出热流道装置100的一体式整体特征，图2提供了装置的剖视图。如在图2中可以容易地看到的，铸口衬套108和歧管容纳结构104连同热流道歧管200和一组间隔件204—起形成为单个部件。如在图2中可以看到的，热流道歧管200和喷嘴112(1)至112(3)设有熔体通道，其中的四个熔体通道208(1)至208(4)在图中示出。通过自由成型制造，例如熔体通道，包括熔体通道208(1)至208(4)能够制造成任何所需的形状，例如图2中示出的弧形形状等等。间隔件204能提供隔离空腔212(或若干隔离空腔，仅仅标记几个区域以避免杂乱)，所述隔离空腔有助于将热流道歧管200与，例如，歧管容纳结构104和模具(未示出)隔离。
[0022]如上所述，一些类型的自由成型制造技术使得粉末材料熔融以形成各部件。例如，选择性激光烧结通过利用激光将尼龙粉末、弹性体或金属逐层熔融成给定部件。根据本发明的注射成型装置，例如图3A的热流道装置300，可以通过利用这些类型的自由成型制造技术之一将一个或多个材料移除端口构建到歧管容纳结构中、类似于将图3A的材料移除端口304构建到歧管容纳结构308中实现。此种材料移除端口 304允许排出过量的未熔融材料312，例如可能存在于热流道歧管316和歧管容纳结构308之间的未熔融材料。移除未熔融材料可利用任何一个或多个以下方式来实现:一个或多个材料移除端口、真空、压缩或增压空气、注入化学溶剂和/或任何其他适当方法。
[0023]在已排出过量的未熔融材料之后，可将单独形成的闭合件安装在一个或多个材料移除端口的每一个中，如图3B所示，将闭合件320安装到材料移除端口304中。安装闭合件320密封热流道歧管316和歧管容纳结构308之间的内部空间324以创建隔离空气空间。在替代的实施例中，内部空间324能够填充有适当的隔离材料，例如隔离气凝胶(未示出)等等。闭合件320可永久地或可拆除地固定在材料移除端口 304内。在所示的示例中，闭合件320螺纹地接合在材料移除端口 304内。如图3A和图3B所示，热流道歧管316与图2中示出的矩形截面的歧管200相比具有椭圆形截面。这是意在阐述能够通过利用自由成型制造技术实施的大量设计。图3A和图3B中所示的热流道歧管316的椭圆形截面可实现(比起利用传统的制造技术更可能实现)，例如成形材料的更高效利用和/或歧管和歧管容纳结构之间的更好的隔离特性。
[0024]当利用诸如端口304和闭合件320之类的材料移除端口和闭合件时，在某些情况下，能够移除闭合件以检查和/或维护注射成型装置是有好处的。可通过利用管道镜/内窥镜/腹腔镜或任何其他适当工具执行此种检查和/或维护。在这些情况下，可利用通常与外科手术相关的工具(可能具有一些改变)，以对根据本发明各方面制造的注射成型装置进行维修。机器人技术、振动衰减稳定器计算机处理和/或虚拟现实模拟器可用于自动化或辅助进行此种检查和/或维护工作。
[0025]为了考虑并适应根据本发明制造的热流道歧管相对于例如模具浇口镶入件的热生长，在一个或多个喷嘴的每一个的根部处或附近、即在喷嘴和热流道歧管之间的接合部处或附近提供热膨胀适应部分是有好处的。例如，如图4所示，此种热膨胀适应部分400能呈现半径减小部分或颈部的形状，于是设计成具有小于喷嘴404自身的截面模量(或转动惯量)的截面模量(或转动惯量)。在利用中，热流道歧管408和喷嘴404会达到高温，这会引起喷嘴和浇口镶入件416之间的偏移412和/或在歧管和喷嘴之间的界面420处产生极高的应力。如图4所示(实线示出了冷却状态中的喷嘴404和热流道歧管408;虚线示出了歧管和喷嘴之间在被加热时的膨胀和弯曲)，热膨胀适应部分400能够设计成适应由于热流道歧管408和浇口镶入件416之间的膨胀差而发生的任何膨胀和/或偏移。
