JP2024512269A - 連続的な塑性変形を生じさせるための処理および／もしくは機械、ならびに／またはそれによって製造される組成物および／もしくは製品 - Google Patents

Abstract

特定の例示的な実施形態は、様々な構造形態で提供される原料の塑性変形を利用することにより、粒状材料を連続的に固化し、新しい合金および/もしくは複合材料を生成し、ならびに/または材料の微細構造を修正および/もしくは精製するための製造方法、処理、機械、および/またはシステムを提供することができる。この処理中に生成される材料は、直接、ならびに/または例えばワイヤ、ロッド、チューブ、シート、プレートおよび/もしくはチャネルなどの形状で加工することができる。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０２１年３月４日に出願された係属中の米国仮特許出願第６３／１５６，４９７号（代理人整理番号１２６０－００３）に対する優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

多種多様な潜在的、実現可能、および／または有用な実施形態が、添付の例示的な図面を参照して、本明細書に提供される特定の例示的な実施形態の非限定的かつ非網羅的な説明を通じて、より容易に理解されるであろう。

機械１０００の例示的な実施形態の斜視図である。 機械１０００の例示的な実施形態の側面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の底面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の上面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図４のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の側面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の斜視図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の側面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１６の詳細Ｄにおける断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１６の詳細Ｄにおける断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１６の詳細Ｄにおける断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の側面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図２０のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の側面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の側面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の底面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の側面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の底面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の側面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の側面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の、図６５のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の側面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の、図６８のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の側面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の、図７１のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の側面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の、図７４のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の側面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の、図７７のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の側面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の、図８０のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の斜視図である。 容器１４００の例示的な実施形態の側面図である。 容器１４００の例示的な実施形態の、図８３のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 処理１００００の例示的な実施形態のブロックフロー図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図１２のＳ－Ｓ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の図８６の詳細図である。 機械１０００の例示的な実施形態の側面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図８８のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図８９の特定部分の詳細図である。 機械１０００の例示的な実施形態の斜視図である。 機械１０００の例示的な実施形態の上面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図９２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の上面図であり、第１の時点でのロータ１２００の回転位置を示している。 図９４の機械１０００の例示的な実施形態の上面図であるが、第２の時点でのロータ１２００の回転位置を示している。 機械１０００の例示的な実施形態の、図９４のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の正面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の側面図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図９７のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図９９の特定部分の詳細図である。 機械１０００の例示的な実施形態の、図９８のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 図１０１の特定部分の詳細図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の側面図である。 ロータ１２００の例示的な実施形態の側面図である。 図１０３および／または図１０４の例示的な実施形態のロータ１２００の遠位端図である。

次の表は、番号付きの各図面要素とその説明をリンクしている。

図１～図１０５を参照すると、特定の例示的な実施形態は、様々な構造形態で提供される原料の塑性変形を利用することにより、粒状材料を連続的に固化し、新しい合金および／もしくは複合材料を生成し、ならびに／または材料の微細構造を修正および／もしくは精製するための方法、処理、装置、機械、および／もしくはシステムを提供することができる。この方法で生成された材料は、例えばワイヤ、ロッド、チューブ、シート、プレートおよび／もしくはチャネルなどの形態で直接製造することができ、ならびに／または基板上に直接堆積して三次元構造を作成することができる。特定の例示的な実施形態は、独立して動作することができ、かつ／または摩擦撹拌溶接機、旋盤、フライス盤、および／もしくはボール盤などの少なくとも１つの回転スピンドルおよび／もしくはロータを有する装置で増強することができる。

図１～図６は、機械１０００の例示的な実施形態を示しており、機械１０００は、内部空洞１９００を画定する非回転および／または固定容器１４００に向かって少なくとも１つの原料を供給するように構成されたフィーダ１１２０、１１４０を備えている。少なくとも部分的に空洞１９００内に配置され得るロータ１２００は、容器１４００内に画定された空洞１９００内で、少なくとも１つの原料の連続的な、激しい、および／または塑性変形を引き起こすべく、回転軸Ｒ－Ｒに沿った平行移動を伴って／伴わずに、回転軸Ｒ－Ｒの周りを回転することができる。フィーダ１１２０、１１４０、容器１２００、および／またはロータ１４００は、ベッド１６４０および／またはフレーム１６６０によって支持され得る。フィーダ１１２０、１１４０は、駆動装置および／またはアクチュエータ１１６０によって駆動され得る。

図７～図１１に示すように、非液体形態の可鍛性および／または変形可能な少なくとも１つの材料を含む原料１１２２、１１４２は、駆動装置１３００によって加えられる電力によりロータ１２００が回転および／または平行移動されている間に、空洞１９００内に供給され得る。明確にするために、図７～図１１にはクロスハッチングが示されていないことに留意されたい。

図１２は、一般的なロータ１２００および容器１４００を表し、特に、図１３～図１９の図を規定する断面Ｓ－Ｓを示すために提示されている。原料１１２２、１１４２、撹拌材料１７００、および押出材料１８００を明確にし、強調するために、図１７～図１９は、ロータ１２００または容器１４００のクロスハッチングを示していないことに留意されたい。空洞１９００に入ると、原料１１２２、１１４２は、移動するロータ１２００に接触し、および／または撹拌材料１７００に変形することができる。原料１１２２、１１４２、および／または空洞１９００内に突出する外部アクチュエータ（図９４、図９５、および図９６に見られるように、ロータ１２００に取り付けられるかまたは一体であるロータ突出部１２９８および／または容器１４００に取り付けられるかまたは一体である容器突出部１４９８であり得る）を使用して動作可能な１つ以上のワイパー（このようなワイパーは、空洞１９００内に存在する温度および圧力において、原料の少なくとも１つよりも変形しにくい、および／または変形しない）に入る撹拌材料１７００自体は、ロータ１２００と接触している撹拌材料１７００が、ロータ１２００から、および／またはロータ１２００に沿って、完全にまたは部分的に拭き取り、移動させ、および／または促すことができる。拭き取りは、ロータ１２００上の撹拌材料１７００の蓄積を低減するのに役立ち、そうでなければ、撹拌材料がダイ１５００に向かってほとんどまたは全く進まない可能性がある。ロータ１２００からおよび／またはロータ１２００に沿って撹拌材料１７００を拭き取ることにより、原料１１２２、１１４２を空洞１９００に向かって押すために加えられる力を撹拌材料１７００に伝達することができ、これにより、前進する撹拌材料１７００が非回転ダイ１５００および／または固定ダイ１５００に向かうのを助けることができ、および／または原料１１２２、１１４２および／または撹拌材料１７００に入ることが、より容易におよび／または迅速に塑性変形、固化、分布、および／または微細構造の改変を受けることを可能にし得る。拭き取りの程度は、ロータの１回転当たり、空洞内の撹拌材料の約１％～約９９％の範囲であり得る。

図１７～図１９を参照すると、空洞１９００内において、原料１１２２と、容器１４００の内壁、回転および／または並進するロータ１２００、および／または他の原料と、の間の摩擦接触によって、および／または原料の変形によって熱が発生する可能性がある。このような熱は、空洞１９００内の原料をさらに軟化および／または変形させる可能性がある。ロータ１２００が移動している間に空洞１９００に入る原料１１２２は、撹拌材料１７００とみなされる。ロータ１２００の動きにより、撹拌材料１７００は、非回転および／または固定ダイ１５００および／または容器出口に向かって流れ、および／またはダイ１５００および／または容器出口を通って押し出され、最終的に押出材料１８００として容器１４００から出てくることができる。一般に、図１７～図１９は、撹拌材料１７００の流れの方向を示す。この流れは、直線状であってもよいし、乱流であってもよいし、および／または混沌としていてもよい。

空洞１９００内で、原料の完全な混合を達成することができる。異なる原料および／または充填材および／または強化相が空洞１９００に供給される場合、より硬い相をより柔らかいマトリックス材料内に均一に分布させることができる。変形、混合レベル、撹拌材料の温度、および／または処理時間を制御して、その位置での複合材料の製造および／またはその位置での固体合金化を可能にすることができる。撹拌材料１７００内で達成される変形は、回転速度、ロータの幾何学的形状、容器の幾何学的形状、原料の幾何学的形状、および／または原料の供給速度の関数であり得る。ロータ１２００の回転速度および／または直径および／または長さが増加すると、変形が増加する可能性がある。

図１９に示すように、機械の通常動作中、ロータ１２００と容器１４００との間に半径方向間隙Ｇ_Ｒおよび／または軸方向間隙Ｇ_Ａが存在する可能性があり、そのような各間隙の大きさは、ロータ１２００が回転および／または平行移動するにつれて時間の経過とともに変化する可能性がある。例えば、図１９に示す回転軸Ｒ－Ｒを含む断面内では、軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさは、回転軸Ｒ－Ｒに平行に延びる線分に沿って（および／または回転軸Ｒ－Ｒに平行に延びる線分に沿って、および回転軸Ｒ－Ｒに垂直で重心Ｃ_Ｆと交差する放射状の線から延びる線分に沿って）、原料出口１１２６、１１４６の重心Ｃ_Ｆと重心Ｃ_Ｆにそのとき最も近い点であって、ロータ１２００の収容部分１２６０の外面上に位置する点との間で測定された距離として定義することができる。同様に、同じ断面において、半径方向間隙Ｇ_Ｒの大きさは、回転軸に垂直に延びる線分に沿って、重心Ｃ_Ｆと、ロータ１２００の収容部分１２６０の外面上に位置する重心Ｃ_Ｆにそのとき最も近い点と、の間で測定された距離として定義することができる。別の言い方をすると、軸方向間隙の大きさは、時間の経過とともに連続的に変化する可能性があり、軸方向間隙は、回転軸を含む所定の永久断面内に延びる第１の線に沿って測定され、第１の線は、回転軸に平行に延び、間隙は、（ａ）ロータの外面と、（ｂ）所定の永久断面内に延び、回転軸に垂直で、第１の供給ポートの出口の重心と交差する第２の線との間において所定の永久断面上の第１の線に沿った最短距離である。半径方向間隙の大きさは時間の経過とともに連続的に変化する可能性があり、第２の線に沿って測定された半径方向間隙は、所定の永久断面上で、ロータの外側と第１の線との間の第２の線に沿った最短距離である。さらに別の言い方をすれば、供給ポートの重心とロータとの間の軸方向距離および／または半径方向距離は、時間の経過とともに変化し得る。

ロータ１２００および／または容器１４００の寸法に応じて、図１９のような、その方向が永久的および／または経時的に変化しない断面で見ると、半径方向間隙Ｇ_Ｒおよび／または軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさは、時間の経過とともに変化する可能性がある。半径方向間隙Ｇ_Ｒの大きさは、潜在的に、ロータ１２００の１回転以内からロータ１２００の１００回転以内で、ゼロ（すなわち、ロータ１２００と容器１４００との間の直接接触）から（ロータ１２００が空洞１９００から十分に引き出されていると仮定して）回転軸Ｒ－Ｒに対して垂直に測定され、重心Ｃ_Ｆを通過する半径について、容器１４００の最大半径に等しい距離まで変化し得る。軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさは、潜在的に、ロータ１２００の１回転以内からロータ１２００の１０，０００回転以内まで、空洞１９００内のロータ１２００の収容部分１２６０の１回転に必要な時間の間、ゼロ（すなわち、ロータ１２００と容器１４００との間の直接接触）から（ロータ１２００が空洞１９００から十分に引き出されていると仮定して）容器１４００へのロータ１２００の近位入口からの距離と、重心Ｃ_Ｆを通り、ロータ１２００の収容部分１２６０の回転軸Ｒ－Ｒに平行な線に沿って測定した重心Ｃ_Ｆとの距離に等しい距離まで変化し得る。軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさの変化は、回転軸に平行に延びる線に沿って、容器内面１４２０から遠ざかる接触部分１２２０の最大移動距離、および／または収容部分１２６０の外面と容器内面１４２０との接触によって制限され得る。半径方向間隙Ｇ_Ｒの大きさの変化は、回転軸に垂直に延びる線に沿って測定された、空洞１９００内の容器内面１４２０からの収容部分１２６０の可能な最大距離、および／または収容部分１２６０の外面と容器内面１４２０との接触によって制限され得る。半径方向間隙Ｇ_Ｒおよび／または軸方向間隙Ｇ_Ａを含む任意の間隙の大きさは、定規、隙間ゲージ、ノギス、マイクロメータ、間隙センサ、間隙モニタ、光学または画像間隙ゲージ、レーザースキャナ、静電容量間隙センサ、渦電流間隙センサ、空気または空気圧間隙センサ、産業用コンピュータ断層撮影（ＩＣＴ： ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、および／またはＸ線撮影などを含む、従来の間隙測定装置を用いて測定することができる。

半径方向間隙Ｇ_Ｒ、軸方向間隙Ｇ_Ａ、および／またはダイ出口断面積の大きさが減少すると、撹拌材料１７００の変形が増大する可能性がある。変形は、ひずみおよび／またはひずみ速度に関して測定することができる。ロータ１２００と撹拌材料１７００との間の接触に近い位置では、ひずみは約０．１から約２００の間で変化することができ、および／またはひずみ速度は０．１／秒から１０００／秒の間で変化し得る。ひずみは、様々な場所からの原料の寸法および／または方向の変化を比較することによって、および／または変形前および変形後の原料の粒子の平均アスペクト比を比較することによって、および／または原料の外面に配置されたグリッドパターンおよび／またはマーカー材料などの表面マーキングの測定値を比較することによって測定することができ、寸法および／または方向の測定は、周知の測定技術を用いて行われる。同様に、ひずみは、ＡＳＴＭ Ｄ７９０およびＡＳＴＭ Ｅ１３１９－２１などの規格に従って測定することができる。

原料１１２２、１１４２とロータ１２００との間の最初の接触における断面積の減少は、変化した断面積と原料１１２２、１１４２の元の断面積との間の比を計算することによって測定することができる。断面積の変化は、原料の元の断面積と空洞１９００に入る原料の断面積との間の断面積の差である。空洞１９００に入る原料の厚さは、ロータ１２００と容器１４００との間の間隙を測定することによって測定することができる。供給ポート１１２４、１１４４におけるフルサイズの固体原料の断面積の減少率は、次式から算出することができる。

ここで、ＣＳ_{ｆｅｇｄｓｔｏｃｋ}は供給ポートの断面積であり、ｈ_{ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ}は供給ポートの高さであり、ｔ_{ｄｅｆ．ｌａｙｅｒ}は容器１４００とロータ１２００との間の間隙の大きさ（例えば、厚さ）に等しい変形層の厚さである。

原料入口における断面積の減少率は、約１％から約９９％まで変化する。断面積の初期減少は、撹拌材料の下方への移動中にさらに減少させることができる。断面積の最終的な変化は、以下の式を用いて計算することができる。

ここで、ＣＳ_{ｆｅｇｄｓｔｏｃｋ}は供給ポートの断面積、ＣＳ_{ｅｘｔｒｕｄｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ}は押出材料の断面積である。

特定の例示的な実施形態を使用して、様々な原料材料を固めることができるので、最終的な断面積は、最初の原料の断面積よりも大きくなり得る。この場合、断面積の減少率は、上記の断面積減少率の計算式に基づいてマイナスとなる可能性がある。

