论的束缚，我们相信，基本上恒定的低注射压力将导致填充期间整个模具腔体中的有益的动态流动条件(即，不断移动熔体前沿)。在其流动以填充模具腔体时熔融热塑性材料的流动没有停顿，因此尽管事实是模具腔体的至少一部分低于热塑性材料的不流动温度，但是流体没有冻结的机会。由于包括剪切加热的动态流动条件，尽管在模具腔体中经受不流动温度，但是熔融热塑性材料将能够保持高于不流动温度的温度。在开始冻结过程时，动态流动条件干扰热塑性材料中晶体结构的形成。晶体结构的形成增加了热塑性材料的粘度，这可阻止用以填充腔体的适宜流动。晶体结构形成的干扰和减小，包括晶体结构元素的尺寸减小，将导致当流体流动到腔体中时热塑性材料粘度的降低，虽然它经受低于不流动温度的温度。
[0036]注塑设备10可包括使整个模具腔体32保持在低于不流动温度的温度下的冷却系统(未示出)。接触熔融热塑性材料24的模具腔体的内部表面可被冷却，以保持较低的温度。可使用任何适宜的冷却温度。例如，可使模具28基本上保持在室温。结合此类冷却系统可有利地提高冷却注塑部件的速率并易于从模具28中顶出。
[0037]图5A-5H示意性地示出根据本公开的一种用于制造簇成制品的方法的若干步骤。第一模具部件25具有工作表面28和在其中形成的用以接收多个刷毛簇40的多个孔29，每个刷毛簇包括多个单独的刷毛。各自具有第一端部43和与第一端部43相对的第二端部45的多个刷毛簇40可插入到第一模具部件25中的多个孔29中，使得刷毛簇40的第一端部43设置在第一模具部件25内部，而第二端部45延伸到第一模具腔体32中。孔29的图案，包括它们的深度、剖面、以及它们延伸到第一模具部件25中的角度，由成品簇成制品上多个簇40的期望构型确定。在图1和2中，例如，孔29具有不同的深度和不同的角度。这将导致成品上的簇40具有对应于图1和2中所示的总体剖面。
[0038]簇40的自由的第二端部45可接着通过本领域中已知的任何装置互连，以将它们牢固地保持在正在形成的制品中。例如，细丝的自由端45可通过加热、辐射、化学或以其它方式处理，以熔融第二端部45，从而通过将刷毛簇40中的每一个中的单独刷毛熔合在一起来将第二端部45互连，如图5B中所示。由于这种熔融，可形成图6的包括互连的第二端部45的“增厚部分”或“球”46。这些球46将帮助将簇固定在成品内。有关该方法的这个方面的一些细节可见于例如美国专利4，892，698和5，823，633，所述专利的公开内容出于解释球或增厚部分46的形成的目的通过引用并入本文。
[0039]如上文所述，第一模具腔体32可通过以下方式形式:将第一模具部件25和第二模具部件27彼此抵靠地牢固夹紧以在两者间形成第一模具腔体32。可使用任何合适的挤压或夹紧单元(未示出)来施加足够的夹紧力，该夹紧力大于第一模具腔体32内部的注射压力所施加的且作用来将两个模具部件25，27分开的力。第一模具腔体32具有体积、前端32a、以及与前端32a相对的后端32b(图2和5C)。根据该方法的实施例，第一模具腔体32可具有与正在制造的族成制品的成品族保持部分的形状、或族成制品的部分制造的族保持部分的形状相对应的形状。前者发生在包括单个注塑操作的方法的一个实施例中，而后者，在图5A-5H中示出，发生在包括两个或更多个注塑操作的方法的一个实施例中。
[0040]通过其前端32A将熔融的第一热塑性材料24注射到第一模具腔体32中并且根据压力支配算法控制和调节熔融的第一热塑性材料24的熔体压力的步骤在上文一般性地描述(图1、2和5D)。熔融的第一热塑性材料24的射流可介于0.5g和10g之间，并且可通过多个浇口被推入模具腔体中。在一些实施例中，饶口尺寸可介于0.5mm和3mm之间。
[0041 ]在注射的第一阶段期间，当约90%至约99%的第一模具腔体32的总体积容量填充有熔融的第一热塑性材料24时，熔体压力可保持在约400psi至约4000ps1、更具体地约600psi至约3000ps1、甚至更具体地约1000卩8；[至约2000卩8；[的恒定低水平。如上文所述，保持低恒定压力可通过利用与控制器50通信的第一高频传感器52来实现。一旦检测到(例如，经由位于模具腔体的已知的填充端部位置附近的第二换能器)约90%至约99%的第一模具腔体32的总体积容量已填充有熔融的第一热塑性材料24，就可降低熔体压力，使得第一模具腔体32的剩余体积容量，约10 %至约I %，可填充有从小于约90 %的第一压力至约20 %的初始压力、更具体地从约90%至约50%的初始压力的压力。可选地，在一些应用中，在90%至99%的第一模具腔体32的总体积容量已填充有熔融的第一热塑性材料24之后，熔体压力可增大。所注射的第一熔融材料24用第一热塑性材料24将在多个刷毛簇40的第二端部45处形成的球46互连，从而将簇40固定在所制造的制品(或其部分)内部(图5C-5H)。
