(57)【要約】  本開示は付加製造で使用するための新しい金属粉末、および付加製造によってこのような金属粉末から製造されるアルミニウム合金製品に関する。金属粉末の組成および／または物理的性質を要求に合わせることができる。そして、付加製造を用いて要求に合ったアルミニウム合金製品を製造することができる。【選択図】図６ｃ
2019532176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金製品を製造する方法であって、前記方法は、
付加製造システムの第一の粉末供給部から第一の供給原料を一番目に集める工程と、
前記付加製造システムの第二の粉末供給部から第二の供給原料を二番目に集める工程と、
ここにおいて、前記第一の供給原料と前記第二の供給原料のうちの少なくとも一つはその中にアルミニウムを有する粒子を含み、
前記第一および第二の供給原料を組み合わせて、それによりその中にアルミニウムを有する金属粉末混合物を作製する工程と、
前記金属粉末混合物を前記付加製造システムの造形部に供給する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記一番目に集める工程は、ローラーによって前記第一の供給原料を機械的に押す工程を含み、および前記二番目に集める工程は、前記ローラーによって前記第二の供給原料を機械的に押す工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一の供給原料を前記第二の供給原料に向かって前記ローラーによって押す工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記供給する工程は、
前記混合された供給原料を前記第二の粉末供給部の下流から前記造形部へ押す工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記一番目に集める工程は、
前記第一の粉末供給部のプラットフォームの高さを調整し、それにより前記一番目に集める工程のための前記第一の供給原料の第一の体積を供給する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記一番目に集める工程の後、前記プラットフォームの前記高さを移動させ、それにより第三の供給原料を供給する工程であって、前記第三の供給原料は前記第一の供給原料の第二の体積である、供給する工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第三の供給原料を前記第一の粉末供給部から三番目に集める工程と、
第二の供給原料を前記第二の粉末供給部から四番目に集める工程と、
前記第三の供給原料と、前記第二の供給原料とを組み合わせる工程と、を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記二番目に集める工程および前記四番目に集める工程は、等しい体積の前記第二の供給原料を集める、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記金属粉末の混合物を用いて、前記付加製造システムの前記造形部に要求に合った３Ｄアルミニウム系製品を製造することを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記３Ｄアルミニウム系製品は、その主成分としてアルミニウムを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記３Ｄアルミニウム系製品は、少なくとも３５重量％のアルミニウムを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記３Ｄアルミニウム系製品は、１ｘｘｘ、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、７ｘｘｘ、および８ｘｘｘアルミニウム合金のうちの一つである、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記３Ｄアルミニウム系製品は、Ｍ−Ｏ粒子をその中に有する酸化物分散強化３Ｄアルミニウム合金であり、Ｍは金属でありＯは酸素である、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記酸化物分散強化３Ｄアルミニウム系製品は、酸化物分散強化を促進するのに十分な量の酸化物を含み、前記酸化物分散強化３Ｄアルミニウム系製品は酸化物を１０重量％以下含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｍ−Ｏ粒子は、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第一の粉末供給原料を分配するための第一の粉末貯留部を有する第一の粉末供給部と、
前記第一の粉末供給部の下流の第二の粉末供給部であって、第二の粉末供給原料を分配するための第二の貯留部を有する、第二の粉末供給部と、
粉末スプレッダであって、
（ａ）前記第一の粉末供給原料を前記第一の粉末供給部から集める、
（ｂ）前記第二の粉末供給原料を前記第二の粉末供給部から集める、
（ｃ）少なくとも前記第一の粉末供給部から前記第二の粉末供給部へ移動する、
（ｄ）前記第一および前記第二の粉末供給部のうちの少なくとも一つから付加製造製品を造形する造形部に移動する、ように構成され、前記造形部は前記第二の粉末供給部の下流にあり、前記造形部は粉末供給原料を受け入れる造形貯留部を備える、粉末スプレッダと、を備える、付加製造システム。
【請求項１７】
前記第一の粉末供給部と、第二の粉末供給部と、造形部とに関連付けられた分配面を備え、
