定压力。该方法可以包括在停止螺杆的旋转之后关闭喷嘴孔口并且在进一步旋转螺杆之前打开喷嘴孔口。关闭喷嘴孔口可以包括将螺杆的尖端插入喷嘴孔口中以从喷嘴孔口位移基本全部的熔融材料。关闭喷嘴孔口可以包括使螺杆反向旋转以使螺杆相对于筒体轴向地运动来关闭喷嘴孔口。该方法可以包括在停止螺杆的旋转之后将喷嘴孔口维持在打开状态中。该方法可以包括通过进一步旋转螺杆来维持抵抗模腔中的熔融材料的动载荷以维持模腔中的恒定压力。

在某些实施例中，一种模塑零件的方法包括打开喷嘴孔口，旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中，继续旋转螺杆以用熔融材料填充模腔，在用熔融材料填充模腔时停止螺杆的旋转，在停止螺杆的旋转之后将喷嘴孔口维持在打开状态中，以及进一步旋转螺杆以将额外的熔融材料挤压到模腔中来维持模腔中的恒定压力。该方法可以包括维持抵抗模腔中的熔融材料的动载荷以维持模腔中的恒定压力。

在某些实施例中，一种模塑零件的方法包括旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中，继续旋转螺杆以用熔融材料填充模腔，在用熔融材料填充模腔时停止螺杆的旋转，在停止螺杆的旋转之后关闭喷嘴孔口，检测模腔中的压力损失，打开喷嘴孔口，以及进一步旋转螺杆以将额外的熔融材料挤压到模腔中来抵消模腔中的压力损失。关闭喷嘴孔口可以包括将螺杆的尖端插入喷嘴孔口中以从喷嘴孔口位移材料。关闭喷嘴孔口可以包括使螺杆反向旋转以使螺杆相对于筒体轴向地运动。检测模腔中的压力损失可以包括感测模腔压力、筒腔压力、螺杆扭矩、螺杆背压、框架应变或指示模腔中的压力的其它参数的变化。

另外的实施例和特征在下面的描述中被部分地阐述，并且对于本领域的技术人员而言在审查本说明书时将变得明显或可以通过所公开的主旨的实践来了解。对本公开的本质和优点的进一步理解可以通过参考形成本公开的一部分的本说明书和附图的其余部分来实现。

本公开被提供以帮助理解，并且本领域的技术人员将理解，本公开的各个方面和特征中的每个都可以有利地在某些情况下被单独地使用或者在其它情况下与本公开的其它方面和特征组合地使用。因此，虽然本公开以实施例的方式呈现，但是应理解，任何实施例的各方面可以单独地被要求保护或与该实施例的或任何其它实施例的方面和特征组合地被要求保护。

附图说明

本说明将参照以下附图和数据图表被更全面地理解，这些附图和数据图表被呈现为本公开的各种实施例，并且不应被解释为本公开的范围的完整叙述，其中：

图1是传统的注射模塑系统的示意图。

图2A是根据本公开的实施例的具有挤压螺杆的模塑系统。

图2B是图2A的根据本公开的实施例的模塑系统的剖视图。

图2C是在组装之前的图2A的根据本公开的实施例的模塑系统的透视图。

图3A是根据本公开的实施例的包括感应加热的模塑系统的剖视图。

图3B是图3A的根据本公开的实施例的包括绝热套管的模塑系统的剖视图。

图3C是图3B的根据本公开的实施例的包括在套管与筒体的内部管状结构之间的绝缘气隙的模塑系统的剖视图。

图4A是根据本公开的实施例的具有阶梯状挤压螺杆的模塑系统。

图4B是图4A的根据本公开的实施例的模塑系统的剖视图。

图5是在组装之前的图4A的根据本公开的实施例的模塑系统的透视图。

图6A示出根据本公开的实施例的具有锋利的几何形状的挤压螺杆。

图6B示出根据本公开的实施例的具有较不锋利的几何形状的挤压螺杆。

图7是示出根据本公开的实施例的用于模塑零件的步骤的流程图。

图8A是在穿梭台处于第一位置中的情况下的根据本公开的实施例的模塑系统的透视图。

图8B是在穿梭台处于第二位置中的情况下的根据本公开的实施例的模塑系统的透视图。

图9是示出根据本公开的实施例的包括多个模塑系统的模塑机的简图。

图10是根据本公开的实施例的包括多个模塑系统的模塑机的透视图。

图11是沿着图10中的线11-11截取的图10的模塑机的剖视图，并且示出根据本公开的实施例的从料斗到多个模塑系统的流动路径。

图12是根据本公开的实施例的、与限定多个模腔的半模联接的图10的多个模塑系统的透视图。

图13是根据本公开的实施例的、与限定单个模腔的半模联接的图10的多个模塑系统的透视图。

具体实施方式

本公开可以通过参考以下结合如下描述的附图的详细描述被理解。注意到，为了说明清楚的目的，各种附图中的某些元件会是不按比例绘制的。

本公开总体上提供一种模塑机，所述模塑机可以包括模塑系统和夹紧系统。模塑系统可以包括挤压螺杆，所述挤压螺杆根据需要挤压以将熔融材料输送或泵入具有无限的或变化的射出尺寸或位移容积的模具中，而在空闲时间段之后不需要清扫处理。在传统的注射模塑系统中，射出尺寸是固定的，并且是在注射循环期间可以位移或转移到模具中的、足以填充单个模腔或多个模腔的材料体积。ETF模塑系统的变化的射出尺寸与传统的注射模塑系统的固定的射出尺寸不同，在所述传统的注射模塑系统中射出尺寸由螺杆直径和注射行程长度预定，所述注射行程长度是传统的螺杆102(参见图1)在注射循环期间所行进的轴向距离。传统的注射模塑系统100(参见图1)执行固定的顺序处理，在所述固定的顺序处理中射出尺寸变化需要控制设定变化。ETF模塑系统可以在特定时间挤压塑料，直到实现特定的模腔压力为止，直到实现特定的螺杆背压为止，直到实现特定的螺杆扭矩负载为止，或者对于预选的螺杆转数而言模塑具有各种尺寸的零件以提供任何期望的射出尺寸。

ETF模塑系统可以使用热传导来产生具有基本减少的剪切发热的均匀熔体(例如，熔融的树脂材料)。熔体可以被加热以获得期望的粘度。通过在静态状态下实现期望的粘度，会需要较小的压力来挤压以填充模腔。而且，对于关闭和保持模具而言会需要较低的夹紧力。

ETF模塑系统可以包括螺杆，所述螺杆被设计成充当输送泵，用于在足以填充模腔的充分高的压力下挤压熔融材料。螺杆会沿着两个相反的方向旋转。使螺杆反向旋转的好处之一是帮助搅拌和混合树脂。当挤压螺杆沿着一个方向旋转以将树脂材料泵入模腔中时，可以建立起流动和压力的模式。螺杆的反向旋转会破坏流动模式和破坏树脂材料的迟滞现象，这会对模塑零件射出之间的筒体减压并且会允许模塑系统的更准确控制。螺杆可以促进向筒体内的材料的热传导。例如，螺杆的反转可以混合树脂材料以增强热传导来实现更一致的熔体粘度和确保更均匀的挤压物。螺杆可以包括内部热源，例如，放置在螺杆内的加热器，以帮助将热传导至筒体内的材料。螺杆可以由诸如黄铜的导热材料形成，以高效地将热从内部热源传导至材料。在某些实施例中，螺杆可以沿着轴向方向往复运动以打开或关闭喷嘴，以分别允许或防止树脂材料流入模腔中。

模塑系统可以在没有传统的注射模塑系统100中发现的通常20000psi至30000psi的高压的情况下挤压材料。传统的注射模塑系统100使用厚壁的筒体和较重的螺杆，所述厚壁的筒体和较重的螺杆被设计成产生和容纳高压并且使材料在高压系统100内运动。通过在较低压力下操作，所述较低压力可以是低至比相关联的模腔中的压力高5％至10％，ETF模塑系统可以由承受住明显较低压力的非传统材料和构型构造。模塑系统的较低压力要求可以有利于使用非传统材料，所述非传统材料可以比传统材料更软和更轻。例如，由于较低压力环境，模塑系统中的螺杆可以用明显较少的质量构建，并且因此当利用外部热源时可以在系统的中心中造成较少的散热片。非传统材料可以改进导热性或绝缘性，改进表面摩擦系数或其它这种性能，这可以改进材料通过模塑系统的熔融和泵送。例如，螺杆和/或筒体可以由因为缺乏强度而不在传统的注射模塑系统中使用的导热材料制成，例如，黄铜合金、铜合金和铜镍合金。

