TW201821649A - 層合物與奈米層合物材料於工具及模製方法之應用 - Google Patents

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克絲汀娜 安 洛瑪斯尼
國華 李
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Abstract

本發明之實施例提供藉由積層製造結合電沈積製得之模具。此類方法包含使工件進行一或多個諸如電沈積之沈積製程,由此提供具有所需化學、物理及/或機械特性之塗層。在一些實施例中,該等方法進一步包含藉由例如積層製造製程,諸如三維印刷(3D印刷)形成用於所述模具之至少一個工件。另外,本發明提供使用模具模製可聚合、可凝固、熱塑性或熱固性材料之方法。

Description

層合物與奈米層合物材料於工具及模製方法之應用
本發明之實施例一般係關於包含由積層製造產生之工件及施加於表面之層合物塗層的模具,及製造及使用其之方法。
認為電沈積係一種在多種導電材料上形成緻密塗層或包層之低成本方法,該等導電材料包括金屬、合金、導電聚合物及其類似物。電沈積亦已成功用於在諸如不導電聚合物之不導電材料上沈積奈米層合塗層,其在多種工程改造應用中藉由將足夠材料併入至不導電聚合物中以使其足夠導電或藉由例如經無電極沈積鎳、銅、銀、鎘等來處理表面以使其導電來實現。亦已證明電沈積係一種產生層合及奈米層合塗層、包層、材料及物件之可行方式,其中個別層合物層之金屬、陶瓷、有機-金屬組合物之組成及/或微觀結構特徵可能不同。 儘管電沈積方法已為吾人所知,但在此項技術中仍需要調適此類產生製造製程之模製及工具之電沈積方法的方法,以便產生堅固、熱穩定且耐磨損、耐腐蝕及耐磨耗的模具。本發明提供此優勢及相關優勢。
層合塗層及材料,且尤其奈米層合金屬及奈米層合物金屬塗層因為其特有的韌性、抗疲勞性、熱穩定性、耐磨損性、耐磨耗性及化學特性而受到關注,以達成多種目的,包括結構應用、熱應用及耐腐蝕性應用。 本發明之實施例提供產生用於模製可聚合、可凝固、熱塑性或熱固性材料之模具的方法,其中該模具藉由積層製造結合電沈積製得。此類方法包含使工件進行一或多個諸如電沈積之沈積製程,由此提供具有所需化學、物理及/或機械特性之塗層。在一些實施例中,該等方法進一步包含藉由例如積層製造製程,諸如三維印刷(3D印刷)形成至少一個用於模具之工件。 在實施例中,本發明提供一種製備模具之方法,該方法包含:藉由將層合塗層施加於成形工件之表面上而形成模具,該模具包含:A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:; B)一或多個孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分;或C) A)與B)。 在一個實施例中,本發明提供一種製備模具之方法,該方法包含:藉由將層合導電塗層施加於成形聚合工件之表面上而形成模具,該模具包含:A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:; B)一或多個孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分;或C) A)與B)。 在另一實施例中,本發明提供一種模具,該模具包含:成形工件;及位於成形工件之表面上之層合塗層,其中該模具包含:A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:; B)該模具包含散熱片或孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分;或C) A)與B)。 在另一實施例中,本發明提供一種模具,該模具包含:成形工件;及位於成形工件之表面上之層合塗層,其中該模具包含具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:。 在另一實施例中,本發明提供一種模具,該模具包含:成形工件;及位於成形工件之表面上之層合塗層,其中該模具包含:A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:;及 B)散熱片或孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過模具之一部分。 在另一實施例中,本發明提供一種模具,該模具包含:包含聚合材料之成形工件;及位於成形工件之表面上之層合塗層,其中該模具包含散熱片或孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過模具之一部分。 在另一實施例中,本發明提供一種模製物品之方法,該方法包含:將可凝固材料、可聚合材料、熱塑性材料或熱固性材料引入至至少一個部分由如請求項1至29中任一項之方法形成之模具或如請求項30至71中任一項之模具中;及使可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料至少部分固化或冷卻以形成可自模具分離之物品。
1.0定義 「積層製造」意謂藉由連續添加材料製備三維工件。該製程包括所有形式之直接數位製造,包括直接數位沈積、三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)或燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織或非編織品之切割及/或形成及泡沫片之切割及/或形成。 「ASTM」意謂美國測試與材料協會(American Society for Testing and Materials),總部設於賓夕法尼亞州西康舍霍肯市(West Conshohocken, Pennsylvania)。除非另外諸如藉由陳述ASTM標準之日期及/或版本指明,否則本文所提及之ASTM標準係在專利家族之最早成員申請時ASTM所頒佈之最新標準。 如本文關於材料之組成所用,「其餘」或「其餘組成」係指組成之未由明確量或範圍所界定之部分,或換言之,組成之其餘部分。 「直接數位製造」、「快速原型成型(rapid prototyped)」或「快速原型成型(rapid prototyping)」意謂自數位模型製造任何形狀之三維固體工件之積層製造製程。該製程係積層製程,其中將連續的材料層、帶、珠粒或區域以不同形狀鋪設或凝固以形成三維物品。 「選擇性雷射燒結」(SLS)係指一床粉末藉由雷射作用局部黏合以一次形成工件之一個橫截面之製程。 「熔合沈積模型化」(FDM)係指使用熔融材料(例如熱塑性)相繼累積所需形狀之工件之製程。 「立體微影」(SLA)係指液態聚合物藉由光起始之交聯局部凝固之製程。在該製程中,將光集中於未固化光聚合物之容器的表面上,且『繪製』所需2D橫截面形狀,產生凝固之2D圖案。重複此製程產生所需形狀之3D幾何結構。 「層合物件製造」(LOM)意謂使用切割成形且接合在一起之薄層(例如紙、聚合物、金屬)以形成所需三維工件。 「電沈積(Electrodeposition)」或「電沈積的(electrodeposited)」分別係指使用電解以將塗層沈積於工件上之製程或所得產物。換言之,使工件與含有一或多種離子(例如金屬陶瓷等)之電解質溶液接觸(例如部分浸沒或完全浸沒於其中),同時使電流流經工件及電解質溶液,致使薄塗層沈積於工件之表面上。 「無電極電鍍」意謂自催化電鍍,其中電鍍浴含有準備與基板反應之還原劑,且催化劑係待沈積於置放於電鍍浴中之工件之表面上之金屬。 如本文所用,「電解質」意謂可電鍍一或多種金屬之電解質浴、電鍍浴或電鍍溶液。 「塗層」包括電沈積於工件之表面上之薄層。因此,如本文所用,「塗層」包括心軸之表面上之由一系列薄電沈積層組成之包層,其中該心軸在電沈積層形成之後移除。包層一般作為保護層在形成之後緊固至另一物品。 如本文所用,「層合」或「層合物」係指包含兩個或更多個層之材料(例如塗層)。在實施例中,層合物或層合係指包含一系列可呈交替或非交替模式之層、基本上由其組成或由其組成的材料。交替層可包含兩類型之層(例如A、B、A、B、A、B……)、三類型之層(例如A、B、C、A、B、C、A、B、C……)、四類型之層(例如A、B、C、D、A、B、C、D……)或更多類型之層。非交替層可包含三個或更多個、四個或更多個或五個或更多個不同類型之層。如本文所用,層合包括奈米層合。 本發明含義內之「奈米層合物」或「奈米層合」係塗層包含兩個或更個層,其中個別層各厚度小於10,000奈米(亦即10微米)。換言之,在本發明中之「奈米層合塗層」中,術語「奈米層合」係指塗層中各層之厚度,而非由個別層組成之塗層的總厚度。在實施例中,「奈米層合」係指包含一系列小於1微米之層合層、基本上由其組成或由其組成之材料或塗層。本文所述之製程尤其適合於提供奈米層合塗層,然而其當然亦可用以製造個別層比10微米厚之物品。 術語「波長」係指兩個相鄰層之厚度,該等層在電流密度係週期函數之實施例中在單次沈積循環中形成。 「工件」包括表面上電沈積有塗層之任何物體。換言之,工件係具有一定形狀之物件以使得在施加既定厚度之層合材料之後產生具有所需形狀及特性之模具(例如完整模具或模具之部分)。工件包括基板,其係上面施加塗層之物件,及心軸,其係塗層在形成之後所移除的基板。工件可由導電材料(例如金屬)形成,由導電及不導電材料之混合物(例如聚合物-金屬混合物)形成,或塗佈有導電材料(例如經由無電極沈積塗佈有金屬層之非導電材料)。 本發明之實施例中所用之工件可為任何適合工件。在實施例中,工件由聚合材料製成。在一些實施例中,聚合材料包括芳基醯胺、丙烯醯胺、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺-亞胺、聚苯醚(PPO)、聚苯乙烯(PS)、聚苯醚(PPO)及聚苯乙烯(PS)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、纖維素纖維、聚苯碸(PPSU)、熱固性物、PBI-PEEK、尿素、環氧樹脂、氰酸酯、聚胺甲酸酯或其任何組合。在實施例中,聚合材料係塑膠材料。 在其他實施例中,工件由金屬或合金製成。在一些實施例中,金屬係鋼合金。在此類實施例中,鋼合金可包括:C及Fe;C、Fe及Mo;或C、Fe、Mo及Co。在其他實施例中,合金可包含Al、Cu、W、Mo或Ti。 「物品」描述已藉由如本文所述方法塗佈之工件之製成品。因此,物品係具有層合物、奈米層合物或微米層合物塗層、或已移除心軸後之包層的工件。 除非另外說明,否則所有以百分比給出之組成均以重量%給出。 術語「約」在結合所陳述數值或範圍使用時,具有由熟習此項技術者合理地歸屬於其之意義,亦即表示比所陳述值或範圍略多或略少,在所陳述值之±20%的範圍內;所陳述值之±19%的範圍內;所陳述值之±18%的範圍內、所陳述值之±17%的範圍內;陳述值之±16%的範圍內;陳述值之±15%的範圍內;陳述值之±14%的範圍內;陳述值之±13%的範圍內;陳述值之±12%的範圍內;陳述值之±11%的範圍內;所陳述值之±10%的範圍內;所陳述值之±9%的範圍內;所陳述值之±8%的範圍內;所陳述值之±7%的範圍內;所陳述值之±6%的範圍內;所陳述值之±5%的範圍內;所陳述值之±4%的範圍內;所陳述值之±3%的範圍內;所陳述值之±2%的範圍內;或所陳述值之±1%的範圍內。 術語「大體上」在用以描述物體之物理特徵時,具有由熟習此項技術者合理地歸屬於其之意義,亦即指示物體具有顯著程度之所提及特徵,例如在所提及特徵之±20%的範圍內;在所提及特徵之±19%的範圍內;在所提及特徵之±18%的範圍內;在所提及特徵之±17%的範圍內;在所提及特徵之±16%的範圍內;在所提及特徵之±15%的範圍內;在所提及特徵之±14%的範圍內;在所提及特徵之±13%的範圍內;在所提及特徵之±12%的範圍內;在所提及特徵之±11%的範圍內;在所提及特徵之±10%的範圍內;在所提及特徵之±9%的範圍內;在所提及特徵之±8%的範圍內;在所提及特徵之±7%的範圍內;在所提及特徵之±6%的範圍內;在所提及特徵之±5%的範圍內;在所提及特徵之±4%的範圍內;在所提及特徵之±3%的範圍內;在所提及特徵之±2%的範圍內;或在所提及特徵之±1%的範圍內。舉例而言,若物體直徑之任何兩次量測值在彼此±20%、±19%;±18%;±17%;±16%;±15%;±14%;±13%;±12%;±11%;±10%;±9%;±8%;±7%;±6%;±5%;±4%;±3%;±2%;or ±1%之範圍內,則物體可視為大體上環形的。當與比較物結合使用時(例如第一塗層大體上比第二塗層厚),使用大體上意謂差值係至少所提及特徵之±20%;所提及特徵之±19%;所提及特徵之±18%;所提及特徵之±17%;所提及特徵之±16%;所提及特徵之±15%;所提及特徵之±14%;所提及特徵之±13%;所提及特徵之±12%;所提及特徵之±11%;所提及特徵之±10%;所提及特徵之±9%;所提及特徵之±8%;所提及特徵之±7%;所提及特徵之±6%;所提及特徵之±5%;所提及特徵之±4%;所提及特徵之±3%;所提及特徵之±2%;或所提及特徵之±1%。 在一些實施例中,如本文所用,「大體上均勻的厚度」意謂總厚度變化小於平均厚度之±30%。可指定更嚴格的容差,包括變化小於平均表面厚度之±25%、±20%、±15%、±10%或±5%。 除非本文另外指明或與上下文明顯矛盾,否則在描述本發明之上下文中(尤其在所附申請專利範圍之上下文中)使用的術語「一(a/an)」、「該」及類似冠詞或術語視為涵蓋單數與複數(亦即「一或多種」)。本文中所述值的範圍意欲充當個別地提及屬於該範圍內之各單獨值的簡寫方法。在本說明書中,除非另外指明,否則任何濃度範圍、百分比範圍、比率範圍或整數範圍均理解為包括所述範圍內之任何整數值,且適當時包括其分數(諸如整數之十分之一及百分之一)。此外,除非另外指明,否則本文中所述之與諸如尺寸或厚度之任何物理特徵相關之任何數量範圍理解為包括所述範圍內之任何整數。除非本文中另外指明,否則將各個別值併入至本說明書中,該引用程度就如同其在本文中個別地敍述一般。 使用替代物(例如「或」)應理解為意謂替代物之一者、兩者或其任何組合。可組合上述各種實施例以提供其他實施例。本文所述之本發明之替代要素或實施例之分組不應視為限制性的。可個別地或以與群組之其他成員或本文中所發現的其他要素的任何組合來參考及主張各群組成員。如本說明書及申請專利範圍中所用,片語「或」應理解為意謂如此結合之要素中的「任一者或兩者」,亦即在一些情況下結合地存在且在其他情況下未結合地存在的要素。使用「或」列出之多個要素應以相同方式解釋,亦即,如此結合之「一或多個」要素。可視情況存在除了藉由「或」短語所確切地鑑別之要素外之其他要素,無論與確切地鑑別之彼等要素相關抑或不相關。因此,作為非限制性實例,提及「A或B」,在結合諸如「包含」之開放式措辭使用時,在一個實施例中,可僅指A (視情況包括除B外之要素);在另一實施例中,可僅指B (情況包括除A外之要素);在另一實施例中,可指A與B (情況包括其他要素);等。 如本說明書及申請專利範圍中所用,片語「及/或」應理解為意謂如此結合之要素中的「任一者或兩者」,亦即在一些情況下結合地存在且在其他情況下未結合地存在的要素。使用「及/或」列出之多個要素應以相同方式解釋,亦即,如此結合之「一或多個」要素。可視情況存在除了藉由「及/或」短語所確切地鑑別之要素以外之其他要素,無論與確切地鑑別之彼等要素相關抑或不相關。因此,作為非限制性實例,提及「A及/或B」,在結合諸如「包含」之開放式措辭使用時,在一個實施例中,可僅指A (視情況包括除B外之要素);在另一實施例中,可僅指B (情況包括除A外之要素);在另一實施例中,可指A與B (情況包括其他要素);等。 如本說明書及申請專利範圍中所用,關於一或多個要素之清單的片語「至少一個」應被理解為意謂由要素之清單中要素之任何一或多個中選出的至少一個要素,但未必包括要素之清單內具體列出的每一及每個要素中之至少一者,且未必排除元件之清單中之要素的任何組合。此定義亦允許可視情況存在除片語「至少一個」所指的要素之清單內具體鑑別的要素以外的要素,而無論與具體鑑別的彼等要素相關抑或不相關。由此,作為非限制性實例,「至少一個A及B」(或等效地「至少一個A或B,」或,等效地「至少一個A及/或B」)可在一個實施例中指至少一個(視情況包括超過一個)A而不存在B (且視情況包括除B以外的要素);在另一實施例中,指至少一個(視情況包括超過一個)B而不存在A (且視情況包括除A以外的要素);在又一實施例中,指至少一個(視情況包括超過一個) A及至少一個(視情況包括超過一個) B (且視情況包括其他要素);等。 在本發明之上下文中,詞「製程」及「方法」同義。亦應該瞭解,除非明顯指示相反,否則本文所述及下文所主張之製程可包括除所述步驟以外之步驟,且製程之步驟或行為之次序並不一定限於之所述製程之步驟或行為之次序。 本文揭示之各實施例可包含特定陳述之元素、步驟、成分或組分、基本上由其組成或由其組成。術語「包含(comprise/comprises)」意謂「包括(但不限於)」且使得可包含未指定要素、步驟、成分或組分,甚至係大量的。片語「由……組成」排除未規定之任何要素、步驟、成分或組分。片語「基本上由……組成」將實施例之範疇限制於規定要素、步驟、成分或組分及實質上不影響所主張發明之基礎及新穎特徵的要素、步驟、成分或組分。 在申請專利範圍中以及在說明書中,諸如「包含(comprising/comprised of)」、「包括(including)」、「帶有(carrying)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「涉及(involving)」、「擁有(holding)」、「由……構成(composed of)」及其類似者之全部過渡性片語應理解為開放的,亦即,意謂包括(但不限於)。僅過渡片語「由……組成」及「基本上由……組成」應分別為封閉或半封閉過渡性片語,如美國專利局手冊專利考察程序(United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures)第2111.03.2.0節中所闡述。描述 2.1施加層合物 ( 奈米層合物 ) 塗層 在本文所述製程之實施例中,可將包含一或多種金屬、合金、陶瓷等之塗層以均勻或大體上均勻之保形方式施加於工件之全部或一部分,由此賦予該工件(亦即預成形部分)所需化學、物理及機械(結構)特性。在一些實施例中,與由固體金屬或陶瓷製成之相同類型之物品相比,視塗層之厚度而定,此類塗層使得質量增加最小。 大多數市售電沈積電解液經設計以具有對於電流密度之變化相對不敏感之電鍍速率及合金組成。然而,尤其來自單一電解液之個別層之化學組成或結構(或各層之類型)變化的層合或奈米層合材料之製備大部分可依賴於對電流密度之變化敏感的電解液,且在不同電流密度下產生具有不同結構、組成或結構與組成之物質。彼敏感性使得在施加層合(例如奈米層合)塗層時能夠調節結構、組成或結構與組成,產生層合塗層架構及其相應效能屬性。 然而,在尤其自展示電流密度敏感性電沈積之單一電解質之電沈積層合(例如奈米層合)塗層之情況下,經受電沈積之標的表面上之電流密度變化產生伴隨之各層內之層厚度、結構、組成或結構與組成變化,及各層之間的結構、組成或結構與組成差異。因此,當產生具有電沈積塗層之物品時,其中必需或需要經塗佈表面之全部或一部分上塗層厚度、結構及/或組成均勻或大體均勻,且尤其其中塗層包含精細控制之成層方案(例如奈米層合),在工件(例如預型體)表面之上宜具有均勻、大體上均勻或至少更均勻的電流分配,其經由除電解質工程改造(例如降低對電流密度之沈積敏感性)外之方法實現。 本文描述於工件表面之上實現更均勻電流分配之方法及裝置之實施例。本文所述之使工件上之電流分佈更均勻的方法之實施例可使用電腦輔助設計最佳化(CAD最佳化)之遮罩及竊流陰極幾何結構。此類方法可在設計製程中藉由製備結合遮罩及/或竊流陰極之工件實施,包括使用積層製造製程製備具有複雜形狀之物品的能力。「遮蔽」或「遮罩」係指經安置以降低到達工件之某些區域之電流密度的成形之聚合材料(例如丙烯酸聚合物)部件。「陰極竊流」或「竊流陰極」係指用作輔助陰極以自高電流密度區汲取電流之導電材料(例如導電線)。 積層製造製程可製備工件,且視情況製備單一總成中之遮罩及/或竊流陰極,其保持工件、遮罩及竊流陰極相對於彼此以匹配CAD最佳化遮罩及竊流陰極幾何結構之組態取向。另外,此類總成可為可電鍍的。或者,可分別製備具有匹配界面之工件及遮罩及/或竊流陰極,該等匹配界面允許將該等要素以匹配CAD最佳化遮罩及竊流陰極幾何結構之組態連接成可電鍍總成。工件及遮罩及/或竊流陰極接著可在塗佈之前經由匹配界面組合。 在一些實施例中,總成包含一或多個遮罩。在此類實施例中,工件表面上之電流密度均勻性,且因此工件上電沈積塗層之均勻性,可僅使用遮罩幾何結構及取向來控制。在其他實施例中,該等方法可採用遮罩幾何結構作為電流與電解質流動之唯一路徑以控制工件表面上之電流密度均勻性,且因此控制工件上電沈積塗層之均勻性。 本文所述方法之實施例採用攪動以增加工件表面或接近工件表面處電解質之混合。在一些實施例中,攪動包含混合電解質。在此類實施例中,電解質混合可使用任何適合之方法(例如磁性攪拌器、過濾系統、泵、超音波攪動等)實現。