度變化大于0.020英 寸，諸如大于0.050英寸，諸如在0.050和0.10英寸之間，諸如在0.050和0.08英寸之間。原始 板可W為任何尺寸。在一個示例性實施例中，2英尺長乘2英尺寬的2英寸厚的板110的主表 面112和/或主表面114的平面度變化大于0.020英寸，諸如大于0.050英寸，諸如在0.050和 0.10英寸之間，諸如在0.050和0.08英寸之間。但板可具有任何寬度、厚度或長度。
[0064] 在另一示例性實施例中，通過測量厚度變化或范圍估算平面度變化F1。參照圖2A， 通過沿板表面測量各個點處的板110的厚度（由圖2中的箭頭250示出）來確定厚度范圍。厚 度變化時最大和最小測量厚度之差。在一個示例性實施例中，2英尺寬乘2英尺長的板的厚 度范圍大于0.078英寸，諸如在0.078和0.15英寸之間，諸如約0.125英寸。在一個示例性實 施例中，2英尺寬乘2英尺長的2英寸厚的板的厚度范圍大于0.078英寸，諸如在0.078和0.15 英寸之間，諸如約0.125英寸。但板可具有任何寬度、厚度或長度。在一個示例性實施例中， 通過將厚度變化除W2來估算尚未如下文將更詳細地描述的那樣被平整的板110的初始平 面度變化Fl。運基于主表面的平面度初始類似的假設。
[0065] 圖3圖示層疊在第二聚苯乙締板110之上的第一聚苯乙締板110。如圖3所示，頂板 的主表面114與底板的主表面112之間的鄰接部分由于主表面的平面度變化而非齊平。運 樣，當利用現有技術將具有大平面度變化的聚苯乙締板110熱層壓在一起時，預期會在兩個 板之間的結合區域304中形成空隙30 2。在空隙30 2的區域中，兩個板110不會結合在一起。運 些空隙/未結合區域302將使利用現有技術制造的熱層壓板不適用于一些應用。例如，用于 制造加工泡沫零件的較小的泡沫件2400(見圖24)需要沒有空隙，否則加工零件將具有不可 接受的表面缺陷。
[0066] 圖4、4A和4B來自美國專利4,608，103,其公開了用于將兩個泡沫板熱層壓在一起 的現有技術的例子。參照圖4,泡沫板110被供給到由一系列漉426限定的平臺上的設備中， 該一系列漉426將板110支撐在水平平面中。
[0067] 在現有技術的圖4的例子中，底板或下板的向前端位于細長的平坦不誘鋼加熱條 或刀片430下方，加熱條或刀片430橫跨泡沫板110的寬度水平延伸并且具有附接到一對水 平支撐板432上的相反端部。板432還支撐擴張器構件或桿436,擴張器構件或桿436在漉426 上方與加熱刀片30分隔稍大于泡沫板110厚度的距離。
[0068] 在現有技術的圖4的例子中，每個板432由旋入固定到角構件442上的相應螺母中 的一對機器螺栓439支撐。另一對螺母被旋到螺栓439上，W便豎直調整和支撐相應的板 432,從而使其根據螺母在螺栓439的頭部下方的位置豎直地移動或浮動預定的距離。可根 據下泡沫板416的厚度利用機器螺栓439可調整地選擇刀片430和桿436在漉426上方的豎直 間隔。
[0069] 在現有技術的圖4的例子中，當板被插入設備中并豎直對齊地位于下泡沫板正上 方時，擴張器桿436形成對上泡沫板的支撐。擴張器桿436被放置為稍高于加熱刀片430的高 度，從而使得當泡沫板被首先放置在設備內下泡沫板上方時上泡沫板的向前端不接觸加熱 刀片430。一對豎直地間隔開的壓力構件或漉450被放置在加熱刀片430的上方和下方，并沿 相反方向被驅動。用于漉450的驅動系統或機構在豎直平面內調整上漉450, W便改變漉450 之間限定的間隔或間隙。根據期望的過程速率選擇電動機452的速度，并且通過導線將控制 器456連接到嵌在加熱刀片430的前緣內的溫度感測元件或熱電偶。
