使用肋条的注塑成型方法及用于其的装置与流程

具有结构性肋条的注塑成型部件经常会遭受由部件中不均匀的温度分布引起的缩痕(凹痕，sink mark)。这样不均匀的温度分布会在肋条连接至部件的连接处产生热点。由于在连接处的材料质量较大，则需要更长的冷却时间，这就会导致该部分比周围部分收缩得更多。这种缩痕的存在使得不能模塑具有A级表面光洁度的注塑成型部件。

为了注塑成型具有A级表面光洁度的包括结构性肋条的注塑成型部件，需要新的方法。

技术实现要素：

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：将第一热塑性聚合物注入第一腔体；在第一腔体中形成包括肋条的加肋结构，其中加肋结构中的每个肋条包括肋条外部部分上的微结构；通过将第二热塑性聚合物注入到第二腔体中，将形成于第二腔体中的层包覆模塑(包覆成型，overmolding)到肋条的一部分上，从而减少部件中的表面缺陷，其中包覆模塑发生于层与加肋结构之间的界面处；或者，将第一热塑性聚合物注入第一腔体中；在第一腔体中形成层；以及通过将包括形成于第二腔体中的肋条的加肋结构包覆模塑到形成于第一腔体中的层的一部分上而减少部件中的表面缺陷；其中部件具有A级表面光洁度。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：将第一热塑性聚合物注入第一腔体；在第一腔体中形成包括肋条的加肋结构，其中加肋结构中的每个肋条包括肋条外部部分上的微结构；在层与肋结构之间的界面处通过将第二热塑性聚合物注入第二腔体中而包覆模塑在第二腔体中形成的层，其中该界面设置于包括微结构的肋条的外部部分上，其中加肋结构的微结构保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物；或者，将第一热塑性聚合物注入第一腔体中；在第一腔体中形成层，其中该层包括微结构；以及通过将第二热塑性聚合物注入到第二腔体中而包覆模塑包括形成于第二腔中的肋条的加肋结构，其中包覆模塑发生于层与加肋结构之间的界面处，其中该界面设置于包括微结构的层的外部部分上，其中该层的微结构保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物；在层与微结构之间的界面处或在加肋结构与微结构之间的界面处形成微通道；将气体注入微通道中；以及用气体扩大微通道而形成开放通道以减少部件经受的收缩量。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：将发泡剂与第一热塑性聚合物混合；熔融热塑性聚合物以形成包含发泡剂的熔体；将熔体注入第一腔体；使熔体中的气泡成核而产生小室；在第一腔体中形成包括外层和设置于外层上的肋条的加肋结构，其中加肋结构包括扩张层；将第二热塑性聚合物注入第二腔体中；以及通过将第二热塑性聚合物注入第二腔体中而包覆模塑形成于第二腔体中的第二层以减少部件中的表面缺陷，其中包覆模塑发生于加肋结构的外层附近。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：在注塑成型机的机筒中熔融第一热塑性聚合物以形成熔体；将发泡剂注入机筒中；将熔体和发泡剂混合；将熔融的热塑性聚合物和发泡剂注入第一腔体中；在第一腔体中形成包括外层和设置在外层上的肋条的加肋结构，其中加肋结构包括遍及层和肋条的扩张发泡结构；以及通过将第二热塑性聚合物注入第二腔体中而包覆模塑形成于第二腔体中的第二层，其中包覆模塑发生于加肋结构的外层附近，其中部件具有A级表面光洁度。