在其他實施例中,攪動包含攪動工件/總成(例如藉由超音波轉換器)。 另外,工件表面上之流動電解質可用以在塗層電沈積期間實現電解質向工件之具有比工件之其他區域低的電流密度之部分的轉移。因此,流動電解質係一種減少層合物(例如奈米層合物)層之不等塗層厚度及/或不合需要之結構或組成變化的方法。工件之可受益於流動電解質之部分包括例如工件之凹槽中或內部區域(例如包含管結構之工件之內部)上之該等部分。流動電解質可藉助於一或多個安置於總成(例如用於電鍍之總成)中之管來實現,以使得離開管中之一或多個開口之電解質於工件之一或多個部分之上產生增大之電解質流動。或者,增大之電解質流動可藉由泵吸電解質穿過總成構架(或構架之部分)內之一或多個通道來實現。在一些實施例中,構架(或其部分)係遮罩。在此類實施例中,通道在構架之表面安置一或多個開口,以使得電解質自開口之流動於工件之一或多個部分之上產生同等電解質流動。 上文所述方法之實施例允許形成即使當施加至具有複雜幾何結構之工件時仍具有高度均勻性之塗層。在一些實施例中,高度均勻性經由使用遮罩及竊流陰極及藉由電解質之混合或流動實現之質量轉移來實現。可例如藉由同時或以個別製程積層製造製備遮罩及竊流陰極,因此使其以特定方式關於彼此定向。在製備遮罩及/或竊流陰極作為用於模具之工件的個別物件之情況下,其可各自具有允許其彼此接合或接合於構架之部分的匹配接口,該等匹配接口允許其組合成可電鍍總成,其中其相對於彼此取向。此類實施例能夠實現在單一生產線中由原料變為終產物之生產製程,同時產生包括厚度有限變化之塗層的具有精確容差之物品。 在本文所述製程之實施例中,可將層合塗層(例如金屬塗層)施加於工件之全部或一部分,由此賦予成形工件所需化學、物理及/或機械(結構)特性,且與由固體金屬或陶瓷製成之相同類型之物品相比,質量增加最小。此類實施例能夠實現在單一生產線中由原料變為終產物之生產製程。此外,本文所述之實施例可允許完全自動化生產線及製備個別部件,而不製備中間鑄件或不形成薄片金屬材料。另外,可視需要僅置放層合材料(例如金屬或合金),由此減少製備模具之製程中之材料消耗且相對於由固體金屬製成之模具減輕模具之總重量。 2.2製備成形工件 本文所述之製程可採用包含多種材料之工件,包括金屬、陶瓷(例如由預陶瓷聚合物製備)及聚合物(塑膠)。工件之製備可藉由任何積層製造製程實現,包括直接數位沈積、3D印刷、SLS或SLM、FDM、SLA、CLIP、編織品或非編織品之切割及/或形成、泡沫薄片之切割及/或形成或其組合中之一者、兩者、三者或更多者。在工件由聚合材料(例如塑膠)形成之情況下,該等工件可包含導電及/或不導電填充劑、碳纖維束(「絲束」)、編織品、非編織品及/或泡沫薄片中之一個、兩個、三個或更多個類型。 在一些實施例中,製備工件之製程單獨利用澆鑄、旋轉模製、注射模製、吹塑、擠壓模製、切割、機械加工、碾磨、研磨、砂磨、拋光及/或噴砂法中之一或多者或結合以上提及之積層製造製程中之任一者加以利用。在工件藉由澆鑄、旋轉模製、注射模製、吹塑及/或擠壓模製中之一或多者由聚合材料(例如塑膠)成形而製備之情況下,成形製程可進一步包括機械移除材料之一或多個步驟,包括切割、碾磨、研磨、砂磨、拋光、噴砂法或其組合中之一或多者。材料之機械移除尤其可用於切割及/或修整物品之毛邊(在模具縫隙處之滲流)、一或多個鑄口及/或噴砂精整。 在一些實施例中,在工件製備藉由積層製造製程中之一或多者(例如3D印刷)開始之情況下,工件進一步藉由對工件之一或多個部分進行切割、機械加工、碾磨、噴砂法、研磨、砂磨及/或拋光中之一或多者而成形。在一些實施例中,金屬工件藉由3D印刷產生。接著可使此類金屬工件進一步成形,之後施加層合物塗層。 在其他實施例中,使聚合材料(例如塑膠)成形包含切割及/或形成編織品、非編織品及/或泡沫薄片,其可用作工件或作為對複合工件之強化併入至聚合(例如塑膠)基質中。在其他實施例中,工件包含聚合材料(例如塑膠)及/或非聚合材料(例如可聚合、熱固性、塑膠或熱塑性材料)及一或多個形式之編織或非編織強化纖維(例如絲束、編織品、非編織品及/或泡沫薄片)。在此類實施例中,編織及/或非編織強化纖維可以纖維強化材料及聚合物材料之重量計佔工件之0-50重量%。在一些實施例中,編織及/或非編織強化纖維以纖維強化材料及聚合物(例如塑膠)材料之重量計佔工件之約0至約1重量%、約1至約5重量%、約1至約20重量%、約1至約50重量%、約5至約10重量%、約5至約25重量%、約5至約50重量%、約10至約20重量%、約約10至約50重量%、約20至約30重量%、約20至約50重量%、約30至約40重量%、約30至約50重量%、或約40至約50重量%。強化纖維可包含礦物質、玻璃、聚合材料及/或石墨纖維。在其他實施例中,纖維呈編織或非編織材料之形式,諸如長度小於1、小於2、小於4、小於6、小於8、小於10、小於12、小於14、小於16、小於18或小於20毫米之絲束、聚合或非聚合薄片、股線、繩索、編織管、非編織管或任何前述之組合(例如一系列層)。在特定實施例中,纖維呈選自由以下組成之群的編織或非編織材料之形式:長度小於1、小於2、小於4、小於6、小於8、小於10、小於12、小於14、小於16、小於18或小於20毫米之絲束、聚合或非聚合薄片、股線、繩索、編織管、非編織管或任何前述之組合(例如一系列層)。在強化纖維材料係聚合(例如塑膠)材料之情況下,如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,其維卡軟化點(Vicat softening point)可大於150℃、大於175℃、大於200℃、大於225℃、大於250℃、大於275℃、大於300℃或大於325℃。 在一些實施例中,形成編織品、非編織品及/或泡沫薄片包含形成及/或成層兩個、三個、四個或更多個編織品、非編織品及/或泡沫薄片層以形成工件。 可藉由積層製造製程製備之聚合(例如塑膠)材料之工件可大致分成兩個類別:導電及不導電。在工件由不導電材料(例如不導電塑膠)製備之情況下,表面之上面將發生電沈積之至少一部分應導電。此通常藉由使用例如無電極電鍍施加一層金屬來實現。如熟習此項技術者所瞭解,可採用實現所需結果之其他方法(例如晶種層之真空沈積)。在用以製造工件之材料(例如塑膠)已導電之情況下,視情況使用無電極電鍍,但宜在工件進行電沈積(例如具有金屬)之前採用以增加工件之電導率。在其他實例中,用以製造工件之材料可為部分導電的。此外,宜在電沈積之前採用無電極電鍍步驟以增加工件之電導率。 在實施例中,於可接近液體之工件表面之至少一部分上電沈積塗層(例如包含金屬)之方法,表面係導電的且與含有待電沈積元素(例如金屬之鹽)之浴液接觸。 在一些實施例中,為將奈米層合物塗層施加於由製成之工件上,首先將晶種層塗佈於工件之聚合材料上。「晶種層」係使用高電流密度及低離子濃度之電解質溶液沈積於工件上之極薄導電層。在實施例中,用於晶種層導電材料係Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其合金。 在實施例中,不導電工件之表面藉由使表面進行無電極電鍍諸如鎳、鎘、金、銀、銠、鉻、鋅、錫或銅之金屬而導電。在一些實施例中,藉由無電極沈積施加至工件之金屬係鎳。在一些實施例中,藉由無電極沈積施加至工件之金屬係銅。 用於無電極電鍍之工件,尤其不導電聚合物工件之製備可包括蝕刻其表面之步驟。蝕刻通常藉由使用強氧化劑在聚合材料之表面中產生微觀孔隙或孔洞來實現。孔隙或孔洞會增加表面積且改良隨後施加之金屬層的黏著力。用作蝕刻劑之一些強氧化溶液/懸浮液包括過氧化物(例如過氧化氫)、過硫酸鹽、鉻酸、酸性或鹼性高錳酸鹽溶液、三氧化鉻溶液或懸浮液及硫酸。在實施例中,工件包含ABS且蝕刻劑係含有鉻酸或三氧化鉻之溶液/懸浮液。 在蝕刻之後,可使經蝕刻部分之至少一部分與將金屬性催化劑沈積於聚合工件之經蝕刻表面上組合物接觸。催化劑通常係鈀,其可使用錫作為還原劑(例如Sn+2 + Pd+2 => Sn+4 Pd0 )來施加;然而,可使用包括貴金屬催化劑之其他催化劑(例如鉑、銠、銥、鎳、銅、銀或金)。在與無電極電鍍浴接觸時,催化劑使得在聚合工件之暴露於催化劑且接著浴液之表面上形成一層金屬。 在金屬電沈積於工件表面上之前,必需自工件移除殘餘無電極電鍍材料中之任一者以使得其不干擾電鍍或截留於工件中。移除無電極浴液組分可使用任何適合之方法實現,例如藉由使組分沈於清潔溶液(例如水)浴液或淋浴中。在一些實施例中,使組分暴露於清潔溶液浴液或淋浴,同時工件暴露於超聲處理。超聲處理可採用任何頻率及振幅之有效的聲能。在一些實施例中,所用頻率係約18至約1000 kHz。在一些實施例中,所用頻率係例如約18至約25 kHz、約25至約50 kHz、約50至約75 kHz、約75至約100 kHz、約100至約200 kHz、約200至約300 kHz、約300至約400 kHz、約400至約500 kHz、約500至約600 kHz、約600至約700 kHz、約700至約800 kHz、約800至約900 kHz或約900至約1000 kHz。在其他實施例中,頻率係約20至約23 kHz。在一些實施例中,超聲處理係使用正方形或矩形波之脈衝超聲處理,導致工件之富頻率激勵。在一些實施例中,超聲處理在浴液中執行,其中連續清潔液體流流向浴液中。 2.3用於製備成形工件及模具之塑膠及聚合材料 在一些實施例中,製備工件之塑膠或聚合材料可包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:芳基醯胺、丙烯醯胺、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺-亞胺、聚苯醚(PPO)、聚苯乙烯(PS)、聚苯醚(PPO)及聚苯乙烯(PS)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、纖維素纖維、聚苯碸(PPSU)、熱固性物、PBI-PEEK、尿素、環氧樹脂、氰酸酯、聚胺甲酸酯或前述中之任一或多者、兩者或更多者、或三者或更多之組合。詳言之,聚胺甲酸酯可具有約250%至約315%範圍內之斷裂伸長率及/或約600至約850 MPa之楊氏模量(Young's Modulus)。適用於製備可用以形成模具之成形工件之一些材料之實例提供於表1中。 1. 在各種實施例中,包含聚合材料之工件包括添加劑,諸如碳黑(例如約1重量%至約5重量%)、石墨烯(例如PLA-石墨烯印刷長絲)、石墨、碳奈米管、碳奈米纖維或石墨纖維。另外,在一些實施例中,包含本發明聚合材料之工件進一步包括金屬添加劑(例如Ag、Al、Au、B、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其合金)。在其他實施例中,包括濃度在約1重量%至約50重量%範圍內之金屬添加劑。 在其他實施例中,工件包含根據ASTM D257-14體積電阻小於0.1 ohm cm (例如約10-1 至約10-7 、約10-1 至約10-2 、約10-2 至約10-3 、約10-3 至約10-5 、約10-5 至約10-7 或小於約10-7 ohm cm)之導電聚合材料(例如塑膠),或根據ASTM D257-14體積電阻大於約0.1 ohm cm且小於約106 ohm cm (例如約10-1 至約106 、約10-1 至約102 、約1至約102 、約102 至約105 、約105 至約106 )之部分導電聚合材料。在此類實施例中,製備工件之導電或部分導電聚合材料可包含碳黑(例如約1至約5重量%)或石墨烯(例如PLA-石墨烯印刷長絲,0.6 ohm cm,Black Magic 3D, Calverton, NY)、石墨、碳奈米管、碳奈米纖維或石墨纖維,其可單獨或與導電金屬材料組合添加至聚合物中。在其他實施例中,使工件成形之聚合(例如塑膠)材料及因此得到之工件包含一種、兩種、三種或更多種導電或不導電聚合材料,及一種、兩種、三種或更多種添加至聚合材料中使組合物導電或更導電之金屬或非金屬導電材料(例如呈粉末及/或纖維形式)。在一些實施例中,在固化之前將導電材料(例如金屬)添加至聚合材料中。在其他實施例中,在固化之後將導電材料(例如金屬)添加至聚合材料中。在此類實施例中,一或多種金屬可選自由以下組成之群:Ag、Al、Au、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Sn、Mn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr及其任何兩者、三者或更多者之合金。在其他實施例中,一或多種金屬可為合金(例如合金,諸如鋼、不鏽鋼、黃銅、青銅、鎳-鈷、鎳-鉻、鎳-鐵、鋅-鐵、鈷-鉻、錫基白鑞及鎢之合金)。在一些此類實施例中,一或多種金屬可為選自由以下組成之群的合金:鋼、不鏽鋼、黃銅、青銅、Ni-Co、Ni-Cr、Ni-Fe、Zn-Fe、鈷-鉻、錫基白鑞及鎢之合金。 可添加至聚合材料(有或無一或多種金屬)中以增加其電導率之導電非金屬材料之實例包括碳黑、石墨烯、石墨、碳奈米管、碳奈米纖維及/或石墨纖維,其可單獨或與導電金屬材料組合添加至聚合物中。 在工件不導電之情況下,根據ASTM D257,材料可具有大於約106 、大於約107 、大於約1010 、大於約1015 或大於約1018 之體積電阻。 在一些實施例中,聚合工件可具有大於約150℃、大於約175℃、大於約200℃、大於約225℃、大於約250℃、大於約275℃或大於約300℃之熔融、軟化或分解點。在其他實施例中,如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,塑膠或聚合材料之維卡軟化點大於約150℃、大於約175℃、大於約200℃、大於約225℃或大於約250℃。 2.4層合物塗層 施加至聚合工件之層合金屬塗層可包含藉由形成層合金屬塗層之氣相沈積、真空沈積、無電極沈積、電泳沈積及/或電化學沈積(亦即電沈積或電鍍)中之一者、二者或更多者沈積之層。 在實施例中,層合物塗層使用電沈積來沈積。在一些實施例中,電鍍金屬、聚合物及半導體,且在大多數情況下,電沈積在環境溫度及壓力下或接近環境溫度及壓力下進行。本文所述製程之實施例包括將包含一或多種金屬之層合塗層電沈積於藉由積層製造製備之工件上之方法,其中該製程包含: 視情況使工件之全部或一部分進行無電極電鍍; 提供包括至少一種可電沈積金屬(例如金屬離子或錯合金屬離子)之浴液; 使工件之全部或一部分與浴液接觸;及 對工件施加電壓或電流以沈積至少一種(例如兩種、三種、四種或更多種)包含金屬之可電沈積組分。 該製程可進一步包含將層合塗層拋光。拋光可以機械(例如以精細研磨)方式及/或藉由電解拋光實現。 在一些實施例中,浴液包含至少兩種至少三種或至少四種可電沈積組分。在一些實施例中,可電沈積組分包括可於工件上電鍍金屬之金屬鹽(例如金屬離子或錯合金屬離子)。在實施例中,在浴液包含多於一種金屬鹽作為可電沈積組分之情況下,視施加之電流及電壓而定,可將具有不同組成之合金電沈積於工件上。 在一些實施例中,電沈積之方法包含施加隨時間變化之電流密度,在此類實施例中,隨時間變化之電流密度振動(變化)至少兩個、至少三個、至少四個或至少五個循環以將結構及/或組成經調節之材料沈積於工件上。在一些實施例中,使用施加之電壓、電流、頻率、電鍍脈衝長度、斷開時段、反向脈衝長度不同之至少兩個、三個或四個類型之循環。在其他實施例中,使用具有不同類型之波浪形式之至少兩個、三個或四個類型之循環。在一些此類實施例中,不同波浪形式之施加電壓、電流、頻率、電鍍脈衝長度、斷開時段、反向脈衝長度亦不同。在其他實施例中,結構及/或組成經調節之材料使用恆定電位、恆定電流脈衝電流、脈衝反向電流、調變電流、調變頻率及連續過渡電流電鍍中之一者、兩者或更多者沈積。在特定實施例中,結構及/或組成經調節之材料使用恆定電位、恆定電流、脈衝電流,反向電流、調變電流、調變頻率及連續過渡電流電鍍沈積。 在實施例中,個別層合物層之化學(元素)組成、晶粒尺寸、缺陷密度、晶粒取向、金屬間組合物之存在及非晶形金屬玻璃組合物之存在中之一者、兩者、三者或更多者不同。在一些實施例中,個別層合物層具有調節金屬或金屬合金材料。在其他實施例中,該等層包含「細粒度」或「超細粒度」金屬或金屬合金,根據顯微圖中存在之晶粒之最大尺寸的量測,其具有針對任一個、兩個、三個、四個、五個、六個或更多個層獨立地選自以下範圍之平均晶粒尺寸:約1 nm至約5,000 nm(例如約1 nm至約20、約1 nm至約100、約5 nm至約50、約5 nm至約100、約5 nm至約200、約10 nm至約100、約10 nm至約200、約20 nm至約200、約20 nm至約250、約20 nm至約500、約50 nm至約250、約50 nm至約500、約100 nm至約500、約200 nm至約1,000、約500 nm至約2,000或約1,000 nm至約5,000 nm)。在實施例中,最大晶粒尺寸小於或等於個別層厚度。 細粒度金屬及合金在金屬晶粒之間可具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有一或多個特性(例如相對於晶粒尺寸約5,000 nm至約20,000 nm或更大之相同組成之電沈積金屬或合金,增加之硬度、拉伸強度及耐腐蝕性)。在實施例中,在晶粒之間具有「高度」雙晶作用意謂與具有層合物塗層之平均組成(亦即各組分之相同集合加權平均值)的對照均質塗層相比,層合物塗層在晶粒之間具有較高程度之雙晶作用。在其他實施例中,在晶粒之間「高度」雙晶作用係指雙晶作用在約30%至約70%之範圍內。 在一些實施例中,細粒度金屬及合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有一或多個選自以下之特性:相對於晶粒尺寸大於約5,000之相同組成之電沈積金屬或合金增加之硬度、拉伸強度及耐腐蝕性。在一些實施例中,細粒度金屬及合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有一或多個選自以下之特性:相對於晶粒尺寸約5,000至約20,000 nm之相同組成之電沈積之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度及耐腐蝕性。在特定實施例中,特性係增加之硬度。在其他實施例中,特性係增加之拉伸強度。在其他實施例中,特性係增加之耐腐蝕性。 個別層之間的界面可為離散或擴散的。可施加結構及/或組成經調節之層合物材料以使得層合物層具有離散界面或擴散界面,其中在約3 nm至約8 nm、約5 nm至約10 nm、約7 nm至約15 nm、或約10 nm至約20 nm之距離上組成由第一組合物變為第二組合物。在一些實施例中,個別層合物層之厚度小於約100微米、小於約10微米、小於約1微米、小於約0.1微米或小於約0.01微米。 若在小於兩個層之較薄者厚度之約20%的距離上組成在第一層與第二層之間變換,則鄰近層之間的界面視為「離散的」。在實施例中,若在小於各層之較薄者厚度之約15%、約10%、約8%、約5%、約4%或約2%的距離上組成在第一層與第二層之間變換,則鄰近層之間的界面視為離散的。 在實施例中,若在大於兩個層之較薄者厚度之約20%的距離上組成在第一層與第二層之間變換,則界面係「擴散的」。在其他實施例中,各層具有擴散界面,其中組成以連續方式由第一組合物變為第二組合物。在一些實施例中,在大於各層之較薄者厚度之約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%且小於或等於50%的距離上擴散界面中材料之組成在第一與第二層之組合物之間變化。在實施例中,若在大於各層之較薄者厚度之約15%、約10%、約8%、約5%、約4%或約2%的距離上組成在第一層與第二層之間變換,則鄰近層之間的界面視為擴散的。 在實施例中,擴散界面在約0.5 nm至約5 nm之厚度上具有第一層與第二層之間的組成變換。在一些實施例中,擴散界面之厚度在約0.5 nm至約3 nm、約1 nm至約4 nm或約2 nm至約5 nm之範圍內。在其他實施例中,擴散界面之厚度在約0.5 nm至約1 nm、約1 nm至約2 nm、約2 nm至3 nm、約3 nm至約4 nm或約4 nm至約5 nm之範圍內。 在一實施例中,層合金屬塗層至少包含有包含第一類型金屬或金屬合金之第一類型之層及包含第二類型金屬或金屬合金之第二類型之層,其中該第一類型金屬或金屬合金與該第二類型金屬或金屬合金不同。在一些實施例中,第一層包含第一合金且第二層包含第二合金,其中該第一合金包含第一比例之第一及第二金屬,且該第二合金包含第二比例之相同的第一及第二金屬。 在各種實施例中,沈積於工件上之層合塗層可具有其組分元素不同之層。在一些實施例中,塗層包含一個、兩個、三個、四個或更多個不同類型之層,其具有一種、兩種、三種、四種或更多種針對各層獨立選擇之不同元素(或不同量之元素)。在此類實施例中,元素包含銀(Ag)、鋁(Al)、金(Au)、硼(B)、鈹(Be)、碳(C)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鐵(Fe)、汞(Hg)、銦(In)、銥(Ir)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、釹(Nd)、鎳(Ni)、磷(P)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、錸(Re)、銠(Rh)、銻(Sb)、矽(Si)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鎢(W)、釩(V)、鋅(Zn)、鋯(Zr)或其組合。