图2A示出根据本公开的实施例的模塑系统200。图2B是图2A中所示的模塑系统200的剖视图。图2C是在组装之前的图2A中所示的模塑系统200的部件的透视图。

总体上参照图2A至图2C，模塑系统200可以包括定位在筒体210内的挤压螺杆202(参见图2B)。料斗块开口216可以与筒体入口226相关联以用于将材料(典型地为丸粒的形式)从料斗块206转移到筒体210，并且喷嘴208可以与筒体210的端部相关联以用于将熔融材料从筒体210转移到模具。一个或多个加热器214可以将筒体210内的材料加热成熔融的状态，并且挤压螺杆202可以在筒体210内旋转以将材料沿着筒体210的长度泵入模具中。马达或其它驱动系统可以用于旋转挤压螺杆202。挤压螺杆202或筒体210可以联接缸体而使螺杆202或筒体210中的一个相对于螺杆202或筒体210中的另一个沿着轴向方向运动以打开或关闭喷嘴208。

模塑系统200可以与夹紧系统相关联，所述夹紧系统可以包括用于给夹紧系统供以动力的缸体或电动马达。夹紧系统可以包括一个或多个固定压板、可运动压板和一个或多个拉杆。在将熔融材料从模塑系统200的喷嘴208挤压到模具中的过程中，夹紧缸可以向可运动压板施加压力以保持模具闭合。模塑系统200可以主要使用静态热传导而不是剪切发热来熔融筒体210内的材料。通过主要使用静态热传导来实现期望的粘度，会需要较低的压力以用于将材料挤压到模具中，并且从而较低的夹紧力可以将模具保持在关闭位置中。照此，与传统的注射模塑系统100相比，所述传统的注射模塑系统100通常需要用于注射系统118和夹紧系统120两者(参见图1)的较大且较昂贵的动力源，模塑系统200和夹紧系统(包括用于为夹紧系统供以动力的缸体或电动马达)可以具有更小的尺寸并且需要更少的功率来操作。用于传统的注射模塑系统100的动力源典型地必须由巨大的机器结构支撑，这增加了设备基础设施成本，包括电力供应、厚混凝土底脚或地板以及采购、操作和维护费用昂贵的超大型HVAC系统。

仍然参照图2A至图2C，模塑系统200的筒体210可以封装挤压螺杆202。在图2C中示出关于挤压螺杆的更多细节。在挤压螺杆202与筒体210之间的间隙可以被设定尺寸为避免剪切发热并且允许挤压螺杆202在筒体210内旋转。筒体210可以允许挤压螺杆202在筒体210内轴向运动。

模塑系统200可以在比传统的注射模塑系统100低的压力下操作。较低的操作压力可以允许筒体210具有薄壁，所述薄壁可以比传统筒体110(参见图1)的厚壁向筒体210(参见图2A至图2C)内的材料提供更好的热传导。例如，与传统的注射模塑系统100(参见图1)上的0.750英寸至2.00英寸的筒体110的壁厚相比，筒体210的壁厚可以是0.125英寸至0.250英寸的厚度。与传统的注射模塑系统100相比，静态热传导以及下面讨论的截流式喷嘴和螺杆尖端可以减小内部筒体压力。

由于较低的挤压或注射压力，用于形成筒体210的材料可以基于超出压力安全壳的热传导来选择。例如，筒体210可以包括用于感应加热的磁性材料或诸如黄铜、铜、铝或其合金的高导电材料。在某些实施例中，筒体210可以由钢形成。

图2A至图2C的模塑系统200的料斗块206可以包括联接到筒体210的入口226的开口216。料斗块206可以包括中空部分217，其被配置为滑动到筒体210上。料斗块206和筒体210可以被组装成使得料斗块206中的材料可以通过料斗块开口216和筒体入口226被抽吸或进给到筒体210中。料斗块206可以包括一个或多个冷却通道218以用于循环冷却流体，例如，水、基于水的化合物或其它冷却化合物，使得在料斗块206附近的筒体210和挤压螺杆202可以保持冷却在例如室温下。

模塑系统200可以加热筒体210内的材料以制备用于挤压到模具中的材料。例如，如图2A至图2C中所示，模塑系统200可以包括多个外部加热器，例如，带式加热器214A至214C，用于加热筒体210内的材料。带式加热器214A至214C可以位于筒体210的外部并且可以将热通过筒体210传导至位于筒体210内的材料。通过加热筒体210，带式加热器214A至214C可以将足够的热传递到位于筒体210内的材料以熔融用于挤压到模具中的材料。来自带式加热器214A至214C的热可以通过筒体210传导和辐射到限定在筒体210和螺杆202之间的其中接收材料的环形空间中。来自加热的环形空间的热可以传递到螺杆202，所述螺杆202继而可以沿着在螺杆202与材料之间的界面加热材料。螺杆202可以包括邻近筒体210的内径布置的螺棱，并且从而来自筒体210的热可以通过螺杆202的螺棱传导以加热筒体210内的材料。螺杆螺棱的高度可以限定螺杆202与筒体210之间的环形空间的深度。如图2A和图2B中所示，当模塑系统200被组装以将热传递到筒体210内的材料时，带式加热器214A至214C可以封装筒体210。带式加热器214A至214C可以是电加热器。

参照图2A和图2B，带式加热器214A至214C可以沿着筒体210的长度间隔。最靠近料斗块206的带式加热器214C可以放置在距筒体轴环220一定距离处，所述筒体轴环220可以包括在料斗块206的前端部处的两个部分220A和220B。参照图2B，带式加热器214C可以被放置在距料斗块206一定距离处，使得筒体210中的温度过渡区域222可以存在于料斗块206与由加热器214A至214C所处的加热区域224之间。在温度过渡区域222中，材料可以保持较冷，并且材料可以充当在螺杆202的外径与筒体210的内径之间的密封件以将加热区域224中的熔融材料朝向模具驱动，以便连续地输送材料而使其流入模具中。温度过渡区域222可以被设计为使得过渡区域222中的材料具有足够的体积以充当密封件来将加热区域224中的熔融材料驱动到模具中。例如，温度过渡区域222可以包括会依据模塑系统200的应用而变化的长度，并且可以基于个案来确定。通过在从料斗块206进入筒体210的冷材料与加热区域224中的熔融材料之间维持适当的温度过渡区域222，冷材料和过渡材料可以与螺旋推进器202一起工作以提供挤压力来泵送加热区域224中的熔融材料。当熔融材料太靠近料斗206时，会失去挤压力。在温度过渡区域或区222中存在的足够量的冷材料可以确保冷材料沿着螺杆几何形状滑动以使熔融材料沿着加热区域224朝向模具运动。如果冷材料在过渡区222中不沿着螺杆滑动，则熔融材料会在加热区域224中粘到螺杆202并且会随着螺杆202在筒体210内回转起来。

模塑系统200可以包括用于加热位于筒体210内的材料的内部热源。参照图2B，可以在螺杆202内容纳一个或多个电阻加热器225(例如，筒形加热器)。电阻加热器225可以在内部加热螺杆202，并且螺杆202可以将热传递到位于螺杆202与筒体210之间的模塑材料。模塑系统200可以包括沿着螺杆202的长度轴向地布置的多个电阻加热器225，并且电阻加热器225可以被独立地控制以沿着螺杆的长度提供变化的温度。模塑系统200可以包括滑环以将电力输送到电阻加热器225。滑环可以包括用于连接电力的固定端部和与螺杆202一起旋转的旋转端部，所述旋转端部用于在螺杆202旋转的同时向电阻加热器225提供电连接。可以添加热电偶以提供反馈来控制电阻加热器225，并且滑环可以提供热电偶的引线的连接以提供热电偶读数，用于将热更高效地传导至在螺杆202与筒体210之间的材料。

在某些实施例中，模塑系统200可以经由感应加热来加热在螺杆202与筒体210之间的模塑材料，以促进模塑材料的快速加热。在下面的描述中，与图2A至图2C的实施例中的元件或部件类似的元件或部件用相同的附图标记加上100来指示，并且省略了冗余的描述。参照图3A至图3C，模塑系统300可以包括磁性螺杆302和/或筒体310。螺杆302和/或筒体310可以通过电磁感应来加热，所述电磁感应由感应加热器所产生的交变磁场引起。感应加热器可以包括诸如感应加热线圈340的电磁体，并且电子振荡器可以使交流电流通过电磁体以产生穿透和加热螺杆302和/或筒体310的交变磁场，由此加热位于螺杆302与筒体310之间的原材料。如图3A至图3C中所示，感应加热线圈340可以包围筒体310，用于产生加热螺杆302和/或筒体310的磁场。螺杆302和/或筒体310可以由诸如碳钢的磁性材料形成，用于与磁场相互作用，由此加热螺杆302和/或筒体310。在某些实施例中，螺杆302和/或筒体310可以至少部分地由铁磁材料形成，所述铁磁材料可以促使螺杆302和/或筒体310的至少部分是磁性的。感应加热可以用于促进比电加热器更快的响应时间，并且感应加热可以立即地或快速地加热螺杆302和/或筒体310。在某些实施例中，螺杆302和/或筒体310可以包括至少磁性部分或段以促进更快的响应时间。在某些实施例中，筒体310可以由磁性材料构成以促进感应加热并且可以与螺杆302协同工作，例如，放置在螺杆302内的磁性材料。热源可以是螺杆302、筒体310和/或筒体310的覆盖物的材料，其与由电磁体(例如，感应加热线圈340)产生的磁场一起工作以产生感应加热。