附图说明

现在将参考作为示例性实施方式的附图，并且其中类似的元件编号类似。

图1A是其中首先形成加肋结构而其次形成层的模塑成型顺序的图示。

图1B是其中首先形成加肋结构而其次形成层的模塑成型顺序的图示。

图1C是其中首先形成加肋结构而其次形成层的模塑成型顺序的图示。

图1D是其中首先形成加肋结构而其次形成层的模塑成型顺序的图示。

图1E是其中首先形成层而其次形成加肋结构的模塑成型顺序的图示。

图1F是其中首先形成层而其次形成加肋结构的模塑成型顺序的图示。

图1G是其中首先形成层而其次形成加肋结构的模塑成型顺序的图示。

图1H是其中首先形成层而其次形成加肋结构的模塑成型顺序的图示。

图2A是模塑成型周期期间图1D的框部分的图示。

图2B是模塑成型周期期间图1D的框部分的图示。

图2C是模塑成型周期期间在气体注入和微通道形成之后图1D的框部分的图示。

图2D是模塑成型周期期间图1H的框部分的图示。

图2E是模塑成型周期期间图1H的框部分的图示。

图2F是模塑成型周期期间在气体注入和微通道形成之后图1H的框部分的图示。

图3A至图3D是将层包覆模塑至发泡加肋结构的模塑成型顺序的图示。

图4是模具处于打开位置且待在底腔体中形成层的图示。

图5是图4的模具处于关闭位置且正形成层的图示。

图6是图5的模具处于打开位置且图5的层附接于模具的移动侧的图示。

图7是图6的模具在层已经移动至顶腔体且待在顶腔体中形成加肋结构的情况下的图示。

图8是图7的模具在加肋结构正包覆模塑至层的情况下的图示。

图9是模具处于打开位置且在顶腔体中具有加肋结构模具的图示。

图10是图9的模具处于关闭位置且正形成加肋结构的图示。

图11是图10的模具处于打开位置且在顶腔体中形成有加肋结构的图示。

图12是图11的模具处于打开位置且在层的模具已旋转至顶腔体的情况下的图示。

图13是图12的模具处于关闭位置且将层包覆模塑至加肋结构的情况下的图示。

图14是另一模具处于打开位置且顶腔体中具有加肋结构的图示。

图15是图14的模具处于关闭位置的图示。

图16是图14的模具处于关闭位置且在顶部腔体中正形成加肋结构的图示。

图17是图15的形成的加肋结构在流道依然附接在肋骨结构上的情况下的图示。

图18是图15的成形的加肋结构在流道已被丢弃的情况下的图示。

图19是图14的模具在层的模具已从底腔体旋转至顶腔体的情况下的图示。

图20是图19的模具处于关闭位置的图示。

图21是图15的模具处于关闭位置且将层包覆模塑至加肋结构的图示。

图22是图21的模具处于打开位置且具有形成的部件的图示。

图23是包括车体部分的车辆的图示。

图24是具有四个不同表面的中心浇口式前模的图示。

图25是包括肋条的后模的图示。

图26A是发泡和注射顺序对具有肋条的部件中的缩痕外观的影响的图示。

图26B是在首先模塑成型层、再将发泡的加肋结构包覆模塑至层的部件中存在的缩痕的图示。

图26C是在首先模塑成型层、再将未发泡的加肋结构包覆模塑至层的部件中存在的缩痕的图示。

图26D是首先模塑成型发泡的加肋结构、再将层包覆模塑至加肋结构的部件中存在的缩痕的图示。

图26E是首先模塑成型未发泡的加肋结构、再将层包覆模塑至加肋结构的部件中存在的缩痕的图示。

图27A至图27D是样品5中存在的缩痕的图示。

图28A至图28D是样品6中存在的缩痕的图示。

图29A至图29D是样品7中存在的缩痕的图示。

图30A至图30D是样品8中存在的缩痕的图示。

具体实施方式

在具有结构性肋条的部件(例如，结构性加强肋条)中获得均匀的温度分布能够采用二组分注塑成型技术而获得，该二组分注塑成型技术能够辅助从注塑成型周期耗散掉结构肋条与部件的层之间富集的热。采用本文中公开的二组分注塑成型技术，包含结构性肋条的注塑成型部件能够具有A级表面光洁度。由于热塑性聚合物过去常常会在冷却工艺期间使部件在模具腔体内收缩，所以注塑成型部件会在注塑成型周期的冷却部分期间发生收缩。当注塑成型部件包含肋条时，更大质量的材料会存在于肋条和与其附接的层之间的接合处。该更大质量的材料会比周围的材料收缩得更多，从而会沿着肋条的长度形成缩痕。此外，由于接合处的材料质量更大，则会形成部件中的热点，这在模塑成型后甚至能够保持几分钟，由此增加了该部件中的可视缺陷，如增加了局部收缩(例如，肋条位置处的收缩)。

流道设计能够经过调节而克服注塑成型部件中的缩痕问题。例如，能够使用较粗的流道，例如，具有壁部分的厚度的2到5倍的厚度的流道，而通过使保压阶段更有效地使核芯在注塑成型周期期间保持流体更长一段时间，从而使聚合物向着需要另外的聚合物来补偿收缩的正收缩的厚部分流过核芯而稍微克服缩痕问题。肋条也能够经过设计而使肋条的厚度不超过壁厚度的60％。例如，当肋条具有小于相应壁厚的厚度时，肋条与壁之间的交叉点能够更小，但肋条会比肋条与壁之间的交叉点更大，因此，缩痕仍然可能存在。

辅助去除缩痕的另一种技术是气体辅助注塑成型(GAIM)。在标准气体辅助注塑成型中，首先用热塑性聚合物填充约70％体积的腔体，然后将惰性气体如氮气注入通过流道系统的仍然热的核芯。由于从气体注入点到产品末端产生的开放通道，所获得的加压气核芯不会收缩并补偿了覆盖壁的聚合物的收缩。气体突破(例如，当气体到达熔体流前沿并超过熔体流时，会产生气体穿透产品中的孔)可能对气体辅助注塑成型工艺提供不可靠性，并可能限制能够模塑成型的最大壁厚。可替代的技术可包括溢流工艺(overspill process)，在这种工艺中，在模具的填充和保压以及溢流体积(堆积量，volume)之后，打开浇口(入口，gate)而允许来自溢流后端的气体侵入推动来自溢流体积的核芯的熔体以补偿模具体积内的收缩。熔体推回工艺能够消除对于溢流的需要。熔体推回工艺能够使用位于填充物端部的气体注入位置，在注入气体期间将熔体推回到机筒中，从而允许生产中空产品并减少材料浪费。然而，由于气体沿着阻力最小的路径行进，所以如果模具在一段中较热或较冷，则可能导致气体通道扩散或分支到更小的通道中，从而产生指进效应(fingering effect)。这意味着这种技术对于一维部件如手提箱把手或只有一个连续肋的简单部件是有用的。

在不再可能进行注入浇口固化和通过加压流道系统进行保压之后的另一种辅助补偿收缩的技术是发泡注塑成型。不同类型的发泡系统都是可能的。例如，化学发泡能够在进入注塑成型机的料斗之前使用与热塑性粒料混合的发泡剂，而物理发泡能够利用注入到机筒内的熔融聚合物中的氮气或二氧化碳，二者在其中混合而获得气体的精细分布。

另一种辅助收缩补偿的技术是外部气体辅助注塑成型，其中在部件的背面侧施加气体压力而不是形成中空部件。

本文所公开的注塑成型技术能够辅助解决在肋条附连于部件的一个层的连接处由热量引起的问题。为了在具有结构强化肋条的部件中获得更均匀的温度分布，例如，在模塑成型完成之后甚至几分钟，可使用二组分注塑成型工艺分离出加肋结构和层之间的热量，其中成形的部件能够具有A级表面光洁度。与通过另一注塑成型工艺(例如，传统注塑成型法)制成的部件相比，成形的部件能够具有减小的收缩率。与通过另一注塑成型工艺制成的部件相比，成形的部件能够具有较小的翘曲。

