用于磁流体动力(MHD)打印头/喷嘴重复使用的方法与流程

用于磁流体动力(mhd)打印头/喷嘴重复使用的方法
技术领域
1.本教导内容涉及打印领域，诸如三维打印、功能打印和其他打印，并且更具体地涉及用于打印高熔点温度材料(诸如金属和金属合金)的方法和结构。


背景技术：

2.能够喷出或喷射高温材料(诸如金属)的按需滴墨(dod)打印机正在开发和改进中。一种类型的打印机采用磁流体动力(mhd)技术来操纵导电打印流体或打印材料诸如液态金属打印材料，例如熔融铝，使用磁场从喷嘴喷射单个液滴或体积的打印材料。在金属打印过程中，固体形式的金属可从线材线轴供应到打印机的供应贮存器。将固体金属在供应贮存器内加热至足以熔融固体金属并保持供应贮存器内液态金属的液位的温度。当供应贮存器内的液态金属的液位足够时，液态金属从供应贮存器穿过通道到达喷嘴，并且可开始打印。从喷嘴喷射到表面上的液态金属被替换，使得在供应贮存器内保持液态金属的所需液位或体积。因此，液态金属的打印可以是连续的。
3.为了在打印之后准备金属打印机以供储存或其他不使用时段，熔融金属打印流体可通过喷嘴排出，然后打印机可冷却。在冷却打印机之前排出打印流体减少了与打印材料和各种打印机结构之间的热失配相关联的问题。
4.与打印高温打印流体诸如减少对打印机结构的损坏的液态金属的打印机一起使用的方法将是本领域所欢迎的补充。


技术实现要素：

5.以下给出简要的发明内容，以便提供对本教导内容的一个或多个具体实施的一些方面的基本理解。这个发明内容不是全面的概述，也并不旨在标识本教导内容的关键或重要元素，也并不旨在描述本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念，作为后面所呈现的具体实施方式的前序。
6.在本教导内容的一个实施方式中，用于操作打印机的方法包括：从打印机的供应贮存器排出打印材料，其中打印材料是具有第一熔点的第一金属，将牺牲金属放置到打印机的供应贮存器中，其中牺牲金属是具有低于第一熔点的第二熔点的第二金属，从打印机的喷嘴喷射牺牲金属，以及在从喷嘴喷射牺牲金属之后冷却打印机。
7.任选地，该方法还可包括在排出打印材料之前从打印机的喷嘴喷射打印材料。打印材料的喷射还可包括在高于第一熔点的温度下，例如在600℃至2000℃的温度下，从喷嘴喷射第一金属。第一金属可包括熔点大于600℃的铝，并且打印材料的排出可包括在大于600℃的温度下从打印机的喷嘴喷射打印材料。此外，第二金属可包括熔点小于300℃的锡，并且从喷嘴喷射牺牲金属可包括在小于300℃的温度下从打印机的喷嘴喷射牺牲金属。打印机的冷却可包括将牺牲金属冷却至20℃至22℃的温度。
8.一些实施方式包括在打印机的冷却之后将一定体积的打印材料放置在打印机的供应贮存器内，然后在高于第一熔点的温度下从打印机的喷嘴喷射打印材料。
9.在另一个实施方式中，打印机关闭过程包括：从打印机的供应贮存器排出金属打印材料，其中打印材料具有第一熔点，并且在排出期间金属打印材料处于高于第一熔点的第一温度下；将牺牲金属放置在打印机的供应贮存器内；通过打印机的喷嘴从打印机的供应贮存器喷射牺牲金属，其中牺牲金属具有低于第一熔点的第二熔点，并且牺牲金属在喷射期间处于低于第一熔点且高于第二熔点的第二温度下；以及将打印机冷却至低于打印材料的第一熔点和牺牲金属的第二熔点的第三温度。任选地，第一温度可为600℃至2000℃，并且第二温度可低于300℃。另外，打印材料可包括80％至100％的铝，并且牺牲金属可包括30％至100％的锡。
10.牺牲金属可包括20％至100％的镓、铟、锡、铋、锌、镉或铅或它们中的两种或更多种的组合。
11.在另一个实施方式中，用于操作打印机的方法包括：在600℃至2000℃的温度下从打印机的喷嘴喷射金属打印材料；在喷射之后，在600℃至2000℃的温度下从打印机排出金属打印材料；将牺牲金属放置到打印机的供应贮存器中；将牺牲金属加热至300℃或更低的温度，从而熔融牺牲金属；在牺牲金属熔融的同时并且在300℃或更低的温度下从打印机的喷嘴喷射牺牲金属；以及在牺牲金属从打印机的喷嘴喷射之后将打印机冷却至20℃至22℃的温度，从而固化打印机内的牺牲金属。
