CN114040837A - 用于密封由3d打印技术制造的零件中的缝隙的设备和工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于密封部件中的缝隙的方法，包括：从液体产生蒸汽；引导所述蒸汽至部件的暴露表面，其中所述部件包括挤出物的多个层和所述多个层之间的缝隙，并且其中所述挤出物包括外部部分；软化所述挤出物在所述暴露表面处的所述外部部分；以及用所述挤出物的已软化的外部部分填充所述缝隙。一种设备，包括加热室，其包括至少一个第一加热元件；联接到所述加热室上的蒸汽室；可操作地联接到所述蒸汽室上的压力调节器；以及通过导管联接到所述蒸汽室上的喷嘴。

Description

用于密封由3D打印技术制造的零件中的缝隙的设备和工艺

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月12日提交的美国临时申请No.62/873,519的权益，其教导通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于密封由3D打印技术制造的零件中的缝隙的设备和工艺，其中3D打印技术包括基于挤出的增材制造技术。

背景技术

3D打印技术是通过逐层添加材料以构建物体来形成三维物体的工艺。3D打印技术包括例如基于挤出的增材制造工艺，如熔融细丝制造。这些技术允许相对快速地制造零件，而不必等待工具的开发和相关的工具成本。然而，特别地，基于挤出的增材制造工艺在用于形成物体的层之间也可产生表现出孔隙、缝隙、脊和其它表面缺陷的零件。虽然零件可以由环氧树脂密封，但存在与环氧树脂相关的一些缺点，因为环氧树脂和包括环氧树脂的溶剂系统通常与共反应物或不与共反应物反应以形成热固性聚合物，因此存在材料相容性的问题。用蒸汽使增材制造的表面光滑的技术是存在的；然而，不能理解的是，为密封通道提供了定向和受控的流动，但不存在用于控制和检查水密质量的工艺。

因此，虽然当前的3D打印技术实现了其预期的目的，但是需要一种用于密封3D打印部件中的缝隙以使这种3D打印零件在水密和气密应用中发挥作用的设备和工艺。该设备和工艺应该提供相对较高质量的3D打印部件，其可以是水密和气密的。

发明内容

根据若干个方面，本发明涉及一种用于密封部件中的缝隙的方法。方法包括从液体产生蒸汽，并且引导蒸汽至部件的暴露表面。部件包括挤出物的多个层和多个层之间的缝隙，并且其中挤出物包括外部部分。方法还包括软化暴露表面处的挤出物的外部部分；以及用挤出物的已软化的外部部分填充缝隙。

在其他方面，暴露表面为在部件内限定的通道。

在其他方面，部件为工具，并且通道为冷却管路。

在其他方面，挤出物具有玻璃化转变温度，并且方法还包括调节蒸汽温度和蒸汽压力中的至少一种，以将挤出物的外部部分的温度升高至高于挤出物的玻璃化转变温度。

在其他方面，挤出物包括外表面，并且外部部分自外表面起的厚度达到挤出物的厚度的10％。

在其他方面，挤出物的外部部分包括外皮，外皮的玻璃化转变温度低于被外皮包围的挤出物的芯的玻璃化转变温度。

在其他方面，引导蒸汽包括引起层流。

在其他方面，引导蒸汽包括引起旋流或湍流。

在其他方面，液体为有机醇。

在其他方面，液体为弱酸。

在其他方面，液体为水。

根据若干个方面，本发明涉及一种用于密封3D部件中的缝隙的设备。设备包括加热室，其包括至少一个第一加热元件。设备还包括蒸汽室和压力调节器，所述蒸汽室联接到加热室和所述压力调节器可操作地联接到蒸汽室。设备更进一步包括喷嘴，其通过导管联接至蒸汽室的。

在其他方面，喷嘴位于3D打印机内。

在其他方面，设备还包括至少一个热电偶，其可操作地联接至加热室。

在其他方面，设备还包括至少一个第二加热元件。

在其他方面，设备还包括至少一个第二热电偶，其与蒸汽室相关联。

在其他方面，至少一个第一加热元件位于加热室内。

在其他方面，设备还包括位于蒸汽室内的囊状物。

在其他方面，设备还包括多个喷嘴。

根据若干个方面，本发明涉及一种工具。工具包括部件，其包括布置在层内的挤出物，其中部件包括暴露表面；由第一暴露表面限定的空腔；由第二暴露表面限定的冷却管路；以及位于层之间的多个缝隙，其中在第二暴露表面处的层之间的缝隙由挤出物的一部分密封。