如本文所用，术语“A级表面”具有本领域已知的一般含义，并是指基本上没有可见缺陷如毛发线、针孔等的表面。例如，A级表面可包括以20°或60°大于100个单位的光泽、小于5个单位(长以及短)的波扫描、和大于95个单位的图像清晰度(DOI)。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法可包括：将第一热塑性聚合物注入到第一腔体中，并在第一腔体中形成包括肋条的加肋结构。第二热塑性聚合物可注入到第二腔体中。当注入第二热塑性聚合物时，通过将形成于第二腔体中的层包覆模塑于肋条结构上的肋条的一部分上，就能够减少表面缺陷。肋条能够侵入到层的一部分中。注塑成型部件可具有A级表面光洁度。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷以产生具有A级表面光洁度的部件的方法可包括将第一热塑性聚合物注入第一腔体中并在第一腔体中形成层。然后可将第二热塑性聚合物注入第二腔体中。存在于层上的表面缺陷的量和/或程度能够通过将包括肋条且形成于第二腔体中的加肋结构包覆模塑于形成于第一腔体中的层的一部分上而减少。层能够侵入到加肋结构的一部分中。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法可包括将第一热塑性聚合物注入到第一腔体中，在第一腔体中形成包括肋条的加肋结构。每个肋条可包括肋条外部部分上的微结构。然后可通过在该层与加肋结构之间的界面处包覆模塑一个层而将第二热塑性聚合物注入到第二腔体中。界面能够设置于包括微结构的肋条的外部部分上。微结构能够保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物。在层与微结构之间的界面处形成微通道。可将气体(例如，氮气)注入到微通道中。微通道能够随着气体扩大而形成开放通道，以减少部件经受的收缩量。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法可包括将第一热塑性聚合物注入第一腔体中，在第一腔体中形成层。然后可将第二热塑性聚合物注入第二腔体中，以在第二腔体中形成包含肋条的加肋结构。每个层可包括位于界面的具有加肋结构的部分的微结构。可在层与加肋结构之间的界面处将加肋结构包覆模塑至层。界面能够设置于包括微结构的肋条的外部部分上。微结构可保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物。在层与微结构之间的界面处可形成微通道。可将气体(例如，氮气)注入到微通道中。微通道能够随着气体扩大而形成开放通道，以减少部件经受的收缩量。

在各个包覆模塑部分处加肋结构与层之间或层与加肋结构之间的重叠(即，侵入)的深度能够大于或等于0.5毫米(mm)，例如，大于或等于1mm，例如，大于或等于2.5mm，例如，大于或等于5mm。例如，无论在加肋结构与层之间或是层与加肋结构之间的重叠都能够是0.5mm至10mm，例如，1mm至5mm，例如，2.5mm至4mm。

一种通过使用化学发泡减少模塑成型部件中的表面缺陷的方法可包括将发泡剂与第一热塑性聚合物混合并熔融热塑性聚合物而形成包括发泡剂的熔体。可将熔体注入到第一腔体中，并且气泡可在熔体中成核而产生小室。然后可在第一腔体中形成加肋结构，其包括外层和设置于外层上的肋条。加肋结构可包括扩张层。然后可将第二热塑性聚合物注入第二腔体中。表面缺陷能够通过将第二腔体中形成的第二层包覆模塑于与加肋结构的外层的相邻之处而减少。

一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法可包括使用物理发泡法，其中将第一热塑性聚合物在注塑成型机的机筒中熔融而形成熔体。然后可将发泡剂注入机筒中并将熔体和发泡剂混合。可在第一腔体中形成加肋结构，其包括外层和设置于外层上的肋条。加肋结构可包括遍及层和肋条的扩张的发泡结构。然后可将第二热塑性材料注入到第二腔体中，并可将第二层包覆模塑成于与加肋结构的外层的相邻之处。部件能够具有A级表面光洁度。

发泡剂可包括二氧化碳、碳酸氢钠、叠氮化合物、碳酸铵、亚硝酸铵、柠檬酸单钠、与水反应放出氢的轻金属、氯代烃、氯氟烃、偶氮二甲酰胺、N,N'-二亚硝基五亚甲基四胺、三氯单氟甲烷、三氯三氟乙烷、二氯甲烷、有机羧酸、戊烷、丁烷、乙醇、丙酮、氮气(N₂)和氨气中的至少一种。

第一热塑性聚合物或第二热塑性塑料可以相同或不同。第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物可包括热塑性聚合物(例如，包括低聚物)、金属材料、玻璃、或包括前述至少之一的组合。聚合物材料可具有包括分支单元的任何微结构。能够使用的可能的聚合物树脂包括但不限于低聚物，聚合物，离聚物，树枝状聚合物，共聚物如接枝共聚物、嵌段共聚物(例如，星形嵌段共聚物、无规共聚物等)以及包含前述至少之一的组合。这种聚合物树脂的实例包括但不限于聚碳酸酯(例如聚碳酸酯的共混物(例如聚碳酸酯-聚丁二烯共混物、共聚酯聚碳酸酯)、聚苯乙烯(例如、聚碳酸酯和苯乙烯的共聚物、聚苯醚-聚苯乙烯共混物)、聚酰亚胺(例如、聚醚酰亚胺)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)、聚甲基丙烯酸烷基酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚酯(例如共聚酯、聚硫代酯)、聚烯烃(例如聚丙烯和聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯)、聚酰胺(例如聚酰胺酰亚胺)、聚芳酯、聚砜(例如聚芳砜、聚磺酰胺)、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚醚(例如聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜)、聚丙烯酸类、聚缩醛、聚苯并噁唑(例如聚苯并噻嗪并吩噻嗪、聚苯并噻唑)、聚噁二唑、聚吡嗪并喹喔啉、聚均苯四甲酰亚胺(polypyromellitimides)、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚羟基吲哚、聚异吲哚啉酮(polyoxoisoindoline)(例如聚异吲哚啉二酮)、聚三嗪、聚哒嗪、聚哌嗪、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷、聚碳硼烷、聚氧杂双环壬烷、聚二苯并呋喃、聚苯酞、聚缩醛、聚酸酐、聚乙烯基类(例如聚乙烯基醚、聚乙烯基硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯基酮、聚卤乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚氯乙烯)、聚磺酸酯、聚硫类、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、聚硅氧烷和包含前述至少之一的组合。