[0042]在第一模具腔体32完全填充之后，可将熔融的第一热塑性材料24冷却，以使其在第一模具腔体32内部固化。接着，第一模具部件25和第二模具部件27可彼此脱离(图5E)。如果具有嵌入其中的多个刷毛簇40的固化的第一热塑性材料24构成成品簇成产品，那么它可通过本领域中已知的任何手段从与第一模具部件25和第二模具部件27的接合中释放并且从其移除，所述手段例如，顶出、倾卸、抽取(手动或经由自动工艺)、拉、推、重力、或将冷却的热塑性材料与第一模具部件25和第二模具部件27分开的任何其它方法。在将固化的热塑性材料24从第一模具部件25和第二模具部件27移除之后，第一模具部件25和第二模具部件27可闭合，重新形成模具腔体为接收熔融的第一热塑性材料24的新射流做准备，从而完成单个注塑循环。
[0043]如果需要另一个注塑步骤来完成成品簇成制品的构造，那么该方法可使用另一个模具腔体基本上重复。例如，可在第一模具部件25和第三模具部件47之间形成第二模具腔体42。第二注塑步骤可通过常规手段控制，S卩，速率支配方案和压力支配方案的组合，或通过本文所述的手段控制，即，仅使用压力支配算法。可使用其它压力控制手段，例如，美国专利6，506，902和5，441，680以及美国专利申请2012/0294963中所公开的那些，每个所述专利的公开内容以引用方式并入本文。
[0044]多种热塑性材料可被用于本公开的方法中。在一个实施例中，熔融热塑性材料具有粘度，所述粘度如由在约23°C的温度和2.16kg重量下进行的ASTM D1238所测量的、约
0.1g/1Omin至约500g/1min的恪体流动指数(MFI)来定义。对于聚丙稀，MFI可在约0.5g/1min至约200g/10min的范围内。其它合适的MFI范围包括约]^/10111；[11至约40(^/10111；[11、约10区/10111；[11至约30(^/10111；[11、约2(^/10111；[11至约20(^/10111；[11、约3(^/10111；[11至约10(^/10111；[11、约50g/1min至约75g/1Omin、约0.1g/1Omin至约 lg/1Omin、以及约 lg/1min至约25g/lOmin。材料的MFI基于模塑制品的应用和用途进行选择。例如，MFI为约0.lg/10min至约5g/1min的热塑性材料可适用作注拉吹塑(ISBM)应用的预成型件。MFI为约1.0g/min至约100g/min的热塑性材料可适用于模塑所有类型的簇成制品。由MFI在约1.0g/min和约10g/min之间的材料的混合物制成的热塑性材料也可适用于模塑所有簇成制品。
[0045]此类热塑性材料的制造商一般教导材料应使用超过6000psi，并常常超过6000psi的熔体压力来注塑。与关于此类热塑性材料的注塑的常规教导内容相反，本公开的低恒压注塑方法和装置的实施例有利地允许使用此类热塑性材料形成优质注塑簇成制品或它们的部件并在低于6000ps i的熔体压力下加工。
[0046]所述热塑性材料可以例如为聚烯烃。示例性聚烯烃包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、以及聚丁烯-1。前述聚烯烃的任一种都可来源于生物基原料，诸如甘蔗或其它农业产品，以制备生物-聚丙烯或生物-聚乙烯。在熔融状态时，聚烯烃有利地展示剪切致稀。剪切致稀是流体在置于压缩应力下时粘度降低。剪切致稀可有益地允许使热塑性材料在整个注塑过程中保持流动。尽管无意于受理论的束缚，我们相信，热塑性材料，具体地聚烯烃的剪切致稀特性，导致在恒定的压力下加工所述材料时，材料粘度的较少变化。因此，本公开的方法和装置的实施例可对热塑性材料的变化较不敏感，所述变化例如由于着色剂或其它添加剂以及加工条件导致。这种对热塑性材料特性的批次间变化的降低的敏感度还可有利地允许使用本公开的方法和装置的实施例加工工业后和消费后可再循环塑料。工业后、消费后可再循环塑料来源于作为消费品本身已结束其生命周期和换句话讲将作为固体废品丢弃的最终产品。此类可再循环的塑料，以及热塑性材料的共混物本身具有其材料特性的显著的批次间变化。
[0047]热塑性材料还可以为聚酯。示例性聚酯包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) IET聚合物可来源于生物基原料，诸如甘蔗或其它农业产品，以部分或完全地制备生物-PET聚合物。其它合适的热塑性材料包括聚丙烯和聚乙烯的共聚物、