根据若干个方面，本发明涉及一种用于制造工具的方法。方法包括将部件连接到一个或多个支撑板。部件包括布置在层内的挤出物，其中部件包括暴露表面，由第一暴露表面限定的空腔，由第二暴露表面限定的冷却管路，以及位于层之间的多个缝隙，其中在第二暴露表面处的层之间的缝隙由挤出物的一部分密封。在多个方面，部件由熔融细丝制造而成，并根据上述方法密封部件中的缝隙。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明目的，而不旨在以任何方式限制本发明的范围。

图1A是根据示例性实施例的本发明的3D打印部件的透视图；

图1B是根据示例性实施例的图1A的3D打印部件的壁区段的透视图的特写；

图1C是根据示例性实施例的图1B的壁区段的特写；

图2A是本发明的3D打印部件示例的正视图，其中阴影示出了根据示例性实施例的示例挤出物图案；

图2B示出了图2A的3D打印部件的顶视图，其中阴影示出了根据示例性实施例的挤出物图案；

图2C是图2A的3D打印部件的侧视图，其中阴影示出了根据示例性实施例的挤出物图案；

图2D是图2A的3D打印部件的顶视图的横截面，其中阴影示出了根据示例性实施例的挤出物图案；

图3示出了根据示例性实施例的用蒸汽密封3D打印部件的设备的示意图；

图4示出了根据示例性实施例的用于密封3D打印部件的缝隙的方法的流程图；

图5A示出了根据示例性实施例的图2A的3D打印部件的横截面，3D打印部件包括限定在其中的通道，蒸汽可通过该通道；

图5B示出了根据示例性实施例的图5A中的特写40，其中特写示出了挤出物流动方向与蒸汽流动方向相同；

图5C示出了根据示例性实施例的图5C中的特写40'，其中特写示出了垂直于挤出物流动方向流动的蒸汽；

图6A示出了根据示例性实施例的用作工具或工具的一部分的3D打印部件，其包括空腔和冷却管路；以及

图6B示出了根据示例性实施例的保持在工具的开口中的3D打印部件。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或使用。

本发明涉及用于密封3D打印部件中的缝隙的设备和工艺，并且在多个方面，3D打印部件包括通过基于挤出的增材制造工艺例如熔融沉积成型或熔融细丝制造形成的那些部件。缝隙包括存在于层之间或单层内的各种尺寸的开口和孔。进一步地，该设备和工艺可以允许为3D打印物体提供水密或气密特征。

图1A示出了一示例3D打印部件2，其包括壁区段10。图1B示出了根据本发明的一个方面的3D打印部件2的壁区段10的特写。图1C示出了图1B的壁区段的特写12。壁区段10包括布置在层14内并堆叠的挤出材料(挤出物8)。挤出物8是通常为细丝形式的材料，其由3D打印机挤出以形成3D打印部件2。各种类型的缝隙16、17、20、21由挤出层14限定并位于挤出层14之间，并且还包括例如挤出物8之间的孔或其它空间。一些缝隙16、20是由于通常为圆形或椭圆形的挤出物不在所有侧面上接触而产生的，并且甚至在挤出物并排堆叠和层层堆叠的地方也形成缝隙。其它缝隙17、21是层间缝隙，其中挤出物的两个邻接层不接触。层间缝隙经常出现在彼此成角度铺设的填充物层之间，或者在打印挤出物中存在需要移动导致几何形状变化的地方。另外，一些间隙16、17存在于壁区段10的暴露表面18处，其它间隙20、21限定在壁区段10的暴露表面18后面的填充物中。暴露表面18可以包括形成在3D打印部件2中的流动通道或其它特征。图2A至图2D包括通道4的示例性3D打印部件2，示出了其中的层14和暴露表面18的布置。此外，特别如图2D所示，挤出层14可以彼此成角度放置，其中第一层22(见图1B)可以相对于第二层24以10度至90度范围内的角度布置，包括其中的所有值和范围，从而产生交叉影线外观，例如图2D中看到的交叉影线图案26。进一步地，暴露表面18包括通常限定3D打印部件2(包括例如3D打印部件2的外部或3D打印部件2的通道4)的形状和轮廓的那些表面。