更具体而言，第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物可包括但不限于聚碳酸酯树脂(例如LEXAN^TM树脂，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得，如LEXAN^TMXHT，LEXAN^TMHFD等)，聚苯醚-聚苯乙烯共混物(例如NORYL^TM树脂，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得)，聚醚酰亚胺树脂(例如ULTEM^TM树脂，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得)，聚对苯二甲酸丁二酯-聚碳酸酯共混物(例如XENOY^TM树脂，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得)，共聚酯碳酸酯树脂(例如LEXAN^TMSLX或LEXAN^TMFST树脂，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(例如CYCOLOY^TM树脂，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得)，聚醚酰亚胺/硅氧烷树脂(例如，SILTEM^TM，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得)，聚丙烯树脂例如长玻璃纤维填充的聚丙烯树脂(例如STAMAX^TM树脂，可从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得)以及包含前述树脂至少之一的组合。

更加具体而言，热塑性聚合物可包括但不限于，聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚苯醚或包含前述树脂至少之一的组合的均聚物和共聚物。聚碳酸酯可包含聚碳酸酯的共聚物(例如聚碳酸酯-聚硅氧烷，如聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物)、线性聚碳酸酯、支化聚碳酸酯、PC的封端聚碳酸酯(例如腈封端的聚碳酸酯)共混物如PC/ABS共混物、以及包含前述至少之一的组合，例如支化和线性聚碳酸酯的组合。

第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物可包括通常掺入这种类型的聚合物组合物中的各种添加剂，条件是添加剂经过选择而使之不显著不利地影响注塑成型部件的所需性能。这种添加剂能够在用于部件的热塑性聚合物混合期间的合适时间混合。示例性的添加剂包括抗冲改性剂、填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂(如炭黑和有机染料)、表面效应添加剂、抗臭氧剂、热稳定剂、抗腐蚀添加剂、流动促进剂、颜料、染料辐射稳定剂(例如红外吸收剂)、阻燃剂和防滴剂。可使用添加剂的组合，例如，热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常而言，添加剂通常按照一般已知有效的量使用。基于聚合物材料组合物的总重量，添加剂(除了抗冲击改性剂、填充剂或增强剂之外)的总量通常为0.001wt％至5wt％。

肋条能够具有各种尺寸。例如，肋条直径可大于或等于0.5mm，例如，大于或等于1.5mm，例如，大于或等于2.5mm，例如，大于或等于5mm。例如，肋条的直径可以是0.5mm至10mm，例如，1.5mm至7.5mm，例如，2.5mm至5mm。肋条的长度可以为5mm至100mm，例如，10mm至50mm，例如，15mm至30mm，例如，20mm至25mm。沿肋条长度测量的肋条拔模斜度可以小于或等于5°，例如，1°至5°，例如1.5°至4°。

层或第二层的厚度可为0.5mm至50mm，例如，1mm至25mm，例如，2mm至15mm，例如，5mm至10mm。

微结构横截面可包括任何几何形状。例如，微结构可包括三角形、正方形、梯形、六角形、五角形、圆形、卵形、椭圆形、月牙形、曲线三角形、平行四边形、矩形、菱形、斜方形、七边形、八边形、九边形或十边形。

在模塑成型工艺期间，第一腔体的温度可大于第一热塑性聚合物的玻璃化转变温度，而第二腔体的温度可大于第二热塑性聚合物的玻璃化转变温度。例如，第一腔体的温度可为10℃至375℃，例如，20℃至300℃，例如，50℃至250℃，例如，75℃至150℃。

第二腔体的保压压力可为10兆帕(MPa)至1,500MPa，例如，25MPa至1,000MPa，例如，50MPa至500MPa，例如，100MPa至250MPa。

通过参考附图可获得对本文公开的组件、工艺和装置的更完整理解。这些附图(在本文中也称为“图”)仅仅是基于展示本公开的方便性和简易性的示意图，并因此并非旨在指示设备或其组件的相对尺寸和维度和/或限定或限制示例性实施方式的范围。尽管为了清楚起见在下面的描述中使用了特定的术语，但这些术语旨在仅指代附图中选择用于图示说明的实施方式的具体结构，而非意在限定或限制本公开的范围。在附图和以下其后的描述中，应该理解的是，相似的数字标记表示类似功能的组件。

图1A至1H图示说明了减少注塑成型部件中的表面缺陷如缩痕的模塑成型顺序的各种实施方式。例如，这些图中的数字1和2是指模具顺序，即，首先模塑成型数字1的部件，而数字2的部件包覆模塑至数字1的部件。在图1A至1D中，加肋结构10可形成于第一腔体中，而层12可形成于第二腔体中。层12具有A级表面光洁度。在已经冷却和固化之后，层12可模塑成型于加肋结构10之上。在图1A中，加肋结构10包括肋条14和加肋结构层18，并可形成于第一腔体中，而层12可在加肋结构10冷却和固化之后在层12与加肋结构之间的界面16处包覆模塑至加肋结构10。肋条14可从加肋结构层18突出。如图1A所示，界面16沿层12和加肋结构10的整个表面延伸。在图1B中，界面16通过模塑成型无加肋结构层18的肋条14而减小了尺寸。在图1C中，与图1A相比，界面16再次减小，但在图1C中，肋条14侵入层12中而降低了第二次注入期间在界面16处的局部热输入。当在第一腔体中形成肋条14时发生第一次注入，而当在第二腔体中形成层12时发生第二次注入，反之亦然。