在某些实施例中，螺杆302可以由用于与诸如感应加热线圈340的电磁体的磁场相互作用的磁性材料形成，并且筒体310可以由陶瓷、碳纤维、玻璃纤维或其它绝热材料形成。例如，如图3A中所示，诸如感应加热线圈340的电磁体可以感应地加热螺杆302，所述螺杆302继而可以加热布置在螺杆302与筒体310之间的模塑材料。筒体310可以将模塑材料和螺杆302绝热以将热保持在螺杆302与筒体310之间所限定的空间内。

参照图3B和图3C，筒体310可以包括包围内部管状结构343的绝缘套管342。套管342可以由陶瓷、碳纤维、玻璃纤维或其它绝热材料形成以隔离和控制筒体310内的环境。套管342可以圆周地接触内部管状结构343，如图3B中所示，或者套管342可以通过绝缘气隙344与内部管状结构343径向地间隔以进一步将热保持在筒体310内。在图3B和图3C中所示的实施例中，内部管状结构343可以由绝热材料形成以隔离筒体310内的环境。或者，内部管状结构343可以由诸如碳钢的磁性材料形成以与诸如感应加热线圈340的电磁体的磁场相互作用，并且可以与螺杆302合作地加热模塑材料，并且套管342可以将热保持在筒体310内。

继续参照图3A至图3C，螺杆302可以限定至少部分中空的芯部，用于接收单个热源或多个热源以获得螺杆302内的特定热分布。例如，螺杆302可以至少部分地由磁性材料形成和/或在螺杆302内包括磁性材料，例如，一个或多个磁性插入件。如图3A至图3C中所示，可以在螺杆302内接收一个或多个磁性插入件325。一个或多个插入件325可以与感应加热线圈340的磁场相互作用以在内部加热螺杆302。插入件325A至325C可以具有不同的尺寸或质量以沿着螺杆302的长度提供不同的发热。

如图3A至图3C中所示，插入件325A至325C可以沿着螺杆302的长度定位，使得最大插入件325A位于螺杆302的尖端附近、最小插入件325C位于料斗块306附近并且中间插入件325B位于其它插入件325A、325B的中间。位于螺杆302的尖端附近的插入件325A可以具有比其它磁性插入件325B、325C大的尺寸，促使更多的热被施加到螺杆302的尖端区域，以确保筒体310内的材料在通过附装至筒体310的喷嘴流入模腔中之前被充分地熔融。插入件325C可以具有比其它磁性插入件325A、325B小的尺寸，促使更少的热被施加到料斗块306附近的螺杆302。插入件325A、325B、325C可以与诸如感应加热线圈340的电磁体的磁场相互作用以沿着螺杆302的长度产生不同的热量，由此将不同的热量施加到位于螺杆302与筒体310之间的原材料。

螺杆302可以由磁性材料形成，并且从而可以与磁场相互作用以产生用于加热原材料的基线热量，并且插入件325A至325C可以补充由螺杆302产生的热以渐进地沿着螺杆302的长度加热材料。根据特定的模塑应用的热需求，插入件325A至325C的尺寸可以变化。在某些实施例中，插入件325A的直径可以约为3/8英寸，插入件325B的直径可以约为1/4英寸，并且插入件325C的直径可以约为3/16英寸。通过使用不同尺寸的插入件325A、325B、325C，单个电磁体(例如，感应加热线圈340)可以围绕螺杆302和筒体310定位。插入件325A至325C可以至少部分地由诸如碳钢的磁性材料形成。

参照图2A至图3C，模塑系统200、300可以包括在筒体210、310的端部处的截流式喷嘴208、308。模塑系统200、300可以包括与喷嘴208、308匹配的螺杆尖端212、312以在射出之间密封喷嘴208、308。螺杆尖端212、312可以从喷嘴208、308位移基本全部的熔融材料，使得在喷嘴208、308内不会形成冷料。例如，如图2B和图3A至图3C中所示，螺杆尖端212、312可以包括基本圆筒形的尖端部分以用于从喷嘴208、308的开口或孔口内位移材料，并且还可以包括从孔口径向向外延伸的成角度部分以用于从喷嘴208、308的内表面位移材料。螺杆尖端212、312的成角度部分可以包括用于与喷嘴208、308的相对应的内表面接合的前锥形或截头圆锥形表面。成角度部分可以从尖端部分向外地且向后地延伸。螺杆尖端212、312的螺杆尖端部分和成角度部分的组合可以从喷嘴208、308位移基本全部的材料。喷嘴208、308可以延伸至模具和接合模具，并且从而可以通过与模具接合而散失热。通过从喷嘴208、308位移可以由模具冷却的基本全部的材料，螺杆尖端212、312可以约束喷嘴208、308中的冷料的形成。螺杆尖端212、312的成角度部分可以将熔融材料远离喷嘴孔口位移足够的距离，以确保当螺杆202、302开始旋转并将材料挤压到模具中时在螺杆208、308的前部附近的模塑材料处于期望的熔融温度下。可以在螺杆202、302的后部处使用缸体以确保螺杆尖端212、312落座在喷嘴208、308中以从喷嘴区域位移全部熔融材料。截流式喷嘴208、308可以因为不形成冷料而允许低压挤压，并且因而与传统的注射模塑系统100(参见图1)不同，不需要在材料注入模具中之前将冷料从喷嘴驱逐出。螺杆尖端212、312可以抵靠喷嘴208、308放置以密封或关闭喷嘴208、308，所述喷嘴208、308可以连接至筒体210、310的端部。挤压螺杆202、302可以包括中空部分，使得电阻加热器或其它加热装置和热电偶可以被放置在挤压螺杆202、302内。螺杆尖端设计的细节在题名为“Nozzle Shut-off for Extrude-to-FillInjection Molding System”的相关美国临时专利申请62/087,449(代理人案卷号P249081.US.01)中、在于2015年12月4日提交的题名为“Nozzle Shut Off for InjectionMolding System”的相关美国专利申请号14/960,115中以及在于2015年12月4日提交的题名为“Nozzle Shut Off for Injection Molding System”的相关国际专利申请号PCT/US2015/064110中公开，所述申请的全部内容通过参考包含于此。

模塑系统200、300可以包括用于旋转挤压螺杆202、302的驱动系统。例如，模塑系统200、300可以包括旋转螺杆202、302的挤压马达，并且所述挤压马达可以通过电流控制以用于驱动螺杆旋转。马达可以使用传动带或链驱动螺杆202、302。模塑系统200、300可以包括作为直接驱动器与挤压螺杆202、302轴向对准的挤压马达，使得模塑系统200、300成为便于使用多个模塑系统200、300的离散单元，其可以在单个机器上被称为挤压机(例如，参见图8)。模塑系统200、300可以包括使螺杆尖端212、312运动成与喷嘴208、308或模具浇口的内侧接触的缸体。缸体可以使挤压螺杆202、302相对于筒体210、310向前运动而使螺杆尖端212、312与喷嘴208、308接触以关闭或截止喷嘴208、308，或可以使筒体210、310相对于螺杆202、302向后运动而使喷嘴208、308与螺杆尖端212、312接触来关闭或截止喷嘴208、308。

如图2C中所示，与传统的挤压螺杆102(参见图1)的变化的根部直径不同，挤压螺杆202可以具有恒定的根部直径230。挤压螺杆202可以使用比较小的螺距234，而不是使用如图1中所示的传统的挤压螺杆102的较大螺距132。较小螺距234可以被设计成帮助将材料泵入模具中，而传统的挤压螺杆102的较大螺距132更适于促进剪切发热。

仍然参照图2C，包括螺杆长度、螺杆根部直径和螺杆螺棱高度232在内的螺杆尺寸会影响射出尺寸或零件尺寸或准确度。例如，可以通过用包括例如较长螺杆长度、较大根部直径或较高螺纹螺棱高度232的螺杆挤压来模塑较大零件。当挤压螺杆的直径变小时，被高效地挤压的塑料的体积会减少，但是挤压的体积的控制会更准确，这有助于将每个模塑循环的射出尺寸控制为一致。

挤压螺杆202、302可以由黄铜或黄铜合金制成，所述黄铜或黄铜合金具有比传统的注射模塑系统中常用的钢高的导热能力。黄铜螺杆可以比钢螺杆更好地向材料传导热，并且诸如塑料的材料可以沿着其表面更自由地运动，从而促进混合。黄铜具有较低摩擦系数，这会有助于提高泵送效率，尤其是对于模塑粘稠材料而言，例如，混合/污染的再生树脂或淀粉基树脂。泵送效率是在单位时间泵入模具中的材料体积的量度。