空洞１９００内の混合レベルは、回転速度を上げることによって、ならびに／または処理された材料がダイ１５００を出る前に局所的な材料の流れを促進するロータ機構および／もしくは容器機構を提供することによって高めることができる。様々な例示的な実施形態において、混合のレベルは、均一性について押出材料１８００の微細構造（例えば、結晶、粒子、相、二次粒子、強化粒子、分散質、転位、および／または空隙のサイズ、形状、種類、および／または密度など）を研究することによって推測および／または決定することができる。例えば、強化粒子の実質的に均一な分布および／または二次相の均一な分布は、満足のいく混合を意味することができ、および／または機械１０００から形成された押出材料１８００を、他の機械、ツール、および／または処理を介して作成および／または処理された材料から区別することができる。合金元素、相、二次相、および／または強化相の不均一な微細構造および／または非分布および／または凝集は、混合が不十分であることを示し得る。原料の微細構造に関して、押出材料の微細構造に以下の違いが見られる場合、微細構造は十分に変更されていると考えられる。
ａ．ＡＳＴＭ Ｅ１１２－１３、ＡＳＴＭ Ｅ２６２７－１３、および／またはＡＳＴＭ Ｅ１３８２－９７（２０１５）を用いて測定した場合、平均粒径変化が５％以上である、
ｂ．電子顕微鏡画像で測定した平均転位密度変化が５％以上である、および／または
ｃ．ＡＳＴＭ Ｅｌ ２４５－０３を使用して測定された二次相の分布、形状、サイズ、および／または数の変化が５％以上である。

ロータ１２００、容器１４００、および／または押出材料１８００の温度は、１つ以上の熱電対、赤外線サーマルカメラなどの様々な方法を使用して測定することができる。原料１１２２、１１４２、撹拌材料１７００、および／または押出材料１８００の温度は、動作中の任意の時点および／または場所で、原料１１２２、１１４２の融点の最大約０．９５倍であり得る。例えば、アルミニウムを処理する場合、撹拌材料１７００の温度は６２７℃にも達し得る。異なる原料１１２２、１１４２を処理する場合、撹拌材料１７００の温度は、最も高い融点を有する原料の融点の約０．９５倍に達し得る。この場合、１つの原料で発生する温度が初期溶融の開始を引き起こす可能性がある。処理中の少なくとも１つの原料は固体状態のままであり得る。

特定の例示的な実施形態により、原料１１２２、１１４２のうちの少なくとも１つは、容器１４００および／または空洞１９００に入ったほぼ直後にロータ１２００によって塑性変形させることができる。可塑化された原料材料／撹拌材料１７００は、ロータ１２００によって空洞１９００の周りを移動することができ、ロータ１２００によって生成される圧力差および／または供給圧力を利用して、その撹拌材料１７００を下方に押し込むことができる。ロータ１２００によって引き起こされる材料の流れおよび／または圧力および／または供給圧力を押出に利用することができる。押出材料１８００は、組成、密度、形状、微細構造などの特性に関して、時間および／またはその断面積にわたって実質的に連続的におよび／または均一に機械１０００から流れることができる。

ロータ１２００は、非接触部分１２１０および／または接触部分１２２０における直径が約１ｍｍ～約５００ｍｍ、および／または長さが約１ｍｍ～約１０００ｍｍの範囲であり得る。一般に、より小さい直径を有するロータは、より高い回転速度で動作することができ、および／または、より大きな直径を有するロータは、より高いトルク要件を必要とし得る。ロータ１２００のサイズおよび／または材料の選択は、原料材料または材料および／またはその形状に依存し得る。摩擦力は、ロータ１２００の接触面積に、接触時の原料の流動応力および対応する摩擦係数を乗算することによって計算することができる。例えば、１００ｍｍ^２の表面積および０．５の摩擦係数を有するロータ１２００を使用して、処理温度で２０ＭＰａの流動応力を有する原料を処理する場合、摩擦力は約１０００Ｎとなる。ロータ１２００の直径が５ｍｍの場合、トルク要件は５Ｎｍである。同様に、ロータ１２００および／または撹拌材料１７００のサイズに応じて、摩擦力は約０．１ｋＮ～約５０００ｋＮの範囲であり得る。約１００ｍｍ^２未満の表面積を有する原料を処理する場合、多くの場合、トルク要件は、フライス盤、旋盤、ボール盤などの従来の産業用工作機械で利用可能な約１馬力の電気モータによって満たされ得る。機械１０００の特定の例示的な実施形態は、フライス盤、旋盤、ボール盤などの回転スピンドルを有する一般的に入手可能な工作機械上で実施することができる。この場合、ロータ１２００を回転スピンドルに取り付けることができる。独立したスタンドアロン機械１０００は、駆動システムを有する独自のスピンドルを備えることができる。したがって、機械１０００の特定の例示的な実施形態は、独立して動作することができ、かつ／または摩擦撹拌溶接機、ボール盤、旋盤、および／またはフライス盤などの機械と相互動作することができるが、これらに限定されない。

ロータ１２００は、処理の終了時、および／またはロータ１２００が回転している処理中の任意の時点で、空洞１９００から完全に移動および／または平行移動することができるので、ロータ１２００が容器１４００に張り付くおよび／または結合する潜在的な問題を軽減および／または回避することができ、および／またはロータ１２００を容易に洗浄および／または拭き取ることができる。

高温および／または接触力に連続的にさらされることによるロータ１２００および／または容器１４００の過度の摩耗を回避するために、この処理は、ロータ１２００および／または容器１４００に断続的な冷却サイクルを適用することによって実行することができ、これにより、鉄合金、ニッケル合金、コバルト合金などの、高い流動応力および／または高い塑性変形温度を有する原料１１２２、１１４２を処理することができる。処理される原料に応じて、外部手段を介して追加の加熱および／または冷却を容器１４００および／またはロータ１２００に提供することができる。

例えば、これらに限定されないが、固体または粉末のアルミニウム、銅、亜鉛、スズ、鉛、リチウム、マグネシウム、鉄、ニッケル、チタン、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、コバルト、タングステン、金、銀、白金、および／またはそれらの合金、および／または天然鉱物および／または化合物などの非金属材料、炭化ケイ素、炭化ホウ素、アルミナ、炭化タングステン、フライアッシュなどのセラミック微粒子、および／または天然および／または実験室で製造されたカーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト、およびヒドロキシアパタイトなどのような複数の原料の種類および／または形態が、単一または複数の供給ポート１１２４、１１４４を介して容器１４００および／または空洞１９００に供給されてもよい。合金、複合材料、有機物、無機物、ポリマー、および／またはガラスなどの原料も供給することができる。

可鍛性または変形可能な原料を微粒子の形態で固めるために、原料１１２２、１１４２を２つ以上の供給ポート１１２４、１１４４を通して空洞１９００内に押し込んで、供給速度を増加させ、および／または連続運転を維持することができる。特定の例示的な実施形態では、第１の機械の押出材料１８００は、第２の機械１０００への原料１１２２、１１４２として機能し得る。約１０ｎｍ～約１００μｍの範囲の粒径など、精製された微細構造を有する押出材料１８００を製造するために、固体材料および／または粒状材料などの原料を複数の供給ポート１１２４、１１４４を通じて供給することができる。複合材料の製造に使用される特定のモノリシック原料は、単一の供給ポート１１２４を介して一緒に供給することも、複数の供給ポート１１２４、１１４４を介して別々に供給することも、できる。特定の例示的な実施形態を通して、セラミック粒子（単一サイズまたは様々なサイズ）を含む金属マトリックス複合材料（例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、アルミナ、炭化タングステン、フライアッシュなど）は、アルミニウム、銅、リチウム、マグネシウム、鉄、ニッケル、チタン、ニオブ、タンタル、モリブデン、コバルト、および／またはそれらの合金に埋め込むことができ、潜在的に１つ以上の強化フェーズを使用して生成され得る。特定の例示的な実施形態では、変形可能な原料の可鍛性金属合金が、より硬い強化相および／または粒子をその中に均一に埋め込むためのマトリックスとして機能し得る。

複数のタイプの可鍛性または変形可能な原料１１２４、１１４４を同時に供給することができる。それらの互換性に応じて、原料１１２４、１１４４中の元素、例えば、アルミニウム、銅、リチウム、マグネシウム、鉄、ニッケル、チタン、ニオブ、タンタル、モリブデン、コバルト、および／またはそれらの合金は、動作中に部分的または完全に相互に溶解することができ、化学反応によって新しい相を作り出すことができ、および／またはそれらの間の冶金的結合の有無にかかわらず共存することができる。特定の例示的な実施形態は、後処理を伴うおよび／または後処理を伴わない処理の前および／または後に、アルミニウムからの銅および／またはシリコン、鉄からの炭素、および／または新しい相などの溶解元素の沈殿を引き起こすことができるが、これらに限定されない。合金および／またはその微細構造は、不活性雰囲気および／または周囲雰囲気における１つ以上の電場および／または磁場の影響下など、加熱、冷却、および／または塑性変形を伴う後処理を使用してさらに最適化できる。特定の例示的な実施形態では、押出材料１８００は、目的の特性を生成するために、本明細書に開示される方法、および／または鋳造、鍛造、圧延、機械加工、溶接、プレス、焼結、３Ｄ印刷などの任意の他の既存の製造方法を介して再処理され得る。

特定の例示的な実施形態の適用には、以下が含まれる。

限定されないが、引張強度、降伏強度、耐久限界、硬度、耐摩耗性、耐クリープ性、導電性、および／または熱伝導性などの材料特性を向上させるために、例えば、総剪断ひずみ蓄積が０．５を超える激しい塑性変形を使用して、原料１１２４、１１４４の微細構造を微細化する。

単一ステップの連続押出処理において、原料１１２４、１１４４の断面積の最大９９％の縮小を達成する。

複合材料の現場製造を実現するためにセラミックおよび／または金属材料を供給および混合する。

激しい塑性変形の影響の有無にかかわらず、互いに溶解する金属元素を用いた固体合金化を行う。および／または

二元状態図に従って、室温で１％未満など、非常に低い溶解度を有し得る組み合わせである、限定されないが、銅とニオブ、銅とタンタル、銅とタングステン、アルミニウムと鉄などの混ざらない合金元素および／または通常の状況では合金を形成しない元素を使用して固体合金を形成する。原料１１２４、１１４４の流動応力を超える静水圧および／または激しい塑性変形が加えられると、これらの元素は互いに溶解して合金を形成する可能性がある。この概念は、三元合金（３つの元素を含む）系や四元合金（４つの合金元素）系などの複数元素系にも適用できる。いくつかの例示的な合金系では、激しい塑性変形を加えると、固溶性がさらに増加し得る。増加した固溶度を利用して、機械的、電気的、熱的、化学的、および／または電気化学的特性などの特性を設計することができる。

激しい塑性変形および／または制御された再結晶化を使用して、約２ナノメートルから約１００ナノメートルの範囲の粒径を有するナノ構造押出材料１８００、および／または約２ナノメートルから約５００ナノメートルの範囲の粒径を有する超微粒子加工材料を製造する。

反応性原料１１２４、１１４４（これらに限定されないが、アルミニウムとニッケル、アルミニウムと銅、アルミニウムとチタンなど）を使用したその位置での合金化、これらの組み合わせのいずれかは容易に相互作用して発熱反応を引き起こし得る。特定の例示的な実施形態では、これらの原料および／または組み合わせのうちの１つ以上を、各元素の温度をその融点未満に維持することなどにより、反応速度を制御するために溶融することなく処理することができる。この方法を使用して製造された現場での合金押出材料１８００は、熱処理および／または他の後処理技術を使用してさらに強化することができる（この概念は、三元合金（３つの元素を含む）系や四元合金（４つの合金元素）系などの複数元素系にも適用できることに留意されたい）。

機械的に合金化された微粒子、粉末、顆粒、機械加工されたチップ、および／または切り粉などを含む、粒状および／または個々の原料１１２４、１１４４を固化する。

溶接、はんだ付け、ろう付け、付加製造、および／または溶射用途などの原料として機能することができる押出材料１８００を製造する。および／または

押出材料１８００は、基板または以前に堆積された層上に直接堆積される。

特定の例示的な実施形態の実装に利用される装置および／またはツール１０００は、Ｘ軸およびＹ軸の移動なしに、垂直／Ｚ方向に約６インチの作業範囲を有する小型フライス盤に収容することができる。材料供給のための独立した駆動部を備えたスタンドアロンシステム１０００は、その制御システムおよび工具とともに、約０．２５ｍ^３の範囲内に収容することができる。

必要なときにエネルギーを加えたり、熱を発生させたりすることができ、環境への熱損失によるエネルギー損失を最小限に抑えることができる。さらに、処理のエネルギー効率は、原料１１２４、１１４４の固体状態の性質によって高めることができる。

この処理によって生成される熱は、ロータ１２００の周囲の表面領域から放散することができ、および／またはロータ１２００および／または容器１４００の内部冷却通路を介して、および／または外部冷却ジャケットを介して回収することができる。回収したエネルギーはリサイクルできる。

機械１０００の特定の例示的な実施形態は、容器１４００内に画定された空洞１９００内に少なくとも部分的に閉じ込められた回転非消耗ロータ１２００を使用して、押出材料１８００を連続的に押し出すことによって、連続的な激しい塑性変形を利用して、微細構造の微細化、複合材料、固化粒子材料、および／または固体合金を示す押出材料１８００を製造することができる。

ロータ１２００および容器１４００の例示的な配置が示されている図７～図１１に例示的な実施形態が示されている。ロータ１２００は、駆動装置（例えば、電気、油圧、および／または空気圧で駆動されるモータ、ロータリアクチュエータ、リニアアクチュエータ、圧電アクチュエータ、ソレノイドなど）によって駆動されてもよいし、および／または動力付きおよび／または被駆動スピンドルに接続されてもよいし、および／または約１ｒｐｍから約１０，０００ｒｐｍの間で回転するように、および／または回転軸Ｒ－Ｒに平行な方向に、および／または約１ｍｍ／ｈから約１００ｍ／ｈの間の速度で半径方向に並進するようにプログラムされてもよい。ロータ１２００の回転は、入ってくる原料との相対運動を生じ、回転方向に熱および／または変形を生じ得る。ロータ１２００は、必ずしも必要ではないが、略円錐台形状を有することができ、および／または肩部の有無にかかわらず構築することができる。ロータ１２００は、ロータ１２００の１つ以上の外面および／または１つ以上の内面上に１つ以上のフィン、溝、平坦部、スロット、ねじ山、ステップ、こぶ、ボタン、および／または突起などの幾何学的特徴および／または機械的特徴を有するおよび／または規定することができるが、必ずしもそうする必要はない。図１０３～図１０５に示すように、ロータ１２００をその遠位端から回転軸Ｒ－Ｒに沿って見ると、ロータ１２００（例えば、半収容部分１２４０および／または収容部分１２６０）は、遠位端１２８５に対してロータ１２００の近位端に向かって選択された距離だけ位置する、可視近位周囲または光学的突起１２８８を規定し得る。可視近位外周１２８８の長さは、遠位端部分１２８０によって画定される可視遠位外周または光学投影１２８６の長さよりも長くてもよい。言い換えると、遠位端１２８５から回転軸に沿って見ると、ロータ１２００の環状部分１２８９が見えることがあり、その環状部分１２８９は遠位端１２８５に対してロータ１２００の近位端の近くに位置している。この目に見える環状部分１２８９の存在により、たとえ撹拌材料がロータ１２００に付着し、および／またはロータ１２００から拭き取られなかったとしても、例えば、供給ポート出口１１２６から、ロータ１２００の遠位端に向かって、および／またはダイ１５００に向かって、ロータ１２００の回転によって、撹拌材料１８００が動作的に強制され得ることを幾何学的に示すことができる。すなわち、この幾何学的形状は、ロータ１２００が、撹拌材料１７００に、遠位方向に向けられた正味の正の圧力を動作可能に加えるように、近位方向の圧力を加えるために近位端に面した構成要素を有する表面積が存在するよりも、撹拌材料１７００に遠位方向の圧力を加えるために利用可能な、遠位端に面する構成要素を有するより多くの表面積があることを示し得る。