[0026]需要强调的是，图4仅仅示出了热膨胀适应部分的一个示例，S卩，热膨胀适应部分400;在本发明的启发下，本领域普通技术人员将十分清楚，基于应用，具有不同形状和/或非对称截面、不同形状和/或非对称轮廓的热膨胀适应部分以及较长或较短的热膨胀适应部分都是可能的并且会是较佳的。进一步强调的是，并非位于任何给定注射成型装置内的所有喷嘴均需要具有相同的热膨胀适应部分;实际上，较佳的是，例如基于热膨胀适应部分相对于铸口衬套的接近性和/或它们在利用期间由于在装置内的热膨胀以及相对于装置的其它部件、例如浇口镶入件的各自运动，将不同的热膨胀适应部分用于根据本发明构建的给定注射成型装置的不同喷嘴。
[0027]图5示出了喷嘴500，所述喷嘴从热流道歧管504延伸出并且具有与图4中所示不同构造的热膨胀适应部分508。在比较图4和图5后可清楚地看到，在图5中示出的热膨胀适应部分508具有不同形状的较短轮廓并且由不同的材料形成。用于图5的热膨胀适应部分508的材料512被选定为比用于热流道歧管504的剩余部分和喷嘴500的剩余部分的材料516更具有挠性和弹性。例如，可将热流道歧管504的剩余部分和喷嘴500的剩余部分的材料516选定为满足一个或多个其他的标准，例如强度、刚度、硬度、耐磨性以及导热性等等。各种自由成型制造技术能够允许一种以上的材料整体集成到注射成型装置中，例如图5的热流道装置520。例如，对于粉末熔融技术，在适当时机，根据所利用设备的类型，在熔融之前沉积的粉末类型或者针对需要材料的每个区域局部地改变，或者针对整个制造床全局地改变。作为另一示例，针对熔化电线技术，所利用的电线类型能在需要特定材料的每个区域处改变。在阅读了本文的全部内容之后，本领域技术人员应当懂得如何选择用于制造本发明的多材料一体式整体注射成型装置的特定示例的合适材料和合适制造工艺。
[0028]图6A和图6B分别示出了间隔件600和650，这些间隔件设计成比例如图2所示的间隔件204更好地隔离和/或实现更佳的挠性。如图6A所示，间隔件600能熔接至歧管容纳结构604并且由与歧管容纳结构的材料612和热流道歧管616的材料不同的材料608(例如，较低导热性的材料和/或更具挠性的材料)构成。图6A中示出的在间隔件600和热流道歧管616之间界面处的弧形未熔融不连续部分620允许歧管相对自由地膨胀和收缩，而不会在自由成型制造的注射成型装置624上产生极高的应力。各种自由成型制造技术允许在其他的一体式整体结构中的不连续部分。例如，在粉末熔融技术中的良好受控熔融能够允许一个或多个粉末层不在所需区域之上熔融。如果未熔融区域被适当地构造，则未熔融材料能够允许相邻部分相对于彼此滑动(本文中在进入和离开图6A的纸页的方向上)，即使所述未熔融材料由于无法从中自由地流出而仍保持在该不连续部分中。虽然这会在两个部件之间产生相对较高的摩擦，但这两个部件仍能相对不受限地移动。
[0029]图6B示出了替代的间隔件650，所述间隔件与热流道歧管654和歧管容纳结构658一体地形成，但仍由与歧管容纳结构和歧管的材料666不同的材料662(例如，较低导热性的材料和/或更具挠性的材料)构成。上文结合图5描述了用于使间隔件650与热流道歧管654和歧管容纳结构658—体地和整体地形成的示例技术。根据应用，类似于图2所示间隔件的间隔件204可能就足够了；然而，在一些情况下，会需要利用类似于分别在图6A和图6B中示出的间隔件600和650的间隔件，以确保充足的耐久性、回弹性以及热操作性能。
[0030]图7示出了根据本发明的一个方面的用于制造一体式整体构造的注射成型装置的方法700。在步骤705处，通过利用自由成型制造工艺制造了歧管容纳结构;在步骤710处，通过利用自由成型制造在形成于歧管容纳结构中的空腔内制造歧管部分;且在步骤715处，通过利用自由成型制造工艺制造了在歧管容纳结构和歧管之间延伸的至少一个间隔件。在可选步骤720处，如果需要(取决于利用的自由成型制造类型)，材料移除端口(或排出端口)能够在歧管容纳结构中制造，未粘结颗粒/未熔融粉末可通过材料移除端口被移除，且材料移除端口可被(如上所述，永久地或可移除地)阻