继续参照图2C，筒体210可以包括在主要段210A和进入段210C之间的过渡段210B。过渡段210B可以具有较小的外径，该外径被配置为配合到包括两个部分220A至220B的筒体轴环220。进入段210C可以包括入口226，其联接到料斗块206的开口216。参照图2A、图2B和图2C，当模塑系统200被组装时，加热器214A至214C可以包围筒体210的主要段210A，并且轴环220可以落座于筒体210的过渡段210B中。轴环220的部分220A至220B可以被定位在筒体210的过渡段210B上并且可以例如借助紧固件彼此附装，所述紧固件被拧到形成在轴环部分220A至220B中的孔228A至228B中。当被固定在一起时，轴环部分220A至220B可以抵抗轴环220相对于筒体210旋转，并且筒体210的凹入过渡段210B可以抑制轴环220沿着筒体210的长度轴向运动。轴环220可以被附装至料斗块206以将料斗块206轴向地且旋转地固定到筒体210。筒体轴环220可以例如通过使用紧固件来附装至料斗块206，所述紧固件穿过形成在轴环部分220A至220B中的孔227A至227B插入并且拧入形成在料斗块206中的孔219中，如图2C中所示。料斗块206可以包括被配置为滑动到筒体段210C上的中空部分217。料斗块206可以被安装到筒体210的进入段210C上，使得料斗块206的开口216与筒体210的进入段210C的入口226对准，以便为材料提供从料斗块206进入筒体210的路径。螺杆202可以被放置在筒体210内，并且螺杆螺棱可以从筒体210的进入段210C延伸至筒体210的主要段210A，以便于从筒体210的入口226朝向喷嘴208泵送材料。

静态热传导可以促进用于模塑系统200、300的自动化机器起动。传统的注射模塑机器100在起动时需要清扫处理以产生足以在模塑之前实现塑性粘度的剪切热。更多的细节在题名为“Control System for Extrude-to-Fill Injection Molding”的相关美国专利申请No.62/087,480(代理人卷号P249082.US.01)中、在于2015年12月4日提交的题名为“Control System for Injection Molding”的相关美国专利申请14/960,101中以及在于2015年12月4日提交的题名为“Control System for Injection Molding”的相关国际专利申请号PCT/US2015/064073中公开，所述申请的全部内容通过参考包含于此。

诸如塑料的原材料可以以丸粒的形式提供。丸粒的直径和长度可以约为1/8英寸至3/16英寸，并且丸粒的形状和尺寸的不规则性是常见的。为了适应丸粒，传统的注射模塑系统具有带有一定尺寸的喉部的料斗来接受丸粒，并且挤压螺杆的尺寸可以设定成在直径和螺距两方面从料斗的喉部接收丸粒并且将丸粒高效地拖入挤压筒体中。对于接受丸粒的需要可以确定用于传统的注射模塑系统100的螺杆和筒体的最小尺寸，这可以确定遍及传统的注射模塑系统100的恒定的螺杆和筒体尺寸。

模塑系统200、300可以允许用于在模腔中动态装压(packing)和保持期望的压力。通常，随着模具中的熔融材料开始冷却，熔融材料会收缩，产生减小质量的和/或不一致或不均匀的密度的零件。模塑系统200、300可以经由例如与模具、模塑系统和/或夹紧系统相关联的一个或多个传感器来监测指示模腔中的压力的参数。例如，模塑系统200、300可以接收来自一个或多个传感器(例如，模腔压力传感器、螺杆背压传感器、框架应变计或其它传感器)的实时反馈，并且可以基于一个或多个传感器的输出来确定模腔中的实时压力。如果模塑系统200、300检测到模腔中的压力下降，则模塑系统200、300可以将额外的熔融材料泵入模腔中以维持模腔中的期望的压力，由此抵消模塑零件的收缩和/或质量减小以确保遍及模塑零件的更加一致和/或均匀的零件密度。

模塑系统200、300可以在重新装压处理期间将喷嘴208、308维持在打开构型中，或者模塑系统200、300可以在重新装压处理期间选择性地打开和关闭喷嘴208、308以分别容许或约束熔融材料流入模腔中。例如，模塑系统200、300可以使螺杆202、302的旋转方向反向以使螺杆202、302相对于喷嘴208、308沿着轴向方向运动，以便借助螺杆尖端212、312选择性地打开和关闭喷嘴208、308。当喷嘴208、308处于打开构型中时，螺杆202、302可以选择性地旋转以维持模腔中的基本恒定的压力。螺杆202、302可以旋转以将额外的熔融材料泵入模腔中，直到达到模腔中的期望的压力为止。模腔中的期望的压力可以由模具或零件设计者确定，并且可以是基于模塑零件的期望的材料密度。

模塑系统200、300可以选择性地将模具装压到期望的零件密度，并且继而在模腔内的材料冷却期间维持该零件密度，这至少部分是由于冷料的消除，由此对于根据需要的挤压而言允许材料自由流动。相比之下，传统的注射模塑系统100是固定的、顺序的处理，其以单次注射推力结束，需要恢复阶段以制备另一个注射循环。传统的注射模塑系统100的注射循环的终止导致在喷嘴开口中形成冷料，由此阻止重新装压。用于传统的注射模塑系统100的射出尺寸的修改需要在注射循环之前改变控制设置。通过将模具装压至期望的零件密度并且继而通过在模腔内的材料冷却期间维持该零件密度，模塑零件的密度可以被一致地重复，由此为模塑零件提供较高水平的尺寸稳定性和强度。另外地或可替代地，相对于工业推荐的模塑壁的厚度，可以实现比模塑零件的几何形状中的推荐壁段更厚的厚度，从而引起模塑零件强度增大。

当期望更快的填充速度时，阶梯状挤压螺杆可以被设计成加速材料流入模具中。图4A示出根据本公开的实施例的系统400。图4B是图4A中所示的模塑系统400的剖视图。图5是在组装之前的图4A中所示的模塑系统400的部件的透视图。

参照图4A至图5，模塑系统400可以包括阶梯状挤压螺杆402。阶梯状挤压螺杆402的入口端部可以具有足够大的尺寸以接收来自料斗406的丸粒，并且螺杆402的外径可以沿着螺杆402的长度朝向螺杆402的出口端部呈阶梯状减小，促使筒体410的内径和外径相对应地减小。阶梯状挤压螺杆402和筒体410会能够使设备400的出口或热端部配合在更紧密或更小的区域中，这会便于使浇口位于某些模塑零件的内侧上，使得零件的外表面可以完全是装饰性的，其中浇口在零件的内表面上被隐藏不见。换言之，通过阶梯状减小螺杆402的外径和筒体410的内径和外径，随着筒体410中的材料升高温度以熔融材料，螺杆402和筒体410的减小的直径为模塑系统400的出口端部提供减小的尺寸，这能够使模塑系统400在其它极小的面积中使用。

继续参照图4A至图5，阶梯状挤压螺杆402和筒体410可以促使熔融材料加速从模塑系统400的出口或热端部离开，这是因为材料被压入加速材料的流速的较小横截面区域中。材料的加速的流速可以在不明显减少喷嘴开口或模具浇口几何形状的情况下帮助填充较小而复杂的模具构型，并且可以减小在材料上引起的应力和减少零件变形。

继续参照图4A至图5，阶梯状挤压螺杆402可以被放置在筒体410内。筒体410可以包括第一段410A和第二段410B，所述第二段410B的直径大于第一段410A的直径。喷嘴408可以联接到第一段410A的端部以用于将熔融材料输送到模具中。筒体410可以包括端部段410C，所述端部段410C具有开口426以接收来自料斗块406的原材料。筒体410可以包括筒体轴环410D，当料斗块406与筒体410组装时，筒体轴环410D用作止挡器。

料斗块406可以联接到筒体410的端部段410C。料斗块406可以包括顶部开口416，所述顶部开口416具有倾斜侧壁以用于将材料通过限定在端部段410C中的入口426进给到筒体410中。料斗块406可以包括中空的圆筒形部分420以滑动到筒体端部段410C上，并且料斗块406可以抵靠筒体轴环410D放置，所述筒体轴环410D可以例如使用紧固件被附装至料斗块406，所述紧固件插入形成在料斗块406中的孔419中。料斗块406可以通过使诸如循环水或其它冷却化合物的冷却流体循环通过通道418来冷却。

如图5中所示，阶梯状挤压螺杆502可以具有恒定的根部直径506，并且可以包括具有第一螺棱高度502A的第一段508A和具有第二螺棱高度502B的第二段508B。例如，阶梯状挤压螺杆502可以包括沿着螺杆502的长度具有较小螺棱高度502A的第一螺杆段508A，在该处原材料被加热和熔融。从较大螺棱高度到较小螺棱高度的变化会增大流入模具中的材料流动，使得泵送效率增大。阶梯状挤压螺杆502可以包括在料斗附近的较大螺棱高度502B的第二段508B，在该处原材料被抽入筒体中。螺杆的较大螺棱高度502B可以高效地将材料从料斗进给到筒体中，使得材料更容易地进给到筒体中。