容器１４００は、ロータ１２００の少なくとも収容部分１２６０、ロータ１２００の任意の半収容部分１２４０、少なくとも１つの供給ポート１１２４、１１４４、ダイ１５００、および／または容器出口１４８０を収容するための少なくとも１つの空洞１９００を画定することができる。ダイは、容器１４００の一体部分であってもよいが、必ずしもそうである必要はない。容器１４００は、１つ以上の取り付けブラケットおよび／または取り付け締結具を使用して、取り付けプラットフォームおよび／またはフレーム１６６０に静止および／または堅固に固定することができる。容器１４００は、材料の流れ方向を制御するように構成され得る、１つ以上のフィン、溝、ねじ山、ステップ、こぶ、ボタン、および／または突起などの、空洞に面する特徴および／または外部に面する特徴を有することができるが、必ずしも有する必要はない。任意の供給ポート１１２４、１１４４は、原料が空洞１９００に入る経路となり得、ロータ１２００は、その回転軸の周りおよび／または回転軸に沿ったなど、所定の方向、パターン、および／または経路に回転および／または並進することができる。ロータ１２００のこの動きは、供給ポート出口１１２６、１１４６などにおける、容器１４００とロータ１２００との間の半径方向間隙Ｇ_Ｒおよび／または軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさを動的に変化させることができる。半径方向間隙Ｇ_Ｒおよび／または軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさがロータ１２００の回転時に動的に変化するようにロータ１２００が設計されている場合、平行移動は必要ない。例えば、ロータ１２００が偏心している場合、および／またはその回転軸Ｒ－Ｒの周りのバランスが崩れている場合、および／またはロータ１２００および／または収容部分１２６０が、図３０～図３９に示すような特定の外面特徴を有する場合、半径方向間隙Ｇ_Ｒおよび／または軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさは、回転中に変化し得る。このような間隙の変化は、原料１１２２、１１４２および／または撹拌材料１７００をダイ１５００に向かって推進することができる。より一般的には、原料１１２２、１１４２および／または撹拌材料１７００のそのような動きを生じさせる間隙の変化は、半径方向のぐらつき、半径方向および／または軸方向の成分を有する振動、および／または表面形状などに起因する可能性がある。さらに、駆動装置１３００は、ロータ１２００を、連続的、周期的、制御的、時限的、周期的、非周期的、および／または往復的な方法で、回転方向および／または軸方向に移動させるように構成することができる。ロータ１２００の軸方向の運動は、原料１１２４、１１４４とロータ１２００との間の相互作用によって生成され得る。例えば、原料１１２２、１１４２が空洞１９００に入るとき、原料１１２２、１１４２は、ロータ１２００上の回転機構に断続的に遭遇し、その成分が回転軸に平行に整列し得る周期的な力であって、原料１１２２、１１４２に加えられる可能性がある力、および／またはロータ１２００上の対応する反力に遭遇する。半径方向間隙Ｇ_Ｒおよび／または軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさが増加すると、原料１１２２、１１４２は原料出口１１２６、１１４６を介して空洞１９００に入ることができる。この処理中、原料の流入により、ロータ１２００の外面に付着している撹拌材料と接触および／または完全または部分的に除去される可能性がある。半径方向隙間Ｇ_Ｒおよび／または軸方向隙間Ｇ_Ａの大きさが減少すると、ロータ１２００は、撹拌材料１７００に力を加え、変形し、混合し、固化し、および／またはダイ１５００および／または容器出口１４８０に向かって移動させることができ、および／または空洞１９００への原料１１２２、１１４２の流れを減少および／または遮断することができる。

図７に示すように、フィーダ１１２０は、供給ポート開口部１１２１および／または供給機構１１２３、１１４３を備えることができる。原料１１２２は、供給ポート入口１１２１を通って供給ポート１１２４に入ることができ、および／または供給機構１１２３は、供給ポート１１２４を通って原料１１２２を空洞１９００に向かって移動させ、供給ポート出口１１２６を通って供給ポート１１２４の外に移動させることができる。特定の例示的な実施形態では、供給ポートは任意の断面形状を有することができる。特定の例示的な実施形態では、ロータ１２００の回転軸Ｒ－Ｒに対して垂直に測定した供給ポートは、ロータ１２００の回転範囲および／または最大外半径より狭くてもよい。特定の例示的な実施形態では、供給ポートの寸法は、原料が塑性変形することなくロータ１２００との接触を回避し、および／またはロータ１２００をバイパスする方法、位置、および／または方向で原料が空洞１９００に進入するのを防ぐように選択することができる。非液体状態および／または固体状態の１つ以上の原料を、１つ以上の供給ポートを通じて一緒にまたは個別に供給できる。例えば、これらに限定されないが、粉末、ペレット、チャンク、および／または凝集物などの個別の固体原料、ならびに／またはロッド、ワイヤ、および／もしくは充填物を含むチューブなどの連続固体が、１つ以上の供給ポートを通じて一緒にまたは別々に供給され得る。１つの原料は、室温とその原料の融点の間の温度で可鍛性および／または変形可能である。供給機構は原料の要件に応じて選択可能である。例えば、個別の固体原料の場合、図７、図８、および図１０に示すように、往復ピストン型の供給機構を使用できる。固体原料の連続供給には、図９に示すようなピンチローラ型の供給機構やギア型の機構を使用できる。金属粉末、セラミック粉末、フライアッシュ、切り粉、ペレットなどの原料用には、図１１に示すアルキメデススクリュー／オーガタイプの供給機構、および／またはピストン型の供給機構を個別にまたは組み合わせて使用できる。

ロータ１２００および／または容器１４００は、フィン、溝、スロット、ねじ山、ステップ、こぶ、ボタン、突起、および／または所定の形状などの様々な表面特徴を有することができる。容器１４００、空洞１９００、および／または供給ポート１１２４、１１４４の寸法は、ロータ１２００の寸法に関連し得る。ロータ１２００が回転および／または並進している間に、回転軸Ｒ－Ｒを垂直に切断する所与の水平面内でロータ１２００と容器１４００との間の接触を回避するために、容器１４００の内径は、ロータ１２００の収容部分１２６０の外径よりも約０．１ｍｍ～約１００ｍｍ大きくすることができる。容器１４００の全長は、ロータ１２００全体よりも、および／またはロータ１２００の半収容部分１２４０と収容部分１２６０とを合わせた長さよりも短くても長くてもよい。供給ポートは、ロータ１２００の幅と同じ幅であってもよく、供給ポートの任意の位置においてその幅よりも狭くてもよい。ロータ１２００と容器１４００の内側壁との間の半径方向隙間Ｇ_Ｒの大きさは、軸方向に沿って変化することができ（すなわち、回転軸Ｒ－Ｒを垂直に切断する１つの水平面と別のそのような平面との間で変化することができる）、および／または約０．１ｍｍ～約１００ｍｍの間の値となり得る。

ロータ１２００が容器１４００に接触するほど十分にロータ１２００が容器１４００内に挿入されるとき、半径方向間隙Ｇ_Ｒまたは軸方向間隙Ｇ_Ａの大きさはゼロほど小さくなり得る。ロータ１２００の収容部分１２６０が供給ポート出口１１２６の重心より下にないように、ロータ１２００の十分な量が容器１４００から取り出される場合、半径方向間隙Ｇ_Ｒは、空洞１９００の幅の半分まで成長する可能性があり、容器１４００の内部全体にわたって半径方向に延びることになる。

容器１４００の内部側壁の全体的な角度は、ロータ１２００の回転軸Ｒ－Ｒに対して約０°と約４５°との間であってもよく、および／もしくは変化してもよく、ならびに／または局所的には、ロータ１２００の回転軸Ｒ－Ｒに対して、その軸に沿った任意の点において約０°と約９０°との間であってもよく、および／もしくは変化してもよい。ロータ１２００の側壁角度の全体的な角度は、回転軸Ｒ－Ｒに対して約０°と約４５°との間であってもよく、および／もしくは変化してもよく、ならびに／または局所的には、ロータ１２００の回転軸Ｒ－Ｒに対して、その軸に沿った任意の点において約０°と約９０°との間であってもよく、および／もしくは変化してもよい。ロータ１２００の外壁と容器１４００の内壁は互いに平行である必要はない。

図２０～図２９に示すように、ロータ１２００、空洞１９００、容器１４００、および／またはダイ１５００は、押出材料の所定の幾何学的形状を生成するように構成することができる。ロッドおよび／またはワイヤの製造に使用できるロータと容器の構成の例を図２０および図２１に示す。ダイ１５００および／または容器出口１４８０において、押出材料１８００が完全に固化されるようにロータ１２００を構成することができる。ダイ１５００の出口とロータ１２００の端部との間の距離、ロータ１２００の回転速度、および／または原料供給速度は、原料、ロータ１２００、および／または容器１４００の特定の組み合わせの圧密効率を制御するため、約１ｍｍから約１００ｍｍの間、約１ｒｐｍから約１０，０００ｒｐｍの間、および／または約１ｍｍ／分と約１０，０００ｍｍ／分の間でそれぞれ変化し得る。

図２８、図２９、および図９７～図１０２は、押出材料を堆積させることができるロータ１２００、容器１４００、および基板１６２０の例示的な構成を示す。図４６および図４７に示すような遠位端部分１２８０を有するロータは、押出材料１８００を堆積材料１６８０として基板１６２０上に堆積させるために使用することができる。ロータ端部１２８０は、基板１６２０に接触し、および／または摩擦熱を生成し、基板１６２０の表面を変形させ、および／または基板１６２０の表面上の汚染層および／または酸化層を破壊する可能性がある。この処理中、押出材料１８００は、端部分の囲まれた領域内を流れることができ、および／または基板１６２０とロータ１２００との間の空間を埋めることができる。図９９に示すように、基板１６２０と容器１４００の相対移動により、押出材料１８００を堆積材料１６８０として基板１６２０上に堆積させることができる。静水圧下でのロータ１２００の遠位端部分１２８０の回転運動によって生成される変形および／または熱により、押出材料の一部が遠位端部分１２８０の前方でその相対運動の方向に流れ、および／または堆積材料１６８０と基板１６２０との間に冶金的結合を生成し得る。

図２２および２３は、チューブおよび／またはパイプの形態の押出材料１８００を製造するためのロータ１２００および容器１４００の構成例を示し、環状断面形状（つまり、円形、または楕円形、三角形、長方形、正方形、六角形などの任意の閉じた多角形である押出材料の内部空間を画定する）は、ロータ１２００とダイ１５００の出口との間に画定され、および／またはツール１０００を介して押出材料１８００に適用され得る。例えば環状の形状の内径および／または外径は、製造される環状の管および／またはパイプの断面の寸法を規定し得る。図８６および図８７は、内部充填物１１５０を有するチューブ、パイプ、および／またはワイヤ形状の材料１８５０を製造するためのロータ１２００および容器１４００の例示的な構成を示し、上記充填物１１５０は、１つ以上のフラックス、金属、合金、および／またはセラミックスである。このようなチューブ、パイプ、および／またはワイヤ１８５０は、任意の長さで製造することができ、および／または接合、溶接、肉盛／被覆、および／または熱および／またはコールドスプレーコーティングのための充填材ロッドとして使用することができる。グラフェンおよび／またはカーボンナノチューブ、および／または銀および銅などの、より高い電気伝導率および／または熱伝導率を有する二次相が、電気伝導率および／または熱伝導を高めるために、より低い伝導率のチューブ１８５０内の充填物１１５０として機能し得る。非常に脆い、および／または加工が難しい超電導材料が、取り扱いおよび／またはさらなる加工を容易にするために、金属合金チューブ１８５０の充填物１１５０として機能し得る。様々なサイズのセラミック粒子および／または繊維が、押出チューブ１８５０を硬化および／または強化できる充填物１１５０として機能し得る。放射性、有毒、および／または腐食性の充填材料１１５０は、密閉された押出チューブ１８５０内に配置することによって、長期間安全に保管することができる。上記の用途は、熱処理、伸線、機械加工、研削などの後工程の製造ステップの有無にかかわらず実行され得る。充填物の脱落を防ぐために、押出チューブ、パイプ、および／またはワイヤ１８５０の一方または両方の端を圧着および／または栓をすることができる。充填物１１５０は、ロータ１２００の中心および／または内部に位置するロータ通路１２９５内に画定された導管１２９０を通って、チューブ、パイプ、および／またはワイヤ１８５０に供給することができる。

特定の例示的な実施形態では、ロータ通路１２９５は、撹拌材料および／または押出材料がロータの近位端／駆動端に向かって流れる逆押出チャネルとして機能することができる。

特定の例示的な実施形態では、ロータ１２００、容器１４００、および／またはダイ１５００は協働して、エル、チャネル、Ｔ、Ｉなどの任意の所望の潰れたおよび／または非多角形の断面形状を押出材料１８００に適用することができる。

機械１０００は、任意の数のフィーダ、供給ポート、ダイ、および／または容器出口を利用できる。例えば、図１５は、複数のダイ１５００および容器出口１４８０を有する例示的な構成を示す。供給ポート、ダイ、および／または容器の出口は、軸Ｒ－Ｒと垂直に交差する平面に関して測定して、ロータ１２００の回転軸Ｒ－Ｒに対して０°～９０°の角度で向けることができる。

機械１０００は、回転軸Ｒ－Ｒが水平面に対して任意の角度になるように、任意の向きに配置され得る。原料は塑性変形することができ、塑性変形した材料に埋め込むおよび／または分散させることができ、および／または塑性変形した材料と反応および／または合金化することができるため、軸Ｒ－Ｒの向きは機械１０００の動作に悪影響を与える必要はない。ただし、供給ポートの向きは、原料と軸Ｒ－Ｒの向きに基づいて調整する必要がある場合がある。