图1D图示说明了在界面16处存在微结构24的情况下的实施方式。图2A、2B和2C是框区域20的放大视图，并图示说明了微结构24通过空气或惰性气体(例如，氮气)经由气针23的流通而扩张成微通道22。可使用气体辅助注塑成型工艺以使微结构24扩张成空气或惰性气体通过气针23吹过的微通道22(参见图2A中的微结构24和图2C中的微通道22)，这如图2A至2C中所示。气针23可作为气体由此通过的气流引导器。如图1D、图2A、图2B和图2C所示，在注塑成型工艺期间的第一次注射中，可在肋条14的顶部上形成微结构24。在层12的包覆模塑期间，熔体不会流入该微结构24中，而是将会填充底腔体的其余部分。一旦熔体到达腔体端部(即，填充了除微结构24之外的底腔体)，微结构24处的材料已经固化，而使微结构24的部分未被填充。如图2B所示，气针23可缩回。经过一段时间之后(例如，2秒到10分钟之后)，可出现热点，这使得热塑性聚合物包围了微结构24。此时，气体可通过气针23插入，并且气针23可向后拉回，使得气体可在气针23周围插入。气体可被推入到微通道22中，而使微通道充当气体的气流引导器(参见图2C)。

现在转向图1E至1H，层12形成于第一腔体中，而加肋结构10可形成于第二腔体中，反之亦然。层12包括A级表面光洁度。层12可在其冷却和固化之后而被加肋结构10包覆模塑。在图1E中，在第一腔体中形成层12，然后在第二腔体中形成包括肋条14和加肋结构层18的加肋结构10，并在层12冷却和固化之后包覆模塑至层12。在层12与加肋结构10之间的界面16处发生包覆模塑。肋条14从肋结构层18突出。如图1E所示，界面16沿着层12和加肋结构10的整个表面延伸。在图1F中，界面16通过将没有加肋结构层18的肋条14包覆模塑于层12上而减小了尺寸。在图1G中，界面16与图1E相比再次减小，但在图1G中，突起28侵入加肋结构10中而在第二次注射期间降低了界面16处的局部热输入。当在第一腔体中形成层12时发生第一次注射，而在第二腔体中形成加肋结构10时发生第二次注射。

图1H图示说明了在界面16处存在微结构24的实施方式。类似于图1D所示的实施方式，微结构24可利用气体辅助注塑成型法而被扩大。例如，如作为框区域21的放大视图的图2C所示，微结构24可通过空气或惰性气体(例如，氮气)经由气针23的流通形成微结构24而扩张为微通道22。可使用气体辅助注塑成型工艺，从而扩张其中空气或惰性气体通过气针23吹送的微结构24。气针23可充当通过其中的气体的气流引导器。如图1H和2A至2C所示，在注塑成型工艺期间的第一次注射中，可在层12的顶部上形成微结构24。在层12的包覆模塑期间，熔体将不会流入该微结构24中，但将会填满第二腔体的其余部分。一旦熔体到达腔体端部(即，已经填充了除微结构24之外的第二腔体)，则微结构24处的材料已经固化，而使微结构24的部分未被填充。经过一段时间(例如，2秒到10分钟之后)，可能发生热点，而使围绕微结构24的热塑性聚合物再次软化。此时，气体可通过气针23插入，并且气体针23可向后拉回，而使气体可围绕气针23周围插入。气体可被推入微通道22中，而使微通道充当气体的气流引导器的作用(见图2F)。

肋条可具有任何结构变化，包括但不限于蜂窝、网状、正交、斜纹等。存在的肋条数量不受限制，并可以是任何数量的肋条，这些肋条为由肋条制成的制品提供所需的结构完整性。在传统的气体辅助注塑成型工艺中，部件限于单肋条。利用本文公开的方法，微通道可充当气体的气流引导，从而允许模塑成型复杂几何结构的肋条(例如，蜂窝、网状、肋条交叉等)。

如图1A至1H所示，肋条14可具有各种尺寸。例如，肋条14的直径d₁可大于或等于0.5mm，例如，大于或等于1.5mm，例如，大于或等于2.5mm，例如，大于或等于等于3.5mm，例如，大于或等于5mm。例如，肋条14的直径d₁可为0.5mm至10mm，例如，1.5mm至7.5mm，例如，2.5mm至5mm。肋条的长度l可为5mm至100mm，例如，10mm至50mm，例如，15mm至30mm，例如，20mm至25mm。沿肋条14的长度l测量的肋条14的拔模斜度θ可小于或等于5°，例如，1°至5°，例如，1.5°至4°。

例如，层12的厚度t₁或加肋结构层18的厚度t₂可为0.5mm至50mm，例如，1mm至25mm，例如，2mm至15mm，例如，5mm至10mm，如图1A所示。侵入i可为0.5至10毫米，例如，1至5毫米，例如，2至4毫米，例如，大于或等于1.5毫米，例如，大于或等于2.5毫米，例如，大于或等于5毫米。形成微结构24的拔模斜度α可大于或等于10°，例如，大于或等于20°，例如，大于或等于25°，例如，大于或等于30°，例如，大于或等于40°。例如，拔模斜度α可为10°至50°，例如，15°至40°，例如，20°至30°。

图3A至3D图示说明了在图1A所示的实施方式中使用发泡而辅助补偿收缩的工艺。如图3A和3B所示，在第一腔体中形成包括肋条14和加肋结构层18的加肋结构10，其中加肋结构10包括遍及加肋结构层18和肋条14的扩张发泡结构。在形成加肋结构10之后，第二热塑性聚合物注入到第二腔体中，并将第二层(层12)包覆模塑于第二腔体中与加肋结构的加肋结构层18相邻(参见图3C和3D)。从图3D中可看出，在层12中可观察到一些收缩。