収集装置は、前記第一および第二の粉末供給原料の少なくとも一つを有する前記分配面に沿って移動するように構成される、請求項１６に記載の付加製造システム。
【請求項１８】
前記第一の粉末供給部は、
前記第一の貯留部内に配置される第一のプラットフォームであって、前記第一の貯留部内で長手方向に上下して移動するように構成される、第一のプラットフォームを備え、
前記第一の貯留部は、前記第一の粉末供給原料を含むように構成され、
前記第一のプラットフォームは制御装置によって制御可能であり、前記分配面に対して前記第一の粉末供給原料の制御された体積を供給する、請求項１７に記載の付加製造システム。
【請求項１９】
前記分配面は前記第一のプラットフォームの上に配置される、請求項１８に記載の付加製造システム。
【請求項２０】
前記粉末スプレッダは、前記分配面に沿って前記第一の貯留部から前記第二の貯留部に移動するように構成される、請求項１９に記載の付加製造システム。
【請求項２１】
前記粉末スプレッダは、前記分配面に沿って前記第二の貯留部から前記造形貯留部へ移動するように構成される、請求項２０に記載の付加製造システム。
【請求項２２】
前記第二の貯留部と前記造形貯留部との間に配置される振動装置を備える、請求項２０に記載の付加製造システム。
【請求項２３】
前記分配面は平坦であり、前記粉末スプレッダの上部作業面を画定する、請求項１７に記載の付加製造システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
アルミニウム合金製品は一般的に、形状鋳造または鍛造プロセスのいずれかによって製造される。形状鋳造は一般的に、例えば、ダイキャスト鋳造、永久鋳型、生型鋳造および乾燥型鋳造、インベストメント鋳造、ならびに石膏鋳造等によって、溶融アルミニウム合金をその最終形成物へと鋳造することを含む。鍛造製品は一般的に、溶融アルミニウム合金をインゴットまたはビレットに鋳造することによって製造される。インゴットまたはビレットは一般的に、更に熱間加工され、時には冷間加工されて最終形成物に製造される。
【発明の概要】
【０００２】
本開示は、概ね、付加製造で使用するための金属粉末およびワイヤ、ならびに付加製造によってこのような金属粉末およびワイヤから製造されるアルミニウム合金製品に関する。金属粉末およびワイヤの組成および／または物理的性質を要求に合わせることができる。そして、付加製造を用いて要求に合ったアルミニウム合金製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】図１は、概ね均質な微細構造を有する付加製造製品（１００）の概略断面図である。
【０００４】
【図２】図２ａ〜２ｄは、単一金属の粉末から製造され、アルミニウムまたはアルミニウム合金の第一の区域（２００）と複数の金属相の第二の区域（３００）とを有する付加製造製品の概略断面図であり、図２ｂ〜図２ｄは、図２ａに例示される最初の付加製造製品と比較して変形されている。
【０００５】
【図３】図３ａ〜３ｆは、第一の区域（４００）および第一の区域とは異なる第二の区域（５００）を有する付加製造製品の概略断面図であり、第一の区域は第一の金属粉末から作製され、第二の区域は第一の金属粉末とは異なる第二の金属粉末から作製される。
【０００６】
【図４】図４は、付加製造されたアルミニウム合金製品に関して、遂行してもよいいくつかの可能性のある加工作業を例示するフローチャートである。固溶工程（２０）、加工工程（３０）、および析出工程（４０）は連続しているように例示されているが、任意の適用可能な順序で工程を完了することができる。
【０００７】
【図５ａ】図５ａは、アルミニウム合金体を製造するために電子ビーム付加製造を使用する一実施形態の概略図である。
【０００８】
【図５ｂ】図５ｂは、図５ａの電子ビームの実施形態に有用なワイヤの一実施形態を例示し、ワイヤは、外管部と、外管部内に含まれる粒子体積とを有する。
【０００９】
【図５ｃ】図５ｃは、図５ａの電子ビームの実施形態で有用なワイヤの実施形態を例示しており、ワイヤは、細長い外管部と、少なくとも一つの第二の細長い内管部とを有する。図５ｃは、ワイヤの概略側面図である。
【図５ｄ】図５ｄは、図５ａの電子ビームの実施形態で有用なワイヤの実施形態を例示しており、ワイヤは、細長い外管部と、少なくとも一つの第二の細長い内管部とを有する。図５ｄは、図５ｃのワイヤを上から見た概略図である。
【図５ｅ】図５ｅは、図５ａの電子ビームの実施形態で有用なワイヤの実施形態を例示しており、ワイヤは、細長い外管部と、少なくとも一つの第二の細長い内管部とを有する。図５ｅは、ワイヤの概略側面図である。
【図５ｆ】図５ｆは、図５ａの電子ビームの実施形態で有用なワイヤの実施形態を例示しており、ワイヤは、細長い外管部と、少なくとも一つの第二の細長い内管部とを有する。図５ｆは、図５ｅのワイヤを上から見た概略図である。
【００１０】
【図５ｇ】図５ｇは、図５ａの電子ビームの実施形態に有用なワイヤの一実施形態を例示し、ワイヤは少なくとも第一および第二のファイバーを有し、第一および第二のファイバーは異なる組成である。
【００１１】
【図６ａ】図６ａは、接着剤ヘッドを使用する粉末床付加製造システムの一実施形態の概略図である。
【００１２】
【図６ｂ】図６ｂは、レーザーを使用する粉末床付加製造システムの別の実施形態の概略図である。
【００１３】
【図６ｃ】図６ｃは、複数の粉末供給部およびレーザーを使用する粉末床付加製造システムの別の実施形態の概略図である。
【００１４】
【図７】図７は、要求に合った金属粉末混合物を作製するための複数の粉末供給部を使用する粉末床付加製造システムの別の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記のように、本開示は、付加製造で使用するための金属粉末およびワイヤ、ならびに付加製造によってこのような金属粉末およびワイヤから製造されるアルミニウム合金製品に関する。金属粉末およびワイヤの組成および／または物理的性質を要求に合わせることができる。そして、付加製造を用いて要求に合ったアルミニウム合金製品を製造することができる。