図２２および図２３は、激しい塑性変形、微細構造の変更、圧密、および／または押し出しが周期的に起こり得る例示的な実施形態を示す。各サイクルにおいて、固体、粉末、および／または粒状の原料１１２２、１１４２は、固められ、分散され、合金化され、および／または押出成形され得る。この処理は、鉄、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、および／またはタングステン、および／またはそれらの合金および／または複合材料などの高温原料の処理に適用できる。ステップ１で、空洞１９００とダイ１５００を通って落下する可能性のある原料については、ダイ１５００の最大寸法より約０．１ｍｍから約１０ｍｍ幅があり、容器１４００内に予め配置されている固体原料片を撹拌してダイの開口部を覆うことができ、開口部は、粉末および／または顆粒原料を圧縮および／または固化するために必要な圧縮力をサポートし得る。サイクルのステップ２では、ロータ１２００を容器１４００から部分的に後退させて、空洞１９００を拡張し、かつ／または１つ以上の供給ポート１１２４、１１４４を開くことができる。１つ以上の原料１１２２、１１４２は、例えば、スクリューコンベヤおよび／またはピストン型プッシュロッドを使用して、対応する供給ポート１１２４、１１４４に押し込まれ、その後、容器１４００および／または空洞１９００に押し込まれ得る。ステップ３では、回転ロータ１２００を容器１４００内に押し込み、空洞１９００内の原料１１２２、１１４２を圧縮することができる。このステップ中に、原料の粒子間に等角接触を生成するのに十分であり得る激しいせん断変形とともに、摩擦熱および／または断熱熱（つまり、変形により、および／またはロータおよび／または容器のそれほど加熱されずに、本質的に撹拌材料のみに発生する熱）が発生し得る。圧縮力によるせん断変形により、粒子間および／または以前に固化された原料と金属間の接触が生じ得る。この動作中に、原料の表面の汚染および／または酸化層が破壊されて、金属間の接触が確立され得る。ロータ１２００をさらに押し込むと、固化した撹拌材料１７００は、断面がさらに減少してダイを通して押し出され得る。このステップ中に、供給チューブは粉末ホッパーから充填されたり、処理熱を利用して脱気されたりし得る。ステップ３の終了時に、ロータ１２００を格納および／または冷却してもよい。ステップ２および３を繰り返して、固化および押出材料１８００を連続的に作成することができる。処理全体は、原料１１２２、１１４２、撹拌材料１７００、および／または押出材料１８００の酸化を回避するため、および／または安全な操作を確保するために、潜在的にわずかに正圧下の不活性アルゴン雰囲気中で行うことができる。

図４０～図６３は、例示的なロータ１２００の遠位端部分１２８０のいくつかの例示的な幾何学的形状を示す。これらの幾何学的形状のいずれも、撹拌材料１７００が空洞１９００を通ってダイ１５００に流れるのを助けるために使用することができる。ロータ１２００の遠位端部分１２８０の幾何学的形状は、押出前に追加の混合を引き起こすことができ、および／または追加の圧力および／または温度を生成して、撹拌材料１７００がダイを通過するのを容易にすることができる。遠位端部分１２８０は、例えばこぶおよび／または突起を含むおよび／または画定することができ、これらはロータ１２００の混合能力を高めることができ、および／または複合材料の製造に使用して、押出材料１８００に実質的に均一な微細構造を作り出すことができる。ロータ１２００および／または容器１４００は、それらの外面および／または内面に、フィン、溝、平坦部、スロット、ねじ山、ステップ、こぶ、ボタン、および／または突起などの様々な幾何学的特徴を有するおよび／または画定することができる。

図６４～図８４に示すように、容器１４００は、広範な幾何学的特徴のいずれかを有するおよび／または画定することができ、いくつかの実施形態では、空洞１９００の形状を画定することができる。例えば、容器１４００は、ステップおよび／または階段、ダイへの滑らかな移行、異なる材料で作られたステップおよび／または移行を画定することができ、容器ハウジング１４４０、ダイプレート１５２０などの別の構造に含まれるダイ１５００、別の材料で作られたダイ１５００、容器１４００に取り付けられたダイ１５００、別の材料で作られた容器１４００の上部など、別の構造に含めることができ、および／またはロータ１２００および／または容器１４００の残りの部分と比較し、容器１４００の空洞に面する内面１４２０は、コーティング、研磨、ホーニング、研削、機械加工、サンドブラスト、ショットピーニング、レーザー彫刻、および／または容器１４００の別の表面および／または半収容部分１２４０、収容部分１２６０、および／または遠位端部分１２８０の外面などのロータ１２００の表面と比較してハンマーで叩かれた、などの異なる材料および／または質感を有していてもよい。容器１４００の内面および／またはロータ１２００のそのような外面に面する空洞内および／または上での滑らかな幾何学的移行は、モノリシック原料の処理において有益となり得る。おそらく複数の層１４６０から容器１４００を形成することによって形成される、容器１４００の内面および／または内面上のステップおよび／または階段構造は、材料の混合能力を高めることができる。容器１４００および／またはロータ１２００の形状および／またはサイズの変化は、ロータ１２００にかかる応力の分散によってロータの破損を回避することができる。容器１４００は原料１１２２および／または撹拌材料１７００と直接接触しており、例えば、容器１４００および／または半収容部分１２４０、収容部分１２６０、および／またはロータ１２００の遠位端部分１２８０が、高融点金属および／またはその合金および／またはセラミック材料から作られ、および／またはそれらでコーティングされる場合、ならびに靭性に欠ける材料、合金、固相溶液、および／または複合材料から作られる場合でも、高温安定性を提供することができる。このような場合、容器１４００の空洞に面する内面１４２０は、より丈夫な材料でコーティングされ、かつ／またはその中に含まれることができる。特定の例示的な実施形態では、容器１４００、半収容部分１２４０、収容部分１２６０、遠位端部分１２８０、および／または原料１１２２、１１４２の材料を対にして、それらの材料のそれぞれに対する接着性によりそれらの間の摩擦を低減または増大させることができる。容器１４００、半収容部分１２４０、収容部分１２６０、および／または遠位端部分１２８０の１つ以上の空洞に面する内面１４２０の質感および／または粗さは、より硬い材料をより柔らかい材料に注ぎ込む性質により、空洞１９００内で生成される摩擦を増加および／または減少させるように構成され得る。同様に、摩擦条件および／または係数は、容器１４００、半収容部分１２４０、収容部分１２６０、および／または遠位端部分１２８０に対して異なる材料および／または表面テクスチャを使用して修正することができる。容器１４００は、供給ポートおよび／またはダイなどの一体構成要素を用いて製造することができるか、またはダイおよび／または供給ポートは、容器１４００に取り付けられるように構成された別個の構成要素とすることができる。特定の例示的な実施形態では、半収容部分１２４０、収容部分１２６０、および／または遠位端部分１２８０などのロータ１２００の全部または任意の部分、および／または容器１４００は、工具鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、コバルト合金、タングステン合金、レニウム合金、および／またはそれらの複合材料、および／または炭化物、窒化物、および／または立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、窒化チタン、アルミナ、ジルコニアなどの様々な元素の酸化物、および／または溶射コーティング、ダイヤモンドライクカーボンコーティングや窒化チタンなどを含む物理的および／または化学蒸着コーティングなどのコーティングなど、１つ以上の材料を使用して作製することができる。ロータ１２００、半収容部分１２４０、収容部分１２６０、遠位端部分１２８０、および／または容器１４００は、任意の冷却剤用の冷却通路などの１つ以上の内部冷却構成を有することができ、および／または抵抗加熱、誘導加熱、対流加熱などによる熱抽出、熱伝達、冷却、および／または加熱および／または赤外線加熱などを強化するように構成されたアルミニウム、銅、銀、および／または金などの高伝導性材料で作ることができる。

特定の例示的な実施形態は、回転スピンドルを備えた既存の工作機械を使用して、所定の最大長の固体原料を供給するように構成することができる。図６に示すような特定の例示的な実施形態では、フィーダフレーム１６７０は、２つのフレームシャフトと２つのフレームバーとを使用して構築することができる。ピストン型のプッシュロッドの一端はフレームバーに接続でき、プッシュロッドの他端は供給ポート内で自由に移動できる。フィーダフレーム１６７０の片側は、ロードセルを介して往復運動発生装置に取り付けることができる。往復運動のストローク長や速度はプログラム可能である。動きが生成されると、フィーダフレーム１６７０は、プッシュロッドの一方を容器に向かって移動させ、および／または他方を容器から遠ざけることができる。プッシュロッドが容器から遠ざかると、供給ポートの開口部が開き得る。供給ポート開口部が十分に開いている場合、固体原料ロッドが供給ポート内に落ちる可能性があり、および／またはフィーダフレーム１６７０の動きが逆転し得る。プッシュロッドは原料を容器に向かって移動させることができ、その間に原料に加えられた力をロードセルで測定したり、供給速度を計算したり、制御システムのデータロギングデバイスに記録したりできる。往復運動は、線形電気アクチュエータによって生成されるものとして示されているが、この動きは、限定されないが、空気圧および／または油圧アクチュエータなどの任意の作動手段によって生成することができる。特定の例示的な実施形態では、激しく塑性変形した材料、複合材料、固化粉末、および／または固体合金材料が生成および／または押し出されるとき、押出材料および／または加工材料は、デフレクタによって所定の方向に偏向され得る。

特定の例示的な実施形態では、リバーシブル容器は、２つの半分に分割されるように構成することができ、これらの半分は、１つ以上の位置合わせピンを使用して再組み立てするために位置合わせすることができる。容器は、ロータの回転軸に対して平行、垂直、および／または角度をなすなど、任意の方向で分割および／または分離することができる。分割および／または分離する能力があるため、洗浄および／または固定のために容器の空洞および／または内部部分にアクセスできるようになる。同様に、ロータを複数の材料および／またはコンポーネントで作成できるため、製造コストおよび／または性能の最適化に役立つ。

特定の例示的な実施形態では、ロータの収容部分は一般に円錐台形状にすることができ、および／または近位端で約０．５ｍｍから約５００ｍｍの上部直径を有することができ、遠位端で約０ｍｍ（つまり、鋭く尖った端）から約４９０ｍｍの直径を有することができ、および／または長さが約１ｍｍから約１０００ｍｍ、および／またはその外表面に、深さ約０．１ｍｍ～１００ｍｍおよび／またはピッチ約０．１ｍｍ～約１００ｍｍの階段状螺旋特徴を有することができる。容器は、約１ｍｍ～７００ｍｍの外径および／または約１０ｍｍ～１０００ｍｍの全長を有することができる。

図２０～図２９を参照すると、ドライブ１３００に隣接するドライブ１３００（これには、回転および／または並進動力源をロータ１２００に接続する任意のスピンドル、カップリング、ギアボックス、トランスミッション、または他の機構が含まれ得る）の観点から、特定の例示的な実施形態では、ロータ１２００は、近位ショルダー、シャンク、および／またはスピンドルおよび／またはドライブシャフトに動作可能に接続するように構成された、および／または原料および／または撹拌される材料に動作可能に接触しないように構成された非接触部分１２１０を画定することができる。ロータ１２００は、近位非接触部分１２１０に隣接して、原料および／または撹拌材料と動作可能に接触できるが、容器１４００に動作可能には進入できない近位接触部分１２２０を画定することができる。ロータ１２００は、接触部分１２２０に隣接して、容器１４００に動作可能に出入りするように構成された半収容部分１２４０を画定することができる。ロータ１２００は、半接触部分１２４０に隣接して、容器１４００内に動作可能に留まるように構成された収容部分１２６０を画定することができる。ロータ１２００は、収容部分１２６０に隣接して、ダイ１５００と動作可能に界接して押出材料１８００の長手方向の断面形状を画定するように構成された遠位端部分１２８０を画定することができる。

図６７～図６９に示すように、容器１４００は、２つの対向する内部空洞、例えば、１つは上部に、もう１つは底部に有し、それぞれが単独でロータ１２００を収容できる、リバーシブルであるように設計することができる。ロータ１２００と協働することができる空洞の寸法は、最も広い位置で内径が約１ｍｍから５００ｍｍ、および／または最も狭い位置で内径が約０．０１ｍｍから２５０ｍｍであり得る。特定の例示的な実施形態では、通路がこれらの２つの空洞を接続することができ、および／またはこの通路が動作中にダイとして機能し得る。空洞１９００は、ロータ１２００の回転軸に関して対称であってもよい。容器１４００は、回転軸に垂直な中央面に関して対称であってもよい。これにより、容器１４００をダイの両側から使用できるようになる。

ロータ１２００および／または容器１４００は、ＣＮＣ機械加工および／または研削操作を使用して製造することができる。ロータ１２００および／または容器１４００は、例えば、ＨＩ ３工具鋼から作製することができ、製造後に、溶体化、空冷、および／または焼き戻しを含む１つ以上の熱処理サイクルを使用して、予備焼鈍および／または熱処理することができる。

図９１～図９３に示すように、機械１０００の特定の例示的な実施形態は、それぞれが単一の共通の容器１４００内で回転し、かつ／または少なくとも部分的に単一の共通の容器１４００の内外へ並進する複数のロータ１２００を利用することができる。特定の例示的な実施形態では、マルチロータ機械は、それぞれが独自のダイを有する２つの対向するロータを利用することができ、そこから押出材料が共通の出口を介して容器から出る。特定の例示的な実施形態では、マルチロータ機械は、その中で２つの対向するロータを動作させることができる単一の共通の容器を利用することができ、各対向するロータは、それ自体の供給ポートによって供給され、それ自体の空洞内で回転する。撹拌材料は、１つ以上のロータのチューブを介して空洞から出ることができるため、各ロータからの逆押出が可能になる。

図９１～図９３に示すように、機械１０００の特定の例示的な実施形態は、複数のロータ１２００が内部で動作できる単一の共通の容器１４００を提供することができる。これらのロータは向かい合うこともできるが、向かい合う必要はない。例えば、２つのロータ１２００は、共通の第１の回転軸に沿って互いに対向することができ、別の２つのロータは、共通の第２の回転軸に沿って互いに対向することができ、この共通の第２の回転軸は、例えば、共通の第１の回転軸と一致、非一致、平行、非平行、角度をなす、垂直などとすることができる。第５のロータは、例えば、共通の第１の回転軸および／または共通の第２の回転軸に対して一致、非一致、平行、非平行、角度をなしている、および／または垂直などであり得る第３の回転軸に沿って回転することができる。任意の数の原料１１２２、１１４２を、任意の数の供給ポート１１２４、１１４４を介して任意の数の空洞に供給することができ、その中で撹拌材料１７００を形成することができる。押出材料１８００は、任意の数のダイ１５００を通過することができ、および／または任意の数の容器出口１４８０を介して容器から出ることができる。

特定の例示的な実施形態は、固体アルミニウム合金充填材原料を連続的に押し出すように構成することができる。往復直線運動を生成する電動シリンダに接続できるピストン機構を使用して原料を供給できる。特定の例示的な実施形態は、往復ピストン機構を電気シリンダに接続することができる。この配置では、フィーダフレーム１６７０のシャフトおよび／またはプッシュロッドが固定具を通って自由にスライドできる一方で、供給ポートの端を固定具にしっかりと取り付けることができる。特定の例示的な実施形態では、固体原料をカートリッジに装填することができる。

特定の例示的な実施形態は、激しく塑性変形した加工材料、微細構造的に精製された材料、および／またはビレットを連続的に生産するために、以下の処理ステップなどを介して、粒状材料、ボールミル粉砕粉末、チョップドワイヤ、および／または金属削りくずなどの任意の非液体形態の同様の原料を、１つ以上の供給ポートを通して供給し、単一または複数のダイ出口を通して押し出すことを提供することができる。

特定の例示的な実施形態は、１つ以上の供給ポートを介して任意の非液体形態の異なる原料を供給し、および／または単一および／または複数のダイ出口を介して押し出して、複合材料、固体合金、その場複合材料、および／または現場合金を連続的に製造することを提供することができる。