在多个方面，3D打印部件2由挤出物8形成，挤出物8包括至少一种材料，其具有玻璃化转变温度(T_g)和可选地在结晶材料的情况下具有熔融温度(T_m)。如果材料没有明确的熔点，可以根据ASTM D 1525测定维卡软化温度。在多个方面，材料是热塑性材料，包括但不限于聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(尼龙)、聚苯砜(PPSU)、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乳酸(PLA)、以及这些材料的改性制剂、共聚物及组合。进一步地，材料可以填充或不填充添加剂(例如纳米纤维素、碳纤维、铁颗粒等)。此外，挤出物8可以由双组分或多组分细丝提供，其中的细丝存在一种以上的材料，每种材料选自例如上述那些材料，并且细丝表现出多种几何形状，例如皮/芯、并排、分段派、海岛、条纹、多叶形等。

在进一步的方面，挤出物8包括添加剂，例如但不限于：纤维，包括碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、矿物纤维或由不同聚合物形成的纤维，其熔点高于形成挤出物8的聚合物的熔点；以及包括玻璃、金属、纤维素、矿物、碳或碳纳米管的颗粒、粉末或薄片。在多个方面，添加剂包括在施加射频时发热的电磁敏感材料，包括例如上述形式的铁金属或碳纳米管。纤维的粒度为1微米至100微米，包括其中的所有值和范围，并且颗粒、粉末或薄片的粒度为100微米或更小，包括其中的所有值和范围，包括在颗粒长度在1.0微米或更小的纳米颗粒，包括10纳米至1微米之间的所有值和范围。在多个方面，这种添加剂分散在挤出物8中，并且在其他方面，提供在挤出物8的芯上的涂层中，其中涂层包括与挤出物8的芯相同的聚合物或不同的聚合物。添加剂以挤出物8的总重量的0.1％至90％的范围存在，包括其中的所有值和范围。

在进一步的方面，包括其它添加剂，如颜料、分散剂、表面改性剂、加工助剂例如降粘剂或脱模剂和阻燃剂例如乙烯基改性的硅氧烷、有机改性的硅氧烷。在多个方面，这些添加剂分散在挤出物8中，或在可替代的方面，定位在挤出物8的芯或挤出物8的涂层中。这些添加剂以挤出物8的总重量的0.1％至25％的范围存在，包括其中的所有值和范围。

当3D打印部件2暴露于蒸汽(例如水蒸汽)，并且蒸汽提供足够的热量以将挤出物8的暴露表面18的温度升高到等于或高于挤出物8材料的玻璃化转变温度(T_g)，或在双组分或多组分材料的情况下升高到至少其中一部分的玻璃化转变温度(T_g)时，挤出物8软化并变得可变形且部分可流动/可移动。然而，可以理解，当打印材料暴露于蒸汽时，在挤出物8材料的外表面30和材料芯31之间可能存在温度梯度。

这种温度梯度的一个示例在图1C中示出，其中挤出物8的外部部分32(从挤出物8的外表面30到挤出物8厚度T的10％，包括从挤出物8厚度的0.1％到10％的所有值和范围)自外表面30沿深度方向转变超过玻璃化转变温度，并且在多个方面，转变超过材料的熔融温度。如可以理解的，在双组分或多组分挤出物8的情况下，挤出物8的外部部分32可以被配置成由与挤出物8的其余部分相同的材料或不同的材料形成。在一些情况下，挤出物的外部部分32可以被配置成由相同的基础材料形成，该基础材料已经被基于应用选择的各种添加剂或填充剂改性。在其他方面，挤出物的外部部分32包括热敏粘合剂材料，该热敏粘合剂材料在暴露于蒸汽时被活化或引起流动。这种热敏粘合材料的示例包括EVA、聚酰胺、聚酯、苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、乙烯－丙烯酸甲酯或乙烯－丙烯酸丁酯。

在多个方面，如本文进一步讨论的，蒸汽的各种属性可以调节以防止挤出物8的整个厚度T、芯(在皮-芯挤出物8的情况下)、或超过挤出物8的10％厚度T的部分从软化阶段进入熔融阶段。可以理解，避免打印层14完全软化可以防止3D打印部件2失去其结构完整性。