12.任选地，在打印机的冷却之后，该方法还可包括：将打印机内的牺牲金属加热至300℃或更低的温度，从而熔融牺牲金属；从打印机排出所熔融的牺牲金属；将金属打印材料放置到打印机的供应贮存器中；将金属打印材料加热至600℃至2000℃的温度，从而熔融金属打印材料；然后在600℃至2000℃的温度下从打印机的喷嘴喷射金属打印材料。
13.任选地，该方法还可包括：将所排出的金属打印材料放置到打印机的供应贮存器中；将所排出的金属打印材料加热至600℃至2000℃的温度，从而熔融所排出的金属打印材料；以及从打印机的喷嘴喷射所熔融排出的金属打印材料。
14.金属打印材料可任选地包括以下中的至少一种：铝、铜、铁和钛或它们的组合，并且牺牲金属可任选地包括中的至少一种：镓、铟、锡、铋、锌、镉和铅或它们中的两种或更多种的组合，并且还包括括中的至少一种：铝、铜、铁和钛或它们中的两种或更多种的组合。
附图说明
15.并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本教导内容的具体实施，并且与描述一起用于说明本公开的原理。在图中：
16.图1是根据本教导内容的一个实施方式的具有打印机的贮存器的打印机的示意性横截面。
17.图2描绘了在排出过程期间的图1的打印机，该排出过程在打印机冷却以供储存之前通过喷嘴从打印机排出打印材料。
18.图3描绘了从打印机排出打印材料后的图2的打印机。
19.图4描绘了在将一定体积的牺牲材料放置到打印机中之后的图3的打印机。
20.图5描绘了在通过喷嘴从打印机排出牺牲材料之后的图4的打印机，之后打印机可被冷却以供储存。
21.图6是描绘了根据本教导内容的一个实施方式的打印机关闭过程的流程图。
22.应注意的是，附图的一些细节已被简化并被绘制为有利于理解本教导内容，而不是保持严格的结构准确性、细节和比例。
具体实施方式
23.现在将详细地参考本教导内容的示例性具体实施，附图中示出了这些具体实施的示例。在任何方便的地方，在整个附图中将使用相同的参考标号来指相同或类似的部件。
24.如本文所用，除非另外指明，否则词语“打印机”涵盖出于任何目的执行打印输出功能的任何设备。另外，如本文所用，术语“牺牲”金属是指在打印机关闭过程期间使用但不以任何显著量用于形成打印的三维(3d)结构的材料。如下所述，虽然在重新开始打印时牺牲金属中的一些牺牲金属可保留在打印材料中，但是打印材料中牺牲金属的量很小(即，≤1体积％)并且不明显影响打印材料的物理特性。此外，当牺牲材料在打印过程之后被引入贮存器中时，打印材料中的一些打印材料可与牺牲材料混合。
25.如上所述，金属打印机可采用磁流体动力(mhd)技术从喷嘴喷射打印材料诸如液态金属的液滴以形成打印的金属结构。在打印之后，可通过排出打印材料然后将打印机冷却至室温来准备打印机以供储存或其它不使用时段。因为用作打印材料的金属通常具有与形成打印机的结构不同的热膨胀系数(tce)，所以在冷却打印机之前排出打印流体减少了诸如由打印机和打印材料之间的热失配引起的各种打印机结构的开裂的问题。虽然打印材料的薄膜或涂层可在由于打印材料的粘合力而排出之后保留在内部结构上，但限定供应贮存器和打印机内的通道的块是稳固的并且耐受因块与该薄膜的打印材料的热失配而造成的损坏。然而，在打印期间喷射打印材料的喷嘴通常由易碎材料诸如陶瓷或陶瓷复合物制造，并且对喷嘴的损坏是常见的。此外，打印材料难以从打印期间打印材料从其喷出的喷嘴的孔口完全去除，并且喷嘴与剩余打印材料的热失配可导致在打印机冷却期间喷嘴的开裂。因此，喷嘴通常在一次使用之后，例如在一次打印阶段之后进行更换。更换喷嘴需要由操作员拆卸打印机，并且在更换喷嘴时打印机停止运行。因此，喷嘴的更换当然是耗时且昂贵的。