泵送效率可以随螺杆形状或几何形状变化。例如，螺杆600A可以包括具有基本竖直的侧壁的螺棱或螺纹，并且螺杆600A可以被称为锋利的螺杆。螺杆600A的螺棱的侧壁可以以较小角度602远离螺杆600A的根部延伸，如图6A中所示。较小角度602可以使得更容易将材料从料斗进给到筒体中，例如，薄片状样本。参照图6B，螺杆600B可以包括与图6A中的螺杆600A的螺棱相比具有较不竖直的侧壁的螺棱或螺纹，并且螺杆600B可以被称为较不锋利的螺杆。螺杆600B的螺棱的侧壁可以以比螺杆600A的角度602大的较大角度604远离螺杆600B的根部延伸。螺杆600B的较大角度604可以提供包括冷材料和热材料在内的材料的良好混合。螺杆可以包括在喷嘴附近的如图6B中所示的较不锋利的几何形状的第一部分和在料斗(未示出)附近的如图6A中所示的锋利的几何形状的第二部分。在某些实施例中，定位在料斗附近的螺杆螺棱会比定位在喷嘴附近的螺杆螺棱更为竖直(例如，相对于根部直径更为垂直)。例如，挤压螺杆可以具有：在料斗附近的更竖直的螺棱几何形状，用以接收来自料斗的丸粒状材料和高效地将丸粒拖入挤压筒体中；在温度过渡区域中的成角度的浅薄螺棱几何形状，用以将冷材料和热材料混合在一起；以及另一个螺棱几何形状变化，用以沿着螺杆的朝向喷嘴的最终长度混合和泵送材料。

螺杆可以包括沿着其长度变化的螺距(例如，多个不同的螺距)以提供沿着其长度的不同的泵送和混合特性。例如，依据模塑应用，螺杆可以被设计有较小的螺距、较大的螺距或螺距的组合。沿着螺杆的长度的螺距变化可以是渐变的或渐进的或是突然的。例如，螺杆螺棱的螺距可以从料斗到喷嘴沿着螺杆的长度逐渐地变化(例如，增大)。另外地或可替代地，螺杆可以包括沿着其长度限定的多个段，并且这些段可以具有相对于彼此不同的螺距。例如，挤压螺杆可以具有：较大的螺距，用以接收来自料斗的丸粒状材料和高效地将丸粒拖入挤压筒体中；较小的螺杆螺距，用以将冷材料和热材料混合在一起；以及甚至更小的螺距，用以沿着螺杆的长度朝向喷嘴泵送熔融材料。参照图5，螺杆502的第一段508A可以包括在相邻的螺杆螺棱之间的第一螺距，并且螺杆502的第二段508B可以包括在相邻的螺杆螺棱之间的与第一螺距不同的第二螺距。在某些实施例中，第二段508B的第二螺距可以大于第一段508A的第一螺距，这是因为第二段508B可以将丸粒状材料从料斗朝向喷嘴泵送并且第一段508A可以将熔融材料朝向喷嘴泵送。

图7是示出根据本公开的实施例的用于模塑零件的步骤的流程图。在操作702处，方法700开始于打开一个或多个加热器以熔融筒体内的材料。在操作706处，模具可以通过施加压力被夹紧。

方法700可以包括从螺杆后方去除支撑。挤压可以从挤压螺杆的初始旋转开始，这可以促使螺杆相对于筒体轴向地运动或者促使筒体相对于螺杆初始轴向运动以打开喷嘴。在操作710处，挤压可以继续进行螺杆旋转以将熔融材料泵入模具中，直到模具被填充为止。在将材料泵入模具中期间，挤压螺杆可以不进行轴向运动。在填充模腔之后，会需要一段保持时间来保持抵抗模具中的材料的挤压压力。例如，模塑系统200、300可以旋转挤压螺杆202、302以对模具中的材料施加动载荷来维持期望的零件密度。螺杆202、302可以相对于筒体210、310轴向地运动以选择性地打开和关闭喷嘴208、308来分别容许或阻止材料流入模腔中。随着模具中的材料开始冷却，模塑系统200、300可以打开喷嘴208、308并且旋转螺杆202、302以重新装压模具，由此随着模具中的材料冷却而补偿零件收缩。例如，由于防止产生冷料的螺杆尖端212、312和喷嘴208、308的匹配的几何形状以及模塑系统200、300的按需挤压能力，所以实现动态地重新装压模具的能力。通过维持模具中的材料上的期望的压力，模塑系统200、300可以确保一致的零件密度，并且可以消除由传统的注射模塑系统100所经历的常见缺陷，例如，零件收缩和表面缩痕。

在操作714处，方法700还可以包括使挤压螺杆反向旋转以对筒体减压和破坏材料的非牛顿作用。反转减压循环可以破坏筒体中的压力积聚。减压循环可以消除任何迟滞现象，并且可以在挤压开始时将模塑系统重置为低马达扭矩需求。减压循环可以减轻机架的任何部件中的应变。材料的非牛顿作用会导致材料吸收直接的力和向外推压筒体壁，这会增大对于使材料沿着其计划路径运动所需的力。非牛顿作用可以通过使挤压螺杆反向旋转而被破坏，这可以允许在较低注射压力下连续挤压材料，所述较低注射压力可以是约500psi至约1500psi。

在操作718处，方法700还可以包括通过释放压力来松开模具。然后，可以从模具去除模塑零件。对于每个模塑循环而言，挤压螺杆可以旋转以相对于筒体向后运动，或者筒体可以相对于螺杆向前运动以打开喷嘴并且使塑料向前运动以填充模具。然后，螺杆可以反向旋转以相对于筒体向前运动，或者筒体可以相对于螺杆向后运动以关闭喷嘴。

上述的模塑操作与传统的注射模塑系统100(参见图1)的操作不同。本模塑系统不像传统的注射模塑系统100那样包括回收挤压阶段和注射循环。再次参照图1，传统的模塑处理开始于旋转挤压螺杆102以搅动塑料来产生剪切热，同时将塑料转移到螺杆102的前端部。在回收挤压阶段期间，塑料向前运动并且挤压螺杆102被允许向后运动了预选的距离，除了螺杆直径以外，所述预选的距离也影响丸粒尺寸。在回收挤压阶段之后开始注射循环。通过注射缸体138将较大的力施加到挤压螺杆102的后部以推进挤压螺杆102，所述挤压螺杆102驱逐冷料并且排泄出注射区112中的塑料。

低压模塑操作

模塑系统200、300、400可以以比传统的注射模塑系统100低得多的注射力来操作。例如，模塑系统200、300、400可以产生与模腔中的压力相同的压力或比模腔中的压力略高的注射压力，例如，比模腔中的压力高5％至10％的注射压力，所述模腔中的压力可以是在从500psi至1500psi的范围内。相比之下，传统的注射模塑系统100会需要20000psi至30000psi的注射压力以向模腔提供500psi至1500psi的相同压力。由于较低的注射压力，对于模塑系统的总功率需求会是例如在110伏或208伏单相电源下的0.5千瓦时至3千瓦时。相比之下，传统的注射模塑系统100需要在220伏或440伏三相电源下的6千瓦时至12千瓦时。

较低的注射压力可以降低模具所需的夹紧压力。例如，夹紧压力可以比模腔中所需的压力高约10％。由于较低的夹紧压力，模具可以由较低成本的材料形成，所述较低成本的材料例如是铝而非用于传统的模具的钢。较低的注射和夹紧压力可以减小机器尺寸，这可以降低机器成本和操作成本。模塑系统可以比传统的注射模塑系统100小得多。另外，在较低压力下的挤压可以产生具有一致的密度的更均匀的模塑零件，这可以减少部件翘曲和改进产品质量。模塑系统可以包括用于模具的低压夹紧系统，其可以减少由于来自传统的注射模塑系统的较高夹紧压力而对工具造成的损坏。

在某些实施例中，模塑机可以包括夹紧系统，所述夹紧系统包括前部通路(access)或穿梭台(为了方便起见而非意图限制，在下文中为“穿梭台”)。穿梭台可以与竖直夹紧结构相关联地使用，并且可以便于操作者接近模具的下半部。穿梭台可以便于操作者在夹紧区域之外接近模具，这可以当插入件模塑和包覆模塑时提供优点。与传统的注射模塑系统的穿梭台的横向运动形成对照，穿梭台可以沿着模塑机的轴向方向运动。穿梭台可以为操作者提供开放式的时间量来检查模塑零件、为模具重新加载多个插入件、去除零件或其它功能。

该穿梭台可以提供超过通常在传统的注射模塑系统上使用的左右穿梭台的一个或多个优点。在传统的注射模塑系统上使用的左右穿梭台需要制造两个独立的下半模。一旦完成循环并且填充第一下半模，则夹紧压力机打开，并且左右穿梭台沿着横向方向运动以将第一下半模从加压区域去除和将第二下半模从相反的横向方向拖入公共穿梭床上的夹紧区域中。穿梭台的这种左右运动需要操作者(或自动取放设备)围绕机器左右运动以卸载成品零件和重新加载相应的第一下半模或第二下半模来制备下一个注射循环。由于传统的注射模塑系统需要对固定顺序的循环连续地操作来使用摩擦压力制备材料，所以需要这种横向运动。