希望の回転速度、並進距離、ロータの速度、および／または原料の供給速度は、制御システムを通じて制御できる。測定された力、トルク、および／または温度に基づいて、回転速度、並進速度、および／または原料供給速度などの処理パラメータを変更できる。特定の例示的な実施形態では、パラメータは、コンピュータおよび／または対応するソフトウェアプログラムなどのヒューマンマシンインターフェースを介して制御システムに供給され得る。制御システムは、例えば、ロータ１２００の位置、容器１４００の温度、および／または押出材料１８００の温度および／または流量、スピンドルおよび／または供給システムにかかる力、スピンドルトルク、回転速度、および／または並進距離、および／またはロータ１２００および／または原料の速度の変化率などを監視および／または記録しながら、ドライブ、スピンドル、および／または送りドライブユニットと通信できる。冷却、加熱、および／またはエネルギー回収および／またはリサイクルユニットなどの追加機能をシステムに追加できるが、これらに限定されない。

図８５を参照すると、特定の例示的な実施形態は、以下の工程のいずれかを含み得る処理および／または方法１００００を提供することができる。

工程１０１００では、所望のコンポーネントパラメータ（例えば、フィーダ、ロータ、容器、および／またはダイのタイプ、サイズおよび寸法、材料、特性など）、原料パラメータ（原料の形状、形態、および／または特性など）、押出材料のパラメータ（例えば、押出材料の形状、形態、および／または特性）、および／または処理パラメータ（例えば、原料流量、回転速度、並進速度、並進距離、供給圧力、および／または空洞温度など）を選択できる。

工程１０２００では、希望する各原料を対応するフィーダに提供できる。

工程１０３００では、空洞に原料を供給できる。

工程１０４００では、処理パラメータを監視、調整、および／または制御しながら、ロータは、例えば、激しい塑性変形、化学反応、合金化、複合化、結合、固化、溶融、偏析、分配、沈殿などを介して原料を撹拌材料に変換および／または加工するために移動（例えば、回転および／または平行移動）され得る。

工程１０５００では、撹拌材料を前方押出および／または後方押出などによってダイに強制的に通して、押出材料を形成することができる。

工程１０６００では、（例えば、切断、延伸、絞り、冷却、加熱、３Ｄプリント、蒸着、接着、熱処理、酸洗、陽極酸化、亜鉛メッキ、酸化、機械加工、仕上げ、塗装、塗装、絶縁、着磁、マーキング、再加工、リサイクル、組立、梱包などにより）押出材料を必要に応じて後処理および／または後加工することができる。

特定の例示的な実施形態では、パラメータ（例えば、原料、処理変数など）を変更および／または制御して、押出材料１８００の特性をその材料の長手方向軸に沿って変化させることができる。つまり、同じ機械１０００から押し出される押出材料の少し前にダイ１５００を出る押出材料との間で特性に違いがあり得、後の押出材料は、後の材料が機械１０００から押し出されるときに、少なくとも最初は前の押出材料に接続されている。

特定の例示的な実施形態では、収容部分１２６０の幾何学的形状、容器内面１４２０の幾何学的形状、拭き取り機構、および／またはロータ１２００の動きは、機械１０００からの押出材料１８００の正の値（すなわち、ゼロではない）の均一な平均流量であって、その平均が、２秒、１０秒、２０秒、１分、２分など、１秒から３分の範囲で選択された所定の時間間隔にわたって計算される平均流量によって定義される機械１０００の定常状態動作条件を作り出す方法で、撹拌材料がダイ１５００に向かって前進するように構成され得る。したがって、定常状態では、原料１１２２、１１４２が空洞１９００に連続的に、断続的に、および／または周期的に入るかどうか、および／またはロータ１２００が軸方向に並進、往復運動、および／または振動するかどうか、および／またはロータ１２００が半径方向にぐらつくかどうか、および／またはロータ１２００がより短い時間間隔中に不均一に動くかどうか、に関係なく、押出材料１８００は、今説明した所定の平均化技術に従って機械１０００から連続的におよび／または均一に流れることができる。定常状態では、機械１０００からのすべての押出材料１８００の合計平均流量がゼロではなく、空洞１９００に入るすべての原料の合計平均流量に等しくなり得、その結果、機械１０００の定常状態の動作条件が、１分から１００時間（またはそれ以上）の範囲の所定の時間延長され得る。

特定の例示的な実施形態は、１つ以上の原料から押出材料を製造する方法を提供することができ、方法は、１つ以上の原料から選択された変形可能な固体状態の第１の原料を、固定の第１の供給ポートを通して、ロータと固定容器の内壁との間に画定された空洞内に供給するステップと、第１の原料を溶融することなく、第１の原料をロータと接触させる際、第１の原料を塑性変形させることを含む工程によって空洞内に撹拌材料を生成するステップと、撹拌材料を空洞から１つ以上のダイを通して連続的に押し出し、押出材料を生成するステップと、第１の原料を空洞に供給する際、ロータから撹拌材料の一部を拭き取るステップと、第１の原料を空洞に供給する際、１つ以上の原料から選択された第２の原料を、固定された第２の供給ポートを通して空洞内に供給するステップと、第２の原料を撹拌材料に組み込むステップと、第２の原料を分割するステップと、空洞内で、第２の原料と第１の原料とを反応させるステップと、撹拌材料を空洞内で冶金学的かつシームレスに結合するステップと、撹拌材料を空洞内で固めるステップと、撹拌材料に溶融、偏析、分配、または沈殿を生じさせるステップと、押出材料を基板上に堆積させるステップと、押出材料を基材に接着するステップと、および／または、塑性変形活動中、第１の原料を、１つ以上の原料から選択される第２の原料と合金化するステップと、を実行することを含み、ロータは、ロータがその周りを動作的に回転するように構成される回転軸を画定し、ロータは、容器内に動作可能に残る収容部分を画定し、第１の原料は、ロータの収容部分が動作的に回転している間に、固定された第１の供給ポートを通じて供給され、収容部分は、近位端と遠位端とを画定する全体的に円錐台の形状を有し、近位端は遠位端よりもロータの被駆動部分の近くに位置し、収容部分が動作的に回転している間、軸方向隙間の大きさが時間とともに連続的に変化し、軸方向隙間は、回転軸を含む所定の永久断面に延びる第１の線に沿って測定され、第１の線は回転軸と平行に延び、間隙は、（ａ）ロータの外面と、（ｂ）所定の永久断面内に延び、回転軸に垂直で、第１の供給ポートの出口の重心と交差する第２の線と、の間において所定の永久断面上で第１の線に沿った最短距離である、および／または半径方向間隙の大きさが時間とともに連続的に変化し、半径方向間隙は第２の線に沿って測定され、ロータの外側と第１の線との間の所定の永久断面上で第２の線に沿った最短距離であり、遠位端から回転軸に沿って見たとき、遠位端から近位に位置するロータの可視の近位外周が、遠位端に位置するロータの可視の遠位外周よりも大きく、前記供給工程は、継続的、周期的、および／または往復的に行われ、前記押出工程が、ロータを通して押出材料を逆に押し出すステップを含み、回転軸は、ロータの回転中に動作可能にぐらつくように構成されており、ロータは、収容部分が回転軸に沿って動作的に並進するとき、第１の原料を供給する工程に動作的に影響を及ぼさず、収容部分は、回転軸に沿って動作可能に振動するように構成されており、収容部分は、回転軸に沿って動作可能に往復運動するように構成されており、ロータは、ロータがロータの回転軸に沿って動作的に移動している間に、空洞の容積を動作的に変化させるように構成されており、ロータは、１つ以上のフィン、溝、平坦部、スロット、ステップ、階段状螺旋、こぶ、ボタン、刃先、および／または突起を画定し、容器の内壁が、１つ以上のフィン、溝、平坦部、スロット、ステップ、階段状螺旋、こぶ、ボタン、刃先、および／または突起を画定し、第１の原料が、回転軸と非平行な方向で空洞に入り、押出材料が、ダイを通して回転軸と非平行な方向に押し出され、ロータおよびダイが、環状形状を有する細長い形状を押出材料上に協働して押し付けるように構成されており、押出材料の組成が、押出材料の長手方向軸に沿って変化し、押出材料の少なくとも１つの特性が、押出材料の長手方向軸に沿って変化し、１つ以上の原料のうちの少なくとも１つの原料が、粒子、粉末、顆粒、機械加工されたチップ、および／または切り粉の形態であり、１つ以上の原料のうちの少なくとも１つの原料が、金属、合金、セラミック、ポリマー、またはガラスを含み、押出材料は、パイプ、チューブ、ワイヤ、ロッド、シート、および／またはチャネルの一般的な形状を有し、押出材料が、押出材料以外の材料が充填されたパイプまたはチューブの形状を有し、押出材料が純金属、合金、および／または複合材料を含み、押出材料が、粒子構造の実質的に均一な分布と１つ以上の二次相とによって画定される微細構造を有する。

特定の例示的な実施形態は、１つ以上の原料から押出材料を製造するための方法を提供することができ、方法は、１つ以上の原料から選択される変形可能な固体状態の第１の原料を、固定された第１の供給ポートを通して、ロータと固定容器の内壁との間に画定された空洞内に供給するステップと、第１の原料を溶融させることなく、第１の原料をロータと接触させ、第１の原料を塑性変形させることを含む工程によって空洞内に撹拌材料を生成するステップと、撹拌材料を空洞から１つ以上のダイを通して連続的に押し出し、押出材料を生成するステップと、を実行することを含み、ロータは、ロータがその周りを動作的に回転するように構成される回転軸を画定し、ロータの収容部分は、回転軸に沿って動作的に移動しながら、容器内に動作的に留まるように構成されており、第１の原料は、収容部分が動作的に回転している間に、固定された第１の供給ポートを通じて供給され、ロータは、収容部分のすぐ隣に位置する半収容部分を画定し、ロータは、回転軸に対して垂直に配向され、収容部分を半収容部分から分離する平面内に位置する収容周長を画定し、半収容部分は動作可能に容器に出入りし、半収容部分が容器に入り始めると、供給工程が動作的に停止され、収容部分は、近位端と遠位端とを画定する全体的に円錐台の形状を有し、近位端は遠位端よりもロータの被駆動部分の近くに位置し、収容部分が動作的に回転および移動している間、軸方向隙間の大きさが時間とともに連続的に変化し、軸方向隙間は、回転軸を含む所定の永久断面に延びる第１の線に沿って測定され、第１の線は回転軸と平行に延び、間隙は、（ａ）ロータの外面と、（ｂ）所定の永久断面内に延び、回転軸に垂直で、第１の供給ポートの出口の重心と交差する第２の線と、の間において所定の永久断面上で第１の線に沿った最短距離である、および／または半径方向間隙の大きさが時間とともに連続的に変化し、半径方向間隙は第２の線に沿って測定され、ロータの外側と第１の線との間の所定の永久断面上で第２の線に沿った最短距離であり、および／または遠位端から回転軸に沿って見たとき、遠位端から近位に位置するロータの可視の近位外周が、遠位端に位置するロータの可視の遠位外周よりも大きい。

特定の例示的な実施形態は、１つ以上の原料から押出材料を製造するように構成された機械を提供することができ、機械は、１つ以上の原料から選択された変形可能な固体状態の第１の原料を、固定された第１の供給ポートを通して、回転ロータと固定容器の内壁との間に画定された空洞内に動作可能に供給する原料供給装置と、第１の原料を回転ロータと接触させると、第１の原料を溶融することなく、第１の原料を塑性変形させることを含む工程によって空洞内に未溶融の撹拌材料を動作可能に生成するロータと、容器に接続され、１つ以上のダイを３Ｄプリントベッドに対して所定の相対位置に動作可能に移動させるように構成された移動可能な供給フレームと、および／または１つ以上のダイに対して所定の相対位置に動作可能に移動する３Ｄプリントベッドと、を備え、ロータは、ロータがその周りを動作的に回転するように構成される回転軸を画定し、ロータの収容部分は、回転軸に沿って動作的に移動しながら、容器内に動作的に留まるように構成されており、第１の原料は、収容部分が動作可能に回転している間に、固定された第１の供給ポートを通して供給され、ロータは、収容部分のすぐ隣に位置する半収容部分を画定し、ロータは、回転軸に対して垂直に配向され、収容部分を半収容部分から分離する平面内に位置する収容周長を画定し、半収容部分は動作可能に容器に出入りし、半封入部分が容器に入り始めると、機械は第１の原料の供給を動作的に停止し、収容周長は、ロータの非駆動終端に位置する終端周長よりも大きく、ロータは全体的に円錐台の形状をしており、収容部分が動作的に回転および／または移動している間、軸方向隙間の大きさが時間とともに連続的に変化し、軸方向隙間は、回転軸を含む所定の永久断面に延びる第１の線に沿って測定され、第１の線は回転軸と平行に延び、間隙は、（ａ）ロータの外面と、（ｂ）所定の永久断面内に延び、回転軸に垂直で、第１の供給ポートの出口の重心と交差する第２の線と、の間において所定の永久断面上で第１の線に沿った最短距離である、および／または半径方向間隙の大きさが時間とともに連続的に変化し、半径方向間隙は第２の線に沿って測定され、ロータの外側と第１の線との間の所定の永久断面上で第２の線に沿った最短距離であり、遠位端から回転軸に沿って見たとき、遠位端から近位に位置するロータの可視の近位外周が、遠位端に位置するロータの可視の遠位外周よりも大きく、および／または第１の原料が塑性変形する間に、第１の原料の微細構造が変化する。

定義
以下の語句が本明細書で実質的に使用される場合、付随する定義が適用される。これらの語句および定義は偏見なく提示されており、出願と一致して、本出願または本出願に対する優先権を主張する出願の審査中に補正によってこれらの語句を再定義する権利が留保される。本優先権を主張する特許の請求項を解釈する場合、その特許の各定義は、その定義以外の主題を明確にかつ曖昧なく否認するものとして機能する。

３Ｄ － 三次元、つまり、相互に直交する３つの軸のそれぞれに沿って測定された、幅、奥行き、高さなどの寸法によって特徴付けられる。

３Ｄプリント －何千もの層に断面化されたＣＡＤ図面からプラスチック、金属、その他の材料を直接使用して、コンピュータ駆動の積層処理を使用して部品および／または製品を一度に１層ずつ作成する。

ａ － 少なくとも１つ。

約（ａｂｏｕｔ） － およそおよび／またはおよそ。

その上（ａｂｏｖｅ） － より高いレベルで。

横切る（ａｃｒｏｓｓ） － 一方の側、点、および／または瞬間から別の側へ。

工程（ａｃｔｉｖｉｔｙ） － アクション、行為、ステップ、および／または処理、あるいはその一部。

適応する（ａｄａｐｔ） － 特定の目的、機能、用途、および／または状況に適した、および／または適合するように、設計、作成、セットアップ、配置、成形、構成、および／または作成すること。

アダプタ（ａｄａｐｔｅｒ） － 装置またはシステムの１つ以上の部分の異なる部分間に動作上の互換性をもたらすために使用されるデバイス。

隣接（ａｄｊａｃｅｎｔ） － 非常に近接している、近い、隣接している、近接している、および／または隣接している、隣接している、および／または近隣の。

後（ａｆｔｅｒ） － 時間内および／またはその後。

合金（ａｌｌｏｙ） － （ｖ．）アマルガムおよび／または合金を結合、結合、および／または形成すること。（ｎ．）２つ以上の金属、または金属と非金属および／または半金属元素の均一な混合物で構成される金属固体および／または液体。通常、特定の特性および／または特性を付与および／または増加させる目的で使用される、および／または、純粋な化合物ではなく、互いに混和性があり、溶融時に少なくともある程度均一な金属マトリックスを有する液体を形成し、固体の場合には明確な層に分離しない２つ以上の金属元素、または非金属元素と金属元素の金属特性を有する結合体。溶融物から凝固したときのそのような組み合わせは、機械的混合物、エンテクティクス、エンテクトイド、固溶体、または１つ以上が同時に存在する可能性のある化合物の一部で構成される場合がある。