26.打印材料的凝固点/熔点与储存打印机的温度之间的相对较大差异也是造成喷嘴损坏的主要原因。(应当理解，为简单起见，如本文所述的材料的凝固点和熔点被认为是相同的温度。)例如，用作打印材料的铝可具有660℃(1220℉)的凝固点，并且打印机通常储存在室温下(即，如本文所用，约20℃至约22℃，或约68℉至约72℉)。在使用期间，将打印材料加热至高于其熔点。在打印材料从打印机排出之后，液体打印材料的薄涂层保留在打印机的表面上。随着剩余的打印材料冷却并固化，打印材料开始向其物理接触的打印机结构(包括打印机的壁和喷嘴)施加物理应力/应变，该物理应力/应变继续构建或增加，直到打印材料达到储存温度。在该示例中，打印材料的凝固点和打印机储存温度之间的温差为638℃(1180℉)。其它可能的打印材料诸如铜、铁和钛具有甚至更高的熔点，从而导致打印材料的熔点和打印机的储存温度之间的甚至更大的温差，并且因此将向打印机施加甚至更大的应力/应变。
27.本教导内容的实施方式包括用于操作和/或关闭金属打印机的方法，该方法减少、防止或以其他方式减轻对喷嘴的物理损坏，使得在打印机关闭期间或之后喷嘴的例行更换变得不那么频繁或不必要。
28.图1为打印机100诸如金属打印机的示意性横截面，该打印机使用磁流体动力(mhd)技术在打印过程期间将金属液滴102以液体(即，熔融的)形式喷射到表面104上。设想了根据本教导内容的各个方面和结构与其他喷射技术一起使用。此外，应当理解，附图描绘了一般化的示例性示意图，并且根据本教导内容的实际打印机可包括为简单起见未描绘的其他结构，同时可移除或修改各种所描绘的结构。
29.图1的打印机100包括块106，该块限定贮存器108、供应入口110和喷射室112。虽然块106被描绘为单个结构，但应当理解，块106可包括附接在一起的两个或更多个区段。块106可以是或包括例如氮化硼、石墨、玻璃、陶瓷或金属(例如，钨)或熔点高于用作打印材料的金属的金属合金。打印机100还包括喷嘴118，诸如可更换的喷嘴118。喷嘴118包括和/或限定孔口120，金属液滴102在打印期间从该孔口喷出。打印机100还包括喷射器122，该喷射器电接合(或取决于喷射机构，机械地或以其他方式接合)以从喷嘴118的孔口120喷射金属液滴102。喷射器122可为例如环绕喷射室112的电磁线圈122，或另一种类型的喷射器122。
30.图1还描绘了金属供应源130，在该实施方式中，该金属供应源是将实心形式的金属线材134供应到贮存器108的供应卷轴132。金属线材134在贮存器108内熔融并且变成液态(即，熔融的)金属形式的打印材料136(即，打印流体)。打印材料136从贮存器108通过供应入口110流入喷射室112并到达喷嘴118。设想了包括用于打印材料136的其他流动路径的打印机。金属线材134可以是或包括实心铝线材或另一种实心金属或金属合金，并且打印材料136可以是或包括熔融铝或另一种熔融金属或金属合金。
31.为了从喷嘴118的孔口120喷射金属液滴102，将电流施加到线圈122，从而通过线圈122产生脉冲磁场。该脉冲磁场在喷射室112内的打印材料136内引起基于mhd的力密度，这克服了喷嘴118的孔口120内的打印材料136的毛细作用和/或表面张力，从而从孔口120喷射金属液滴102。应当理解，贮存器108、供应入口110和/或喷射室112的轮廓可被设计成改善、定制和/或优化其内的打印材料136的流动动力学。贮存器108、供应入口110、喷射室112、喷嘴118和孔口120彼此流体连通。
32.本教导内容的实施方式可包括打印机关闭过程。可实施打印机关闭过程，例如，以准备打印机用于储存、维护、修理或其他目的。
33.在图1所描绘的打印过程完成之后，打印材料136如图2所描绘从打印机排出。打印材料136可例如通过喷嘴118的孔口120或通过另一开口从打印机100排出到收集容器200中。排出的打印材料202可被处理以随后作为打印材料136重新使用或再循环利用。图2描绘了在打印材料136排出期间的打印机100，并且图3描绘了在打印材料排出过程之后的打印机100。
34.在图2的打印材料排出过程完成之后，图3的打印机100保留下来。如图3所描绘，打印材料136的一部分在打印机100的内表面上(例如，在限定贮存器108、供应入口110和喷射室112的块106的壁或表面上，以及在喷嘴118和喷嘴118的孔口120内)形成打印材料涂层300，这至少部分地是由于打印机100的表面与打印材料136之间的粘合力。在常规关闭过程中，图3所描绘的打印机100被冷却，这导致喷嘴118的频繁开裂，这至少部分地是由于当打印材料136冷却到低于其熔点时由打印材料136施加在喷嘴上的应力和应变。