[0070] 在操作圖4所示的現有技術設備時，為了將上泡沫板的下側表面熱烙合或焊接到 下泡沫板的上側表面，調整漉450W限定稍小于泡沫板的組合厚度的間隙454。加熱430被通 電至預定溫度，例如，500°F。然后使泡沫板前進直到板的前端進入間隙454,運致使泡沫板 的相對側面接觸加熱刀片430的上側和下側。選擇刀片430的溫度，W軟化泡沫板的皮或表 面部分，之后，通過漉450將軟化的表面擠壓在一起。
[0071] 當驅動漉450供給泡沫板使其通過間隙454時，板的相對側表面沿板的整個長度被 刀片430均勻地加熱，然后一起烙合W形成分界面或結合區域304。由于每個泡沫板的厚度 沿其長度存在某種程度的變化，例如，正或負1/16英寸，因此允許加熱元件或刀片430根據 螺栓439上支撐板432的移動而豎直地微移或浮動。
[0072] 現有技術專利4,608,103宣稱實現了加熱刀片430與每個泡沫板的均勻壓力接觸。 現有技術專利4，608，103還宣稱運通過確保泡沫板的相對側表面的均勻加熱和軟化二在分 界面304處提供均勻可靠的焊接。本申請的申請人認為現有技術專利4，608，103所公開的裝 置不能沿各自具有明顯的平面度變化的兩個泡沫板的整個寬度提供均勻的壓力接觸，因為 加熱刀片430只能跟隨泡沫板中的一個而非兩個的輪廓。運樣，現有技術專利4,608,103公 開的單個加熱刀片430裝置不能在具有明顯的平面度變化的泡沫板(諸如圖3所示和W上描 述的板)之間提供無空隙的焊接。
[0073] 本申請的申請人已經發現在泡沫板經過靜止的加熱元件(類似于圖4、4A和4B所示 的加熱刀片）的布置中，烙化的泡沫材料600(見圖4、4B和6)傾向于積累在靜止的加熱元件 上。一旦過量的材料600積累在靜止的加熱元件上，材料600就會從加熱元件滴落并滴入層 疊在一起的兩個板110中的下板上。此熱材料600在兩個板110中的下板的泡沫材料中烙化 出類似于"蟲孔"的溝槽602。熱材料600冷卻并形成比同一深度處的其他泡沫材料硬很多且 致密很多的材料區域610。
[0074] 除了空隙/未結合區域302之外，溝槽602和較硬且較致密材料區域610使得利用現 有技術制成的熱層壓板不適用于一些應用。例如，如下面將更詳細地描述的，用于制造加工 泡沫零件的較小的泡沫件2400(見圖24)需要沒有空隙，否則加工零件將具有不可接受的表 面缺陷。此外，必須已知并考慮到層壓泡沫件的較高密度材料的位置，否則切割操作將產生 不可接受的表面缺陷。溝槽602和較硬/較致密材料區域610的位置和深度是隨機的，因此不 可預測。運樣，在切割操作中無法考慮到較硬/較致密材料區域610，當銀片或其他切割工具 意外地遇到較硬/較致密材料區域610之一時，會產生表面缺陷和/或W其他方式損壞該零 件。
[0075] 圖7圖示用于平整泡沫板110的主表面112或114的設備700的示例性實施例。在所 示實施例中，設備700僅平整泡沫板110的一個主表面114。在另一示例性實施例中，設備700 平整泡沫板110的兩個主表面112、114。在所示實施例中，設備700向泡沫板110施加熱量（由 箭頭702指示)和壓力（由箭頭704指示）W平整主表面114。
[0076] 壓力可通過許多不同方式被施加到泡沫板110。在圖7所示的例子中，通過夾持裝 置710向泡沫板110施加壓力。所示夾持裝置包括上夾持構件712和下夾持構件714。上夾持 構件712向主表面112施加壓力，下夾持構件714向主表面114施加壓力。上和下夾持構件可 采用多種不同形式。例如，當板在平整期間移動通過設備700時，上夾持構件712和下夾持構 件714可包括可由電動機驅動的漉和/或帶。如果板在平整操作期間靜止，則夾持構件712、 714可包括尺寸形成為與整個主表面112、114接合的板。