に沿って（ａｌｏｎｇ） － 長さおよび／または方向に沿って、上に、横に、上に、それと並んで、および／または平行に。および／または一方の端からもう一方の端まで。

ａｎ － 少なくとも１つ。

および（ａｎｄ） － と組み合わせて。

および／または（ａｎｄ／ｏｒ） － と組み合わせて、またはその代わりに。

環状（ａｎｎｕｌａｒ） － リングのような形。

いずれか（ａｎｙ） － １ つ、一部、すべて、および／または指定なしのすべて。

装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ） － 特定の目的のための器具または装置。

およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ） － ほぼ、および／またはほぼ同じ。

存在する（ａｒｅ） － 存在する。

の周り（ａｒｏｕｎｄ） － 周囲、周囲の、および／または実質的にすべての側面； および／またはおよそ。

限り（ａｓ ｌｏｎｇ ａｓ） － もし、そして／またはそれ以来。

関連する（ａｓｓｏｃｉａｔｅ） － 参加する、一緒に接続する、および／または関連する。

で（ａｔ） － その中、および／またはその近くで。

少なくとも（ａｔ ｌｅａｓｔ） － それ以下ではなく、おそらくそれを超える。

少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ） － 少なくとも１つ、場合によっては２つ以上。

離れて（ａｗａｙ） － 所定の場所から向かう経路上。

軸方向（ａｘｉａｌ） － 軸上、軸の周り、または軸の方向に位置する。

軸（ａｘｉｓ） － 物体および／または幾何学的オブジェクトが回転する、および／または回転すると考えられる直線、および／または構造物および／または物体の部分を参照できる中心線。

ベッド（ｂｅｄ） － ツールおよび／またはワークを運ぶ可動部品がスライドする機械ベース。

始める（ｂｅｇｉｎ） － 開始する。

間（ｂｅｔｗｅｅｎ） － 分離間隔中および／または中間。

結合（ｂｏｎｄ） － 物を取り付けたりおよび／または固定したりすること。

ボタン（ｂｕｔｔｏｎ） － 接着および／またはファスナーによって表面に取り付けられた大量の材料。

によって（ｂｙ） － を介して、および／または使用および／または助けを借りて。

できる（ｃａｎ） － 少なくともいくつかの実施形態では、可能である。

原因（ｃａｕｓｅ） － 引き起こす、誘発する、沈殿させる、生み出す、誘発する、理由となる、結果となる、および／または影響を与える。

空洞（ｃａｖｉｔｙ） － 物体内に定義された中空の領域および／または物体間の通路。

重心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ） － 均一な密度の物体および／または幾何学的図形の質量の中心、および／またはその座標が幾何学的図形および／または集合の点の座標の平均値である点。

セラミック － 粘土などの非金属鉱物、および／または例えば、シリカ、炭化ケイ素、アルミナ、酸化ジルコニウム、および／または溶融シリカ、硫酸カルシウム、発光光学セラミックス、バイオセラミックス、および／または石膏などの、そのような材料を形成できる非金属鉱物を成形して高温で焼成することによって作られる、硬く、脆く、耐熱性および耐食性の様々な材料のいずれか。

変更（ｃｈａｎｇｅ） － （ｖ．）変更する、修正する、および／または異なるものにすること。（ｎ．）変更および／または変更の行為、処理、および／または結果。

チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ） － （ｖ）１つ以上の流体を運ぶように適合された、規定の通路、導管、および／または溝を介して流れるようにすること。（ｎ）１つ以上の流体を運ぶように適合された通路、導管、および／または溝。

近い － 物理的に近い。

最も近い － 物理的に最も近い。

コンポーネント － 個別の構成要素および／または部分。および／または指定されたベクトルに等しい合計を持つ２つ以上のベクトルのセットのうちの１つ。

複合材料 － 多様な材料で作られており、最終製品では少なくとも部分的にはそれぞれが識別可能である。

組成 － 物質の組成および／または凝集体、混合物、反応生成物、および／または２つ以上の物質を組み合わせた結果。

物質の組成 － ２つ以上の物質および／または要素から人間および／または自動化によって形成される組み合わせ、反応生成物、化合物、混合物、配合物、材料、および／または複合材料。

含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ） － 含むがこれに限定されない。

考える － 頭の中で想像し、概念化し、形成し、および／または発展させること。

構成する － 特定の目的、機能、用途、および／または状況に適した、および／または適合するように、設計、配置、セットアップ、形成、および／または作成すること。

円錐形 － 円錐の、円錐に関する、または円錐のような形状。

接続する － 一緒に結合または固定する。

統合 － コンパクトな塊に形成する。

接触する － 触れること。

含む（ｃｏｎｔａｉｎ） － 少なくとも部分的に保持、抑制、および／または制限内に保持および／または維持する。

容器（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ） － 輸送、保管、および／または保護などのために、少なくとも部分的に１つ以上の物品を保持、運搬、および／または封入するもの。

含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ） － 含むがこれに限定されない。

継続的に － 時間、順序、内容、および／または範囲において中断のない方法で。

変換 － 変換、適応、および／または変更すること。

協力して（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ） － 協力して。

対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ） － 関連する、関係する、付随する、目的および／または立場が類似している、あらゆる点で一致する、および／または量、数量、規模、質、および／または程度において同等および／または一致する。

結合可能 － 一緒に結合、接続、および／またはリンクできる。

カップリング － 何らかの方法で連結すること。

断面 － 物体を切断する平面によって形成される断面で、通常は軸に対して直角である。

作成（ｃｒｅａｔｅ） － 作る、形成する、生産する、生成する、存在させる、および／または存在させること。

カット － 鋭い刃で貫通すること。狭い開口部を打ち抜くこと。本体から切り離すこと。切り離す。および／または浸透して形成する。

サイクル － 特徴的な、多くの場合規則的に繰り返されるイベント、および／または一連のイベントが発生する時間間隔。

周期的 － 周期の、周期に関連する、および／または周期によって特徴付けられる。

定義する － 意味、関係、概要、形式、および／または構造を確立すること。および／または正確におよび／または明確に説明および／または指定すること。

変形 － 圧力や応力によって何かの形状を変えること。

預ける － 横になる、離れる、および／または置くこと。

派生 － 情報源および／または起源から受信、取得、および／または生成すること。

決定する － 通常、調査、推論、および／または計算によって、見つける、取得する、計算する、決定する、推論する、確認する、および／または決定に至ること。

デバイス － 機械、製造品、および／またはその集合。

ダイ － プラスチック、金属、および／またはその他の延性および／または流動性材料が押し出されたり、引き抜かれたりするための１つ以上の穴を画定するデバイス。

寸法 － 特定の方向の延長および／または長さ、幅、または厚さの測定値。

方向 － 何かと、それが指すおよび／または移動するコースとの間の空間的関係。空間内の２点間の距離に依存しない関係で、他方に対するどちらかの位置を指定する。および／または他の位置に対する任意の位置の位置合わせおよび／または向きが確立される関係。

別個の － 別個の、および／または他のすべてと容易に区別できる。

分布 － 空間配列。

分割 － 分離および／または隔離すること。

しない － 予め決められた方法で実行できない。

駆動 － 電力供給、操作、および／または制御。

期間中 － ある時間間隔で。

それぞれ（ｅａｃｈ） － グループの全員が個別に考慮される。

縁（ｅｄｇｅ） － 面が終了する境界。

効果 － 誘発する、引き出す、引き起こす、存在させる、引き起こす、および／または結果として生み出す。

効果的 － 引き起こす、誘発する、誘発する、および／または引き起こすのに十分な。

細長い － 引き伸ばされ、空間的に長くなった、および／または幅よりも長さが長くなった。

実施形態 － 実装、具現化、および／または具体的な表現。

端（ｅｎｄ） － 長さのあるものの先端とその付近。終点。

入る － 来る、および／または流れ込む。

等しい － 実質的に同じ。

推定 － （ｎ） 実際の値に近似する計算値。 （ｖ） おおよそおよび／または暫定的に計算および／または決定すること。

例示的な － 例、実例、および／または説明として機能する。

出る（ｅｘｉｔ） － （ｖ） 離れる、および／または流出する。 （ｎ） 通路、開口部、および／または出口。

拡張する － 空間的に外側に到達する、および／または外側に移動する、および／またはそこから離れること。

外部 － 実質的に非内部。 および／またはデバイスおよび／またはシステムの外部にある領域。

押し出し － ダイを強制的に押し出して成形する。

供給（ｆｅｅｄ） － 導入、配送、および／または操作などに向けておよび／または操作などに流入させること。

フィーダ － 材料を作業に移動する装置。

原料（ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ） － 製品の製造に使用される原材料。

充填（ｆｉｌｌ） － 動作中に容器に充填物を導入すること。

フィン － 比較的薄い突出リブおよび／または尾根。

第１（ｆｉｒｓｔ）－ セット内の最初の要素。

平坦部（ｆｌａｔ） － 平らな表面および／または部品。

フルート － 細長い溝。

～のために（ｆｏｒ） － ～という目的で。

形式 － （ｖ）生成、作成、構成、構築、構築、生成、および／または作成すること。 （ｎ）相、構造、および／または外観。

フレーム － 何かを支持および／または収容するために適合された構造。

から（ｆｒｏｍ） － 情報源、起源、および／または場所を示すために使用される。

錐台 － 物体を切断する２つの平行な平面の間に位置する円錐や角錐（実質的に中実または中空の場合がある）などの三次元物体の部分、特に底面と底面に平行な面の間の部分。

さらに － に加えて。

間隙 － 物体間のスペース。

一般に － 一般的に。広く。通常；ほとんどの場合。特定の事例や詳細には言及せず。および／または特にそうではない。

生成する － 創造する、作り出す、生み出す、および／または存在させること。

ガラス － 無機製品：（ａ）その構成成分には一般に、そのタイプの構造を生成および／または維持する本質的な特性を持つガラス形成剤（例えば、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、Ｐ_２０_５、ＳｉＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５）、ガラス状態に特徴的な無秩序な種類の単一の、または混合物、ガラス形成特性に近づく他の酸化物（例えば、Ａ１_２Ｏ_３、ＢｅＯ、ＰｂＯ、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２）の他、実質的にガラス形成傾向を持たない酸化物（例えば、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、Ｎａ_２Ｏ、ＳｒＯ）、が含まれる。ただし、純粋および改質されたシリカ、シリコン、スラグも含まれる。（ｂ）溶融によって形成され、通常は結晶化することなく硬い状態まで冷却される。（ｃ）明確な融点を持たない（したがって、その塊は、加熱されると液体状態に達する前に可塑性状態を通過する特性を有する）。（ｄ）固体状態では永久変形が不可能である。（ｅ）変形引張力を受けると破断するもの。

粒子構造 － 結晶および／または成分の配置。

より大きい － より大きい、より高い、および／またはそれを超える。

停止 － 所定の方向および／または原則的な方向への動きを停止、中断、および／または完全に妨げること。

有する（ｈａｖｉｎｇ） － 有する、それを特徴とする、含む、および／または含むがこれらに限定されない。

即座に － 物体および／または空間が介在することなく。

課す － 権威および／または力によってもたらすこと。

含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ） － 含むがこれに限定されない。

組み込む － 構成させる。

初期化 － 使用および／または将来のイベントに向けて何かを準備すること。

内側 － 中心および／または中央に他のものより近い。

設置 － 接続、所定の位置に設置、および／または使用の準備をする。

内に － 状態、状況、または形態に、および／または向かって、その方向に、および／または内部に。

～である（ｉｓ） － 現実に存在すること。

未満 － 他のものと比較して、測定可能なほど小さい大きさおよび／または程度を持つ。

線 － ２つの点によって同一性が決定される、無限の長さの直線的な１次元の幾何学的要素。

配置され － ほぼ特定の場所および／または位置に位置する。

長手方向 － 長さの、および／または長さに関連する。縦方向に配置および／または実行。

縦軸 － 物体の長さに平行に定義され、物体の重心を通過する直線。

機械 － 少なくとも１つのタスクを実行するように適合されたデバイスおよび／またはアセンブリ。

大きさ（ｍａｇｎｉｔｕｄｅ） － 他の量と比較できるように量に割り当てられた数値。

材料 － 物質および／または組成物。

してもよい － 少なくともいくつかの実施形態では、許可される、および／または許可される。

測定 － 観察によって、次元、定量化、および／または容量などを決定すること。

溶融 － 特に熱を加えることで、固体から液体の状態に変化すること。

金属 － 通常は光沢のある表面を持ち、一般に熱と電気の良好な伝導体であり、溶かしたり溶融したり、ハンマーで打って薄いシートにしたり、ワイヤに引き込んだりすることができる、陽性元素のカテゴリーのいずれか。非金属として指定されていない元素、つまり、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、ハロゲン（つまり、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ）ではない元素、または希ガス（つまり、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ）。

冶金学 － 鉱石からの金属の抽出、金属の精製と合金化、金属から有用な物体の作成、およびバルクおよび／または原子レベルでの金属および／またはその特性の研究に使用される手順を扱う科学の、またはそれに関連する科学。

方法 － 主題に対して実行され、異なる状態や物に変換される、および／または特定の装置に関連付けられる１つ以上の行為。前記１つ以上の行為は基本的な原則ではなく、基本的な原則のすべての使用を先取りするものではない。

微細構造 － ５０倍以上の倍率など、顕微鏡スケールの構造。

より（ｍｏｒｅ） － サイズ、量、範囲、および／または程度がより大きいことを意味する数量詞。

ない（ｎｏ） － 何も存在しない、および／または欠如している。

非駆動 － 駆動されていない。

非平行 － 平行ではない。

こぶ － 突起、ノブ、および／または突出部。

起こる（ｏｃｃｕｒ） － 起こる（ｔｏ ｔａｋｅ ｐｌａｃｅ） 。

１つ － 単一の単位、個別、および／または物、アイテム、および／またはオブジェクト全体である、および／またはそれに相当する。

上に － 上に。上の位置へ。その上に。

操作可能 － 実用的である、および／または適合している、準備が整っている、および／または意図された用途および／またはサービスに投入できるように構成されている。

動作可能に － 機能および／または動作できる方法で。

または － 代替案を示すために使用される接続詞。通常、代替項目のグループの最後の項目の前にのみ表示される。

振動 － 通常は定義可能な期間内で、安定した途切れのないリズムで振動したり、前後に揺れたり、交互する値の間で変化したりすること。

その他 － 異なるおよび／または別個のエンティティ、および／またはすでに言及されているおよび／または暗示されているものと同じではない。

外側（ｏｕｔｅｒ） － 中心および／または中央から他のものより遠い。

外側（ｏｕｔｓｉｄｅ） － 範囲、境界、および／または制限を超えている。および／または範囲外。

微粒子 － 個々の断片としてではなくバルクとして扱われる微小な個別の粒子。

パーティション － 部分に分割および／または分離すること。

～当たり（ｐｅｒ） － それぞれについて、および／または手段によって。

実行 － １つ以上の基準に従って、開始する、行動を起こす、実行する、履行する、達成する、実行する、および／または完了する。

周囲 － エリアの外側の境界または境界。

垂直 － 交差する、または実質的に直角を形成する。

永続的 － 永遠に、および／または無期限に長い間継続し、存在し、および／またはそうであること。

相 － 均質な組成と特性、および明確に定義された境界の所有を特徴とする物質の明確な状態。

パイプ － 液体、気体、または細かく分割された固体を導くために使用される中空のシリンダまたはチューブ。

平面 － 実質的に平坦な表面、および／またはその上の任意に選択された２点を結ぶすべての直線を含む表面。

可塑的 － 成形、再形成、形成、および／または変形する能力、および／またはその事実によって特徴付けられる。

複数 － 複数および／または複数である状態。

点 － （ｎ．） 少なくとも二次元システム内の定義された物理的および／または論理的位置、および／または幾何学的に記述されたセット内の要素、および／または時間座標と非時間座標を有する測定値または測定値の表現。（ｖ．）目的および／または位置および／または方向を示すこと。