35.相比之下，根据本教导内容的关闭过程还包括用牺牲金属400至少部分地或完全地填充图3的打印机100，如图4所描绘。牺牲金属400可以是具有比打印材料低的凝固温度
的熔融金属材料。在另一方面，牺牲金属400可具有tce，该tce比打印材料136的tce更紧密地匹配接触打印材料的打印机结构的tce，诸如喷嘴118和限定贮存器108、入口110和喷射室112的块106的表面。在一些实施方式中，牺牲金属400可以是熔融金属材料，当牺牲金属400和打印材料136处于液态时，该熔融金属材料可以以所有比例与用作打印材料136的金属混溶。换句话讲，牺牲金属400和打印材料136彼此完全可溶，而不管引入顺序如何。另外，牺牲金属400可以是熔融金属材料，该熔融金属材料在呈固体形式时是相对软的金属。
36.当铝或铝合金用作打印材料136时，牺牲金属400可以是锡、锡合金、铅、铅合金、锡-铅合金(例如，焊料)或另一种合适的金属或金属合金。锡具有为固体形式的软金属的物理特性，其具有比铝打印材料低得多的熔点，并且在液态时可以所有比例与铝混溶。此外，锡的凝固点为232℃(449℉)，因此锡的凝固点与打印机的22℃(72℉)储存温度之间的差值为210℃(410℉)。相比之下，如上所述，作为打印材料的铝具有660℃(1220℉)的凝固点，使得铝的凝固点与储存温度638℃(1180℉)之间存在差异。因此，在如本文所述的打印机储存期间使用锡或本文所述的另一种材料作为牺牲金属导致喷嘴上的应力/应变比在排出打印材料136之后立即冷却打印机的应力/应变低得多。
37.牺牲材料通常选自具有低熔点(例如，低于约425℃或低于约350℃或低于约300℃或低于约200℃)的金属或其合金。例如，以举例的方式并且不限于所列出的材料，设想的一些低熔点材料包括镓(30℃)、铟(157℃)、锡(232℃)、铋(271℃)、锌(420℃)、镉(321℃)、铅(328℃)等。根据成分，可通过增大和减小每种金属或其他材料的百分比来调节金属合金的熔点。此外，许多这些元素或其合金可在合适的温度下与各种打印材料诸如铝、铜、铁、钛等充分混合。例如，当使用铝或铜作为打印材料时，锡可以是牺牲金属元素的良好候选物。纯锡、具有高锡百分比的锡/铝合金或具有高锡百分比的锡/铜合金中的任一者可提供具有低熔点的牺牲材料，该低熔点导致关闭过程的冷却期间的热应力减小。
38.当牺牲金属400如图4所描绘放置到打印机100的内部中时，牺牲金属400与形成打印材料涂层300的打印材料136混合并稀释，该打印材料涂层在打印材料136排出之后保留在打印机100内。牺牲金属400的体积远大于打印机100内的打印材料涂层300的体积，因此两种材料的混合物(即，材料涂层300和牺牲金属400)的物理特性从牺牲金属400本身的物理特性不可感知。
39.接下来，如图5所描绘，牺牲金属400从打印机100排出，例如，通过从喷嘴118的孔口120喷射牺牲金属400。图5示意性地描绘了刚好在牺牲金属400的排出完成时的打印机100。排出牺牲金属400去除了保留在图3的打印机100中的几乎所有打印材料136。例如，如图5所描绘的牺牲金属400的排出可去除在排出打印材料136以产生类似于图3的结构的图2程序之后保留在打印机100中的打印材料136的约90％至约100％，或约95％至约100％，或约99％至约100％。含有低百分比的打印材料136的排出的牺牲金属500可被收集在收集容器200内。由于排出的牺牲金属500包括非常低百分比的打印材料136，因此排出的牺牲金属500可在一个或多个后续关闭过程期间重复用作牺牲金属400。任何重复使用的排出的牺牲金属500内的打印材料136的百分比随着每个关闭过程而增加。在排出的牺牲金属500内的打印材料136的百分比足够高之后，可以处理排出的牺牲金属500以去除打印材料136或再循环利用。
40.一系列金属材料和金属合金材料适用于打印，并且打印材料可具有非常不同的熔