在一些實施例中,層合物塗層之各層獨立地包括至少0.01% (w/w)之Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其組合。各可電沈積物種可以至少約0.1重量%、約0.05重量%、約0.01重量%、約0.005重量%或約0.001%重量之濃度存在於層合物塗層之層中。在此類實施例中,可電沈積之兩種或更多種、三種或更多種或四種或更多種不同元素包含例如Zn及Fe;Zn及Ni;Co及Ni;Ni及Fe;Ni及Cr;Ni及Al;Cu及Zn;Cu及Sn;Ni、Co及P;Ni、Co、W及P;Ni、Co及W;Ni及W;Ni、W及P;Ni、Co及B;Ni、Co、W及B;或Ni、W及B。 在其他實施例中,沈積於工件上之層合塗層具有一個、兩個、三個、四個或更多個類型之層,其包含一或多種、兩種或更多種或三種或更多種獨立地選自以下之不同元素(或不同量之元素):Ag、Al、Au、Be、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Sn、Mn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn及Zr,其中該等獨立選擇之元素(例如金屬)各含量係至少約0.1重量%、至少約0.05重量%、至少約0.01重量%、至少約0.005重量%、或至少約0.001重量%。在此類實施例中,可電沈積之具有兩種或更多種不同元素之組合物包含例如Zn及Fe、Zn及Ni、Co及Ni、Ni及Fe、Ni及Cr、Ni及Al、Cu及Zn或Cu及Sn。在一些此類實施例中,層合金屬塗層包含不同比例之Co及Ni層。 在特定實施例中,一層層合物塗層包含單晶Co。在一些實施例中,一層層合物塗層包含鋁。在其他實施例中,一層層合物塗層包含Ni或Cr。在特定實施例中,一層層合物塗層包含Ni、Fe及Cr。在一些實施例中,一層層合物塗層包含Ni、Fe、Cr及Mo。 在一些實施例中,各層層合物塗層包含兩種或更多種、三種或更多種、四種或更多種或五種或更多種不同可電沈積物種。可用於一層層合物塗層中之說明性合金包含Zn及Fe;Zn及Ni;Co及Ni;Ni、Co及Mo;Ni及Fe;Ni及Cr;Cu及Zn;Cu及Sn;Ni、Co及P;Ni、Co、W及P;Ni、Co及W;Ni及W;Ni、W及P;Ni、Co及B;Ni、Co、W及B;或Ni、W及B。在特定實施例中,用於一層層合物塗層中之合金包括Ni及Fe;或Ni及Co。在其他實施例中,一層層合物塗層包含Co、Cr、Mo、W、Fe、Si、Mn及Ni中之三者或更多者、四者或更多者或五者或更多者。 在實施例中,層合物塗層之第一層及第二層包含第一合金及第二合金,其分別包含相同的第一及第二金屬。在一些實施例中,第一合金中之第一金屬與第二合金中之第一金屬之間的濃度差小於約10重量%、約20重量%、約30重量%或約50重量%。在其他實施例中,第一合金中之第一金屬與第二合金中之第一金屬之間的濃度差大於約1重量%、約2重量%、約5重量%或約10重量%。 在特定實施例中,第一層層合物塗層包括濃度在約50重量%至約99重量%範圍內之Ni。在一些實施例中,第一層層合物塗層包括濃度大於約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、約90重量%、約92重量%、約93重量%、約94重量%、約95重量%、約96重量%、約97重量%、約98重量%或約99重量%之Ni。在一些實施例中,第一層奈米層合物塗層包括濃度小於約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、約90重量%、約92重量%、約93重量%、約94重量%、約95重量%、約96重量%、約97重量%、約98重量%或約99重量%之Ni。 在某些實施例中,第二層奈米層合物塗層包括濃度在約5重量%至約35重量%範圍內之Co。在其他實施例中,第二層包括濃度在約5重量%至約10重量%、約10重量%至約15重量%、約15重量%至約20重量%、約20重量%至約25重量%、約25重量%至約30重量%或約30重量%至約35重量%範圍內之Co。 在實施例中,一層奈米層合物塗層包含濃度在約5重量%至約99重量%範圍內之Cr。在一些實施例中,一層奈米層合物塗層包括濃度大於約5重量%、約10重量%、約15重量%、約20重量%、約25重量%、約30重量%、約35重量%、約40重量%、約45重量%、約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、約90重量%、約92重量%、約93重量%、約94重量%、約95重量%、約96重量%、約97重量%、約98重量%或約99重量%之Cr。在一些實施例中,一層奈米層合物塗層包括濃度小於約5重量%、約10重量%、約15重量%、約20重量%、約25重量%、約30重量%、約35重量%、約40重量%、約45重量%、約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、約90重量%、約92重量%、約93重量%、約94重量%、約95重量%、約96重量%、約97重量%、約98重量%或約99重量%之Cr。 在實施例中,一層奈米層合物塗層包含濃度在約5%重量至約35重量%範圍內之Cr,一層奈米層合物塗層包含濃度大於約90重量%之Ni,或兩者。在其他實施例中,一層奈米層合物塗層包含濃度在約20重量%至約50重量%範圍內之Ni、濃度在約20重量%至約35重量%範圍內之Cr及濃度大於約1.5重量%之Mo。在一些實施例中,一層奈米層合物塗層包含濃度大於約7重量%之Cr、濃度在約5重量%至約30重量%範圍內之Mo、濃度小於約3重量%之W、濃度在約1.5重量%至約15重量%範圍內之Fe、濃度小於約1重量%之Si、濃度小於約3重量%之Mn且其餘為Ni。 在其他實施例中,電沈積於工件上之組合物包含有包含兩種或更多種、三種或更多種或四種或更多種針對各層獨立地選自由以下組成之群的元素、基本上由其組成或由其組成之層:NiCr、NiFe、NiCo、NiCrCo、NiAl、NiCrAl、NiFeAl、NiCoAl、NiCrCoAl、NiMo、NiCrMo、NiFeMo、NiCoMo、NiCrCoMo、NiW、NiCrW、NiFeW、NiCoW、NiCrCoW、NiNb、NiCrNb、NiFeNb、NiCoNb、NiCrCoNb、NiTi、NiCrTi、NiFeTi、NiCoTi、NiCrCoTi、NiCrP、NiCrAl、NiCoP、NiCoAl、NiFeP、NiFeAl、NiCrSi、NiCrB、NiCoSi、NoCoB、NiFeSi、NiFeB、ZnCr、ZnFe、ZnCo、ZnNi、ZnCrP、ZnCrAl、ZnFeP、ZnFeAl、ZnCoP、ZnCoAl、ZnNiP、ZnNiAl、ZnCrSi、ZnCrB、ZnFeSi、ZnFeB、ZnCoSi、ZnCoB、ZnNiSi、ZnNiB、CoCr、CoFe、CoCrP、CoFeP、CoCrAl、CoFeAl、CoCrSi、CoFeSi、CoCrB、CoFeB、CoAl、CoW、CoCrW、CoFeW、CoTi、CoCrTi、CoFeTi、CoTa、CoCrTa、CoFeTa、CoC、CoCrC、CoFeC、FeCr、FeCrP、FeCrAl、FeCrSi及FeCrB。實際上,各元素係前述分組,其僅敍述一次,其未反映層中可存在之元素之化學計量(例如包含Ni及Cr合金之層可具有不同比率之鎳及鉻),在一些實施例中,全部層塗層均包含相同元素,且塗層包含兩個或更多個、三個或更多個或四個或更多個類型之層,該等層之元素比例不同。 在一些實施例中,在介於100℃至300℃之範圍內之一個、兩個、三個、四個或各溫度下,形成層合金屬塗層中之一或多個(例如一個、兩個、三個、四個或更多個或全部)類型之層的金屬或合金之熱膨脹係數及形成工件之塑膠或聚合材料的熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%。在其他實施例中,在介於100℃至200℃之範圍內之一個、兩個、三個、四個或各溫度下,形成層合金屬塗層中之一或多個(例如一個、兩個、三個、四個或更多個或全部)類型之層的金屬或合金之熱膨脹係數及形成工件之塑膠或聚合材料的熱膨脹係數相差小於15%、10%、7.5%、5%或2%。 在一些實施例中,在介於100℃至300℃之範圍內之一個、兩個、三個、四個或各溫度下,形成該等金屬塗層中之第一類型層及第二類型層的金屬或合金之熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%。在其他實施例中,在介於100℃至200℃之範圍內之一個、兩個、三個、四個或各溫度下,形成層合金屬塗層中之第一類型層及第二類型層的金屬或合金之熱膨脹係數相差小於15%、10%、7.5%、5%或2%。 在一些實施例中,施加至(例如電沈積於)工件上之層合金屬塗層組合物包含結構及/或組成經調節之電沈積材料或組成。結構及/或組成經調節之組合物可包含以在1 nm及約250 nm、約1 nm及約25 nm、約5 nm及約50 nm、約5 nm及約75 nm、約10 nm及約75 nm、約10 nm及約150 nm、約20 nm及約200 nm、約50 nm及約150 nm、約50 nm及約225 nm、100nm及約250 nm、及約150nm及約250 nm範圍內之波長沈積之多層的至少一個部分。 在其他實施例中,施加至工件之結構及/或組成經調節之層合物塗層具有至少一個由多層組成之部分,其中該等層各厚度在獨立地選自以下之範圍內:約5 nm至約250 nm、約5 nm至約25 nm、約10 nm至約30 nm、約30 nm至約60 nm、約40 nm至約80 nm、約75 nm至約100 nm、約100 nm至約120 nm、約120 nm至約140 nm、約140 nm至約180 nm、約180 nm至約200 nm、約200 nm至約225 nm、約220 nm至約250 nm或約150 nm至約250 nm。各層厚度在獨立地選自約5 nm至約250 nm之範圍內。在實施例中,各層之厚度在獨立地選自以下之範圍內:約5 nm至約100 nm、約50 nm至約150 nm、約100 nm至約200 nm或約150 nm至約250 nm。在其他實施例中,各層之厚度在獨立地選自以下之範圍內:約5 nm至約25 nm、約10 nm至約30 nm、約30 nm至約60 nm、約40 nm至約80 nm、約75 nm至約100 nm、約100 nm至約120 nm、約120 nm至約140 nm、約140 nm至約180 nm、約180 nm至約200 nm、約200 nm至約225 nm、約200 nm至約250 nm、約220 nm至約250 nm或約150 nm至約250 nm。 如上文所述,其中施加至工件之全部或一部分的層合金屬塗層包含兩個或更多個結構及/或組成不同之層,該等層可具有離散或擴散界面。 在實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合金屬塗層包含兩個或更多個結構及/或組成不同之層,該組合物可包含複數個交替的第一層及第二層。塗層可完全由交替的第一及第二層組成,其可在各層之間具有離散或擴散界面。或者,一或多個額外層可以任何第一及第二層之間的塗層存在。 在實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合物塗層包含多層(例如第一層及第二層或交替的第一及第二層),施加至工件之全部或一部分的塗層(例如呈保形塗層或部分塗層)可包含2個或更多個、3個或更多個、4個或更多個、6個或更多個、8個或更多個、10個或更多個、20個或更多個、40個或更多個、50個或更多個、100個或更多個、200個或更多個、500個或更多個、1,000個或更多個、1,500個或更多個或2,000個或更多個層(例如交替的第一及第二層)。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之鎳:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鈷及/或鉻。在此類實施例中,各第二層包含獨立地選自以下之範圍內之鉻及/或鈷:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%或約30%至約35%,其餘包含鎳。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之鎳:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鋁。在此類實施例中,各第二層包含獨立選自以下之範圍內之鋁:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%、或約30%至約35%,其餘包含鎳。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之鎳:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鋁及/或鈷。在此類實施例中,各第二層包含獨立地選自以下之範圍內之鋁及/或鈷:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%、或約30%至約35%,其餘包含鎳。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之鎳:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鐵。在此類實施例中,約各第二層包含獨立地選自以下之範圍內之鐵:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%、或約30%至約35%,其餘包含鎳。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之鋅:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鐵。在此類實施例中,各第二層包含獨立地選自以下之範圍內之鐵:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%或約30%至約35%,其餘包含鋅。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之銅:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鋅及/或錫。在此類實施例中,各第二層包含獨立地選自以下之範圍內之鋅及/或錫:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%或約30%至約35%,其餘包含銅。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之鋅:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鐵。在此類實施例中,各第二層包含獨立地選自以下之範圍內之鐵:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%或約30%至約35%,其餘包含鋅。 在一些實施例中,其中施加至工件之全部或一部分的層合塗層中存在複數個第一及第二層,第一層各自包含獨立地選自以下之範圍內之銅:約1%至約5%、約5%至約7%、約7%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約55%、約55%至約60%、約60%至約65%、約65%至約70%、約70%至約75%、約75%至約80%、約80%至約85%、約85%至約90%、約90%至約92%、約92%至約93%、約93%至約94%、約94%至約95%、約95%至約96%、約96%至約97%、約97%至約98%或約98%至約99%,其餘包含鋅及/或錫。在此類實施例中,各第二層包含獨立地選自以下之範圍內之鋅及/或錫:約1%至約35%、約1%至約3%、約2%至約5%、約5%至約10%、約10%至約15%、約15%至約20%、約20%至約25%、約25%至約30%或約30%至約35%,其餘包含銅。 在實施例中,塗層厚度在約5 nm至約5 cm之範圍內。在一些實施例中,塗層之厚度在獨立地選自以下之範圍內:約5 nm至約200 nm、約5 nm至約25 nm、約10 nm至約30 nm、約30 nm至約60 nm、約40 nm至約80 nm、約75 nm至約100 nm、約100 nm至約120 nm、約120 nm至約140 nm、約140 nm至約180 nm、約180 nm至約200 nm、約200至約250 nm、約1 µm至約5公分(cm)、約1 µm至約50 µm、約50 µm至約100 µm、約100 µm至約200 µm、約200 µm至約500 µm、約500 µm至約800 µm、約800 µm至約1.2毫米(mm)、約500 µm至約1 mm、約1 mm至約1.5 mm、約1.2 mm至約2 mm、約1.8 mm至約2.5 mm、約2 mm至約3 mm、約2.5 mm至約5 mm、約1 mm至約5 mm、約5 mm至約1 cm、約1 cm至約2 cm或約2 cm至約5 cm。在特定實施例中,塗層厚度在約200 µm至約800 µm之範圍內。在其他實施例中,塗層厚度在約500 µm至約800 µm之範圍內。在其他特定實施例中,塗層厚度在約200 µm至約500 µm之範圍內。在某些實施例中,塗層之厚度係約250 µm。在其他實施例中,塗層之厚度係約500 µm。在其他實施例中,塗層之厚度係約740 µm。 2.5層合物塗層之特性 施加至工件之電沈積塗層(例如奈米層合物合金塗層)可為完全或大體上完全緻密的,具有有限數目之孔隙或裂紋,或大體上不含孔隙或裂紋,從而使其適用作耐腐蝕塗層,以及用作成品模具之結構組件。「完全緻密」指示電沈積材料大體上不含使工件暴露於與本文所述之塗層接觸的腐蝕性藥劑(「腐蝕劑」)的小孔、空隙及裂紋。 除工件特性之機械及物理增強以外,電沈積於工件上之組合物可改變工件之化學屬性。在一些實施例中,電沈積於工件上之組合物之至少一部分對環境(例如在模製製程期間模具之內部經歷之環境)具有化學耐受性,且保護下伏工件(例如金屬塗層保護工件免遭遇溶劑、藉由模製之材料釋放之產物(例如氣體或揮發性組分,諸如甲醛、丙烯醛及苯乙烯)或可損壞工件之UV(紫外)光)。在其他實施例中,電沈積於工件上之組合物之至少一部分比下伏工件更貴重且在可損壞下伏工件之腐蝕性環境中充當障壁塗層。在其他實施例中,電沈積於工件上之組合物之至少一部分不如工件貴重且在腐蝕性環境中犧牲自身以保護工件。 在一些實施例中,層合塗層大體上無表面缺陷,其中表面缺陷包含孔隙及/或空隙。在其他實施例中,層合金屬塗層在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或凸起及凹進特徵之組合之上可具有大體上均勻的厚度。在一些實施例中,層合塗層在單一特徵或多個特徵(兩個、三個或更多個特徵)之上可具有大體上均勻的厚度,其各自具有約十或更小之縱橫比(例如0.1-1、0.5-1、0.5-10、1-10、1-3、1-5、2-10、2-8、3-6、5-10、6-10、7-9或8-10之縱橫比),該縱橫比定義為特徵之高度除以最大寬度。在實施例中,縱橫比獨立地在約0.1至約10之範圍內。在一些實施例中,縱橫比獨立地在約0.1至約3、約0.5至約4、約1至約5、約2至約6、約3至約7、約4至約8、約5至約9或約6至約10之範圍內。 在一些實施例中,其中表面係大體上平坦的表面,特徵之表面縱橫比係十或更小,其中表面縱橫比定義為:換言之,表面縱橫比係表面上之兩個特徵之高度差(對於凹陷特徵其將為負值,亦即及/或深度)除以表面上/下之其最高/最低點之間的距離。在特徵中之一者或兩者具有大體上平坦的頂部或底部之情況下,特徵之間的距離視為彼高度下特徵頂部上最接近點之間的距離。 圖1A及圖1B展示表面特徵之兩個實例。在圖1A中,大體上平坦的表面1 具有兩個具有高於表面平面之高度23 之凸起特徵。特徵之間的距離使用垂直於表面延伸之直線(未編號重線)由4 給出。在此實例中,表面縱橫比係[(高度3 -高度2 )之絕對值]除以距離4 。 在圖1B中,大體上平坦的表面1 具有一個高度5 之凸起特徵及一個低於表面平面之深度6 之凹陷特徵。特徵之間的距離使用垂直於表面延伸之直線(未編號重線)由7 給出。在此實例中,表面縱橫比係[(高度5 -深度6 )之絕對值]除以距離7 。應注意,在此實例中深度6 具有負值,以使得表面縱橫比亦可表示為[(高度5 加深度6 絕對值)]除以距離7 。 