前部通路穿梭台可以允许操作者以更大的容易性、灵活性、安全性和/或可见性接近模具。参照图8A和图8B，模塑机800可以包括模塑系统801(例如，图2A至图4B中所示的模塑系统200、300、400)和竖直夹紧系统802。夹紧系统802可以包括穿梭台803，其可以从竖直夹紧系统802的夹紧区域804中被抽出并且可以被重新插回到夹紧区域804中，所述夹紧区域804受例如正被模塑(例如，插入或包覆模塑)的零件的需求和速率影响，而不受模塑机800的材料加工(熔融)要求影响。操作者工作台和操作者活动可以占用更小的空间并且以更安全的方式进行，这是因为例如操作者可以保持在一个站处并且在机器保持在闲置状态中的同时与模具协调。穿梭台803可以支撑单个下半模，并且因此可以适应工具成本和自动取放设备中的降低的资本支出。

仍然参照图8A和图8B，穿梭台803可以在模塑系统800的轴向端部处是可接近的并且可以沿着模塑机800的轴向方向滑动。穿梭台803可以是可在收回位置与延伸位置之间滑动的，在所述收回位置处穿梭台803被基本定位在夹紧区域804中(参见图8A)，在所述延伸位置处穿梭台803被基本从夹紧区域804去除(参见图8B)。当处于收回位置中时，穿梭台803可以将下半模808定位在夹紧区域804中以用于与上半模810啮合来限定用于从喷嘴822(例如，图2A至图4B中的喷嘴208、308、408)接收熔融材料的模腔。如图8A中所示，当处于收回位置中时，穿梭台803可以将下半模808定位成与模塑系统801的喷嘴822接合。当处于延伸位置中时，穿梭台803可以将下半模808从夹紧区域804去除以向操作者提供通向下半模808的通路。如图8B中所示，当处于延伸位置中时，穿梭台803可以将下半模808与模塑系统801的喷嘴822分离。如图8A和图8B中所示，喷嘴822可以联接到模塑系统801的筒体824(例如，图2A至图4B中的筒体210、310、410)。

继续参照图8A和图8B，穿梭台803可以是可沿着模塑系统801(例如，筒体824)的纵向轴线815运动的。穿梭台803可以可滑动地联接到模塑机800的基本水平的压板812，用于沿着纵向轴线815运动。穿梭台803可以可滑动地安装到穿梭基座814上，所述穿梭基座814可以被固定地附装至压板812。穿梭基座814可以限制穿梭台803相对于压板812横向地运动，并且可以充当沿着纵向轴线815引导穿梭台803的轨道。穿梭台803的运动可以由模塑机800的操作者控制。例如，模塑机800可以包括控制接口(例如，按钮)，其控制穿梭台803的运动。控制接口可以允许操作者将穿梭台803滑动到夹紧区域804中以用于模塑进出夹紧区域804的零件来用于接近下半模808和/或其中接收的零件。

穿梭台803可以包括用于支撑下半模808的基本平坦的上表面816。上表面816的尺寸可以被设定为支撑不同尺寸的半模，并且可以被定位在模塑机800的竖直系杆818之间。上半模810可以被附装至模塑机800的基本水平的压板820。上压板820可以是可沿着系杆818在竖直方向上朝向和远离下压板818运动的，以便分别啮合和分离下半模808和上半模810。

进一步参照图8A和图8B，为了模塑零件，可运动压板820可以沿着竖直系杆818运动，直到上半模810接合下半模808为止。足够的夹紧压力可以被施加到半模808、810以密封半模808、810之间的界面。一旦半模808、810彼此被充分地接合，模塑系统801可以将熔融材料挤压到由半模808、810所限定的模腔中，直到模腔被填充为止。模塑机800可以监测指示模腔中的压力的参数(例如，通过放置在模腔内的压力变换器、放置在模塑系统801的筒体内的压力变换器、测量模塑系统801的螺杆扭矩的扭矩传感器、测量模塑机800的框架的应变的应变计或其它压力指示参数)，并且如果检测到压力损失，则可以将额外的材料挤压到模腔中以维持模腔中的期望的压力并且获得期望的零件密度。期望的压力可以基于各种模塑特性(例如，由零件设计者推荐的零件密度)来确定，并且期望的压力可以包括在一范围内的可接受的压力。在模腔中已经维持期望的压力长达预定的时间以允许模腔中的熔融材料充分地冷却之后，喷嘴(例如，图2A至图4B中的喷嘴208、308、408)可以(例如，通过图2A至图3C中的螺杆尖端212、312)关闭，并且上压板820可以沿着系杆818在竖直方向上运动以分离下半模808和上半模810。在分离半模808、810期间或之后，穿梭台803可以沿着模塑系统801的轴向方向815滑动以使下半模808远离夹紧区域804运动，以便向操作者提供通路来检查在下半模808的模腔中剩余的模塑零件。穿梭台803可以沿着基本水平的轴线815从与筒体824(例如，图2A至图4B中的筒体210、310、410)的端部相邻的模塑位置滑动到与筒体824的端部轴向地间隔的接近位置。

较高程度的注射力控制、模具设计灵活性和机器设计灵活性允许对于生产分立的(discreet)塑料零件和插入模塑零件的注射模塑而言有更宽范围的可能性，其中，分立的部件或组件被放置到注射模具中以在模塑处理中将塑料添加到它们。

在某些实施例中，单个模塑机可以包括多个ETF模塑系统(例如，图2A至图4B中的模塑系统200、300、400)，其可以填充多个膜腔的模具(例如，多个类似或不类似的模腔)或来自多个浇口的较大模腔。可以包含在单个模塑构型或机器中的模塑系统的数量会是无限制的。模塑系统的定位不限于共用的平面或传统的位置，并且每个模塑系统都可以被安装、悬挂、悬置等以适应零件或模具的具体浇注要求。模塑系统可以具有类似或不类似的尺寸和螺杆设计以适应模具或材料对其相应的输出的需求。模塑系统可以连接到共用的材料源、材料源的分组或独立的材料源以适应模具对其相应的输出的需求。模塑系统可以作为共用的组、分组被控制或独立地被控制以执行其相应的功能和适应模具对其相应的输出的需求。模塑系统可以作为组、分组被协调或独立地被协调以同步由中央或主微处理器所控制的机器功能。模塑系统可以具有类似或不类似的加热和绝缘构型以适应模具或材料对其相应的输出的需求。模塑系统可以具有类似或不类似的输出反馈方法和源以适应模具对其相应的输出的需求。

图9是示出根据本公开的实施例的包括多个模塑系统902的模塑机900的简图。模塑系统900可以包括四个单独的模塑系统902(为了方便起见而非意图限制，在下文中为“挤压机”)，所述四个单独的模塑系统中的每个都可以包括子组件904(所述子组件中的每个都可以包括用于相应的挤压机902的控制器)和相对应的入口906，所述入口906连接到一个或多个料斗以从料斗接收材料。挤压机902可以通过重力、真空、螺旋钻或其它措施进给到单独的进给管或入口906。在某些实施例中，入口906可以连接到单个共用的料斗。例如，单个料斗可以接受诸如塑料丸粒的材料，并且可以使用一系列进给管或入口将塑料丸粒运输到各个挤压机902以允许它们在机器900内独立地发挥功能。在某些实施例中，入口906可以连接到一系列独立的料斗，并且具有共同的性质但不同的颜色的材料或具有不同的性质的材料可以在共用的机器循环中被模塑。由于每个挤压机902都彼此独立地发挥功能和被控制，所以可以在共同的循环中适应具有不同的尺寸和材料类型的零件。每个挤压机902都可以被独立地操作，但是被协调以作为协调系统保证高效模塑。

参照图9，单个模塑机900可以包括多个挤压机902以填充具有多个模腔(例如，参见图12)或单个模腔(例如，参见图13)的模具。挤压机902可以挤压相同或不同的材料。各个挤压机902可以联接到具有多个浇口的单个模具(例如，参见图13)以填充模具的部分。因为例如挤压机902中的树脂材料可以被制备以用于在静态状态中借助挤压机902模塑，该组合会是期望的。每个挤压机902都可以被独立地控制。每个挤压机902都可以向其相应的控制器提供单独的反馈。每个挤压机902都可以包括来自直接压力传感器的压力感测、联接到相应的注射系统的马达上的扭矩载荷、由相应的马达所消耗的电量、模塑系统的框架上的应变计或其它压力感测参数。每个挤压机902都可以布置为闭环系统并且可以被单独地控制。中央或主微处理器可以处理从挤压机902接收的数据，并且控制每个挤压机902，以便一旦达到目标压力就单独地或共同地停止材料流动。中央或主微处理器可以处理从各个挤压机902接收的数据，以便依次地、同时地或以其它方式促动各个挤压机902来提供渐进功能。挤压模塑系统900可以是闭环系统，其特征在于允许使用挤压机902的任何组合的、传感器限定的基于输出的处理。组合的系统可以允许用于模塑具有一致的零件密度的较大零件，这可以促使模塑零件具有准确的和一致的尺寸，并且可以减少翘曲的塑料零件。模塑系统900可以比传统的注射模塑系统100更高效，所述传统的注射模塑系统100将塑料从单个喷嘴通过多个流道分支输送，每个分支都导致需要明显更高的初始注射力的压力损失。传统的注射模塑系统100的较高注射力在提供非均匀的塑料温度和粘度的同时需要更多的动力和更大规模的机器以及更高的操作成本。