ポリマー － 重合（２つ以上の分子（「モノマー」と呼ばれることが多い）が共有結合を介して結合して、繰り返しの構造単位を含むより大きな分子を形成する化学反応）によって形成される化合物および／または化合物の混合物。ポリマーの例には、ＡＢＳ、ポリアセテート、ポリアクリル、アルキド、エポキシ、フッ素熱可塑性プラスチック、液晶ポリマー、ナイロン、スチレンアクリロニトリル、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、熱可塑性エラストマー、ポリケトン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＰＶＣ、ポリエステル、ポリウレタン、熱可塑性ゴム、および／またはポリアミドなどが含まれる。

ポート － 部品および／または材料の挿入および／または通過に適した開口部。

部分 － より大きな全体よりも少ない、視覚的および／または物理的に区別可能な部分、コンポーネント、セクション、パーセンテージ、比率、および／または量。

位置 － （ｎ） 場所および／または位置。多くの場合、基準点を基準として。（ｖ）配置する、位置させる、方向付ける、および／または構成する。

予め（ｐｒｅ）－ － 事前に、および／または事前に発生した工程に先行する接頭辞。

沈殿 － 溶液から固体を分離すること。

事前決定 － 事前に決定、決定、および／または確立すること。

防ぐ － 発生を妨げ、回避し、および／または防ぐこと。

事前 － 時間または順序において前および／または先行。

確率 － 発生の可能性を定量的に表現したもの。

生産する － 物理的な努力によって作成、製造、作成、および／または生成すること。

製品 － 人間および／または機械の努力によって生産されたもの。

プロジェクト － 計算、推定、または予測すること。

特性 － 実物、有形、および／または無形の特性。

突起 － 物体および／または表面から突き出るもの。

提供する － 供給する（ｆｕｒｎｉｓｈ）、供給する（ｓｕｐｐｌｙ）、与える、および／または利用可能にする。

純粋 － 実質的に均質および／または均一な組成を有し、混合されておらず、および／または実質的に異物を含まない。

放射状 － 共通の中心および／または中心点から放射および／または放射および／またはそこに収束するもの（例えば、線、棒、光線など）に関係する。円の半径のように配置される。

範囲 － 一連の値および／または変動の量および／または範囲の程度の尺度。

比率 － 一方を他方で割った商として表される２つの量間の関係。

光線（ｒａｙ） － 点から伸びる直線（半線とも呼ばれる）。

反応する － （物質または複数の物質）に化学反応を起こさせること。

受信する（ｒｅｃｅｉｖｅ） － 信号として取得する（ｇｅｔ）、取得する（ｔａｋｅ）、取得する（ａｃｑｕｉｒｅ）、および／または取得する（ｏｂｔａｉｎ） 。

往復運動 － 交互に前後に動くこと。

推奨する － 提案、賞賛、賞賛、および／または推奨すること。

減らす － 小さくする、および／または少なくおよび／または小さくする。

相対 － 何か他のものを参照して、および／または他のものと比較して考慮される。

残る － 実質的に同じ場所、位置、および／または状態に留まる。

削除 － 取り除く、取り外す、および／または削除する、および／または占有されている場所または位置から移動すること。

繰り返し － もう一度行うこと、および／または再度実行すること。

繰り返し － 何度も何度も。繰り返し。

要求（ｒｅｑｕｅｓｔ） － 要望および／または要求を表明すること。

結果 － （ｎ．）特定の行動、操作、および／またはコースの結果および／または結果。（ｖ．）特定の行動、操作、および／またはコースの結果および／または結果を引き起こすこと。

ロッド － 実質的に楕円形および／または円形であり、実質的に均一であり、および／またはその長さに比べて小さい、長手軸に垂直な断面を有する細長い構造。

回転 － 軸および／または中心を中心に回ること。

回転 － 軸の周りおよび／または軸の周り。

ロータ － 機械の回転部分。

前記 － システムまたはデバイスのクレームで使用される場合、以前に導入された後続のクレーム用語を示す冠詞。

シームレス － 継ぎ目がない、および／または継ぎ目によって接合されている、および／または滑らかに連続している、および／または品質が均一である。

第２ － 第１の要素に続くセットの要素。

第２の － 順序で２番目の。

断面 － 内部構造が表示されるように、交差する平面で切断した場合に表示される固体オブジェクトの表現。

隔離（ｓｅｇｒｅｇａｔｅ） － 分離する、および／または間隔を置くこと。

選択（ｓｅｌｅｃｔ） － 選択肢から選ぶまたは選択すること。

半収容 － 部分的に収容された。

別々 － （ｎ）別個の、および／または接触していない。（ｖ）団結を解除する、間隔を置く、配置する、または離す、および／または中間に位置する。

セット － 関連する複数。

激しい塑性変形 － 応力下で原料に０．５を超える平均塑性せん断ひずみがかかること。

形状 － （ｎ．）エンティティの特徴的な表面、輪郭、および／または輪郭。（ｖ）特徴的な表面、輪郭、および／または輪郭をエンティティに適用すること。

シート － 幅が広く、比較的薄い、２つの平行な表面を備えた表面、層、および／または被覆であり、その両方の寸法が３番目の寸法と比較して大きい。

スロット － 開口部の幅よりも長い長さを有するチャネル、開口部、および／または開口部。

固体 － 液体でも気体でもないが、明確な形状および／または形態ではない物質。

種 － 共通の属性によってグループ化され、共通名が割り当てられた個人および／または物体のクラス。属に従属する部門。

螺旋 － 平均して中心点から遠ざかったり近づいたりしながら、中心点の周りを移動する平面内の点の経路。一般に中心点から遠ざかる螺旋を考える場合、中心点を中心とした特定の回転では、螺旋の半径が中心点から連続的に増加する必要はないが、連続する各回転の半径は増加する。したがって、螺旋の一部は直線および／または曲線になる可能性がある。

固定 － 基準オブジェクトに対して実質的に固定されている。

ステップ － 出っ張りおよび／またはオフセット。

かき混ぜる － 活発に、および／または忙しく動き回る。材料を混合または冷却するために、通常円運動で材料を通過させること。および／または道具を使用して材料を移動または再配置すること。

保管（ｓｔｏｒｅ） － 通常はメモリ内にデータを配置、保持、および／または保持すること。

実質的に － かなりの範囲および／または程度まで。

基板 － 下にある材料、表面、および／または層。

サポート － 特に下からの重量に耐えること。

表面 － 物体の面、外側、および／または外側の境界、および／またはそのような境界を構成するおよび／またはそれに似ている材料層。

システム － メカニズム、デバイス、機械、製造品、処理、データ、および／または命令の集合、１つ以上の特定の機能を実行するように設計された集合。

末端 － 限界、境界、末端、および／または終わりの、位置、関連、および／またはそれらを形成する。

ｔｈａｔ － 関係節の主語または目的語として使用される。示されている、前に言及された、存在している、および／またはよく知られているものを示すために使用される代名詞。

通り抜ける － 片側を横切り、中、間、および／または一方の側に入り、反対側および／または別の側から出る。

ｔｏ － 目的を表現するために使用される前置詞。

変換 － 測定可能な変化。形、外観、性質、および／または性格。

平行移動 － 非回転で、および／または実質的に直線的な経路に沿って移動すること。これには、ぐらつき、振動、振動、および／または往復運動が含まれる場合がある。

送信 － 信号として送信（ｓｅｎｄ）する、提供する、供給する、および／または供給する。

治療 － 誰かおよび／または何かを扱い、および／または対処する行為、方法、または方法。

チューブ － パイプ、中空円筒、および／または単純な閉曲線の形で形成され軸方向に延びる壁（壁は、横方向の寸法および／または形状がその軸方向の長さに沿って変化）で構成され、その長さ全体に導管を提供する中空の棒状部材、および／または長手方向軸を有し、例えば円、楕円などの非円形など（一般に、実質的に長円形、楕円形、ライマゴン形、カーディオイド形、デカルト楕円形、および／またはカッシーニ楕円形などの形状を含むことができる）、および／または三角形、長方形、正方形、六角形などの多角形、文字「Ｄ」の形状、文字「Ｐ」の形状などの任意の閉じた形状に似た長手方向断面を画定する細長い部材。したがって、直円柱はチューブの一形態であり、楕円柱は長手方向断面が楕円であるチューブの別の形態であり、一般化された円筒はチューブのさらに別の形態である。

受ける － 経験する、および／または受ける。

均一 － 比較的均一。

非溶融 － 溶けていない。

直後 － 直後または直後。および／またはその機会に。

使用する － 実用化する。

変化する － 時間の経過とともに変化する。

経由 － 手段によって、使用して、および／または利用して。

見る（ｖｉｅｗ） － 見る（ｌｏｏｋ ａｔ）、観察する、凝視する、調べる、検査する、観察する、研究する、および／または考慮する。

体積 － 物体および／または物質が占める質量および／または三次元領域。

壁 － ボリュームを囲い、分割し、分離し、隔離し、定義し、および／または保護する役割を果たす隔壁、構造、および／または塊。

重量 － 物体が地球または他の天体に引き付けられる力で、物体の質量と重力加速度の積に等しい。および／または平均の決定など、計算における数値に割り当てられる係数および／または値。これは、計算に対する数値の影響をその重要性、重要性、好み、影響などを反映させるために使用される。

ｗｈｅｎ － ある時点および／またはその時点で。

ｗｈｅｒｅｉｎ － それに関して。そして。および／またはそれに加えて。

ｗｈｉｃｈ － 指定された先行詞を表すために文節内で使用されるように適合された代名詞。

拭く － こする、通り過ぎる、広げる、塗る、ずらす、動かす、除去する、および／または遠ざけるように促すこと。

ワイヤ － 導電性の金属ストランドおよび／またはロッド、その長さに直角に取られた断面積の直径はすべて実質的に同じ寸法であり、断面積は、実質的なメタルフローなしで実質的な可撓性および／または弾性を可能にし、曲げおよび／またはたわみを可能にするのに十分小さい。ワイヤは撚り線、芯線、被覆、および／または被覆することができる。

ｗｉｔｈ － を伴う。

～に関して（ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ） － について、に関して、相対的に、および／またはそれに関連して。

～に関して － について、に関して、相対的に、および／またはそれに関連して。

範囲内（ｗｉｔｈｉｎ） － 制限内。

なし（ｗｉｔｈｏｕｔ） － を伴わない、および／または欠如している。

ぐらつく － 不均一な動きおよび／または揺れる動きで、および／または左右に不安定に移動および／または回転すること。

ゾーン － 少なくとも １つの所定の境界を持つ領域および／またはボリューム。

注記
本明細書では、特許請求の範囲に記載された主題の様々な実質的かつ具体的に実用的で有用な例示的な実施形態が、テキストおよび／またはグラフィックで説明されており、当業者が特許請求の範囲に記載された主題を実施するための、発明者に知られている最良のモードがあれば、それも含まれる。本明細書における「一実施形態において」、「ある実施形態において」などへの言及は、必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。

多数の可能な変形例（例えば、修正、増強、装飾、改良、および／または強化など）、詳細（例えば、種、側面、ニュアンス、および／または詳細など）、本明細書に記載される１つ以上の実施形態のおよび／または等価物（例えば、置換、置き換え、組み合わせ、および／または代替案など）のいずれかが、過度の実験を行わず、当技術分野全体に関する専門知識および／または知識に依存して、当業者がこの文書を読むことにより明らかになるであろう。発明者は、当業者が発明者から許可を得た上で、そのような変形、詳細、および／または均等物を必要に応じて実装することを期待する。したがって、発明者は、特許請求の範囲に記載された主題が、本明細書に具体的に記載されている以外に実施されることを意図している。したがって、法律で許可されているように、請求された主題には、その請求された主題のすべての変形例、詳細、および均等物が含まれ、網羅される。また、法律で認められているとおり、本明細書に記載される特性、機能、活性、物質、および／または構造要素のすべての組み合わせ、およびそれらのすべての可能な変形、詳細、および均等物は、ここで明確に示されていない限り、明確かつ具体的に否認されている場合、または明らかに不適切、使用不能、または文脈と矛盾している場合を除き、請求された主題に包含される。

本明細書で提供されるあらゆる例、または例示的な表現（例えば、「など」）の使用は、単に１つ以上の実施形態をより良く説明することを目的としており、別段の記載がない限り、特許請求される主題の範囲に制限を課すものではない。本明細書のいかなる文言も、請求されていない主題を、請求された主題の実践に不可欠であると示すものとして解釈されるべきではない。

したがって、この文書のどの部分（例えば、タイトル、フィールド、背景、概要、説明、要約、図面など）の内容かに関係なく、明示的な定義、主張、議論などによって反対のことが明確に指定されている場合、または文脈によって明らかに矛盾している場合を除き、請求項に関して、この文書および／または本文書に対する優先権を主張する文書の請求項のいずれであるか、および出願時に提示されたものであるかどうか：

記載されている特定の特性、機能、工程、物質、構造要素、特定の一連の工程、特定の物質の組み合わせ、または要素の特定の相互関係を含める必要はない。

記載されている特性、機能、工程、物質、または構造要素は「必須」ではない。

記載された実施形態の内部、間、および実施形態間において

記載されている２つ以上の物質は、混合、組み合わせ、反応、分離、および／または分離することができる。

記載されている特性、機能、工程、物質、コンポーネント、および／または構造要素、またはそれらの任意の組み合わせは、具体的に含め、複製、除外、組み合わせ、並べ替え、再構成、統合、および／または分離することができる。

記述された特性、機能、工程、物質、コンポーネント、および／または構造要素間の記述された相互関係、順序、および／または依存関係は、省略、変更、変更、および／または並べ替えることができる。

説明されている工程はすべて、手動、半自動、および／または自動で実行できる。

記述された工程はすべて、複数のエンティティによって繰り返し、実行され、および／または複数の管轄区域で実行され得る。

様々な実施形態を説明する文脈（特に特許請求の範囲の文脈）における用語「ａ」、「ａｎ」、「ｓａｉｄ」、「ｔｈｅ」、および／または同様の指示対象の使用は、ここに別段の記載がない限り、または文脈と明らかに矛盾しない限り、単数形と複数形の両方を包含すると解釈されるべきである。

「含む」、「有する」、「含む」、および「含む」という用語は、特に断りのない限り、無制限の用語（すなわち、「含むがそれに限定されない」を意味する）として解釈されるべきである。