在一些實施例中,層合物塗層在自工件表面凸起之工件特徵之上具有大體上均勻的厚度,且工件表面與凸起特徵之間的曲率半徑高達九十度。 層合塗層可具有在無熱處理下如藉由ASTM E384至約11e1所量測在如下範圍內之維氏微硬度:約75至約1200、約75至約200、約75至約350、約100至約150、約100至約300、約300至約600、約150至約250、約250至約350、約350至約550、約350至約650、約550至約750、約550至約600、約600至約650、約600至約900、約650至約700、約650至約1000、約700至約750、約750至約800、約750至約1000、約800至約850、約850至約900、約900至約1000、約1000至約1100、約1000至約1200、約1100至約1200或1200或更大。 在一些實施例中,當層合塗層及對照均質塗層施加至大體上相同的工件且使用裝備有CS-10滾輪及250 g負載且在室溫下對於兩種樣品在相同速度(例如95 RPM)下操作之Taber磨耗儀進行比較時,與具有層合塗層之平均組成的對照均質塗層相比,層合塗層可顯示低於約5%、約10%、約20%、約30%或約40%之重量損失。 在其他實施例中,當根據ASTM D4060進行測試時,與具有層合塗層之平均組成的對照均質塗層相比,層合塗層可顯示較高耐磨耗性,其中將層合塗層及對照均質塗層施加至大體上相同的工件。在其他實施例中,當根據ASTM G77-05 2010進行塊環測試時,與具有層合塗層之平均組成之對照均質塗層相比,層合塗層顯示較高耐磨耗性,其中將層合塗層及對照均質塗層施加至大體上相同的工件。 在其他實施例中,層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數可小於約100×10-6 /℃。在其他實施例中,層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數可小於約50×10-6 /℃。在其他實施例中,層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數可小於約40×10-6 /℃、約30×10-6 /℃、約20×10-6 /℃或約10×10-6 /℃。 2.6利用包含層合塗層之模具製備物品 . 物品(亦即帶有層合塗層之模具(例如奈米層合物金屬塗層))尤其可用以模製可聚合、可凝固、熱塑性或熱固性材料以形成產品。產品可為例如玩具、體育用品、運動服裝(例如鞋子或鞋子之部件,諸如緩衝插入物,鞋底或包含鞋底之鞋子的部件)、電子設備之外殼、汽車部件或建築用品(例如塑膠照明或管道組件及/或夾具)。 在一些模製操作中,為製備產品,整個模具可包含一或多個部分(區段或部件)。在一些實施例中,整個模具包含兩個部分(亦即兩件模具)、三個部分(亦即三件模具)或四個或更多個部分(例如四件模具)。如本文所用,術語「模具」係指整個模具或其一或多個部分。在一些實施例中,將包含一或多個部分之模具用於澆鑄、注射模製、旋轉模製(有時稱為「滾塑」)、吹塑及擠壓模製。形成產品之模製操作亦可包含切割或修整產品之毛邊及/或一或多個鑄口、及/或噴砂精整以移除例如模具釉之步驟。 在一些實施例中,將可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料引入(例如注射)至完整物品(亦即整個模具)中以使熱塑性或熱固性材料形成產品。模製產品之方法包含以下步驟: 向模具中引入可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料以使其成形;及 使材料至少部分固化、凝固或冷卻以形成可自模具之全部或一部分分離之產品(大體無形狀損失)。 自可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性模製產品之方法可進一步包含使模具封閉或大體上封閉維持足以使產品成形之時間間隔,其中時間間隔藉由以下來確定:監測模具中材料之溫度及/或模具之一或多個位置處之溫度,及調節時間間隔以允許產品凝固、固化及/或足夠冷卻以使得產品在自模具移除時大體上保持其形狀。該方法可進一步包含切割及/或修整(必要時研磨)產品之毛邊或一或多個鑄口及/或噴砂精整。在操作過程中,可將模具之一或多個部分加熱及/或冷卻以維持模具尺寸及形狀及模製製程中之稠度。因此,模具或模具之部分可具有用於流體循環加熱/冷卻之孔口及/或散熱片,以有助於使模具維持於所需操作溫度。如熟習此項技術者將理解,孔口可呈使得流體或氣體循環加熱/冷卻之任何適合之形式。在實施例中,此類孔口係使流體流經模具之一部分的自模具之一個表面向模具之另一表面延伸的通道。在一些實施例中,孔口係在模具之單一表面具有兩個或更多個開口之通道,其中通道延伸至模具中且連接兩個開口,其中通道使流體流經模具之一部分。在其他實施例中,孔口係使流體或氣體循環流經模具之一部分的構件。 在一些實施例中,將熱塑性或熱固性材料引入(例如注射)至完整模具中以使熱塑性或熱固性材料形成產品。模製產品之方法包含以下步驟: 向模具中引入熱塑性或熱固性材料以使其成形;及 使材料至少部分固化或冷卻以形成可自模具之全部或一部分分離之產品(大體無形狀損失)。 自熱塑性或熱固性材料模製產品之方法可進一步包含使模具封閉或大體上封閉維持足以使產品成形之時間間隔,其中時間間隔藉由以下來確定:監測模具中材料之溫度及/或模具之一或多個位置處之溫度,及調節時間間隔以允許產品固化及/或足夠冷卻以使得產品在自模具移除時大體上保持其形狀。該方法可進一步包含切割及/或修整(必要時研磨)產品之毛邊或一或多個鑄口及/或噴砂精整。 在一些實施例中,將可聚合材料引入(例如注射)至包含至少一個由塑膠或可聚合材料製備之具有層合(奈米層合)塗層之部分的整個模具中,且(例如藉由添加催化劑、熱及/或光)起始聚合反應以引起聚合反應且形成產品。在一實施例中,在此類模具中由可聚合材料模製物品之方法包含以下步驟: 向模具中引入可聚合材料; 起始聚合反應;及 使材料至少部分聚合以形成可自模具之全部或一部分分離之產品(大體無形狀損失)。 自可聚合材料模製產品之方法可進一步包含在聚合反應起始之後使模具封閉或大體上封閉維持足以使產品成形之時間間隔,其中時間間隔藉由以下來確定:監測模具中材料之溫度及/或模具之一或多個位置處之溫度,及調節時間間隔以允許產品固化及/或足夠冷卻以使得產品在自模具移除時大體上保持其形狀。不僅在藉由加熱起始聚合反應之實例中需要冷卻,且在聚合反應製程放熱之實例中亦需要。該製程可進一步包含切割及/或修整產品之毛邊或一或多個鑄口、及/或噴砂精整。在一個實施例中,可聚合材料係光可聚合材料。 在一些實施例中,將可凝固材料引入(注射)至包含至少一個由塑膠或可聚合材料製備之具有層合(奈米層合)塗層之部分的整個模具中,且允許發生及/或促進(例如藉由添加催化劑、熱)凝固以形成物品。在一實施例中,在此類模具中由可凝固材料模製物品之方法包含以下步驟: 向模具中引入可凝固材料; 視情況添加催化劑或加熱材料以誘導凝固;及 使材料至少部分凝固以形成可自模具之全部或一部分分離之產品(大體無形狀損失)。 自可凝固材料模製產品之方法可進一步包含在凝固起始之後使模具封閉或大體上封閉維持足以使產品成形之時間間隔,其中時間間隔藉由以下來確定:監測模具中材料之溫度及/或模具之一或多個位置處之溫度,及調節時間間隔以允許產品固化及/或足夠冷卻以使得產品在自模具移除時大體上保持其形狀。不僅在藉由加熱起始凝固之實例中需要冷卻,且在凝固製程放熱之實例(例如其中可凝固材料包含硫酸鈣半水合物[2CaSO4 ·H2 O或熟石膏]或經歷放熱凝固反應之其他可凝固礦物質組合物)中亦需要。該製程可進一步包含切割及/或修整(研磨)產品之毛邊或一或多個鑄口、及/或噴砂精整。 在由可聚合、可凝固或熱固性材料形成產品之方法中,其中時間間隔藉由監測模具中材料之溫度及/或模具之一或多個位置處之溫度來確定,直至模具打開及/或在大體無形狀損失下自模具移除產品之時間可參考反應速率使用阿瑞尼士等式(Arrhenius equation)計算,以確定製程充分完成之時間。監測模製製程及確定模製時間之製程可藉由電腦進行,其可以電子方式控制模製製程。 在本文所述之模具中形成產品之方法可包括使用包含核心或插入物之模具(參見例如圖2)。在一個此類實施例中,使用插入模製方法,其中一或多種可聚合材料、熱固性材料或熱塑性材料圍繞一或多個插入物模製(例如射出模製)。在一些實施例中,插入物可為金屬插入物、金屬沖片、導線、網狀篩網、編織或非編織材料(例如織物)及塑膠材料或組件。在一個實施例中,插入物可選自由以下組成之群:金屬插入物、金屬沖片、導線、網狀篩網、編織或非編織材料(例如織物)及塑膠材料或組件。 在一些實施例中,引入至模具中之材料包含以下、基本上由以下組成或由以下組成:ABS、乙酸乙烯乙酯(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、耐綸(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚苯乙烯(GPPS)及其組合,其中熱塑性材料視情況包含一或多種顏料、強化纖維及/或填充劑。 包含導電、不導電或部分導電聚合材料之材料可藉由使用上文描述之方法將其引入至模具中成形/形成。 在其他實施例中,引入至模具中之材料一種熱固性材料,其包含以下中之一者、兩者、三者或更多者、基本上由其組成或由其組成:聚酯、乙烯酯、環氧化物、酚系或甲基丙烯酸甲酯及其組合,其中熱固性材料視情況包含一或多種顏料、強化纖維及/或填充劑。 在其他實施例中,引入至模具中之材料係可凝固材料,其包含以下中之一或多者、基本上由其組成或由其組成:黏土(例如高嶺土)、混凝土、石膏(例如熟石膏)、粉末金屬、粉末塑膠或預陶瓷聚合物。 可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料可包含以纖維強化及可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料之重量計,約0至約50重量%、約0至約1重量%、約1至約5重量%、約1至約20重量%、約1至約50重量%、約5至約10重量%、約5至約25重量%、約5至約50重量%、約10至約20重量%、約10至約50重量%、約20至約30重量%、約20至約50重量%、約30至約40重量%、約30至約50重量%或約40至約50重量%之纖維強化材料。纖維強化材料可進一步包含礦物質、玻璃、聚合物材料及/或石墨纖維。在實施例中,纖維可呈長度小於約20 mm之絲束形式。在一些實施例中,纖維可呈長度小於約2 mm、約4 mm、約6 mm、約8 mm、約10 mm、約12 mm、約14 mm、約16 mm或約18 mm之絲束形式。 在一些實施例中,可凝固、可聚合、熱固性材料在小於形成模具(或模具之一部分)工件之聚合材料之熔點或維卡軟化點至少約5℃、至少約10℃、至少約20℃、至少約30℃、至少約40℃、或至少約50℃之溫度下固化或部分固化。在此類實施例中,當考慮到熔點或維卡軟化點時,應包括可存在於工件中之任何填充劑或纖維材料。 本發明之說明性模具示於圖2中。在實施例中,將此類模具用於注射模製。如圖2中可見,模具10包含三個部分12a、12b、12c。部分12b包括多個表面特徵14。當組合三個部分時,產生不透流體之空腔。圖2之說明性模具另外展示插入物16。在使用時,可聚合材料、熱固性材料或熱塑性材料圍繞此類插入物模製(例如射出模製)。 本發明之第二說明性模具示於圖3中。在實施例中,將此類模具用於吹塑。如圖3中可見,模具10包含兩個部分12a、12b,其包括多個表面特徵14。 3.0實例 實例1 由PEEK複合工件製備模具 將碳纖維強化PEEK複合工件機械加工成所需形狀且藉由無電極沈積沈積一層銅作為晶種層。在施加晶種層之後,將工件浸沒於包含Ni及Co鹽之電化學鍍浴中,且施加經調節波形以沈積一系列層從而形成層合Ni-Co合金塗層。層合合金塗佈之工件接著進行模擬一系列模具溫度循環之一系列熱循環及熱衝擊測試。層合金屬塗層在-178℃至57℃之各種溫度及509℃/min之急劇溫度勻變速率下保持黏附於銅晶種層及碳纖維PEEK基板。在所有測試情況下,層合金屬塗層不展示任何自基板剝落、開裂、掉皮、分層或分離之跡象。 實例2 在包含工件及層合NICO塗層之模具中模製產品 鞋子模具由五個類型之3D印刷工件製備,包括ABS、耐綸、聚胺甲酸酯及來自PolyJet光聚合物之兩者(標準溫度工件及高溫工件)。各工件之全部側面均塗佈有標稱厚度1 ± 0.5 µm之第一層無電極銅及標稱厚度5 µm之第二層電解銅。施加具有約50% Ni-50% Co及75% Ni-25% Co之交替層的2 mm奈米層合鎳-鈷塗層。奈米層合物之各層的標稱厚度小於100 nm。在各奈米層合物鞋子模具中,在層合物之個別層內,塗層沈積物大體上不含孔隙。在鞋子模具之整個三維表面上成品層合物塗層厚度大體上均勻,且成品層合物塗層表面大體上貼合鞋子模具之特徵。 4.0實施例 以下實施例包括於本發明之範疇內。 1. 一種製備用於模製熱塑性或熱固性材料之模具或其一部分之方法,其包含: 使塑膠或聚合材料成形以形成成形塑膠或聚合工件;及 向該塑膠或聚合工件施加層合金屬塗層以形成該模具或其一部分; 其中該工件、模具或其一部分視情況在其表面包含至少一個表面縱橫比係1-10之區域及/或一或多個使液體或氣體循環以維持模具溫度之孔口。 2. 如實施例1之方法,其中使該塑膠或聚合材料成形包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:澆鑄、注射模製、吹塑、擠壓模製、切割、機械加工、碾磨、研磨、砂磨、拋光、噴砂法、三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)或燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織品、非編織品之切割及/或形成、及泡沫薄片之切割及/或形成。 3. 如實施例1或2之方法,其中使該塑膠或聚合材料成形包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:澆鑄、注射模製、吹塑及擠壓模製。 4. 如實施例1至3中任一項之方法,其中使該塑膠或聚合材料成形包含機械移除塑膠或聚合材料。 5. 如實施例4之方法,其中該機械移除塑膠或聚合材料包含以下中之一者、兩者或更多者:切割、碾磨、研磨、砂磨、拋光及噴砂法。 6. 如實施例1至5中任一項之方法,其中使該塑膠或聚合材料成形包含積層製造製程。 7. 如實施例6之方法,其中該積層製造製程包含以下中之一者、兩者或更多者:三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)或燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)及連續液體界面印刷(CLIP)。 8. 如實施例1至7中任一項之方法,其中使該塑膠或聚合材料成形包含切割及/或形成編織品或非編織品及/或泡沫薄片。 9. 如實施例8之方法,其中該等編織品、非編織品及/或泡沫薄片包含聚合物材料及/或非聚合材料。 10. 如實施例8或9之方法,其中該編織品、非編織品及/或泡沫薄片之形成包含形成及成層兩個、三個、四個或更多個編織品、非編織品及/或泡沫薄片層。 11. 如實施例1至10中任一項之方法,其中使該塑膠或聚合材料成形包含以下中之兩者、三者或更多者:澆鑄、切割、碾磨、研磨、砂磨、拋光、噴砂法、三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)或燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織品或非編織品之切割及/或形成、及泡沫薄片之切割及/或形成。 12. 如實施例1至11中任一項之方法,其中使該塑膠或聚合材料成形包含以下中之兩者、三者或更多者:切割、碾磨、三維印刷(3D印刷)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織品或非編織品之切割及/或形成、及泡沫薄片之切割及/或形成。 13. 如實施例1至12中任一項之方法,其中該塑膠或聚合材料係如藉由ASTM D257-14所量測體積電阻係10-1 至10-7 ohm cm之導電塑膠或聚合材料。 14. 如實施例1至12中任一項之方法,其中該塑膠或聚合材料係如藉由ASTM D257所量測體積電阻係10-1 至102 之部分導電塑膠或聚合材料。 15. 如實施例1至12中任一項之方法,其中該塑膠或聚合材料係如藉由ASTM D257所量測電阻大於106 、107 、1010 、1015 或1018 ohm cm之不導電塑膠或聚合材料。 16. 如實施例1至15中任一項之方法,其中該塑膠或聚合材料包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、聚苯碸(PPSU)或前述中之任一或多者、兩者或更多者或三者或更多者的組合。 17. 如實施例1至16中任一項之方法,其中該塑膠或聚合材料包含分解點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃或300℃之塑膠或聚合材料、基本上由其組成或由其組成。 18. 如實施例1至17中任一項之方法,如根據ASTM D1525-09所評定,其中該塑膠或聚合材料之維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃或250℃。 19. 如實施例1至18中任一項之方法,其中該塑膠或聚合材料進一步包含強化纖維。 20. 如實施例1至19中任一項之方法,其中該塑膠或聚合物材料包含以該纖維強化材料及塑膠或聚合物材料之重量計0-50重量%、0-1重量%、1-5重量%、1-20重量%、1-50重量%、5-10重量%、5-25重量%、5-50重量%、10-20重量%、10-50重量%、20-30重量%、20-50重量%、30-40重量%、30-50重量%或40-50重量%之纖維強化材料。 21. 如實施例20之方法,其中該纖維強化材料包含礦物質、玻璃及/或石墨纖維。 22. 如實施例20之方法,其中該纖維強化材料包含聚合材料。 23. 如實施例20至22中任一項之方法,其中該纖維強化材料呈長度小於2、4、6、8、10、12、14、16、18或20毫米之絲束形式。 24. 如實施例19至23中任一項之方法,其中如根據ASTM D1525-09所評定,該塑膠或聚合材料包含維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃、300℃或325℃之纖維強化材料。 25. 如實施例1至24中任一項之方法,其中將層合金屬塗層施加至該塑膠或聚合工件上包含以下中之一者、兩者或更多者:氣相沈積、真空沈積、無電極沈積、電泳沈積及/或電化學沈積(電鍍)層合金屬塗層。 26. 如實施例25之方法,其中該方法包含以下中之一者、兩者或更多者:氣相沈積、真空沈積及/或無電極沈積層合金屬塗層。 27. 如實施例25之方法,其中該方法包含無電極沈積及/或電化學沈積層合金屬塗層。 28. 如實施例25之方法,其中該方法包含無電極沈積金屬塗層以足以使不導電或部分導電塑膠或聚合工件之表面足夠導電以允許電沈積金屬塗層,之後電沈積層合金屬塗層。 29. 如實施例27或28之方法,其中該電沈積層合金屬塗層使用以下中之一者、兩者或更多者進行:電位(恆定電位)、電流(恆定電流)、脈衝電流、脈衝反向電流、調變電流、調變頻率及連續過渡電流電鍍。 30. 如實施例1至29中任一項之方法,其中該層合金屬塗層至少包含有第一類型金屬或金屬合金及包含第二類型金屬或金屬合金之第二類型之層,其中該第一類型金屬或金屬合金與該第二類型金屬或金屬合金不同。 31. 如實施例30之方法,其中第一類型金屬或金屬合金層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者及/或第二類型金屬或金屬合金層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者之厚度小於100、10、1、0.1或0.01微米。 32. 如實施例30之方法,其中第一類型金屬或金屬合金層各者及/或第二類型金屬或金屬合金層各者之厚度小於100、10、1、0.1或0.01微米。 33. 如實施例30至32中任一項之方法,其中該等第一及第二類型金屬或金屬合金層之化學(元素)組成、晶粒尺寸、缺陷密度、晶粒取向、金屬間組合物之存在及非晶形金屬玻璃組合物之存在中之一者、兩者、三者或更多者不同。 34. 如實施例30至33中任一項之方法,其中該等第一類型或第二類型之層包含「細粒度」或「超細粒度」金屬或金屬合金,根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,其具有針對任一個、兩個、三個、四個、五個、六個或更多個層獨立地選自以下範圍之平均晶粒尺寸:1 nm至5,000 nm、1-20、1-100、5-50、5-100、5-200、10-100、10-200、20-200、20-250、20-500、50-250、50-500、100-500、200-1,000、500-2,000及1,000-5,000 nm。 