参照图9，单个模塑机900可以利用两个或更多个独立操作的挤压机902从两个或更多个模腔生产具有类似或不类似的几何形状、材料类型或颜色的各个模塑零件，所述两个或更多个独立操作的挤压机902各个对准到模具内的每个独立的模腔。每个挤压机902都可以被独立地控制。当用于常见的几何形状和材料类型的零件时，每个挤压机902都可以向其相应的控制器提供单独的反馈以确保模具的每个模腔中的均匀性并且提供准确的零件密度和产品质量。当用于不类似的几何形状或材料类型的零件时，每个挤压机902都可以向其相应的控制器提供单独的反馈以确保对每个独立的模腔实现不同的要求。每个挤压机902都可以具有来自直接压力传感器的压力感测、联接到相应的注射系统的马达上的扭矩载荷、由相应的马达所消耗的电量或其它压力感测参数。每个挤压机902都可以被布置为用于每个相应的模腔的闭环系统，所述闭环系统从单独的模腔收集与该单独的模腔有关的数据，并且每个挤压机902都可以被单独地控制。中央或主微处理器可以处理从注射系统902接收的数据，并且可以基于从各个注射系统902接收的数据各个地停止材料流动并且共同地打开和关闭模具。

模塑机900可以是高效的、紧凑的和自包含的组件，其配合到较小的占用面积中，允许各个挤压机902彼此紧密地被使用。模塑机900可以是闭环系统，其特征在于允许使用挤压机902的任何组合的、传感器限定的基于输出的处理。组合的挤压机902可以允许用于模塑具有一致的零件密度和均匀的重量的各个零件，这可以促使单独的但共用的模塑零件具有准确的且一致的尺寸，并且可以提高当用在高度自动化的组件操作中时的性能。挤压机902可以允许用于模塑具有不同的材料、密度和重量要求的全异的零件，所述全异的零件可以是离散的项目或可以被用在共用的组件中以提高组件操作的效率或通过横跨多个不类似的零件分摊工具成本来降低零件成本。模塑机900可以比传统的注射模塑系统100更高效，所述传统的注射模塑系统100将塑料从单个喷嘴通过多个流道分支输送，每个分支都导致需要明显更高的初始注射力的压力损失。传统的注射模塑系统100的较高注射力在提供非均匀的塑料温度和粘度而导致不一致的各个零件均匀性的同时需要更多的动力和更大规模的机器以及更高的操作成本。

模塑机900可以包括框架，所述框架包括竖直压板908A至908C和在每个压板908A至908C的四个拐角处的水平杆910A至910D。压板908A至908C可以由穿过压板908A至908C中的孔的水平杆910A至910D连接。竖直压板908A至908C可以是彼此基本平行的，并且可以沿着可以是彼此基本平行的水平杆910A至910D间隔。模具可以被放置在压板908A与压板908B之间。压板908B的位置可以是可沿着杆910A至910D调节的，以适应具有特定尺寸的模具。通过将杆910A至910D在杆910A至910D的两个相对的端部上紧固到压板908A和908C上，可以组装框架。

参照图10，模塑机1000可以包括联接到歧管1004的多个挤压机902。歧管1004可以将挤压机902相对于彼此支撑并且可以被联接到料斗1008。料斗1008可以被放置在歧管1004的顶部上，以便于将模塑材料(例如，冷丸粒)分配到各个挤压机902。每个挤压机902都可以包括独立的驱动系统(例如，马达)和独立的控制器以操作相应的挤压机902。每个挤压机902都可以包括螺杆(例如，图2A至图5中的螺杆202、302、402、502)，其可旋转地定位在筒体1012(例如，图2A至图5中的筒体210、310、410)内。每个挤压机902都可以包括一个或多个加热器，其可以包括外部加热器1016(例如，图2A至图2C中的带式加热器214和/或图3A至图3C中的感应加热线圈340)和/或内部加热器(例如，图2B中的电阻加热器225和/或图3A至图3C中的插入件325)。每个挤压机902都可以经由容纳在歧管1004中的推力轴承联接到歧管1004。每个挤压机902都可以包括独立的阀门浇口喷嘴1020(例如，图2A至图4B中的喷嘴208、308、408)，用于控制诸如塑料的树脂材料流入与喷嘴1020相关联的模腔中。

参照图11，原材料(例如，冷塑料丸粒)可以被加载到料斗1008中。原材料可以从料斗1008通过限定在歧管1004中的流动路径1024流到各个挤压机902。原材料可以通过入口端口(例如，图2B和图2C中所示的筒体入口226)进入挤压机902。原材料可以通过重力从料斗1008通过歧管1004进给到每个挤压机902中。流动路径1024可以包括从料斗1008向下延伸至歧管1004的上部分的单个通道或喉部1028。喉部1028可以分成一个或多个分支1032，其中流动路径1024的每个分支1032都与单独的挤压机902的相应的入口端口流体连通。流动路径1024可以依据挤压机902相对于歧管1004的布置和取向而包括不同的布置。挤压机902可以彼此基本平行地且与歧管1004基本垂直地取向，如图10和图11中所示，或者挤压机902可以依据相关联的模具的构型而彼此不平行地和/或与歧管1004不垂直地取向。挤压机902可以布置在矩阵中，其中挤压机902形成挤压机的竖直列和水平行，或者挤压机902可以依据相关联的模具的构型而布置在非矩阵的布置中。

挤压机902可以将材料挤压到半模的同一个模腔中或半模的不同的模腔中。参照图12，模塑机1000包括限定多个模腔1040的半模1036。每个挤压机902都经由模具浇口1044与半模1036的不同的模腔1040流体连通。每个挤压机902都可以从料斗1008接收原材料、熔融原材料并且继而将材料挤压到相应的模腔1040中，所述模腔1040可以如图12中所示具有彼此类似的几何形状或具有不类似的几何形状。每个挤压机902都可以包括监测相应的模腔1040中的压力的独立的控制器，并且一旦在相应的模腔1040中达到期望的压力，控制器可以停止从相应的挤压机902挤压。在半模1036中的所有模腔1040达到它们所需的压力之后，主控制器可以释放施加到相应的半模的夹紧压力，并且可以分离半模以释放模塑零件。

参照图13，模塑机1000包括限定单个模腔1056的半模1052。每个挤压机902都经由单独的模具浇口1060与半模1052的同一个模腔1056流体连通。每个挤压机902都可以从料斗1008接收原材料、熔融原材料并且继而将材料挤压到同一个模腔1056中。每个挤压机902都可以包括独立的控制器，所述独立的控制器监测在相应的挤压机902的模具浇口1060周围的区域中的压力，并且一旦在模腔1056的相应部分中达到期望的压力，该控制器可以停止从相应的挤压机902挤压。在所有挤压机902达到它们所需的压力之后，主控制器可以释放施加到相应的半模的夹紧压力，并且可以分离半模以释放模塑零件。在某些实施例中，主控制器可以基于与模腔1056相关联的一个或多个压力来控制独立的挤压机902。挤压机902可以一起工作以填充模腔1056，并且可以获得更一致的零件密度，从而提供更大的尺寸稳定性。

模塑材料

在模塑系统中使用的静态发热和传导会对树脂的材料或性质不敏感，包括但不限于，树脂等级、纯度、均匀性和熔体流动指数，等等。例如，模塑系统会能够模塑：任何热塑性材料，例如，共同融合/混合的消费后的再生塑料，来自不同的塑料分类或化学族系的具有不同的熔体流动指数的树脂的混合物，基于生物的材料，所述基于生物的材料中的每种材料都难以用传统的注射模塑系统模塑。在另一个示例中，包含两种或更多种不同的树脂丸粒的混合物可以被混合以模塑零件。多种塑料会具有不同的处理特性，例如，熔体流动指数、熔融温度或玻璃化转变温度，但是这些材料的共同融合不会给模塑系统带来任何问题。再生塑料可以包括，但不限于，聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚砜(PS)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚醚酰亚胺(PEI)、丙烯酸(PMMA)，等等。

模塑系统会能够模塑比由传统的注射模塑机可以处理的塑料具有明显更高的纤维含量或矿物填料的增强的塑料。一般来说，由于传统的注射模塑系统100依赖于基于按体积计70％或更多的石油基化合物的树脂的剪切发热，因此传统的注射模塑系统100难以模塑用按体积计50％的玻璃纤维或更多的玻璃纤维增强的塑料。通过在本模塑系统中使用静态发热，熔体会不依赖于任何石油基树脂含量。例如，增强的塑料可以包含超过按体积计50％的玻璃纤维、纤维素纤维、矿物聚集体或碳纤维。