还可以理解，蒸汽110(图3中所示)基于其被操作、产生或存储的温度和压力而携带不同的能量。蒸汽110的可变能量可用于以单一工艺密封多个材料上的缝隙16、17，并控制蒸汽110流入3D打印部件的空间，以能够密封内部通道4的暴露表面18和3D打印部件2的特征。此外，在多个方面，流动方向以各种角度被引导通过通道4至挤出物8的层14，这些角度包括在平行于由挤出物8的层14限定的平面P(如图5B所示)的范围内的角度、垂直于由挤出物8的层14限定的平面P(如图5C所示)的范围内的角度、或在这些角度之间的任何角度。应该理解，在几个方面，蒸汽110包括由水形成的水蒸汽。在另外的或替代的方面，除了水之外，本文可使用可以转化为蒸汽110的任何液体104，例如有机醇、酮、油或弱酸，其中这些液体表现出1.0或更大并且优选2.0或更大的pKa。有机醇包括一个或多个附接到单键烷烃上的羟基。在多个方面，有机醇在烷烃中包括1至10个碳原子，并且在优选的方面，有机醇包括乙醇、异丙醇和甘油。在进一步的方面，液体包括羟基改性的化合物，例如乙二醇和聚乙二醇。在更进一步的方面，液体包括酮，例如丙酮和乙酰丙酮。在另外的方面，液体包括油，例如矿物油或包括9个或更多个碳原子并且在高达150℃，例如在18℃至150℃的范围内保持液态的其他油。在更进一步的方面，液体包括pKa为1.0或更大，并且在多个方面，优选大于2.0的弱酸。这些弱酸包括柠檬酸、氢氟酸、乙酸、甲酸、磷酸、草酸和苯甲酸。可以选择蒸汽110的各种属性，包括温度、压力、质量、质量或体积流速、流动方向等，以控制流动并密封在基于挤出的增材制造工艺期间形成的缝隙16、17。

参考图3，在此提供了一种设备的一个方面，该设备从水或其他液体104产生蒸汽110，并将蒸汽110泵送到3D打印部件2上或泵送到3D打印部件2中。设备100包括加热室102，水或其它液体104保持在加热室102中；至少一个第一加热元件106，例如管式加热器，其与加热室102相关联。如图所示，加热元件106位于加热室102内并浸没在液体104中。示出四个管式加热器；然而，可以理解的是，例如可以存在1至20个加热器。此外或可替代地，加热元件106可以放置在加热室102的外部，并且可以包括其它辐射加热元件，例如用于加热加热室102的加热带、用于辐射加热液体104的感应加热元件、或通过电磁辐射例如微波电磁辐射或射频辐射加热液体104的介电加热元件。液体104被加热到汽相以产生蒸汽110。在多个方面，加热室102包括一个或多个第一热电偶108，其可操作地联接到加热室102以用于通过测量液体104、加热室102、或液体104和加热室102两者来直接地或间接地测量加热室102内的蒸汽110的温度。

可以设想，然后将蒸汽110传送到与加热室102联接的蒸汽室112。在多个方面，单向阀允许蒸汽110，并且在进一步的方面仅允许蒸汽110从加热室102流动到蒸汽室112。蒸汽室112在使用之前存储蒸汽110，并将蒸汽压力监控、预调节到应用所需的压力。蒸汽压力的调节和保持提供了对输出到打印物体的热量的控制，以将零件的熔化保持在外表面的10％厚度内。应当理解，蒸汽温度和压力都需要被调节，以向3D打印部件提供所需的热量。在多个方面，蒸汽室112是绝热的，以防止温度下降和液体从蒸汽相冷凝。在另外的方面，蒸汽室112包括压力调节器114，其用于调节蒸汽室112中的蒸汽110的压力。压力调节器114可操作地联接到蒸汽室112，使得蒸汽110的压力可以被测量，并且在一些方面也可以被调节。例如，在多个方面，压力调节器114是安全阀，并将蒸汽在阀设定点从蒸汽室112释放。在进一步的方面，气动或机械囊状物115或其他体积调节装置，例如活塞，位于蒸汽室112内，其改变蒸汽室112的体积以控制蒸汽室112内的蒸汽110的压力和温度。在更进一步的方面，蒸汽室112还包括至少一个第二加热元件106和至少一个第二热电偶108，以控制存在于室112中的蒸汽110的温度。