35. 如實施例34之方法,其中該等細粒度金屬及合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有一或多個選自以下之特性:相對於晶粒尺寸5,000至20,000 nm或更大之相同組成之電沈積之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度及耐腐蝕性。 36. 如實施例30至35中任一項之方法,其中該第一類型及/或第二類型之層包含一種、兩種、三種、四種或更多種針對各層獨立地選自由以下組成之群的元素:針對各層獨立選擇之Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn及Zr。 37. 如實施例30至35中任一項之方法,其中該等第一類型及/或第二類型層包含兩種或更多種或三種更多種針對各層獨立地選自由以下組成之群的元素:Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn及Zr。 38. 如實施例30至35中任一項之方法,其中該等第一類型及/或第二類型層包含兩種或更多種、三種或更多種或四種或更多種針對各層獨立地選自由以下組成之群的元素:NiCr、NiFe、NiCo、NiCrCo、NiAl、NiCrAl、NiFeAl、NiCoAl、NiCrCoAl、NiMo、NiCrMo、NiFeMo、NiCoMo、NiCrCoMo、NiW、NiCrW、NiFeW、NiCoW、NiCrCoW、NiNb、NiCrNb、NiFeNb、NiCoNb、NiCrCoNb、NiTi、NiCrTi、NiFeTi、NiCoTi、NiCrCoTi、NiCrP、NiCrAl、NiCoP、NiCoAl、NiFeP、NiFeAl、NiCrSi、NiCrB、NiCoSi、NoCoB、NiFeSi、NiFeB、ZnCr、ZnFe、ZnCo、ZnNi、ZnCrP、ZnCrAl、ZnFeP、ZnFeAl、ZnCoP、ZnCoAl、ZnNiP、ZnNiAl、ZnCrSi、ZnCrB、ZnFeSi、ZnFeB、ZnCoSi、ZnCoB、ZnNiSi、ZnNiB、CoCr、CoFe、CoCrP、CoFeP、CoCrAl、CoFeAl、CoCrSi、CoFeSi、CoCrB、CoFeB、CoAl、CoW、CoCrW、CoFeW、CoTi、CoCrTi、CoFeTi、CoTa、CoCrTa、CoFeTa、CoC、CoCrC、CoFeC、FeCr、FeCrP、FeCrAl、FeCrSi及FeCrB。 39. 如實施例1至38中任一項之方法,其中該層合金屬塗層具有一熱膨脹係數,且形成該層合金屬塗層中之一或兩個類型之層的該金屬或合金之熱膨脹係數及形成該工件之該塑膠或聚合材料之熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%;及 其限制條件為在可存在於該工件中之任何纖維材料下確定形成該工件之該塑膠或聚合材料之熱膨脹係數。 40. 如實施例30至39中任一項之方法,其中形成該第一類型之層及該第二類型之層的金屬或合金之該熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%。 41. 如任何前述實施例之方法,其中具有相同組成、結構及厚度之該層合金屬塗層之測試樣本在無熱處理下如藉由ASTM E384-11e1所量測之維氏微硬度係75-200、100-150、100-300、300-600、150-250、250-350、350-550、550-750、550-600、600-650、600-900、650-700、700-750、750-800、750-1000、800-850、850-900、900-1000、1000-1100、1000-1200、1100-1200或1200或更大。 42. 如任何前述實施例之方法,其中當該層合金屬塗層及具有該層合金屬塗層之平均組成的對照均質塗層使用裝備有CS-10滾輪及250 g負載且在室溫下對於兩種樣品在相同速度(例如95 RPM)下操作之Taber磨耗儀進行比較時,與該對照塗層相比,該等層合金屬塗層顯示低於5%、10%、20%、30%或40%之重量損失。 43. 如任何前述實施例之方法,其中當根據ASTM D4060進行測試時,與具有該層合金屬塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合金屬塗層顯示較高耐磨耗性。 44. 如任何前述實施例之方法,其中當根據ASTM G77-05 2010進行塊環測試時,與具有該層合金屬塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合金屬塗層顯示較高耐磨耗性。 45. 如任何前述實施例之方法,其中該層合金屬塗層具有一熱膨脹係數,且該層合金屬塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於50×10-6 /℃。 46. 如實施例45之方法,其中該層合金屬塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 47. 如任何前述實施例之方法,其中用以製備該工件之該塑膠或聚合材料具有一熱膨脹係數,且該塑膠或聚合材料在100℃至300℃之熱膨脹係數小於100×10-6 /℃; 其限制條件為在可存在於該工件中之任何纖維材料下確定形成該工件之該塑膠或聚合材料之熱膨脹係數。 48. 如實施例47之方法,其中100℃至300℃之該熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 49. 如任何前述實施例之方法,其中該等層合金屬塗層大體上無表面缺陷。 50. 如實施例49之方法,其中該等表面缺陷包含孔隙及/或空隙。 51. 如任何前述實施例之方法,其中該層合金屬塗層係奈米層合物塗層且在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或凸起及凹進特徵之組合之上具有大體上均勻的厚度; 其中該等特徵各自具有十或更小之縱橫比。 52. 如任何前述實施例之方法,其中該層合金屬塗層係奈米層合金屬塗層且在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或凸起及凹進特徵之組合之上具有大體上均勻的厚度; 其中該等特徵具有十或更小之表面縱橫比。 53. 如實施例中1至52任一項之方法,其中該模具包含一或多個部分。 54. 如實施例53之方法,其中該模具包含兩個部分、三個部分或四個或更多個部分。 55. 一種模製物品之方法,其包含向模具中引入可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料以使其成形; 使該材料至少部分固化或冷卻以形成可自該模具之全部或一部分分離之物品; 其中該模具包含至少一個如實施例1至54中任一項製備之部分(例如兩個、三個、四個或更多個部分)。 56. 如實施例55之方法,其包含向該模具中引入熱塑性或熱固性材料以使其成形。 57. 如實施例56之方法,其中使該熱塑性或熱固性材料成形包含以下中之一者、兩者或更多者:澆鑄、注射模製、旋轉模製、吹塑及擠壓模製。 58. 如實施例55至57中任一項之方法,其中當將熱塑性材料或熱固性材料引入至該模具中時,該方法進一步包含使該材料至少部分固化或冷卻同時使該模具封閉或大體上封閉維持足以使該物品成形之時間間隔。 59. 如實施例58之方法,其中該時間間隔藉由以下來確定:監測引入至模具中之該材料之溫度及/或該模具之一或多個位置處之溫度,及調節該時間間隔以允許該物品固化及/或足夠冷卻以使得在自該模具移除該物品時物品大體上保持其形狀。 60. 如實施例55至59中任一項之方法,其進一步包含切割及/或修整該物品之毛邊或一或多個鑄口及/或噴砂精整之精整步驟。 61. 如實施例55至60中任一項之方法,其中該模具包含核心。 62. 如實施例55至60中任一項之方法,其中該方法係插入模製方法,其中一或多種可聚合材料、熱固性材料或熱塑性材料圍繞一或多個插入物模製(例如射出模製)。 63. 如實施例62之方法,其中該等插入物係選自由以下組成之群:金屬插入物、金屬沖片、導線、網狀篩網、編織或非編織材料(例如織物)及塑膠材料或組件。 64. 如實施例55至63中任一項之方法,其中將可聚合材料、熱塑性材料或熱固性材料引入至該模具中。 65. 如實施例64之方法,其中該熱塑性材料包含以下、基本上由以下組成或由以下組成:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS);乙酸乙烯乙酯(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、耐綸(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚苯乙烯(GPPS)及其組合,其中該熱塑性材料視情況包含一或多種顏料、強化纖維及/或填充劑。 66. 如實施例65之方法,其中該熱塑性材料之熔點小於形成該工件之該塑膠或聚合材料之熔點或維卡軟化點;或 該模具在小於形成該工件之該塑膠或聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下操作或在模製操作期間持續冷卻至該溫度; 其限制條件為該熔點或軟化點由可存在於該工件中之任何填充劑或纖維材料確定。 67. 如實施例66之方法,其中該熱塑性材料之熔點或維卡軟化點小於形成該工件之該塑膠或聚合材料之熔點或維卡軟化點5或更多、10或更多、20或更多、30或更多、40或更多、或50或更多攝氏度; 其限制條件為該熔點或維卡軟化點由可存在於該工件中之任何填充劑或纖維材料確定。 68. 如實施例64之方法,其中將該熱固性材料引入至該模具中。 69. 如實施例68之方法,其中該熱固性材料包含以下中之一者、兩者、三者或更多者,基本上由其組成或由其組成:聚酯、乙烯酯、環氧化物、酚系或甲基丙烯酸甲酯及其組合,其中該熱固性材料視情況包含一或多種顏料、強化纖維及/或填充劑。 70. 如實施例69之方法,其中該熱固性材料在小於形成該工件之該塑膠或聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下固化或部分固化;或 其限制條件為該熔點或軟化點由可存在於該工件中之任何填充劑或纖維材料確定。 71. 如實施例69之方法,其中該熱固性材料在小於形成該工件之該塑膠或聚合材料之熔點或維卡軟化點5或更多、10或更多、20或更多、30或更多、40或更多、或50或更多攝氏度之溫度下固化或部分固化; 其限制條件為該熔點或軟化點由可存在於該工件中之任何填充劑或纖維材料確定。 72. 如實施例64之方法,其中該可聚合材料係光可聚合材料且該模具在小於形成該工件之該塑膠或聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下操作或在模製操作期間持續冷卻至該溫度。 73. 如實施例55之方法,其中該可凝固材料包含以下中之一或多者:黏土(例如高嶺土)、混凝土、石膏、粉末金屬、粉末塑膠或預陶瓷聚合物。 74. 如實施例55至73中任一項之方法,其中該等可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料包含以該纖維強化材料及該等可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料之重量計0-50重量%、0-1重量%、1-5重量%、1-20重量%、1-50重量%、5-10重量%、5-25重量%、5-50重量%、10-20重量%、10-50重量%、20-30重量%、20-50重量%、30-40重量%、30-50重量%或40-50重量%之纖維強化材料。 75. 如實施例74之方法,其中該纖維強化材料包含礦物質、玻璃及/或石墨纖維。 76. 如實施例74之方法,其中該纖維強化材料包含聚合材料。 77. 如實施例74至76中任一項之方法,其中該等纖維呈長度小於2、4、6、8、10、12、14、16、18或20毫米之絲束形式。 78. 一種用於模製可聚合、可凝固、熱塑性或熱固性材料之模具或其部分,其包含: 成形塑膠或聚合工件;及 層合金屬塗層; 其中該成形塑膠或聚合工件視情況包含一種、兩種、三種或更多種導電或不導電的粒子、填充劑、絲束、編織品、非編織品及/或泡沫薄片;及 其中該工件、模具或其部分視情況包含散熱片及/或用於使液體或氣體循環之孔口以維持模具溫度。 79. 如實施例78之模具或其部分,其中該塑膠或聚合材料包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:不導電及/或導電的粒子、填充劑、絲束、編織品、非編織品及/或泡沫薄片。 80. 如實施例78或實施例79之模具或其部分,其中該等絲束、編織品、非編織品及/或泡沫薄片包含聚合物材料及/或非聚合材料。 81. 如實施例79或實施例80之模具,其中該模具包含一個、兩個、三個、四個或更多個層之編織品、非編織品及/或泡沫薄片。 82. 如實施例78至81中任一項之模具,其中該塑膠或聚合材料係如藉由ASTM D257-14所量測體積電阻係10-1 至10-7 ohm cm之導電塑膠或聚合材料。 83. 如實施例78至81中任一項之模具,其中該塑膠或聚合材料係如藉由ASTM D257所量測體積電阻係10-1 至106 之部分導電塑膠或聚合材料。 84. 如實施例78至81中任一項之模具,其中該塑膠或聚合材料係如藉由ASTM D257所量測體積電阻大於106 、107 、1010 、1015 或1018 ohm cm之不導電塑膠或聚合材料。 85. 如實施例78至81中任一項之模具,其中該塑膠或聚合材料包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:芳基醯胺、丙烯醯胺、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺-亞胺、聚苯醚(PPO)、聚苯乙烯(PS)、聚苯醚(PPO)及聚苯乙烯(PS)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、聚苯碸(PPSU)、熱固性物、PBI-PEEK、尿素、環氧樹脂、氰酸酯、聚胺甲酸酯或前述中之任一或多者、兩者或更多者、或三者或更多者之組合。 86. 如實施例78至85中任一項之模具,其中該塑膠或聚合材料包含熔融、軟化或分解點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃或300℃之塑膠或聚合材料、基本上由其組成或由其組成。 87. 如實施例78至86中任一項之模具,其中如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,該塑膠或聚合材料之維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃或250℃。 88. 如實施例78至87中任一項之模具,其中該塑膠或聚合材料進一步包含強化纖維。 89. 如實施例88之模具,其中該塑膠或聚合物材料包含以該纖維強化及塑膠或聚合物材料之重量計0-50重量%、0-1重量%、1-5重量%、1-20重量%、1-50重量%、5-10重量%、5-25重量%、5-50重量%、10-20重量%、10-50重量%、20-30重量%、20-50重量%、30-40重量%、30-50重量%或40-50重鏈%之纖維強化材料。 90. 如實施例89之模具,其中該纖維強化材料包含礦物質、玻璃及/或石墨纖維。 91. 如實施例89之模具,其中該纖維強化材料包含聚合材料。 92. 如實施例88至91中任一項之模具,其中該強化纖維呈選自由以下組成之群的編織或非編織材料之形式:長度小於1、2、4、6、8、10、12、14、16、18或20毫米之絲束、聚合或非聚合薄片、股線、繩索或管、或任何前述之組合(例如一系列層) 93. 如實施例88至92中任一項之模具,其中如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,該塑膠或聚合材料包含維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃、300℃或325℃之強化纖維材料。 94. 如實施例78至93中任一項之模具,其中該模具進一步包含在該成形工件與該層合金屬塗層之間藉由無電極沈積而沈積之包含金屬或金屬合金之層。 95. 如實施例78至94中任一項之模具,其中該層合金屬塗層至少包含有第一類型金屬或金屬合金及包含第二類型金屬或金屬合金之第二層,其中該第一類型金屬或金屬合金與該第二類型金屬或金屬合金不同。 96. 如實施例95之模具,其中第一類型金屬或金屬合金層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者及/或第二類型金屬或金屬合金層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者之厚度小於100、10、1、0.1或0.01微米。 97. 如實施例95之模具,其中該第一類型金屬或金屬合金層各者及/或該第二類型金屬或金屬合金層各者之厚度小於100、10、1、0.1或0.01微米。 98. 如實施例95至97中任一項之模具,其中該等第一及第二類型金屬或金屬合金層之化學(元素)組成、晶粒尺寸、缺陷密度、晶粒取向、金屬間組合物之存在及非晶形金屬玻璃組合物之存在中之一者、兩者、三者或更多者不同。 99. 如實施例95至98中任一項之模具,其中該等第一類型或第二類型之層包含「細粒度」或「超細粒度」金屬或金屬合金,根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,其具有針對任一個、兩個、三個、四個、五個、六個或更多個層獨立地選自以下範圍之平均晶粒尺寸:1 nm至5,000 nm、1-20 nm、1-100 nm、5-50 nm、5-100 nm、5-200 nm、10-100 nm、10-200 nm、20-200 nm、20-250 nm、20-500 nm、50-250 nm、50-500 nm、100-500 nm、200-1,000 nm、500-2,000 nm及1,000-5,000 nm。 100. 如實施例99之模具,其中該等細粒度金屬及合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有一或多個選自以下之特性:相對於晶粒尺寸5,000至20,000 nm或更大之相同組成之電沈積之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度及耐腐蝕性。 101. 如實施例95至100中任一項之模具,其中該第一類型及/或第二類型之層包含一種、兩種、三種、四種或更多種針對各層獨立地選自由以下組成之群的元素:針對各層獨立選擇之Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn及Zr。 102. 如實施例95至100中任一項之模具,其中該第一類型及/或第二類型之層包含兩種或更多種或三種或更多種針對各層獨立地選自由以下組成之群的元素:Ag、Al、Au、B、Be、C、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn及Zr。 103. 如實施例95至100中任一項之模具,其中該等第一類型及/或第二類型之層包含兩種或更多種、三種或更多種或四種或更多種針對各層獨立地選自由以下組成之群的元素、基本上由其組成或由其組成:NiCr、NiFe、NiCo、NiCrCo、NiAl、NiCrAl、NiFeAl、NiCoAl、NiCrCoAl、NiMo、NiCrMo、NiFeMo、NiCoMo、NiCrCoMo、NiW、NiCrW、NiFeW、NiCoW、NiCrCoW、NiNb、NiCrNb、NiFeNb、NiCoNb、NiCrCoNb、NiTi、NiCrTi、NiFeTi、NiCoTi、NiCrCoTi、NiCrP、NiCrAl、NiCoP、NiCoAl、NiFeP、NiFeAl、NiCrSi、NiCrB、NiCoSi、NoCoB、NiFeSi、NiFeB、ZnCr、ZnFe、ZnCo、ZnNi、ZnCrP、ZnCrAl、ZnFeP、ZnFeAl、ZnCoP、ZnCoAl、ZnNiP、ZnNiAl、ZnCrSi、ZnCrB、ZnFeSi、ZnFeB、ZnCoSi、ZnCoB、ZnNiSi、ZnNiB、CoCr、CoFe、CoCrP、CoFeP、CoCrAl、CoFeAl、CoCrSi、CoFeSi、CoCrB、CoFeB、CoAl、CoW、CoCrW、CoFeW、CoTi、CoCrTi、CoFeTi、CoTa、CoCrTa、CoFeTa、CoC、CoCrC、CoFeC、FeCr、FeCrP、FeCrAl、FeCrSi及FeCrB。 