由于静态热传导，本发明的模塑系统与传统的注射模塑系统不同而会较不易受剪切劣化的影响。静态发热可以提供准确的温度控制，这会有助于避免材料过热。挤压螺杆的尺寸可以通过改变螺杆长度和螺杆根部直径来设定以控制停留时间而避免或减少热降解。

本发明的模塑注射系统可以用于模塑对剪切降解敏感的、温度和压力敏感的生物基树脂或塑料。生物基树脂包括纤维素材料、植物淀粉树脂和糖基树脂，其可以用于诸如医学植入物的产品，包括但不限于骨螺丝、骨替代物、支架，等等。本发明的模塑系统也可以用于温度和压力/剪切敏感的金属注射模塑(MIM)。MIM原料会对温度、停留时间和剪切压力敏感，如同生物基树脂一样。本发明的模塑系统可以模塑具有高达按体积分数计80％的不锈钢或其它金属的聚合物。本发明的模塑系统可以用于注射食物糊状物，其可以被挤压到被加热到烘烤温度的模具中以形成具有期望形状的食物产品。模塑材料可以包括但不限于，无定形热塑性塑料、结晶和半结晶热塑性塑料、原生树脂、纤维增强塑料、回收热塑性塑料、后工业化回收树脂、消费后回收树脂、混合和融合热塑性树脂、有机树脂、有机食品化合物、碳水化合物基树脂、糖基化合物、明胶/丙二醇化合物、淀粉基化合物和金属注射模塑(MIM)原料。

已经描述了若干实施例，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神的情况下，可以使用各种修改方案、可替代构型和等同物。另外地，为了避免不必要地模糊本发明，还没有描述许多公知的处理和元件。因此，以上描述不应被视为限制本发明的范围。所公开的所有特征可以被单独地使用或以彼此的各种组合使用。

本领域的技术人员将认识到，目前公开的实施例以示例而非限制的方式教导。因此，在上述说明书中包含的或在附图中所示的内容应当被解释为说明性的而非以限制性的意义来解释。以下权利要求书旨在涵盖在此描述的所有通用的和具体的特征，以及本发明的方法和系统的范围的所有陈述在语言上可以说落在其间。

Claims (25)

1.一种模塑零件的方法，其包括：

旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中而用所述熔融材料填充所述模腔；

在用所述熔融材料填充所述模腔并且所述模腔达到期望压力时停止所述螺杆的旋转；

监测指示所述模腔中的压力的参数；

在停止所述螺杆的旋转的步骤被执行之后，响应于指示所述模腔中的压力从所述期望压力下降的参数，进一步旋转所述螺杆并且将额外的熔融材料挤压到所述模腔中，从而由所述熔融材料和所述额外的熔融材料模塑所述零件，其中随着所述模腔中的所述熔融材料开始冷却，所述额外的熔融材料被挤压到所述模腔中以补偿所述熔融材料的收缩；以及

重复以下步骤：(i)停止所述螺杆的旋转和(ii)进一步旋转所述螺杆，以提供抵抗所述模腔中的所述熔融材料的动载荷并且维持所述期望压力。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在停止所述螺杆的旋转之后关闭所述喷嘴孔口；以及

在进一步旋转所述螺杆之前打开所述喷嘴孔口。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，关闭所述喷嘴孔口包括将所述螺杆的尖端插入所述喷嘴孔口中以从所述喷嘴孔口位移基本全部的熔融材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，关闭所述喷嘴孔口还包括将所述螺杆的尖端与喷嘴的包围所述喷嘴孔口的部分接合以使熔融材料远离所述喷嘴位移。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，关闭所述喷嘴孔口包括使所述螺杆反向旋转。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，使所述螺杆反向旋转进一步包括使所述螺杆相对于所述筒体轴向地运动以关闭所述喷嘴孔口。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，打开所述喷嘴孔口包括使所述螺杆的尖端从所述喷嘴孔口运动出来。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，打开所述喷嘴孔口包括沿着促使所述熔融材料挤压的方向旋转所述螺杆。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，沿着促使所述熔融材料挤压的方向旋转所述螺杆发生在所述螺杆相对于所述筒体轴向地运动以打开所述喷嘴孔口期间。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，旋转所述螺杆包括使所述螺杆旋转预定的转数。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，旋转所述螺杆包括使所述螺杆一直旋转到指示所述模腔中的压力的参数指示所述模腔达到预定的压力为止。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括在停止所述螺杆的旋转之后将所述喷嘴孔口维持在打开状态中。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中：

旋转所述螺杆包括使所述螺杆沿着第一方向旋转第一转数；并且

进一步旋转所述螺杆包括通过使所述螺杆沿着所述第一方向旋转第二转数来执行进一步旋转所述螺杆的步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二转数小于所述第一转数。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括沿着与所述第一方向相反的第二方向旋转所述螺杆并且关闭所述喷嘴孔口。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括在进一步旋转所述螺杆之前沿着所述第一方向另外旋转所述螺杆并且打开所述喷嘴孔口。

17.一种模塑零件的方法，其包括：

旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中；

继续旋转所述螺杆以用所述熔融材料填充所述模腔；

在用所述熔融材料填充所述模腔并且所述熔融材料在所述模腔中到达期望压力时停止所述螺杆的旋转；

在停止所述螺杆的旋转的步骤被执行之后，响应于所述熔融材料在所述模腔中的压力小于所述期望压力，进一步旋转所述螺杆并且将额外的熔融材料挤压到所述模腔中，从而由所述熔融材料和所述额外的熔融材料模塑所述零件，其中随着所述模腔中的所述熔融材料开始冷却，所述额外的熔融材料被挤压到模腔中以补偿所述熔融材料的收缩；以及

重复以下步骤：(i)停止所述螺杆的旋转和(ii)进一步旋转所述螺杆，以便动态地维持所述模腔中的所述期望压力。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：

在停止所述螺杆的旋转之后关闭所述喷嘴孔口；以及

在进一步旋转所述螺杆之前打开所述喷嘴孔口。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，关闭所述喷嘴孔口包括将所述螺杆的尖端插入所述喷嘴孔口中以从所述喷嘴孔口位移基本全部的熔融材料。

20.根据权利要求18中任一项所述的方法，其中，关闭所述喷嘴孔口包括使所述螺杆反向旋转并且使所述螺杆相对于所述筒体轴向地运动以关闭所述喷嘴孔口。

21.根据权利要求17所述的方法，还包括在停止所述螺杆的旋转之后将所述喷嘴孔口维持在打开状态中。

22.一种模塑零件的方法，其包括：

打开喷嘴孔口；

旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过所述喷嘴孔口挤压到模腔中；

继续旋转所述螺杆以用所述熔融材料填充所述模腔；

在用所述熔融材料填充所述模腔并且所述熔融材料在所述模腔中达到期望压力时停止所述螺杆的旋转；

在停止所述螺杆的旋转的步骤被执行之后，响应于所述熔融材料在所述模腔中的压力小于所述期望压力，所述方法还包括：

将所述喷嘴孔口维持在打开状态中；以及

进一步旋转所述螺杆并且将额外的熔融材料挤压到所述模腔中以提供抵抗所述模腔中的所述熔融材料的动载荷并且维持所述模腔中的所述期望压力，从而由所述熔融材料和所述额外的熔融材料模塑所述零件，其中随着所述模腔中的所述熔融材料开始冷却，所述额外的熔融材料被挤压到模腔中以补偿所述熔融材料的收缩。

23.一种模塑零件的方法，其包括：

旋转筒体内的螺杆以将熔融材料通过喷嘴孔口挤压到模腔中；

继续旋转所述螺杆以用所述熔融材料填充所述模腔；

在用所述熔融材料填充所述模腔并且所述模腔达到期望压力时停止所述螺杆的旋转；

在停止所述螺杆的旋转的步骤被执行之后，所述方法还包括：

关闭所述喷嘴孔口；

检测所述模腔中偏离所述期望压力的压力损失；

打开所述喷嘴孔口；以及

通过进一步旋转所述螺杆并且将额外的熔融材料挤压到所述模腔中来抵消所述模腔中的所述压力损失，从而由所述熔融材料和所述额外的熔融材料模塑所述零件，其中随着所述模腔中的所述熔融材料开始冷却，所述额外的熔融材料被挤压到模腔中以补偿所述熔融材料的收缩；以及

重复以下步骤：(i)停止所述螺杆的旋转和(ii)进一步旋转所述螺杆，以提供抵抗所述模腔中的所述熔融材料的动载荷并且维持所述期望压力。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，关闭所述喷嘴孔口包括将所述螺杆的尖端插入所述喷嘴孔口中以从所述喷嘴孔口位移材料。

25.根据权利要求23至24中任一项所述的方法，其中，关闭所述喷嘴孔口包括使所述螺杆反向旋转并且使所述螺杆相对于所述筒体轴向地运动。

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