现在转到图4至8，图示说明了二组分模制成型顺序，其中层12形成于加肋结构10之前。在以下附图中，仅为了清楚的目的而提及顶腔体和底腔体。应该理解的是，第一腔体可以是顶腔体或底腔体，且第二腔体也可是顶腔体或底腔体。在图4中，模具38处于打开位置并具有顶腔体30(例如，第一腔体)和底腔体32(例如，第二腔体)。根据图4至8，制成具有表面缺陷减少的注塑成型部件的方法可包括关闭模具38并将第一热塑性聚合物34注入底腔体32中。如图5所示，在注入之后，层12形成于底腔体32中。层12可包括A级表面光洁度。然后将模具38打开(图6)并旋转(图7)，且层12附连于模具38的移动半部分40，如图6和7所示，而使得如图7中所示，层12现在位于顶腔体30中。在再次关闭模具之后，第二热塑性聚合物36随后就可注入顶腔体30中，如图8所示。图7图示说明了在关闭模具38和将第二热塑性聚合物36注入到顶腔体30中之前层12可移动到顶腔体30。层12从底腔体32移动至顶腔体30可通过整个模具在其水平轴线上的移动而实现，如图7中的线H所示。压缩框架48通过允许更均匀的腔体压力而辅助降低部件中的残余应力。更均匀的腔体压力可允许注塑成型比当前制造的部件更薄的部件。当第二热塑性聚合物注入顶腔体30中时，加肋结构10可包覆模塑至层12。层12的一部分可在加肋结构10的加肋结构层18上侵入加肋结构10中。加肋结构10可包括与加肋结构层18和层12成一定角度、例如垂直于加肋结构层18和层12设置的肋条14。在形成加肋结构10之后，层12的A级表面光洁度由于加肋结构10辅助从部件消除缩痕和热点而因此可保持无缺陷。上述方法可包括将第一热塑性聚合物注入底腔体中和将第二热塑性聚合物注入顶腔体中。

图9至13图示说明了二组分模塑成型顺序，其中在层12之前形成加肋结构10。在图9中，处于打开位置的模具38具有顶腔体30和底腔体32。在图10中，模具38被关闭，并且将第一热塑性聚合物34注入到顶腔体30中。形成加肋结构10，其中加肋结构10包括加肋结构层18和肋条14。然后，打开模具38并使层模具39旋转而使层12可形成于顶腔体30(图11和12)。在关闭模具38之后，将第二热塑性聚合物36注入到顶腔体30中，并将第二层12包覆模塑至加肋结构10，例如，加肋部结构层18或肋条14的一部分上，而使加肋结构10的一部分侵入层12的一部分中(见图13)。由于二组分注塑成型工艺，层12可包括A级表面光洁度，其在附连至加肋结构10时不会出现缺陷。

加肋结构10可包括加肋结构层18和肋条14。加肋结构10可仅包括肋条14。图4至13中模塑成型的部件的各个组件具有此前所述的尺寸。

图14至16图示说明了形成具有A级表面光洁度并减少了在模塑成型之后部件上的收缩或翘曲等缺陷的部件的另一个实施方式。在图14中，具有顶腔体30和底腔体32的模具50处于打开位置且具有移动的半部分40和固定的半部分42，其中加肋结构模具37存在于移动的半部分40中而层模具39存在于固定的半部分42中。在图15中，模具50已经关闭。在图16中，第一热塑性材料34已经通过流道35注入到顶腔体30中，形成包括肋条14和加肋结构层18的加肋结构10。在加肋结构10形成之后，模具50如图17中所示被打开。加肋结构10存在于在模具的移动的半部分40上。在模具50处于打开位置的同时，流道35被取出(见图18)。在流道35已经被取出之后，层模具39可旋转到模具50的固定的半部分42上的顶腔体30。层模具39的移动可通过整个模具在其水平轴线上的移动而实现，如图19中的线H所示。在模具50如图21中那样被关闭的同时，使加肋结构与层模具39接触。在接触之后，将第二热塑性聚合物36注入层模具39中，并将层12包覆模塑至加肋结构10而形成具有A级表面光洁度和表面缺陷减少的部件(图21)。在模具50打开并且流道35取出之后，完成的部分41可从模具50中移出。

各种制品都可通过本文公开的注塑成型方法形成。应用可包括电子设备(例如，移动电话、膝上型计算机、电子平板电脑、电子阅读器、电视机、计算机监视器、触摸显示器等)、汽车部件如车体面板(例如，发动机罩、顶棚部件、车门、卡车阻流板等)、家用电器、冰箱架、医疗设备、办公家具、建筑材料、结构材料、眼镜、面罩等。例如，这些制品可用于外壳、边框、控制面板、显示面板、窗户、盖子、装饰件、支撑元件等。在一个实施方式中，制品可形成电子设备的外壳，其中电子组件设置于制品内(例如，移动电话、电子平板电脑、电子阅读器等)。在一个实施方式中，制品可形成汽车界面，例如，收音机边框、热/通风/空调边框(例如，加热通风口边框、通风边框、空调边框等)、摇杆按钮、仪表组或包括前述至少之一的组合。图23中图示说明了车辆44和车体面板46。

一种制造车体面板的方法可包括：将第一热塑性聚合物注入到第一腔体中；在第一腔体中形成包括肋条的加肋结构，其中加肋结构中的每个肋条包括肋条外部部分上的微结构；通过将第二热塑性聚合物注入到第二腔体中而包覆模塑第二腔体中形成的层，其中包覆模塑发生于层与加肋结构之间的界面处，其中在包覆模塑期间，将两种产物结合(例如，焊接、熔合)至一起，其中界面设置于包括微结构的肋条的外部部分上，其中微结构保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物；冷却层和加肋结构；在层与微结构之间的界面处形成微通道；将气体注入微通道中；用气体扩大微通道而形成开放通道，开放通道被构造为减小车体面板所经受的收缩量；形成车体面板；用冷却系统冷却车体面板；以及取出车体面板。车体面板可具有A级表面光洁度。

一种制造车体面板的方法可包括：将第一热塑性聚合物注入到第一腔体中；在第二腔体中形成层；通过将第二热塑性聚合物注入到第二腔体中而包覆模塑包括形成于第二腔体中的肋条的加肋结构，其中包覆模塑发生于层与加肋结构之间的界面处，其中在包覆模塑期间将两种产物结合(例如，焊接、熔合)在一起，其中在每个肋条连接处，层包括微结构；其中界面设置于层的包括微结构的一部分上，其中微结构保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物；冷却加肋结构和层；在层与微结构之间的界面处形成微通道；将气体注入气针中；利用气体扩大微结构，形成微通道，该微通道被构造为减小车体面板经受的收缩量；形成车体面板；用冷却系统冷却车体面板；并且取出车体面板。车体面板可具有A级表面光洁度。