]然后，蒸汽110通过喷嘴116释放。喷嘴116通过导管120联接到蒸汽室112上，该导管在多个方面具有灵活性和指向性。压力和温度控制器118可以联接到喷嘴116或导管120以调节蒸汽110的温度和压力。除了压力和温度控制器118之外，或者作为压力和温度控制器118的替代，可以使用流量控制器，例如体积流量控制器或阀。在多个方面，导管120和喷嘴116的方向可以被改变以控制蒸汽110向3D打印部件124流动的方向。在进一步的方面，机械联动装置和马达可以被联接到导管120和喷嘴116以帮助重新定向导管120和喷嘴116。虽然示出了单个喷嘴116和导管120，但是可以使用多个喷嘴116和导管120。在多个方面，喷嘴116连接到在3D打印部件124中限定的通道4上或插入其中。在替代或另外方面，喷嘴116对准3D打印部件124。通过一个或多个导管120和喷嘴116引导到3D打印部件124的蒸汽110将对由基于挤出的系统增材制造工艺产生的缝隙(见图1C的16、17)实行密封。

转到图4并进一步参考图1A至图3，在各个方面，还设想了用于密封缝隙16、17的方法。该方法200包括：在方框202处，开始产生蒸汽，例如水蒸汽。在多个方面，这包括在加热室102中加热液体104，其包括一种或多种上述液体以实现蒸汽状态，例如在水的情况下为水蒸汽。然后在方框204处，将蒸汽110输送到蒸汽室112，在蒸汽室112中基于用于挤出物8的材料的要求来调节或进一步调节温度和压力。然后在方框206处，以一定的流速和方向释放蒸汽110以填充3D打印部件2中的缝隙16、17，并且更具体地，填充在3D打印部件2的暴露表面18中形成的缝隙16、17。还根据挤出物8的材料来调节蒸汽110的流动特性(层流或湍流)和蒸汽状态(温度和压力)。然后在方框208处，蒸汽110使挤出物8的外部部分32软化并变成半流动表面，并且进一步迫使层14中的挤出物8一起流动，从而密封在3D打印部件2的暴露表面18处的缝隙16、17。

可以引导蒸汽110与挤出物8的层14一起流动、与挤出物8的层14成一定角度流动、或与挤出物8的层14相对流动。参考图5A至图5C，示出了3D打印部件2中的示例通道4，通过该通道蒸汽110可被引导(由箭头表示)。图5B示出了蒸汽110平行于挤出物8的层14流动的示例。可以调节蒸汽110，使得蒸汽110呈现旋流或湍流。通过喷嘴116的设计以及工艺参数的选择，可以引起和促进旋流或湍流。此外，或者可替换地，3D打印部件2可以旋转，并且通过旋转可以促进蒸汽110对缝隙16、17的密封。重力也可以用于引导水蒸汽以密封缝隙16、17。图5C示出了蒸汽110垂直于挤出物8'的层14'流动的示例。在这样的实施例中，可以使用包括旋流的层流或湍流来密封间隙16、17，因为它将软化的半可流动材料推入和拖入缝隙16、17中。再次地，许多参数被理解为影响密封过程，包括蒸汽的温度范围和压力范围与挤出物材料的相容性、流动方向、流动参数如流速、流动运动、蒸汽和所涉及的材料在工作条件下的对流和导热系数。还应当注意，一旦暴露表面18处的缝隙16、17被密封，位于壁区段10的填充物内的缝隙20、21将不会暴露于蒸汽。在多个方面，位于填充物内的缝隙20、21可以被密封，特别是在将缝隙16、17密封在暴露表面18处之前，缝隙20、21相对靠近暴露表面18并且暴露于蒸汽110。

如上所述，在多个方面，3D打印部件2是工具300，或用于成型零件的工具300的一部分。图6A示出了包括3D打印部件2的工具300，其限定了模腔302和多个通道4，该多个通道4在多个方面限定了用于使冷却剂循环通过工具300的冷却管路304。可替代地或另外地，通道4可以限定例如空气管路、真空管路、顶杆通道或液压管路。3D打印部件2通过如上所述的3D打印形成，并且根据上述参照图4的用于密封3D打印部件中的缝隙的方法，通道4的至少一部分，例如用于冷却管路304的那些或用于其它流体或气体的流动路径被密封。图6B示出了图6A的3D打印部件2连接到板306并保持在板306中的开口312内的方面。如图所示，通孔308设置在板306中，以提供通向冷却管路304的通路(如图6A所示)。还设想了替代布置，其中例如，3D打印部件2是板306，其联接到第二板310。然后使用多种成型工艺，例如注塑成型、吹塑成型、压缩成型、旋转成型、复合叠层、挤出、真空成形、液压成形和铸造，由3D打印部件2形成零件。