[0077] 可通過多種不同方式向主表面114施加熱量。可在施加壓力之前、施加壓力期間 和/或施加壓力之后，向主表面114施加熱量。在一個示例性實施例中，通過容納在下夾持構 件714中的一個或多個加熱元件向主表面114施加熱量。加熱元件可采用多種不同形式。加 熱元件可利用電力、被加熱的流體(諸如被供應到加熱元件的油、水或其他液體)和/或燃料 來向主表面114提供熱量。如果對板110的兩側進行平整，則可通過設備700在板110的兩側 上設置相同加熱類型的加熱元件。
[0078] 圖8示出了圖2所示的泡沫板110,其已經根據本申請的教導被平整W提供經平整 的主表面814。如通過對比圖8和圖2可見的，經平整的主表面814具有比未處理的主表面114 小很多的平面度變化。例如，主表面814可W通過系數2、系數4、系數10而比主表面114平坦， 甚至比未處理的擠塑聚苯乙締板更平坦。在一個示例性實施例中，2英尺寬乘2英尺長的板 110的主表面112和/或主表面114的平面度變化小于0.040英寸，諸如小于0.030英寸，諸如 小于0.020英寸，諸如小于0.0 lO英寸，諸如小于0.050英寸。在一個示例性實施例中，2英尺 寬乘2英尺長的初始2英寸厚的板110的主表面112和/或主表面114的平面度變化小于0.040 英寸，諸如小于0.030英寸，諸如小于0.020英寸，諸如小于0.0 lO英寸，諸如小于0.005英寸。 但板可具有任何寬度、厚度或長度。
[0079] 再次參照圖8和2,在一個示例性實施例中，經平整的板具有遠小于未處理的板的 厚度變化。可W通過與圖2A中相同的方式測量圖8中的厚度變化。在一個示例性實施例中，2 英尺寬乘2英尺長的板(對一側進行了平整）的厚度范圍小于0.078英寸，諸如小于0.062英 寸，諸如小于0.031英寸。在一個示例性實施例中，2英尺寬乘2英尺長的2英寸厚的板的厚度 范圍小于0.078英寸，諸如小于0.062英寸，諸如小于0.031英寸。但板可具有任何寬度、厚度 或長度。
[0080] 在一個示例性實施例中，通過W下公式計算一側經平整的板的經平整的主表面的 經處理的平面度變化F2:
[0081 ] F2 = (Tl/2)-T2,其中：
[0082] F2是經處理的平面度變化；
[0083] T2是經處理的厚度變化；W及
[0084] Tl是初始厚度變化。
[0085] 例如，如果板110具有0.126英寸的初始厚度變化和0.059英寸的經處理(如參照圖 8描述的）的厚度變化，則平面度變化F2為0.004英寸(0.126/2-0.059)。此平面度變化計算 假設上和下主表面上的初始表面缺陷具有相同的尺寸并因此對板的初始厚度變化有相等 貢獻。就是說，在上主表面上的初始平面度變化與下主表面上的相同。
[0086] 參照圖8,加熱和施加壓力產生烙化材料層800(暫時的，直到材料冷卻和凝固）。井 平整的主表面814上的此烙化材料層容許板被熱層壓在一起，而不使用外來粘合劑，并且從 而使得橫跨整個相面對的主表面均勻地粘合板。圖9圖示具有經平整的主表面814的第一聚 苯乙締板110層疊在具有經平整的主表面814的第二聚苯乙締板110之上。如圖9所示，頂板 的經平整的主表面814與底板的經平整的主表面814之間的鄰接部分由于鄰接的主表面814 基本平坦而基本齊平。運樣，當將聚苯乙締板110熱層壓在一起時，消除了兩個板之間的結 合區域304(見圖13)中的空隙302(見圖3)。空隙/未結合區域302的消除使熱層壓泡沫板適 用于一些應用，諸如，用于制造加工泡沫零件的較小的泡沫件2400(見圖24)。