微通道填充期间的保压加压可为10MPa至1,500MPa，例如，25MPa至1,000MPa，例如，50MPa至500MPa，例如，100MPa至250MPa。

一种快速变温注塑成型工艺(“加热和冷却”)可用于本文公开的任何方法中。使用这种快速变温注塑成型工艺可增加注塑成型周期的填充阶段中的熔体流动性，并可进一步改进部件质量。加热和冷却工艺通常包括在填充阶段期间将模具壁温度升高到高于热塑性聚合物的玻璃化转变温度或熔融温度，随后快速冷却。该工艺的好处在于即使在远离浇口的区域，也可包括更长、更均匀的保持压力，这可降低注射压力和夹持条件；改进的流动长度；减小内部部件的应力；和减少或消除焊接线、喷射、银纹或缩痕。其他好处可包括细微模具表面细节复制的改善和部件表面光洁度的改善。例如，这种方法可确保玻璃增强部件中的光滑富树脂表面或防止发泡部件中的可见气泡或“斜孔(splay)”。模具的热循环可消除模塑成型后的用以隐藏表面缺陷的下游操作如打磨、退火、涂底漆和涂漆。

实施例

实施例1

在这个实施例中，如图24和25中所示的模具52用于测试采用参照图1D描述的肋条模塑成型的气体辅助注塑成型工艺。图24图示说明了具有4个部分的后模54，而图25图示说明了具有交叉肋条58和驱逐笔(expulsion pens)60的前模56。聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯热塑性共混物(CYCOLOY^TMXCM830，可从SABIC′s Innovative Plastics公司商购获得)用于模塑成型饰板(plaque)。模具52是中心浇口式的，具有经测量3mm宽×20mm深的交叉肋条58。后模54的四个部分包括3个纹理化表面和1个非纹理化表面。图26A至26B图示说明了用模具52进行模塑成型的结果。图26A图示说明了发泡和注射顺序对具有每个样品的饰板的图26B至26E中每一个的具有肋条的部件中的缩痕外观的影响。在图26B(样品1)和26C(样品2)中，首先模塑成型层，并且在层固化和冷却之后，将加肋结构包覆模塑至层。在图26B中，使用了如图3A至3D所示的发泡肋条结构。在图26C中，使用了未发泡的肋条结构。在图26D(样品3)和26E(样品4)中，首先形成加肋结构，并在加肋结构固化和冷却之后，将层包覆模塑至加肋结构。在图26D中，使用了发泡肋条结构。在图26C中，使用了未发泡的肋条结构。可以看出，缩痕在首先模塑成型层而随后用未发泡的加肋结构进行包覆模塑的图26C中最清晰可见。当使用发泡的加肋结构时，在图26B中可看到稍微改善。通过切换注射顺序，首先模塑加肋结构而随后模塑成型层，如图26D和26E所示，都可看到改进。

实施例2

在这个实施例中，使用了诸如关于图14至22描述的模具和模塑成型工艺，并进行了缺陷可视化测试。表1列出了样品5至8的材料组合物和反映结果。所使用的所有聚合物均从SABIC’s Innovative Plastics公司商购获得。对于每个样品，肋条侵入层从0mm到3mm不等。

图27A至图27D图示说明了样品5的缺陷可视化。图27A在30MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图27B在30MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行；图27C在50MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图27D在50MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行。如图27A所示，跨部件的肋条侵入是变化的，从最右部分的0mm开始，到以3mm结束。

图28A至图28D图示说明了样品6的缺陷可视化。图28A在30MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图28B在30MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行；图28C在50MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图28D在50MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行。如图28A所示，跨部件的肋条侵入是变化的，从最右部分的0mm开始，到以3mm结束。

图29A至图29D图示说明了样品7的缺陷可视化。图29A在30MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图29B在30MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行；图29C在50MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图29D在50MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行。如图29A所示，跨部件的肋条侵入是变化的，从最右部分的0mm开始，到以3mm结束。

图30A至30D图示说明了样品8的缺陷可视化。图30A在30MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图30B在30MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行；图30C在50MPa的保压压力和80℃的模具温度下进行；图30D在50MPa的保压压力和60℃的模具温度下进行。如图30A所示，跨部件的肋条侵入是变化的，从最右部分的0mm开始，到以3mm结束。

在60℃和50MPa下的样品5，在80℃和50MPa下的样品6，在80℃和30MPa下的样品7以及在80℃和50MPa下的样品10，都展示了所执行的所有测试中的最佳结果，具有最低量的表面缺陷、即缩痕的存在。由这些样品中可看出，平均而言在0毫米和1毫米侵入下都观察到一些缺陷，而在2毫米和3毫米侵入之下事实上没有观察到缺陷。相反，在2毫米和3毫米下，有时会观察到微小的隆起，这表示突起而非缩痕。

本文中公开的方法和制品至少包括以下实施方式：

实施方式1：一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：将第一热塑性聚合物注入第一腔体；在第一腔体中形成包括肋条的加肋结构，其中加肋结构中的每个肋条包括在肋条外部部分上的微结构；以及通过将第二热塑性聚合物注入第二腔体而将第二腔体中形成的层包覆模塑到肋条的一部分上以减少部件中的表面缺陷，其中包覆模塑发生于层与加肋结构之间的界面处；或将第一热塑性聚合物注入第一腔体；在第一腔体中形成层；以及通过将包括形成于第二腔体中的肋条的加肋结构包覆成型到形成于第一腔体中的层的一部分上而减少部件中的表面缺陷；其中部件具有A级表面光洁度。