本明細書に数値または範囲が記載されている場合、特に明記されていない限り、その数値または範囲はおおよそのものである。ここでの値の範囲の記載は、その範囲内にある個別の値を個別に参照する簡略的な方法として機能することを目的としているだけであり、本明細書に別段の記載がない限り、各個別の値およびかかる個別の値によって定義される各個別のサブ範囲は、あたかも本明細書に個別に記載されているかのように明細書に組み込まれる。例えば、１～１０の範囲が記述されている場合、これらの特定の値または特定の部分範囲が明示的に記載されていない場合でも、その範囲には、１．１、２．５、３．３３５、５、６．１７９、８．９９９９など、その間のすべての値と、例えば、１～３．６５、２．８～８．１４、１．９３～９など、その間のすべてのサブ範囲が含まれる。

請求項に登場する任意の語句（つまり、１つ以上の単語）の後に図面要素番号が続く場合、その図面要素番号は例示的なものであり、請求項の範囲を限定するものではない。

この文書のクレームまたはクレーム要素は、正確な語句「ｍｅａｎｓ ｆｏｒ」の後に動名詞が続く場合を除き、３５ ＵＳＣ １１２（ｆ）を援用することを意図したものではない。

参照により本明細書に組み込まれた資料（例えば、米国特許、米国特許出願、書籍、記事、ウェブページなど）内の情報は、参照によりその全体が可能な限り最大限に本明細書に組み込まれる。ただし、そのような情報と、ここに記載されている他の定義、記述、および／または図面との間に矛盾が存在しない範囲に限り、法律で許可されている。本明細書におけるいかなる請求も無効にする、または本明細書に対する優先権の追求を無効にするような矛盾を含む、そのような矛盾が生じた場合、かかる資料内のそのような矛盾する情報は、特に参照により本明細書に組み込まれることはない。参照により本明細書に組み込まれた資料のいかなる部分においても、先行技術を特定、批判、または比較する特定の情報は、参照により本明細書に組み込まれない。

出願人は、本明細書および本出願の審査中の任意の時点、および本出願に対する優先権を主張するあらゆる出願において提示される各請求項が、個別の特許可能な発明を定義すること、および、その請求項の範囲が審査中に変更された場合、その発明の範囲もそれに応じて変更されなければならないことを意図している。したがって、本文書内、および本明細書に関連する特許出願の審査中、請求された主題への言及は、その特定の時点でのみ、その時点で係属中の請求された主題の正確な文言を参照することを意図している。

したがって、特許請求の範囲自体を除く、この文書のすべての部分（例えば、タイトル、フィールド、背景、要約、説明、要約、図面など）、およびそこで使用されている語句の定義は、本質的に例示的なものとみなされ、制限的なものではない。この文書に基づいて発行される特許の請求項によって保護される主題の範囲は、関連分野の通常の知識を有する者が合理的に解釈した場合に、この文書の文脈から得られる情報のように、その請求項（およびそのすべての法的均等物）の正確な文言、およびその請求項で使用されている語句の定義、によってのみ定義および制限される。

１０００ 機械
１１２０ フィーダＡ
１１２１ 供給ポート入口Ａ
１１２２ 原料Ａ
１１２３ 送り機構Ａ
１１２４ 供給ポートＡ
１１２６ 供給ポート出口Ａ
１１４０ フィーダＢ
１１４１ 供給ポート入口Ｂ
１１４２ 原料Ｂ
１１４３ 送り機構Ｂ
１１４４ 供給ポートＢ
１１４６ 供給ポート出口Ｂ
１１５０ 充填
１１６０ フィーダ駆動装置
１２００ ロータ
１２１０ 非接触部分
１２２０ 接触部分
１２４０ 半収容部分
１２６０ 収容部分
１２８０ 遠位端部分
１２８５ 遠位端
１２８６ 遠位可視周囲長
１２８８ 近位可視周囲長
１２８９ 環状部分
１２９０ 導管
１２９５ ロータ通路
１２９８ ロータ突出部
１３００ 駆動装置
１４００ 容器
１４１０ 容器本体
１４２０ 容器内面
１４４０ 容器ハウジング
１４６０ 容器層
１４８０ 容器出口
１４９８ 容器突出部
１５００ ダイ
１５２０ ダイプレート
１６２０ 基板
１６４０ ベッド
１６６０ フレーム
１６７０ フィーダフレーム
１６８０ 堆積材料
１７００ 撹拌材料
１８００ 押出材料
１８５０ 押出チューブ
１９００ 空洞

Claims (30)

1. １つ以上の原料から押出材料を製造するための方法であって、
   前記１つ以上の原料から選択される変形可能な固体状態の第１の原料を、固定された第１の供給ポートを通して、ロータと固定容器の内壁との間に画定された空洞内に供給するステップと、
   前記第１の原料を溶融させることなく、前記第１の原料を前記ロータと接触させ、前記第１の原料を塑性変形させることを含む工程を通じて前記空洞内に撹拌材料を生成するステップと、
   前記撹拌材料を前記空洞から１つ以上のダイを通して連続的に押し出し、押出材料を生成するステップと、
   を含み、
   前記ロータは、前記ロータがその周りを動作的に回転するように構成される回転軸を画定し、
   前記ロータは、前記容器内に動作可能に残る収容部分を画定し、
   前記第１の原料は、前記ロータの前記収容部分が動作的に回転している間に、前記固定された第１の供給ポートを通じて供給され、
   前記収容部分は、近位端と遠位端とを画定する全体的に円錐台の形状を有し、前記近位端は前記遠位端よりも前記ロータの被駆動部分の近くに位置し、
   前記収容部分が動作的に回転している間、
   軸方向隙間の大きさが時間とともに連続的に変化し、前記軸方向隙間は、前記回転軸を含む所定の永久断面内に延びる第１の線に沿って測定され、前記第１の線は前記回転軸と平行に延び、前記間隙は、（ａ）前記ロータの外面と、（ｂ）前記所定の永久断面内に延び、前記回転軸に垂直で、かつ前記第１の供給ポートの出口の重心と交差する第２の線と、の間において前記所定の永久断面上で前記第１の線に沿った最短距離である、および／または
   半径方向間隙の大きさが時間とともに連続的に変化し、前記半径方向間隙は前記第２の線に沿って測定され、前記ロータの外側と前記第１の線との間において、前記所定の永久断面上で前記第２の線に沿った最短距離であり、
   前記遠位端から前記回転軸に沿って見たとき、前記遠位端から近位に位置する前記ロータの可視の近位外周が、前記遠位端に位置する前記ロータの可視の遠位外周よりも大きい、
   工程を実行することを含む、方法。
2. 前記第１の原料を前記空洞に供給する際、前記ロータから前記撹拌材料の一部を拭き取るステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の原料を前記空洞に供給する際、前記１つ以上の原料から選択された第２の原料を、固定された第２の供給ポートを通して前記空洞内に供給するステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の原料を前記空洞に供給する際、前記１つ以上の原料から選択された第２の原料を、固定された第２の供給ポートを通して前記空洞内に供給するステップと、
   前記第２の原料を前記撹拌材料に組み込むステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の原料を前記空洞に供給する際、前記１つ以上の原料から選択された第２の原料を、固定された第２の供給ポートを通して前記空洞内に供給するステップと、
   前記第２の原料を分割するステップと、
   前記第２の原料を前記撹拌材料に組み込むステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１の原料を前記空洞内に供給する際、前記１つ以上の原料から選択された第２の原料を、固定された第２の供給ポートを通して前記空洞内に供給するステップと、
   前記空洞内で、前記第２の原料と前記第１の原料とを反応させるステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記撹拌材料を前記空洞内で冶金学的かつシームレスに結合または固化するステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記撹拌材料に溶融、偏析、分配、または沈殿を生じさせるステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記押出材料を基板上に堆積するステップ
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記塑性変形工程中に、前記第１の原料を、前記１つ以上の原料から選択される第２の原料と合金化するステップ
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記供給工程が継続的に行われる、
    請求項１に記載の方法。
12. 前記供給工程が周期的に行われる、
    請求項１に記載の方法。
13. 前記押出工程が、前記ロータを通して前記押出材料を逆に押し出すステップを含む、
    請求項１に記載の方法。
14. 前記収容部分が前記回転軸に沿って動作的に並進するとき、前記ロータが、前記第１の原料を供給する工程に動作的に影響を及ぼさない、
    請求項１に記載の方法。
15. 前記ロータが、前記ロータの回転軸に沿って動作的に並進している間に、前記空洞の前記容積を動作的に変化させるように前記ロータが構成されている、
    請求項１に記載の方法。
16. 前記ロータが、１つ以上のフィン、溝、平坦部、スロット、ステップ、階段状螺旋、こぶ、ボタン、刃先、および／または突起を画定する、
    請求項１に記載の方法。
17. 前記容器の内壁が、１つ以上のフィン、溝、平坦部、スロット、ステップ、階段状螺旋、こぶ、ボタン、刃先、および／または突起を画定する、
    請求項１に記載の方法。
18. 前記第１の原料が、前記回転軸と非平行な方向で前記空洞に入る、
    請求項１に記載の方法。
19. 前記押出材料が、前記ダイを通して前記回転軸と非平行な方向に押し出される、
    請求項１に記載の方法。
20. 前記ロータおよび前記ダイが、環状形状を有する細長い形状を前記押出材料上に協働して押し付けるように構成されている、
    請求項１に記載の方法。
21. 前記押出材料の組成が、前記押出材料の長手方向軸に沿って変化する、
    請求項１に記載の方法。
22. 前記１つ以上の原料のうちの少なくとも１つの原料が、粒子、粉末、顆粒、機械加工されたチップ、および／または切り粉の形態である、
    請求項１に記載の方法。
23. 前記１つ以上の原料のうちの少なくとも１つの原料が、金属、合金、セラミック、ポリマー、またはガラスを含む、
    請求項１に記載の方法。
24. 前記押出材料が、前記押出材料以外の材料が充填されたパイプまたはチューブの形状を有する、
    請求項１に記載の方法。
25. 前記押出材料が純金属、合金、および／または複合材料を含む、
    請求項１に記載の方法。
26. 前記押出材料が、粒子構造の実質的に均一な分布と１つ以上の二次相とによって画定される微細構造を有する、
    請求項１に記載の方法。
27. １つ以上の原料から押出材料を製造するための方法であって、
    前記１つ以上の原料から選択される変形可能な固体状態の第１の原料を、固定された第１の供給ポートを通して、ロータと固定容器の内壁との間に画定された空洞内に供給するステップと、
    前記第１の原料を溶融させることなく、前記第１の原料を前記ロータと接触させ、前記第１の原料を塑性変形させることを含む工程を通じて前記空洞内に撹拌材料を生成するステップと、
    前記撹拌材料を前記空洞から１つ以上のダイを通して連続的に押し出し、押出材料を生成するステップと、
    を含み、
    前記ロータは、前記ロータがその周りを動作的に回転するように構成される回転軸を画定し、
    前記ロータの収容部分は、前記回転軸に沿って動作的に移動しながら、前記容器内に動作的に留まるように構成されており、
    前記第１の原料は、前記収容部分が動作的に回転している間に、前記固定された第１の供給ポートを通じて供給され、
    前記ロータは、前記収容部分のすぐ隣に位置する半収容部分を画定し、
    前記ロータは、前記回転軸に対して垂直に配向され、前記収容部分を前記半収容部分から分離する平面内に位置する収容周長を画定し、
    前記半収容部分は動作可能に前記容器に出入りし、
    前記半収容部分が前記容器に入り始めると、前記供給工程が動作的に停止され、
    前記収容部分は、近位端と遠位端とを画定する全体的に円錐台の形状を有し、前記近位端は前記遠位端よりも前記ロータの被駆動部分の近くに位置し、
    前記収容部分が動作的に回転および移動している間、
    軸方向隙間の大きさが時間とともに連続的に変化し、前記軸方向隙間は、前記回転軸を含む所定の永久断面内に延びる第１の線に沿って測定され、前記第１の線は前記回転軸と平行に延び、前記間隙は、（ａ）前記ロータの外面と、（ｂ）前記所定の永久断面内に延び、前記回転軸に垂直で、かつ前記第１の供給ポートの出口の重心と交差する第２の線と、の間において前記所定の永久断面上で前記第１の線に沿った最短距離である、および／または
    半径方向間隙の大きさが時間とともに連続的に変化し、前記半径方向間隙は前記第２の線に沿って測定され、前記ロータの外側と前記第１の線との間において、前記所定の永久断面上で前記第２の線に沿った最短距離であり、
    前記遠位端から前記回転軸に沿って見たとき、前記遠位端から近位に位置する前記ロータの可視の近位外周が、前記遠位端に位置する前記ロータの可視の遠位外周よりも大きい、
    工程を実行することを含む、方法。
28. １つ以上の原料から押出材料を製造するように構成された機械であって、
    前記１つ以上の原料から選択された変形可能な固体状態の第１の原料を、固定された第１の供給ポートを通して、回転ロータと固定容器の内壁との間に画定された空洞内に動作可能に供給する原料供給装置と、
    前記第１の原料を前記回転ロータと接触させると、前記第１の原料を溶融することなく、前記第１の原料を塑性変形させることを含む工程を通じて前記空洞内に未溶融の撹拌材料を動作可能に生成するロータと、
    を備え、
    前記ロータは、前記ロータがその周りを動作的に回転するように構成される回転軸を画定し、
    前記ロータの収容部分は、前記回転軸に沿って動作的に移動しながら、前記容器内に動作的に留まるように構成されており、
    前記第１の原料は、前記収容部分が動作可能に回転している間に、前記固定された第１の供給ポートを通して供給され、
    前記ロータは、前記収容部分のすぐ隣に位置する半収容部分を画定し、
    前記ロータは、前記回転軸に対して垂直に配向され、前記収容部分を前記半収容部分から分離する平面内に位置する収容周長を画定し、
    前記半収容部分は動作可能に前記容器に出入りし、
    前記半収容部分が前記容器に入り始めると、前記機械は前記第１の原料の供給を動作的に停止し、
    前記収容周長は、前記ロータの非駆動終端に位置する終端周長よりも大きく、
    前記ロータは全体的に円錐台の形状をしており、
    前記収容部分が動作的に回転および／または移動している間、
    軸方向隙間の大きさが時間とともに連続的に変化し、前記軸方向隙間は、前記回転軸を含む所定の永久断面内に延びる第１の線に沿って測定され、前記第１の線は前記回転軸と平行に延び、前記間隙は、（ａ）前記ロータの外面と、（ｂ）前記所定の永久断面内に延び、前記回転軸に垂直で、かつ前記第１の供給ポートの出口の重心と交差する第２の線と、の間において前記所定の永久断面上で前記第１の線に沿った最短距離である、および／または
    半径方向間隙の大きさが時間とともに連続的に変化し、前記半径方向間隙は前記第２の線に沿って測定され、前記ロータの外側と前記第１の線との間の前記所定の永久断面上で前記第２の線に沿った最短距離であり、
    前記遠位端から前記回転軸に沿って見たとき、前記遠位端から近位に位置する前記ロータの可視の近位外周が、前記遠位端に位置する前記ロータの可視の遠位外周よりも大きく、
    前記第１の原料が塑性変形する間に、前記第１の原料の微細構造が変化する、
    機械。
29. 前記容器に接続され、前記供給ポートを通して所定量の１つ以上の原料を前記空洞内に動作可能に供給するように構成された並進可能な供給フレーム
    をさらに備える、請求項２８に記載の機械。
30. 前記１つ以上のダイに対して所定の相対位置に動作可能に移動する３Ｄプリントベッド
    をさらに備える、請求項２８に記載の機械。

Images