104. 如實施例78至103中任一項之模具,其中形成層合金屬塗層中之一或多個(例如一個、兩個、三個、四個或更多個或全部)類型之層的該金屬或合金之該熱膨脹係數及形成該工件之該塑膠或聚合材料的熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%; 其限制條件為在可存在於該工件中之任何纖維材料下確定形成該工件之該塑膠或聚合材料之熱膨脹係數。 105. 如實施例101之模具,其中在介於100℃至200℃之範圍內之各溫度下,形成該層合金屬塗層中之一或多個(例如一個、兩個、三個、四個或更多個或全部)類型之層的該金屬或合金之熱膨脹係數及形成該工件之該塑膠或聚合材料的熱膨脹係數相差小於15%、10%、7.5%、5%或2%。 106. 如實施例78至105中任一項之模具,其中形成該第一類型之層及該第二類型之層的金屬或合金之該熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%。 107. 如實施例78至106中任一項之模具,其中該層合金屬塗層在無熱處理下如藉由ASTM E384-11e1所量測之維氏微硬度係75-200、100-150、100-300、300-600、150-250、250-350、350-550、550-750、550-600、600-650、600-900、650-700、700-750、750-800、750-1000、800-850、850-900、900-1000、1000-1100、1000-1200、1100-1200或1200或更大。 108. 如實施例78至107中任一項之模具,其中當該層合金屬塗層及具有該層合金屬塗層之平均組成的對照均質塗層使用裝備有CS-10滾輪及250 g負載且在室溫下對於兩種樣品在相同速度(例如95 RPM)下操作之Taber磨耗儀進行比較時,與該對照均質塗層相比,該層合金屬塗層顯示低於5%、10%、20%、30%或40%之重量損失。 109. 如實施例78至108中任一項之模具,其中當根據ASTM D4060進行測試時,與具有該層合金屬塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合金屬塗層顯示較高耐磨耗性。 110. 如實施例78至109中任一項之模具,其中當根據ASTM G77-05 2010進行塊環測試時,與具有該層合金屬塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合金屬塗層顯示較高耐磨耗性。 111. 如實施例78至110中任一項之模具,其中該層合金屬塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於50×10-6 /℃。 112. 如實施例78至111中任一項之模具,其中該層合金屬塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 113. 如實施例78至112中任一項之模具,其中該層合金屬塗層之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃,其中用以製備該工件之該塑膠或聚合材料在100℃至300℃之熱膨脹係數小於100×10-6 /℃; 其限制條件為在可存在於該工件中之任何纖維材料下確定形成該工件之該塑膠或聚合材料之熱膨脹係數。 114. 如實施例78至113中任一項之模具,其中100℃至300℃之該熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 115. 如實施例78至114中任一項之模具,其中該等層合金屬塗層大體上無表面缺陷。 116. 如實施例78至115中任一項之模具,其中該等表面缺陷包含孔隙及/或空隙。 117. 如實施例78至116中任一項之模具,其中該奈米層合物塗層在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或凸起及凹進特徵之組合之上具有大體上均勻的厚度; 其中該等特徵各自具有十或更小之縱橫比。 118. 如實施例78至117中任一項之模具,其中該奈米層合物塗層在兩個或更多個特徵之上具有大體上均勻的厚度,其中該等特徵具有十或更小之縱橫比。 119. 如實施例118之模具,其中該表面縱橫比係0.5至10。 120. 如實施例78至119中任一項之模具,其中整個模具包含一或多個部分。 121. 如實施例120之模具,其中該模具包含兩個部分、三個部分或四個或更多個部件。 122. 一種模具或其部分,其藉由如實施例1至54中任一項之方法製備。 123. 一種用於製備模具之方法,該方法包含: 藉由將層合塗層施加於成形工件之表面上而形成模具,該模具包含: A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:; B)一或多個孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分;或 C) A)與B)。 124. 一種用於製備模具之方法,該方法包含: 藉由將層合塗層施加於成形工件之表面上而形成模具,該模具包含具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:。 125. 一種用於製備模具之方法,該方法包含: 藉由將層合塗層施加於成形工件之表面上而形成模具,該模具包含一或多個孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分。 126. 一種用於製備模具之方法,該方法包含: 藉由將層合塗層施加於成形工件之表面上而形成模具,該模具包含: A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:;及 B)一或多個孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分。 127. 如實施例123至126中任一項之方法,其中該成形工件係成形金屬工件。 128. 如實施例127之方法,其進一步包含藉由使用積層製造成形金屬材料形成該成形金屬工件。 129. 如實施例123至126中任一項之方法,其中該成形工件係成形聚合工件。 130. 如實施例129之方法,其進一步包含藉由使聚合材料成形而形成該成形聚合工件。 131. 如實施例130之方法,其中該使該聚合材料成形包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:澆鑄、注射模製、吹塑、擠壓模製、切割、機械加工、碾磨、研磨、砂磨、拋光、噴砂法、三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)或燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織品、非編織品或泡沫薄片之切割或形成或其組合。 132. 如實施例130或131之方法,其中該使該聚合材料成形包含澆鑄、注射模製、吹塑或擠壓模製。 133. 如實施例130至132中任一項之方法,其中使該聚合材料成形包含機械移除該聚合材料之一部分。 134. 如實施例133之方法,其中該機械移除該聚合材料包含切割、碾磨、研磨、砂磨、拋光或噴砂法。 135. 如實施例130至134中任一項之方法,其中使該聚合材料成形包含積層製造製程。 136. 如實施例135之方法,其中該積層製造製程包含以下中之一者、兩者或更多者:三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)、燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)及連續液體界面印刷(CLIP)。 137. 如實施例130至136中任一項之方法,其中使該聚合材料成形包含切割及/或形成編織品或非編織品或泡沫薄片。 138. 如實施例137之方法,其中該等編織品、非編織品或泡沫薄片包含該聚合材料。 139. 如實施例137或138之方法,其中該等編織品、非編織品或泡沫薄片包含非聚合材料。 140. 如實施例138至139中任一項之方法,其中該編織品、非編織品或泡沫薄片之形成包含成層至少兩個編織品、非編織品或泡沫薄片層。 141. 如實施例130至140中任一項之方法,其中該使該聚合材料成形包含以下中之兩者、三者或更多者:澆鑄、切割、碾磨、研磨、砂磨、拋光、噴砂法、三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)或燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織品或非編織品之切割及/或形成、及泡沫薄片之切割及/或形成。 142. 如實施例130、131或133至141中任一項之方法,其中使該聚合材料成形包含以下中之兩者、三者或更多者:切割、碾磨、三維印刷(3D印刷)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織品或非編織品之切割或形成、及泡沫薄片之切割或形成。 143. 如實施例129至142中任一項之方法,其中該聚合工件包含如藉由ASTM D257-14所量測體積電阻係10-1 至10-7 ohm cm之導電聚合材料。 144. 如實施例129至143中任一項之方法,其中該聚合工件包含如藉由ASTM D257所量測體積電阻係10-1 至102 之部分導電聚合材料。 145. 如實施例129至144中任一項之方法,其中該聚合工件包含如藉由ASTM D257所量測電阻大於106 、107 、1010 、1015 或1018 ohm cm之不導電聚合材料。 146. 如實施例129至145中任一項之方法,其中該聚合工件包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、聚苯碸(PPSU)或前述中之任一或多者、兩者或更多者或三者或更多者的組合。 147. 如實施例129至146中任一項之方法,其中該聚合工件包含分解點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃或300℃之聚合材料、基本上由其組成或由其組成。 148. 如實施例129至147中任一項之方法,其中如根據ASTM D1525-09所評定,該聚合工件包含維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃或250℃之聚合材料。 149. 如實施例129至148中任一項之方法,其中該聚合工件包含進一步包含強化纖維之聚合材料。 150. 如實施例129至149中任一項之方法,其中該聚合物材料包含以該纖維強化材料及塑膠材料之重量計0-50重量%、0-1重量%、1-5重量%、1-20重量%、1-50重量%、5-10重量%、5-25重量%、5-50重量%、10-20重量%、10-50重量%、20-30重量%、20-50重量%、30-40重量%、30-50重量%或40-50重量%之纖維強化材料。 151. 如實施例149或150之方法,其中該纖維強化材料包含礦物質、玻璃及/或石墨纖維。 152. 如實施例149至151中任一項之方法,其中該纖維強化材料包含聚合材料。 153. 如實施例149至152中任一項之方法,其中該纖維強化材料呈長度小於2、4、6、8、10、12、14、16、18或20毫米之絲束形式。 154. 如實施例149至153中任一項之方法,其中如根據ASTM D1525-09所評定,包含該纖維強化材料之該聚合材料之維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃、300℃或325℃。 155. 如實施例123至153中任一項之方法,其中將該層合塗層施加至該聚合工件之表面包含以下中之一者、二者或更多者:氣相沈積、真空沈積、無電極沈積、電泳沈積或電化學沈積(亦即電鍍)層合塗層。 156. 如實施例123至155中任一項之方法,其中該方法包含氣相沈積、真空沈積或無電極沈積層合塗層。 157. 如實施例123至156中任一項之方法,其中該方法包含無電極沈積或電化學沈積層合塗層。 158. 如實施例129至157中任一項之方法,其進一步包含藉由無電極沈積將導電層施加至該成形聚合工件之表面,該導電層足以使該成形聚合工件足夠導電以允許電沈積該層合導電塗層。 159. 如實施例129至158中任一項之方法,其中該聚合工件包含塑膠。 160. 如實施例158或159之方法,其中該導電層係金屬。 161. 如實施例155至160中任一項之方法,其中該電沈積層合塗層包含以下中之一者、兩者或更多者:電位(恆定電位)、電流(恆定電流)、脈衝電流、脈衝反向電流、調變電流、調變頻率及連續過渡電流電鍍。 162. 如實施例123至161中任一項之方法,其中該層合塗層至少包含有包含第一金屬或第一金屬合金之第一層及包含第二金屬或第二金屬合金之第二層。 163. 如實施例162之方法,其中該第一金屬合金包含第一濃度比率之該第一金屬及該第二金屬,且該第二金屬合金包含第二濃度比率之該第一及該第二金屬。 164. 如實施例162或163之方法,其中該層合塗層包含複數個交替的第一層及第二層。 165. 如實施例164之方法,其中該第一層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者及/或該第二層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者之厚度小於100微米、10微米、1微米、0.1微米或0.01微米。 166. 如實施例162至165中任一項之方法,其中該等第一層各者及/或該等第二層各者之厚度小於100微米、10微米、1微米、0.1微米或0.01微米。 167. 如實施例162至165中任一項之方法,其中該等第一及第二層之化學組成、晶粒尺寸、缺陷密度、晶粒取向、金屬間組合物之存在、非晶形金屬玻璃組合物之存在中之一者、兩者、三者或更多者不同。 168. 如實施例162至167中任一項之方法,其中該第一層或該第二層包含細粒度或超細粒度金屬或金屬合金,根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,其具有針對任一個、兩個、三個、四個、五個、六個或更多個層獨立地選自以下範圍之平均晶粒尺寸:約1 nm至約5,000 nm、約1nm至約20 nm、約1 nm至約100 nm、約5 nm至約50 nm、約5 nm至約100 nm、約5 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm、約10 nm至約200 nm、約20 nm至約200 nm、約20 nm至約250 nm、約20 nm至約500 nm、約50 nm至約250 nm、約50 nm至約500 nm、約100 nm至約500 nm、約200 nm至約1,000 nm、約500 nm至約2,000 nm或約1,000 nm至約5,000 nm、 169. 如實施例162至168中任一項之方法,其中根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,該第一層或該第二層包含平均晶粒尺寸在約1 nm至約5,000 nm之範圍內的細粒度或超細粒度金屬或金屬合金。 170. 如實施例169之方法,其中該細粒度或超細粒度金屬或金屬合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有相對於電沈積於大體上類似的工件上之晶粒尺寸大於約5,000 nm之相同組成之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度、耐腐蝕性或其組合。 171. 如實施例169或170之方法,其中該等細粒度或超細粒度金屬及金屬合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有相對於晶粒尺寸約5,000至約20,000 nm範圍內之相同組成之電沈積之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度及耐腐蝕性。 172. 如實施例162至171中任一項之方法,其中該第一層或第二層包含以下中之一者、兩者、三者、四者或更多者:針對各層獨立選擇之Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其組合。 173. 如實施例162至172中任一項之方法,其中該第一或第二層包含兩種或更多種或三種或更多種針對各層獨立地選自以下之元素:Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn或Zr。 174. 如實施例162至173中任一項之方法,其中該第一層或第二層包含兩種或更多種、三種或更多種或四種或更多種針對各層獨立地選自以下之合金:NiCr、NiFe、NiCo、NiCrCo、NiAl、NiCrAl、NiFeAl、NiCoAl、NiCrCoAl、NiMo、NiCrMo、NiFeMo、NiCoMo、NiCrCoMo、NiW、NiCrW、NiFeW、NiCoW、NiCrCoW、NiNb、NiCrNb、NiFeNb、NiCoNb、NiCrCoNb、NiTi、NiCrTi、NiFeTi、NiCoTi、NiCrCoTi、NiCrP、NiCrAl、NiCoP、NiCoAl、NiFeP、NiFeAl、NiCrSi、NiCrB、NiCoSi、NoCoB、NiFeSi、NiFeB、ZnCr、ZnFe、ZnCo、ZnNi、ZnCrP、ZnCrAl、ZnFeP、ZnFeAl、ZnCoP、ZnCoAl、ZnNiP、ZnNiAl、ZnCrSi、ZnCrB、ZnFeSi、ZnFeB、ZnCoSi、ZnCoB、ZnNiSi、ZnNiB、CoCr、CoFe、CoCrP、CoFeP、CoCrAl、CoFeAl、CoCrSi、CoFeSi、CoCrB、CoFeB、CoAl、CoW、CoCrW、CoFeW、CoTi、CoCrTi、CoFeTi、CoTa、CoCrTa、CoFeTa、CoC、CoCrC、CoFeC、FeCr、FeCrP、FeCrAl、FeCrSi或FeCrB。 175. 如實施例162至174中任一項之方法,其中該層合導電塗層具有第一熱膨脹係數,其與該等第一或第二層之該金屬或合金之第二熱膨脹係數及包括存在於該成形聚合工件中之任何纖維材料的形成該工件之該聚合材料之第三熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%。 176. 如實施例162至175中任一項之方法,其中該第一層之金屬或合金的熱膨脹係數及該第二類型層之金屬或合金的熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%。 177. 如實施例123至176中任一項之方法,其中當根據ASTM G77-05 2010進行塊環測試時,與具有該層合金屬塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合塗層顯示較高耐磨耗性。 178. 如實施例123至177中任一項之方法,其中該層合塗層具有一熱膨脹係數,且該層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於50×10-6 /℃。 179. 如實施例123至178中任一項之方法,其中該層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 180. 如實施例126至179中任一項之方法,其中用以製備該工件之該聚合材料在100℃至300℃之熱膨脹係數小於100×10-6 /℃,在可存在於該工件中之任何纖維材料下確定形成該工件之該聚合材料之熱膨脹係數。 181. 如實施例126至180中任一項之方法,其中用以製備該工件之該聚合材料在100℃至300℃之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 182. 如實施例123至181中任一項之方法,其中該層合塗層大體上無表面缺陷。 183. 如實施例182之方法,其中該等表面缺陷包含孔隙或空隙。 184. 如實施例123至183中任一項之方法,其中該層合塗層係奈米層合物塗層且在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或其組合之上具有大體上均勻的厚度,該等特徵各自具有十或更小之縱橫比。 185. 如實施例123至184中任一項之方法,其中該層合塗層係奈米層合塗層且在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或其組合之上具有大體上均勻的厚度,其中該等特徵具有十或更小之表面縱橫比。 186. 