点。打印材料136可以是具有约500℃至约3000℃或约600℃至约2500℃的第一凝固点/熔点的材料。牺牲金属400可以是具有约220℃至约400℃，或约230℃至约350℃，或约220℃至约320℃，或低于约300℃或低于约200℃的第二凝固点/熔点的材料。打印材料136和牺牲金属400的凝固点/熔点的差值可为约200℃至约2000℃，或约350℃至约1800℃，或约500℃至约1600℃。
41.图6为用于操作打印机的方法600的流程图，其中方法600为或包括打印机关闭过程600。为了解释简单起见，且不限制本教导内容，参照图1至图5所描绘的结构来描述图6的方法600，但可以设想到其他实施方式可包括为简单起见未描绘的结构和方法动作，同时可移除或修改各种所描绘的结构和方法动作。
42.方法600可包括如在602处完成打印机打印过程。在打印过程完成之后，液体或熔融状态的打印材料136从打印机100中排出。打印材料136可以是或包括金属诸如铝或另一种合适的打印材料。当打印材料136处于约660℃至约720℃的温度，或取决于所使用的打印材料的另一温度下时，打印材料136可从打印机100排出。打印材料136可例如通过接合致动器122以将打印材料136从喷嘴118的孔口120喷射到容器200中而从打印机100中排出。在另一个实施方式中，打印材料136可通过打印机100的块106中的另一个开口排出(为简单起见未描绘)。
43.如上所述，在排出打印材料136之后，打印材料涂层300可保留在打印机100的内表面上方，如图3所描绘。为了去除或基本上去除打印材料涂层300，牺牲金属400位于打印机100的贮存器108内，如在606处那样。例如，在打印机100的块106被加热至或高于打印流体136的熔融温度的情况下，固体形式的牺牲金属400可被放置到打印机100的贮存器108中，然后在打印机100内并由该打印机熔融。在另一个实施方式中，液体(熔融)形式的牺牲金属400可被放置到打印机100的贮存器中。液体形式的牺牲金属400可为或包括例如锡或在约200℃至约450℃的温度下熔融的锡合金。
44.接下来，如在608处所描绘的，牺牲金属400被加热至足以熔融打印材料涂层300的温度。因为牺牲金属400具有比打印材料136低得多的熔点，所以打印头在排出打印材料之后的残余温度仍然可以远高于牺牲金属400的熔点。在大多数情况下，除了打印头结构中的残余热量之外，不需要额外加热。例如，如果打印材料是铝或包括铝，则牺牲金属400可被加热至约400℃至约500℃的温度。在该实施方式中，牺牲金属400被加热至高于牺牲金属400和打印材料136两者的熔点但低于沸点的温度。因为牺牲金属400和打印材料136可彼此混溶，所以打印材料涂层300溶解于牺牲金属400中。
45.接下来，在610处，牺牲金属400和溶解在牺牲金属400内的任何打印材料涂层300从打印机100排出。随后，打印机100可被冷却至例如约18℃至约24℃的温度以供储存，如在612处那样。在612处，打印机冷却至的温度低于打印材料136和牺牲金属400的熔点。虽然牺牲金属400的一部分可保留在打印机100中，如图5所描绘，但是牺牲金属400的凝固点低于打印材料136的凝固点。因此，在612处，在打印机100的冷却期间，牺牲金属400和保留在打印机中的小比例的打印材料136不会过度地对打印机100的结构，特别是喷嘴118施加应力。这至少部分地由牺牲金属400的储存温度和凝固温度之间的差值远低于(例如，低400℃、或低800℃、或低1500℃)打印材料136的储存温度和凝固温度之间的差值而引起。
46.在储存打印机100之后，可对打印机100执行启动程序以启用后续打印。该启动程
序可包括将打印材料136放置到打印机100的贮存器108中，如图1所描绘。与图1的打印机100内的打印材料136的体积相比，在如图5所描绘排出牺牲金属400之后保留在打印机100中的牺牲金属400的体积较小。在图1的打印材料136的加热期间，保留在图5的打印机100中的牺牲金属400将溶解到打印材料136中。因为牺牲金属400的体积与打印材料136的体积相比较小，所以图1的打印材料136的体积与图5的打印机100内的牺牲金属400的体积混合的特性从打印材料136本身是不可感知的。