实施方式2：一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：将第一热塑性聚合物注入第一腔体；在第一腔体中形成包括肋条的加肋结构，其中加肋结构中的每个肋条包括肋条外部部分上的微结构；在层与加肋结构之间的界面处通过将第二热塑性聚合物注入第二腔体而包覆模塑形成于第二腔体中的层，其中界面设置于包括微结构的肋条的外部部分上，其中加肋结构的微结构保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物；或将第一热塑性聚合物注入第一腔体；在第一腔体中形成层，其中层包括微结构；以及通过将第二热塑性聚合物注入到第二腔体中而包覆模塑包括形成于第二腔体中的肋条的加肋结构，其中包覆模塑发生于层与加肋结构之间的界面处，其中界面设置于包括微结构的层的外部部分上，其中层的微结构保持不填充第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物；在层与微结构之间的界面处或在加肋结构与微结构之间的界面处形成微通道；将气体注入微通道中；以及用气体扩大微通道而形成开放通道以减少部件经受的收缩量。

实施方式3：一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：将发泡剂与第一热塑性聚合物混合；熔融热塑性聚合物以形成包含发泡剂的熔体；将熔体注入第一腔体；使熔体中的气泡成核而产生小室；在第一腔体中形成包括外层和设置于外层上的肋条的加肋结构，其中加肋结构包括扩张层；将第二热塑性聚合物注入到第二腔体；以及通过将第二热塑性聚合物注入第二腔体而包覆模塑形成于第二腔体中的第二层以减少部件中的表面缺陷，其中包覆模塑发生于加肋结构的外层附近。

实施方式4：一种减少注塑成型部件中的表面缺陷的方法，包括：在注塑成型机的机筒中熔融第一热塑性聚合物以形成熔体；将发泡剂注入机筒中；将熔体和发泡剂混合；将熔融的热塑性聚合物和发泡剂注入第一腔体中；在第一腔体中形成包括外层和设置于外层上的肋条的加肋结构，其中加肋结构包括遍及层和肋条的扩张发泡结构；以及通过将第二热塑性聚合物注入到第二腔体中而包覆模塑形成于第二腔体中的第二层，其中包覆模塑发生于加肋结构的外层附近，其中部件具有A级表面光洁度。

实施方式5：实施方式3或实施方式4的方法，其中发泡剂是二氧化碳、碳酸氢钠、叠氮化合物、碳酸铵、亚硝酸铵、柠檬酸单钠、与水反应析出氢的轻金属、氯代烃、氯氟烃、偶氮二甲酰胺、N,N'-二亚硝基五亚甲基四胺、三氯单氟甲烷、三氯三氟乙烷、二氯甲烷、有机羧酸、戊烷、丁烷、乙醇、丙酮、氮气(N₂)和氨气中的至少之一。

实施方式6：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中肋条侵入层的一部分中而在加肋结构与层之间或在层与加肋结构之间产生重叠。

实施方式7：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中在各包覆模塑部分处，加肋结构与层之间或层与加肋结构之间的重叠深度大于或等于0.1毫米。

实施方式8：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中第一热塑性聚合物和第二热塑性聚合物包含不同的聚合物，或其中第一热塑性聚合物和第二热塑性聚合物包含相同的聚合物。

实施方式9：前述实施方式中任一项实施方式的方法，其中第一热塑性聚合物或第二热塑性聚合物包括聚对苯二甲酸丁二酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈、丙烯腈-(乙烯-聚丙二胺改性的)-苯乙烯、苯醚树脂、聚酰胺、苯硫醚树脂、聚氯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚烯烃、聚酰亚胺、聚丙烯或包含前述至少之一的组合。

实施方式10：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中每个肋条的直径大于或等于1.5毫米。

实施方式11：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中层的厚度为0.5毫米至50毫米。

实施方式12：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中每个肋条的长度是5毫米至100毫米。

实施方式13：前述实施方式中任一项实施方式的方法，其中每个肋条沿肋条长度的拔模斜度小于或等于5°。

实施方式14：实施方式1、2和5至13中任一实施方式的方法，其中微结构包括三角形横截面。

实施方式15：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中第一腔体的温度高于第一热塑性聚合物的玻璃化转变温度，并且其中第二腔体的温度高于第二热塑性聚合物的玻璃化转变温度，或者其中底腔体的温度高于第一热塑性聚合物的玻璃化转变温度，而其中顶腔体的温度高于第二热塑性聚合物的玻璃化转变温度。

实施方式16：实施方式1、2和5至15中任一实施方式的方法，其中第一腔体或第二腔体的保压压力为25兆帕至1000兆帕。

实施方式17：前述实施方式中任一实施方式的方法，其中与通过不同工艺制成的注塑成型部件相比，注塑成型部件的翘曲减少。

实施方式18：前述实施方式中任一实施方式的方法，进一步包括使用快速变温注塑成型工艺。

实施方式19：通过任何前述实施方式的方法形成的物品。

实施方式20：实施方式19的制品，其中制品包括车体面板。

一般而言，本发明可以可替代地包括本文公开的任何合适的组件、由其组成或基本上由其组成。本发明可以另外或可替代地经过设计而不含或基本不含现有技术组合物中所用的、或另外是任何对于实现本发明权利要求的功能和/或目的的非必要组分、材料、成分、助剂或种类。

本文中公开的所有范围包括端点，且端点可独立地相互组合(例如，“高达25wt％，或更具体而言，5wt％至20wt％”的范围包括端点以及“5wt％至25wt％”范围内的所有中间值等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，本文中的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于表示一个要素与另一个要素。本文中的术语“一”、“一个”和“这个”不表示数量的限制，并应该解释为覆盖单数和复数两者，除非在本文中另外指出或与上下文明显矛盾。如本文所使用的后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数两者，由此包括一个或多个该术语中(例如，膜(s)包括一层或多层膜)。整个说明书中所指“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“一实施方式”等是指结合实施方式描述的具体要素(例如，特征、结构和/或特性)都包括于本文描述的至少一个实施方式中，并可以存在或可以不存在于其他实施方式中。此外，应该理解的是，所描述的要素可在各实施方式中以任何合适的方式进行组合。

虽然已经描述了具体的实施方式，但申请人或本领域其他技术人员将会或可以想到目前无法预料或可能无法预料的替代、修改、变化、改进和实质等价物。因此，所提交和可能修改的所附权利要求旨在涵盖所有这些替代、修改、变化、改进和实质等价物。