因此，在此还公开了一种用于形成工具300的方法，其中部件2提供了工具300的至少一部分(见图3B)，并且在多个方面提供了整个工具300(见图3A)。该方法包括：通过增材制造工艺如熔融细丝制造形成3D打印部件2，密封用于输送液体或气体的通道4如冷却管路304、空气管路或液压管路，并且可替代地密封该部件2的其他暴露表面。在多个方面，部件2用作工具300，或在替代方面，通过将部件2连接到一个或多个支撑板306、310来组装以提供工具300的至少一部分。一个或多个以上支撑板306、310提供整个工具底座的至少一部分或在多个方面提供整个工具底座。在成型之前，然后将工具300设置在成型机中，并且将任何冷却管路、空气管路、液压管路联接到工具300。

可以预计，根据本发明的设备和工艺密封本发明的3D打印部件中的缝隙提供了若干优点。这些包括密封缝隙，包括各种尺寸的开口和孔，反过来可导致提供了具有水密或气密性的3D打印部件。

本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，并且不脱离本发明的主旨的变型旨在落入本发明的范围内。这种变化不应被视为背离本公开的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于密封部件中的缝隙的方法，包括：

从液体产生蒸汽；

引导所述蒸汽至部件的暴露表面，其中所述部件包括挤出物的多个层和所述多个层之间的缝隙，并且其中所述挤出物包括外部部分；

软化所述挤出物在所述暴露表面处的所述外部部分；以及

用所述挤出物的已软化的外部部分填充所述缝隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述暴露表面为限定在所述部件内的通道。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述部件为工具，并且所述通道为冷却管路。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述挤出物具有玻璃化转变温度，并且所述方法还包括调节蒸汽温度和蒸汽压力中的至少一种，以将所述挤出物的所述外部部分的温度升高至高于所述挤出物的玻璃化转变温度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述挤出物包括外表面，并且所述外部部分的厚度自所述外表面起达到所述挤出物的厚度的10％。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述挤出物的所述外部部分包括外皮，所述外皮的玻璃化转变温度低于被所述外皮包围的所述挤出物的芯的玻璃化转变温度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，引导所述蒸汽包括引起层流。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，引导所述蒸汽包括引起旋流或湍流。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述液体为弱酸。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述液体为有机醇。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液体为水。

12.一种用于密封3D部件中的缝隙的设备，包括：

加热室，包括至少一个第一加热元件；

蒸汽室，联接到所述加热室；

压力调节器，可操作地联接到所述蒸汽室；和

喷嘴，通过导管联接到所述蒸汽室。

13.根据权利要求12所述的设备，还包括至少一个热电偶，其可操作地联接到所述加热室。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述蒸汽室包括至少一个第二加热元件。

15.根据权利要求12所述的设备，还包括与所述蒸汽室相关联的至少一个第二热电偶。

16.根据权利要求12所述的设备，其中，所述至少一个第一加热元件位于所述加热室内。

17.根据权利要求12所述的设备，还包括位于所述蒸汽室内的囊状物。

18.根据权利要求12所述的设备，还包括多个喷嘴。

19.一种工具，包括：

部件，包括布置在层内的挤出物，其中所述部件包括暴露表面；

空腔，由第一暴露表面限定；

冷却管路，由第二暴露表面限定；和

多个缝隙，位于所述层之间，其中在所述第二暴露表面处的所述层之间的所述缝隙由所述挤出物的一部分密封。

20.一种用于制造工具的方法，包括：

将部件连接到一个或多个支撑板，所述部件包括：

挤出物，布置在层内，其中所述部件包括暴露表面；

空腔，由第一暴露表面限定；

冷却管路，由第二暴露表面限定；和

多个缝隙，位于所述层之间，其中在所述第二暴露表面处的所述层之间的所述缝隙由所述挤出物的一部分密封。

Images