47.因此，本教导内容的实施减轻了在打印机100的关闭或冷却期间与打印机100和打印材料136的结构的tce差异相关联的问题。因为牺牲金属400的凝固温度远低于打印材料136的凝固点，所以在打印机100的关闭或冷却期间施加到打印机100的结构，特别是施加到喷嘴118的应力/应变减小。与一些关闭程序(包括喷嘴的例行更换，当然是在由于喷嘴开裂而每次关闭打印机之后)相比，本文所述的关闭程序降低了冷却和/或关闭程序期间喷嘴开裂的频率或消除了喷嘴开裂。
48.尽管阐述本教导内容的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体示例中给出的数值是尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含一定的误差，这些误差必然是由它们各自的测试测量值中存在的标准偏差引起的。此外，本文所公开的所有范围应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。例如，“小于10”的范围可以包括介于(并且包括)最小值0和最大值10之间的任何和所有子范围，即具有等于或大于0的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如1至5。在某些情况下，为参数给出的数值可以采用负值。在这种情况下，表示为“小于10”的范围的示例值可假设为负值，例如-1、-2、-3、-10、-20、-30等。
49.虽然已经相对于一个或多个实施方式示出了本教导内容，但是可以对所示示例做出改变和/或修改，而不脱离所附权利要求的实质和范围。例如，应当理解，虽然该过程被描述为一系列动作或事件，但本教导内容不受此类动作或事件的排序的限制。一些动作可按不同顺序发生和/或与除本文所述的那些以外的其他动作或事件同时发生。另外，不需要所有的过程阶段来实现根据本教导内容的一个或多个方面或实施方式的方法。应当理解，可添加结构部件和/或处理级，或者可移除或修改现有的结构部件和/或处理级。此外，本文所描绘的动作中的一者或多者可在一个或多个单独的动作和/或阶段中执行。此外，如果术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”或其变体用于具体实施方式和权利要求中，则此类术语旨在以类似于术语“包括”的方式呈包括性。术语
“…
中的至少一者”用来指可选择所列项目中的一者或多者。如本文所用，相对于诸如a和b之类的项目列表的术语
“…
中的一者或多者”意指单独的a、单独的b、或a和b。此外，在本文的讨论和权利要求中，相对于一者在另一者“上”的两个材料使用的术语“在
…
上”意指这两个材料之间的至少一些接触，而“在
…
上方”意指这两个材料接近，但可能有一个或多个附加居间材料，使得接触是可能的但非必需。“在
…
上”和“在
…
上方”均不暗示如本文所用的任何方向性。术语“保形的”描述了底层材料的角度因保形材料而得以保留的涂层材料。术语“约”指示可略微改变所列的值，只要该改变不会导致该过程或结构与所示的实施方式不符即可。最后，“示例性”指示该描述用作示例，而非暗示其是理想的。通过考虑本说明书并实践本文公开内容，本教导内容的其他实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。旨在仅将本说明书和示例视为示例性的，而本教导内容的真实范围和精神由以下权利要求指示。
50.本专利申请中所使用的相对位置的术语是基于平行于工件的常规平面或工作表面的平面来限定，而与工件的取向无关。本专利申请中所使用的术语“水平”或“横向”被定义为平行于工件的常规平面或工作表面的平面，而与工件的取向无关。术语“竖直”是指与水平垂直的方向。术语诸如“上”、“侧”(如在“侧壁”中)、“较高”、“较低”、“上方”、“顶”和“下”是相对于常规平面或工作表面位于工件的顶表面上来定义，而与工件的取向无关。