如實施例123至185中任一項之方法,其中該模具包含兩個或更多個部分。 187. 如實施例123至186中任一項之方法,其中該模具包含兩個部分、三個部分或四個或更多個部分。 188. 如實施例123至187中任一項之方法,其進一步包含提供該成形工件。 189. 如實施例123至188中任一項之方法,其中具有相同組成、結構及厚度之該層合塗層之測試樣本在無熱處理下如藉由ASTM E384-11e1所量測之維氏微硬度係75-200、100-150、100-300、300-600、150-250、250-350、350-550、550-750、550-600、600-650、600-900、650-700、700-750、750-800、750-1000、800-850、850-900、900-1000、1000-1100、1000-1200、1100-1200或1200或更大。 190. 如實施例123至189中任一項之方法,其中當該層合塗層及具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層使用裝備有CS-10滾輪及250 g負載且在室溫下對於兩種樣品在相同速度(例如95 RPM)下操作之Taber磨耗儀進行比較時,與該對照塗層相比,該等層合塗層顯示低於5%、10%、20%、30%或40%之重量損失。 191. 如實施例123至190中任一項之方法,其中當根據ASTM D4060進行測試時,與具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合塗層顯示較高耐磨耗性。 192. 一種模具,其藉由如實施例123至191中任一項之方法製備。 193. 一種模具,其包含: 成形工件;及 該成形工件之表面上之層合塗層, 其中該模具包含: A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:; B)散熱片或孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分;或 C) A)與B)。 194. 一種模具,其包含: 成形工件;及 該成形工件之表面上之層合塗層, 其中該模具包含具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:。 195. 一種模具,其包含: 成形工件;及 該成形工件之表面上之層合塗層, 其中該模具包含: A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:;及 B)散熱片或孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分。 196. 一種模具,其包含: 成形工件;及 該成形工件之表面上之層合塗層, 其中該模具包含散熱片或孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分。 197. 如實施例193至196中任一項之方法,其中該成形工件包含聚合材料。 198. 如實施例197之模具,其中該聚合材料包含如藉由ASTM D257所量測體積電阻係10-1 至106 之部分導電聚合材料。 199. 如實施例197之模具,其中該聚合材料包含如藉由ASTM D257所量測體積電阻大於106 、107 、1010 、1015 或1018 ohm cm之不導電聚合材料。 200. 如實施例197之模具,其中該聚合材料包含如藉由ASTM D257-14所量測體積電阻係10-1 至10-7 ohm cm之導電聚合材料。 201. 如實施例197至200中任一項之模具,其中該聚合材料之熔融、軟化或分解點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃或300℃。 202. 如實施例197至201中任一項之模具,其中如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,該聚合材料之維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃或250℃。 203. 如實施例197至202中任一項之模具,其中該聚合材料包含塑膠。 204. 如實施例193至203中任一項之模具,其中該聚合材料進一步包含纖維強化材料。 205. 如實施例197至204之模具,其中該聚合物材料包含以該纖維強化及聚合物材料之組合重量計0-50重量%、0-1重量%、1-5重量%、1-20重量%、1-50重量%、5-10重量%、5-25重量%、5-50重量%、10-20重量%、10-50重量%、20-30重量%、20-50重量%、30-40重量%、30-50重量%或40-50重量%之纖維強化材料。 206. 如實施例204或205之模具,其中該纖維強化材料包含礦物質、玻璃、石墨纖維或其組合。 207. 如實施例204至206中任一項之模具,其中該纖維強化材料包含聚合材料。 208. 如實施例204至207中任一項之模具,其中該纖維強化材料呈編織或非編織材料之形式,該編織或非編織材料包含長度小於1、2、4、6、8、10、12、14、16、18或20毫米之絲束、聚合或非聚合薄片、股線、繩索、管或任何前述之組合(例如一系列層)。 209. 如實施例204至208中任一項之模具,其中如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,該聚合材料包含維卡軟化點大於150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃、300℃或325℃之纖維強化材料。 210. 如實施例193至209中任一項之模具,其中該模具進一步包含在該成形工件與該層合塗層之間藉由無電極沈積而沈積之包含金屬或金屬合金之層。 211. 如實施例193至210中任一項之模具,其中該層合塗層至少包含有包含第一金屬或第一金屬合金之第一層及包含第二金屬或第二金屬合金之第二層。 212. 如實施例211之模具,其中該第一金屬合金包含第一濃度比率之該第一金屬及該第二金屬,且該第二金屬合金包含第二濃度比率之該第一及該第二金屬。 213. 如實施例211或212之模具,其中該第一層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者或該第二層中之一者、兩者、三者、四者、五者、六者或更多者之厚度小於100、10、1、0.1或0.01微米。 214. 如實施例211至213中任一項之模具,其中該等第一層各者或該等第二層各者之厚度小於100、10、1、0.1或0.01微米。 215. 如實施例211至214中任一項之模具,其中該等第一及第二層之化學組成、晶粒尺寸、缺陷密度、晶粒取向、金屬間組合物之存在、非晶形金屬玻璃組合物之存在中之一者、兩者、三者或更多者不同。 216. 如實施例211至216中任一項之模具,其中該等第一或第二層包含細粒度或超細粒度金屬或金屬合金,根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,其具有針對任一個、兩個、三個、四個、五個、六個或更多個層獨立地選自以下範圍之平均晶粒尺寸:約1 nm至約5,000 nm、約1nm至約20 nm、約1 nm至約100 nm、約5 nm至約50 nm、約5 nm至約100 nm、約5 nm至約200 nm、約10 nm至約100 nm、約10 nm至約200 nm、約20 nm至約200 nm、約20 nm至約250 nm、約20 nm至約500 nm、約50 nm至約250 nm、約50 nm至約500 nm、約100 nm至約500 nm、約200 nm至約1,000 nm、約500 nm至約2,000 nm或約1,000 nm至約5,000 nm。 217. 如實施例211至215中任一項之模具,其中該第一層或該第二層包含細粒度或超細粒度金屬或金屬合金,根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,其具有在約1 nm至約5,000 nm範圍內之平均晶粒尺寸。 218. 如實施例216或217之模具,其中該等細粒度或超細粒度金屬或金屬合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有相對於電沈積於大體上類似的工件上之晶粒尺寸大於約5,000 nm之相同組成之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度、耐腐蝕性或其組合。 219. 如實施例216至218中任一項之模具,其中該等細粒度或超細粒度金屬及金屬合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有相對於晶粒尺寸在約5,000至約20,000 nm範圍內之相同組成之電沈積之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度及耐腐蝕性。 220. 如實施例211至218中任一項之模具,其中該第一或第二層包含以下中之一者、兩者、三者、四者或更多者:針對各層獨立選擇之Ag、Al、Au、B、Be、C、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其組合。 221. 如實施例211至220中任一項之模具,其中該等第一或第二層包含兩種或更多種或三種或更多種針對各層獨立地選自以下之元素:Ag、Al、Au、B、Be、C、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其組合。 222. 如實施例211至221中任一項之模具,其中該第一或第二層包含兩種或更多種、三種或更多種或四種或更多種來自以下之元素、基本上由其組成或由其組成:針對各層獨立選擇之NiCr、NiFe、NiCo、NiCrCo、NiAl、NiCrAl、NiFeAl、NiCoAl、NiCrCoAl、NiMo、NiCrMo、NiFeMo、NiCoMo、NiCrCoMo、NiW、NiCrW、NiFeW、NiCoW、NiCrCoW、NiNb、NiCrNb、NiFeNb、NiCoNb、NiCrCoNb、NiTi、NiCrTi、NiFeTi、NiCoTi、NiCrCoTi、NiCrP、NiCrAl、NiCoP、NiCoAl、NiFeP、NiFeAl、NiCrSi、NiCrB、NiCoSi、NoCoB、NiFeSi、NiFeB、ZnCr、ZnFe、ZnCo、ZnNi、ZnCrP、ZnCrAl、ZnFeP、ZnFeAl、ZnCoP、ZnCoAl、ZnNiP、ZnNiAl、ZnCrSi、ZnCrB、ZnFeSi、ZnFeB、ZnCoSi、ZnCoB、ZnNiSi、ZnNiB、CoCr、CoFe、CoCrP、CoFeP、CoCrAl、CoFeAl、CoCrSi、CoFeSi、CoCrB、CoFeB、CoAl、CoW、CoCrW、CoFeW、CoTi、CoCrTi、CoFeTi、CoTa、CoCrTa、CoFeTa、CoC、CoCrC、CoFeC、FeCr、FeCrP、FeCrAl、FeCrSi、FeCrB或其組合。 223. 如實施例193至222中任一項之模具,其中該層合塗層中之一或多個(例如一個、兩個、三個、四個或更多個或全部)層中的該金屬或合金之熱膨脹係數及該聚合材料之熱膨脹係數相差小於約20%、約15%、約10%、約5%或約2%,其中該聚合材料之熱膨脹係數包括該聚合材料中之任何纖維材料。 224. 如實施例193至223中任一項之模具,其中在介於約100℃至約200℃之範圍內之各溫度下,該層合塗層中之一或多個(例如一個、兩個、三個、四個或更多個或全部)層中該金屬或合金之熱膨脹係數及該聚合材料之熱膨脹係數相差小於15%、10%、7.5%、5%或約2%。 225. 如實施例211至224中任一項之模具,其中該第一層之該金屬或合金之熱膨脹係數及該第二層之該金屬或合金之熱膨脹係數相差小於20%、15%、10%、5%或2%。 226. 如實施例193至225中任一項之模具,其中該層合塗層在無熱處理下如藉由ASTM E384-11e1所量測之維氏微硬度係75-1200、75-200、100-150、100-300、300-600、150-250、250-350、350-550、550-750、550-600、600-650、600-900、650-700、700-750、750-800、750-1000、800-850、850-900、900-1000、1000-1100、1000-1200、1100-1200或1200或更大。 227. 如實施例193至226中任一項之模具,其中當該層合塗層及施加於大體上類似的基板上之具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層使用裝備有CS-10滾輪及250 g負載且在室溫下對於兩種樣品在相同速度(例如95 RPM)下操作之Taber磨耗儀進行比較時,與該對照均質塗層相比,該層合塗層具有低於5%、10%、20%、30%或40%之重量損失。 228. 如實施例193至227中任一項之模具,其中當根據ASTM D4060進行測試時,與施加於大體上類似的基板上之具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合塗層具有較高耐磨耗性 229. 如實施例193至228中任一項之模具,其中當根據ASTM G77-05 2010進行塊環測試時,與施加於大體上類似的基板上之具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該等層合塗層具有較高耐磨耗性。 230. 如實施例193至229中任一項之模具,其中該層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於50×10-6 /℃。 231. 如實施例193至230中任一項之模具,其中該層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 232. 如實施例193至231中任一項之模具,其中在100℃至300℃,該層合塗層之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃且該聚合材料之熱膨脹係數小於100×10-6 /℃,其中測定該聚合材料的熱膨脹係數,包括該聚合材料中之任何纖維材料。 233. 如實施例193至232中任一項之模具,其中用以製備該工件之該聚合材料在100℃至300℃之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃、30×10-6 /℃、20×10-6 /℃或10×10-6 /℃。 234. 如實施例193至233中任一項之模具,其中該層合塗層大體上無表面缺陷。 235. 如實施例234之模具,其中該等表面缺陷包含孔隙或空隙。 236. 如實施例193至235中任一項之模具,其中該層合物塗層在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或其組合之上具有大體上均勻的厚度,該等特徵各自具有約十或更小之縱橫比。 237. 如實施例189至236中任一項之模具,其中該層合物塗層在兩個或更多個特徵之上具有大體上均勻的厚度,其中該等特徵具有約十或更小之表面縱橫比。 238. 如實施例237之模具,其中該表面縱橫比係0.5至10。 239. 如實施例193至238中任一項之模具,其中該模具包含一或多個部分。 240. 如實施例193至239中任一項之模具,其中該模具包含兩個部分、三個部分或四個或更多個部件。 241. 如實施例193至240中任一項之模具,其中該模具或其部分係用於模製可聚合、可凝固、熱塑性或熱固性材料。 242. 如實施例193至241中任一項之模具,其中該聚合材料包含一種、兩種、三種或更多種導電粒子、導電填充劑、導電絲束、導電編織品、導電非編織品、導電泡沫薄片或其組合。 243. 如實施例193至242中任一項之模具,其中該聚合材料包含一種、兩種、三種或更多種不導電粒子、不導電填充劑、不導電絲束、不導電編織品、不導電非編織品、不導電泡沫薄片或其組合。 244. 如實施例242或243之模具,其中該等絲束、編織品、非編織品或泡沫薄片包含非聚合材料。 245. 如實施例242至244中任一項之模具,其中該等絲束、編織品、非編織品或泡沫薄片包含聚合物材料。 246. 如實施例193至245中任一項之模具,其中該模具包含一個、兩個、三個、四個或更多個編織品、非編織品或泡沫薄片層。 247. 如實施例193至246中任一項之模具,其中該聚合材料包含以下中之一者、兩者、三者或更多者:芳基醯胺、丙烯醯胺、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺-亞胺、聚苯醚(PPO)、聚苯乙烯(PS)、聚苯醚(PPO)及聚苯乙烯(PS)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、聚苯碸(PPSU)、熱固性物、PBI-PEEK、尿素、環氧樹脂、氰酸酯、聚胺甲酸酯或前述中之任一或多者、兩者或更多者、或三者或更多之組合。 248. 如實施例193至247中任一項之模具,其中該層合物塗層係奈米層合物塗層。 249. 一種模製物品之方法,其包含: 向至少一個部分由如實施例123至192中任一項之方法形成之模具或如實施例193至248中任一項之模具中引入可凝固材料、可聚合材料、熱塑性材料或熱固性材料;及 使該可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料至少部分固化或冷卻以形成可自該模具之全部或一部分分離之物品。 250. 如實施例249之方法,其中引入該熱塑性或熱固性材料包含以下中之一者、兩者或更多者:澆鑄、注射模製、旋轉模製、吹塑及擠壓模製。 251. 如實施例249至250中任一項之方法,其中將該可聚合材料、該熱塑性材料或該熱固性材料引入至該模具中以使其成形。 252. 如實施例249至251中任一項之方法,其中該熱塑性材料包含以下、基本上由以下組成或由以下組成:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS);乙酸乙烯乙酯(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、耐綸(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚苯乙烯(GPPS)及其組合。 253. 如實施例249至252中任一項之方法,其中該熱塑性材料包含一或多種顏料、強化纖維或填充劑。 254. 如實施例249至253中任一項之方法,其中該熱塑性材料之熔點小於包括存在於該聚合材料中之任何填充劑或纖維材料之形成該工件之該聚合材料之熔點或維卡軟化點;或 該模具在小於包括該聚合材料中之任何填充劑或纖維材料之該聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下操作或在模製操作期間持續冷卻至該溫度。 255. 如實施例249至254中任一項之方法,其中該熱塑性材料之熔點或維卡軟化點小於包括存在於該聚合材料中之任何填充劑或纖維材料之該聚合材料之熔點或維卡軟化點5或更多、10或更多、20或更多、30或更多、40或更多、或50或更多攝氏度。 256. 如實施例249至255中任一項之方法,其中將該熱固性材料引入至該模具中以使其成形。 257. 如實施例249至256中任一項之方法,其中該熱固性材料包含以下中之一者、兩者、三者或更多者,基本上由其組成或由其組成:聚酯、乙烯酯、環氧化物、酚系或甲基丙烯酸甲酯及其組合,其中該熱固性材料視情況包含一或多種顏料、強化纖維及/或填充劑。 258. 如實施例249至257中任一項之方法,其中該熱固性材料在小於形成該工件之該聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下固化或部分固化,該熔點或軟化點由可以存在於該工件中之任何填充劑或纖維材料確定。 259. 如實施例249至258中任一項之方法,其中該熱固性材料在小於形成該工件之該聚合材料之熔點或維卡軟化點5或更多、10或更多、20或更多、30或更多、40或更多或50或更多攝氏度的溫度下固化或部分固化,該熔點或軟化點由可以存在於該工件中之任何填充劑或纖維材料確定。 260. 如實施例249或251中任一項之方法,其中該可聚合材料係光可聚合材料,且該模具在小於包括該聚合材料中存在之任何填充劑或纖維材料之形成該工件之該聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下操作或在模製操作期間持續冷卻至該溫度。 261. 如實施例249之方法,其中該可凝固材料包含以下中之一或多者:黏土(例如高嶺土)、混凝土、石膏、粉末金屬、粉末塑膠、預陶瓷聚合物或其組合。 262. 如實施例249至261中任一項之方法,其中該等可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料包含以該纖維強化及該等可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料之重量計0重量%-50重量%、0重量%-1重量%、1重量%-5重量%、1重量%-20重量%、1重量%-50重量%、5重量%-10重量%、5重量%-25重量%、5重量%-50重量%、10重量%-20重量%、10重量%-50重量%、20重量%-30重量%、20重量%-50重量%、30重量%-40重量%、30重量%-50重量%或40重量%-50重量%之纖維強化材料。 263. 如實施例262之方法,其中該纖維強化材料包含礦物質、玻璃及/或石墨纖維。 264. 如實施例262或263之方法,其中該纖維強化材料包含聚合材料。 265. 如實施例263至264中任一項之方法,其中該等纖維呈長度小於2、4、6、8、10、12、14、16、18或20毫米之絲束形式。 266. 如實施例249至263中任一項之方法,其中將該熱塑性或該熱固性材料引入至該模具中以使其成形。 267. 如實施例249至266中任一項之方法,其中該使該材料至少部分固化或冷卻包含使該模具至少部分封閉維持足以使該物品成形之時間間隔。 268. 如實施例267之方法,其中該時間間隔至少部分藉由以下來確定:監測該熱塑性或熱固性材料之溫度或該模具之一或多個位置處之溫度,且其中在自該模具移除該物品時該物品大體上保持其形狀。 269. 如實施例249至268中任一項之方法,其進一步包含切割或修整該物品之毛邊或鑄口或噴砂精整。 270. 如實施例249至269中任一項之方法,其中該方法係插入模製方法,其中一或多種可聚合材料、熱固性材料或熱塑性材料圍繞一或多個插入物模製(例如射出成形)。 271. 如實施例270之方法,其中該等插入物係金屬插入物、金屬沖片、導線、網狀篩網、編織或非編織材料(例如織物)及塑膠材料或組件。 可組合上述各種實施例以提供其他實施例。本說明書中所提及及/或本申請資料表單中所列出之所有美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案及非專利出版物均以全文引用之方式併入本文中。若需要可修改該等實施例之態樣以採用各種專利、申請及公開案之概念來提供其他實施例。 可鑒於以上實施方式來對實施例進行此等及其他變化。一般而言,在以下申請專利範圍中,所用術語不應解釋為將申請專利範圍限於本說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例,而應解釋為包括所有可能之實施例連同該等申請專利範圍有權要求的等效物之全部範疇。因此,申請專利範圍不受本發明限制。
1‧‧‧大體上平坦的表面
2‧‧‧高度
3‧‧‧高度
4‧‧‧特徵之間的距離
5‧‧‧高度
6‧‧‧深度
7‧‧‧特徵之間的距離
10‧‧‧模具
12a‧‧‧部分
12b‧‧‧部分
12c‧‧‧部分
14‧‧‧表面特徵
16‧‧‧插入物
圖1A及圖1B展示特徵之表面縱橫比之兩個實例。 圖2展示本發明模具之說明性實施例。 圖3展示本發明模具之說明性實施例。

Claims (83)

  1. 一種用於製備模具之方法,該方法包含: 藉由將層合導電塗層施加於成形聚合工件之表面上而形成模具,該模具包含: A) 具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:; B) 一或多個孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分;或 C) A)與B)。
  2. 如請求項1之方法,其進一步包含使聚合材料成形以形成該成形聚合工件。
  3. 如請求項2之方法,其中該使該聚合材料成形包含澆鑄、注射模製、吹塑、擠壓模製、切割、機械加工、碾磨、研磨、砂磨、拋光、噴砂法、三維印刷(3D印刷)、選擇性雷射燒結(SLS)或燒結雷射熔融(SLM)、熔合沈積模型化(FDM)、立體微影(SLA)、連續液體界面印刷(CLIP)、編織品、非編織品或泡沫薄片之切割或形成或其組合。
  4. 如請求項2之方法,其中該使該聚合材料成形包含機械移除該聚合材料之一部分。
  5. 如請求項2之方法,其中該使該聚合材料成形包含積層製造製程。
  6. 如請求項3之方法,其中該編織品、非編織品或泡沫薄片之形成包含成層至少兩個編織品、非編織品及/或泡沫薄片層。
  7. 如請求項1之方法,其中該聚合工件包含如藉由ASTM D257-14所量測體積電阻係10-1 至10-7 ohm cm之導電聚合材料。
  8. 如請求項1之方法,其中該聚合工件包含如藉由ASTM D257所量測體積電阻係10-1 至102 之部分導電聚合材料。
  9. 如請求項1之方法,其中該聚合工件包含如藉由ASTM D257所量測電阻大於106 ohm cm之不導電聚合材料。
  10. 如請求項1至9中任一項之方法,其中該聚合工件包含聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、聚苯碸(PPSU)或其組合。
  11. 如請求項1至9中任一項之方法,其中該聚合工件包含分解點大於150℃之聚合材料。
  12. 如請求項1至9中任一項之方法,其中如根據ASTM D1525-09所評定,該聚合工件包含維卡軟化點(Vicat softening point)大於150℃之聚合材料。
  13. 如請求項1至9中任一項之方法,其中該聚合工件包含進一步包含強化纖維之聚合材料。
  14. 如請求項1之方法,其進一步包含藉由無電極沈積將導電層施加至該成形聚合工件之表面,該導電層足以使該成形聚合工件足夠導電以允許電沈積該層合導電塗層。
  15. 如請求項1至14中任一項之方法,其中該聚合工件包含塑膠。
  16. 如請求項1至14中任一項之方法,其中施加該層合導電塗層包含使用電位(恆定電位)、電流(恆定電流)、脈衝電流、脈衝反向電流、調變電流、調變頻率及連續過渡電流電鍍來電沈積該層合導電塗層。
  17. 如請求項1之方法,其中該層合導電塗層至少包含有包含第一金屬或第一金屬合金之第一層及包含第二金屬或第二金屬合金之第二層。
  18. 如請求項17之方法,其中該第一金屬合金包含第一濃度比率之該第一金屬及該第二金屬,且該第二金屬合金包含第二濃度比率之該第一及該第二金屬。
  19. 如請求項17之方法,其中該等第一及第二層之化學組成、晶粒尺寸、缺陷密度、晶粒取向、金屬間組合物之存在、非晶形金屬玻璃組合物之存在或其組合不同。
  20. 如請求項17至19中任一項之方法,其中該第一層或該第二層包含細粒度或超細粒度金屬或金屬合金,根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,其具有在約1 nm至約5,000 nm範圍內之平均晶粒尺寸。
  21. 如請求項20之方法,其中該等細粒度或超細粒度金屬或金屬合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有相對於電沈積於大體上類似的工件上之晶粒尺寸大於約5,000 nm之相同組成之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度、耐腐蝕性或其組合。
  22. 如請求項17之方法,其中該第一層或第二層包含針對各層獨立選擇之Ag、Al、Au、B、Be、C、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其組合。
  23. 如請求項1之方法,其中該層合導電塗層總體而言具有第一熱膨脹係數,其與該等第一或第二層之該金屬或合金之第二熱膨脹係數及包括存在於該成形聚合工件中之任何纖維材料的形成該工件之該聚合材料之第三熱膨脹係數相差小於20%。
  24. 如請求項17之方法,其中該第一層之金屬或合金之熱膨脹係數及該第二類型層之金屬或合金之熱膨脹係數相差小於約20%。
  25. 如請求項1之方法,其中該層合導電塗層大體上無表面缺陷。
  26. 如請求項1之方法,其中該層合導電塗層係奈米層合物塗層且在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或其組合之上具有大體上均勻的厚度,該等特徵各自具有約十或更小之縱橫比。
  27. 如請求項1之方法,其中該層合導電塗層係奈米層合塗層且在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或其組合之上具有大體上均勻的厚度,其中該等特徵具有約十或更小之表面縱橫比。
  28. 如請求項1至27中任一項之方法,其中該模具包含兩個或更多個部分。
  29. 一種模具,其藉由如請求項1至28中任一項之方法製備。
  30. 一種模具,其包含: 包含聚合材料之成形工件;及 該成形工件之表面上之層合塗層, 其中該模具包含: A)具有第一特徵及第二特徵之表面,該等特徵之表面縱橫比在約1至約10之範圍內,該表面縱橫比定義為:; B)該模具包含散熱片或孔口,其經配置以使液體或氣體循環通過該模具之一部分;或 C) A)與B)。
  31. 如請求項30之模具,其中該聚合材料包含一或多種導電粒子、導電填充劑、導電絲束、導電編織品、導電非編織品、導電泡沫薄片或其組合。
  32. 如請求項30之模具,其中該聚合材料包含一或多種不導電粒子、不導電填充劑、不導電絲束、不導電編織品、不導電非編織品、不導電泡沫薄片或其組合。
  33. 如請求項31或32之模具,其中該等絲束、編織品、非編織品或泡沫薄片包含非聚合材料。
  34. 如請求項31或32之模具,其中該等絲束、編織品、非編織品或泡沫薄片包含聚合物材料。
  35. 如請求項31或32之模具,其中該模具包含編織品、非編織品或泡沫薄片層。
  36. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該聚合材料係如藉由ASTM D257-14所量測體積電阻係10-1 至10-7 ohm cm之導電聚合材料。
  37. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該聚合材料係如藉由ASTM D257所量測體積電阻係10-1 至106 之部分導電聚合材料。
  38. 如請求項30至32中任一項之方法,其中該聚合材料係如藉由ASTM D257所量測體積電阻大於106 、107 、1010 、1015 或1018 ohm cm之不導電聚合材料。
  39. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該聚合材料包含芳基醯胺、丙烯醯胺、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醯亞胺、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺-亞胺、聚苯醚(PPO)、聚苯乙烯(PS)、聚苯醚(PPO)及聚苯乙烯(PS)、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)、PC/ABS、聚苯碸(PPSU)、熱固性物、PBI-PEEK、尿素、環氧樹脂、氰酸酯、聚胺甲酸酯或其組合。
  40. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該聚合材料之熔融、軟化或分解點大於150℃。
  41. 如請求項30至32中任一項之模具,其中如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,該聚合材料之維卡軟化點大於150℃。
  42. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該聚合工件包含塑膠。
  43. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該聚合材料進一步包含纖維強化材料。
  44. 如請求項43之模具,其中該聚合材料包含以該纖維強化及聚合物材料之組合重量計約0重量%至約50重量%之纖維強化材料。
  45. 如請求項44之模具,其中該纖維強化材料包含礦物質、玻璃、石墨纖維或其組合。
  46. 如請求項44之模具,其中該纖維強化材料包含聚合材料。
  47. 如請求項43之模具,其中該纖維強化材料呈編織或非編織材料形式,該編織或非編織材料包含長度小於20毫米之絲束、聚合或非聚合薄片、股線、繩索、管或其組合。
  48. 如請求項43之模具,其中如根據ASTM D1525-09 (2009)所評定,包含該纖維強化材料之該聚合材料之維卡軟化點大於150℃。
  49. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該模具進一步包含在該成形工件與該層合塗層之間藉由無電極沈積而沈積之包含金屬或金屬合金之層。
  50. 如請求項30至32中任一項之模具,其中該層合塗層至少包含有包含第一金屬或第一金屬合金之第一層及包含第二金屬或第二金屬合金之第二層。
  51. 如請求項50之模具,其中該第一金屬合金包含第一濃度比率之該第一金屬及該第二金屬,且該第二金屬合金包含第二濃度比率之該第一及該第二金屬。
  52. 如請求項51之模具,其中該等第一及第二層之化學組成、晶粒尺寸、缺陷密度、晶粒取向、金屬間組合物之存在、非晶形金屬玻璃組合物之存在或其組合不同。
  53. 如請求項52之模具,其中該第一層或該第二層包含細粒度或超細粒度金屬或金屬合金,根據顯微圖中晶粒尺寸之量測,其具有在約1 nm至約5,000 nm範圍內之平均晶粒尺寸。
  54. 如請求項51之模具,其中該等細粒度或超細粒度金屬或金屬合金在金屬晶粒之間具有高度雙晶作用,且仍保持延展性,同時具有相對於電沈積於大體上類似的工件上之晶粒尺寸大於約5,000 nm之相同組成之金屬或合金增加之硬度、拉伸強度、耐腐蝕性或其組合。
  55. 如請求項50之模具,其中該第一或第二層包含針對各層獨立選擇之Ag、Al、Au、B、Be、C、Cr、Cu、Fe、Hg、In、Ir、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、P、Pd、Pt、Re、Rh、Sb、Si、Sn、Pb、Ta、Ti、W、V、Zn、Zr或其組合。
  56. 如請求項50之模具,其中該第一或第二層包含針對各層獨立選擇之NiCr、NiFe、NiCo、NiCrCo、NiAl、NiCrAl、NiFeAl、NiCoAl、NiCrCoAl、NiMo、NiCrMo、NiFeMo、NiCoMo、NiCrCoMo、NiW、NiCrW、NiFeW、NiCoW、NiCrCoW、NiNb、NiCrNb、NiFeNb、NiCoNb、NiCrCoNb、NiTi、NiCrTi、NiFeTi、NiCoTi、NiCrCoTi、NiCrP、NiCrAl、NiCoP、NiCoAl、NiFeP、NiFeAl、NiCrSi、NiCrB、NiCoSi、NoCoB、NiFeSi、NiFeB、ZnCr、ZnFe、ZnCo、ZnNi、ZnCrP、ZnCrAl、ZnFeP、ZnFeAl、ZnCoP、ZnCoAl、ZnNiP、ZnNiAl、ZnCrSi、ZnCrB、ZnFeSi、ZnFeB、ZnCoSi、ZnCoB、ZnNiSi、ZnNiB、CoCr、CoFe、CoCrP、CoFeP、CoCrAl、CoFeAl、CoCrSi、CoFeSi、CoCrB、CoFeB、CoAl、CoW、CoCrW、CoFeW、CoTi、CoCrTi、CoFeTi、CoTa、CoCrTa、CoFeTa、CoC、CoCrC、CoFeC、FeCr、FeCrP、FeCrAl、FeCrSi或FeCrB或其組合。
  57. 如請求項30之模具,其中該層合塗層中之一或多個層中的金屬或合金之熱膨脹係數及該聚合材料之熱膨脹係數相差小於約20%,其中該聚合材料之熱膨脹係數包括該聚合材料中存在之任何纖維材料。
  58. 如請求項55之模具,其中在介於100℃至200℃之範圍內之各溫度下,該層合塗層中之一或多個層中的該金屬或合金之熱膨脹係數及該聚合材料之熱膨脹係數相差小於約15%。
  59. 如請求項50之模具,其中該第一層之該金屬或合金之熱膨脹係數及該第二層之該金屬或合金之熱膨脹係數相差小於20%。
  60. 如請求項30之模具,其中該層合塗層在無熱處理下如藉由ASTM E384-11e1所量測之維氏微硬度係75-1200。
  61. 如請求項30之模具,其中當該層合塗層及施加於大體上類似的基板上之具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層使用裝備有CS-10滾輪及250 g負載且在室溫下對於兩種樣品在相同速度下操作之Taber磨耗儀進行比較時,與該對照均質塗層相比,該層合塗層具有低於5%之重量損失。
  62. 如請求項30之模具,其中當根據ASTM D4060進行測試時,與施加於大體上類似的基板上之具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該層合塗層具有較高耐磨耗性。
  63. 如請求項30之模具,其中當根據ASTM G77-05 2010進行塊環測試時,與施加於大體上類似的基板上之具有該層合塗層之平均組成的對照均質塗層相比,該層合塗層具有較高耐磨耗性。
  64. 如請求項30之模具,其中該層合塗層在100℃至300℃之熱膨脹係數小於50×10-6 /℃。
  65. 如請求項30之模具,其中在100℃至300℃,該層合塗層之熱膨脹係數小於40×10-6 /℃且該聚合材料之熱膨脹係數小於100×10-6 /℃,其中測定該聚合材料的熱膨脹係數,包括該聚合材料中之任何纖維材料。
  66. 如請求項30之模具,其中該層合塗層大體上無表面缺陷。
  67. 如請求項30之模具,其中該層合物塗層在兩個或更多個凸起特徵、凹進特徵或其組合之上具有大體上均勻的厚度,該等特徵各自具有約十或更小之縱橫比。
  68. 如請求項30之模具,其中該層合物塗層在兩個或更多個特徵之上具有大體上均勻的厚度,該等特徵具有約十或更小之表面縱橫比。
  69. 如請求項68之模具,其中該表面縱橫比在約0.5至約10之範圍內。
  70. 如請求項30至69中任一項之模具,其中該模具包含一或多個部分。
  71. 如請求項30至70中任一項之模具,其中該模具包含兩個部分、三個部分或四個或更多個部分。
  72. 如請求項30至71中任一項之模具,其中該層合物塗層係奈米層合物塗層。
  73. 一種模製物品之方法,其包含: 向至少一個部分由如請求項1至29中任一項之方法形成之模具或如請求項30至72中任一項之模具中引入可凝固材料、可聚合材料、熱塑性材料或熱固性材料;及 使該可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料至少部分固化或冷卻以形成可自該模具分離之物品。
  74. 如請求項73之方法,其中將該熱塑性或該熱固性材料引入至該模具中以使其成形。
  75. 如請求項74之方法,其中引入該熱塑性或熱固性材料包含澆鑄、注射模製、旋轉模製、吹塑及擠壓模製。
  76. 如請求項73至75中任一項之方法,其進一步包含切割或修整該物品之毛邊或鑄口或噴砂精整。
  77. 如請求項73至75中任一項之方法,其中該方法係插入模製方法,其中該可聚合材料、熱固性材料或熱塑性材料圍繞一或多個插入物模製。
  78. 如請求項73之方法,其中該熱塑性材料之熔點小於包括該聚合材料中存在之任何填充劑或纖維材料之形成該工件之該聚合材料之熔點或維卡軟化點;或 該模具在小於包括該聚合材料中之任何填充劑或纖維材料之該聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下操作或在模製操作期間持續冷卻至該溫度。
  79. 如請求項73之方法,其中該熱固性材料在小於包括該聚合材料中之任何填充劑或纖維材料之該聚合材料之熔點或維卡軟化點的溫度下固化或部分固化。
  80. 如請求項73之方法,其中該熱固性材料在小於包括該聚合材料中存在之任何填充劑或纖維材料之該聚合材料之熔點或維卡軟化點5或更多攝氏度的溫度下固化或部分固化。
  81. 如請求項73之方法,其中該可聚合材料係光可聚合材料,且該模具在小於包括該聚合材料中存在之任何填充劑或纖維材料之形成該工件之該聚合材料之熔點或維卡軟化點之溫度下操作。
  82. 如請求項73之方法,其中該可凝固材料包含以下中之一或多者:黏土、混凝土、石膏、粉末金屬、粉末塑膠、預陶瓷聚合物或其組合。
  83. 如請求項73至75中任一項之方法,其中該等可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料包含以該纖維強化及該等可凝固、可聚合、熱塑性或熱固性材料之重量計約0重量%至約50重量%之纖維強化材料。
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