【００１６】
新しいアルミニウム合金製品は、一般的に、形成される特定のアルミニウム合金製品の液相線温度を超える温度に選択的に容易に加熱され、それにより溶融池を形成し、続いて溶融池を急速に凝固させる方法によって製造される。急速凝固により、アルミニウムとの固溶体中に様々な合金元素を容易に保持することができる。一実施形態では、新しいアルミニウム合金製品は付加製造技術によって製造される。付加製造技術は、特定のアルミニウム合金の液相線温度を超えて粉末を選択的に容易に加熱し、それにより溶融池を形成し、続いて溶融池を急速に凝固させる。
【００１７】
本明細書で使用する場合、「付加製造」とは、「付加製造技術のための標準用語（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｌｙ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）」という題名のＡＳＴＭ  Ｆ２７９２−１２ａにおいて規定されている「除去製造技術とは反対である、材料を接合して３Ｄモデルデータから（通常は積層して）物体を製造するプロセス」を意味する。本明細書に記載のアルミニウム合金製品を、このＡＳＴＭ規格に記載されている任意の適切な付加製造技術、例えば、バインダー噴射、指向性エネルギー堆積、材料押出し、材料噴射、粉末床溶融結合、またはシート積層等により製造してもよい。一実施形態では、付加製造プロセスは、一つまたは複数の粉末の連続した層を堆積することと、そして粉末を選択的に溶融および／または焼結して、層ごとに、アルミニウム合金製品を造形することとを含む。一実施形態では、付加製造プロセスは、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）、選択的レーザー溶融（ＳＬＭ）、および電子ビーム溶融（ＥＢＭ）等のうちの一つまたは複数を使用する。一実施形態では、付加製造プロセスで、ＥＯＳ  ＧｍｂＨ（Ｒｏｂｅｒｔ−Ｓｔｉｒｌｉｎｇ−Ｒｉｎｇ  １、８２１５２  Ｋｒａｉｌｌｉｎｇ／Ｍｕｎｉｃｈ、ドイツ）から市販されているＥＯＳＩＮＴ  Ｍ  ２８０直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）付加製造システムまたは同等のシステムを使用する。
【００１８】
一実施形態では、方法は、（ａ）粉末を床に分散させることと、（ｂ）粉末の一部を（例えばレーザーにより）形成される特定のアルミニウム合金製品の液相線温度を超える温度に選択的に加熱することと、（ｃ）溶融池を形成することと、（ｄ）少なくとも１０００℃／秒の冷却速度で溶融池を冷却することと、を含む。一実施形態では、冷却速度は少なくとも１０，０００℃／秒である。別の実施形態では、冷却速度は少なくとも１００，０００℃／秒である。別の実施形態では、冷却速度は少なくとも１，０００，０００℃／秒である。工程（ａ）〜（ｄ）を、アルミニウム合金製品が完成するまで、必要に応じて繰り返してもよい。
【００１９】
本明細書で使用する場合、「金属粉末」とは、複数の金属粒子を、必要に応じていくつかの非金属粒子と共に含む材料を意味する。以下に記載されるように、金属粉末の金属粒子は、全て同じ種類の金属粒子であってもよく、または必要に応じて非金属粒子との金属粒子の混合物であってもよい。金属粉末の金属粒子は、予め設定された物理的性質および／または予め設定された組成を有することができ、それにより要求に合ったアルミニウム合金製品を容易に製造することができる。金属粉末を金属粉末床で使用して、要求に合ったアルミニウム合金製品を付加製造によって製造することができる。同様に、金属粉末の任意の非金属粒子は、予め設定された物理的性質および／または予め設定された組成を有することができ、それにより要求に合ったアルミニウム合金製品を容易に製造することができる。非金属粉末を金属粉末床で使用して、要求に合ったアルミニウム合金製品を付加製造によって製造することができる。
【００２０】
本明細書で使用する場合、「金属粒子」とは、少なくとも一つの金属を含む粒子を意味する。金属粒子は、以下に記載されるように、単一金属の粒子、複数金属の粒子、および金属−非金属（Ｍ−ＮＭ）粒子とすることができる。金属粒子を、例えばガス噴霧法によって作製することができる。
【００２１】
本明細書で使用する場合、「粒子」とは、粉末床の粉末で使用するのに好適なサイズ（例えば、５ミクロン〜１００ミクロンのサイズ）を有する物質の微小断片を意味する。粒子を、例えばガス噴霧法によって作製することができる。
【００２２】
本特許出願では、「金属」は以下の元素のうちの一つである：アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、リチウム（Ｌｉ）、アルカリ土類金属の任意の有用な元素、遷移金属の任意の有用な元素、ポスト遷移金属の任意の有用な元素、および希土類元素の任意の有用な元素。
【００２３】
本明細書で使用する場合、アルカリ土類金属の有用な元素は、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、およびストロンチウム（Ｓｒ）である。
【００２４】
本明細書で使用する場合、遷移金属の有用な元素は、以下の表１に示される金属のいずれかである。
【表１】
2019532176.tif 000003
【００２５】
本明細書で使用する場合、ポスト遷移金属の有用な元素は、以下の表２に示される金属のいずれかである。
【表２】
2019532176.tif 000004
【００２６】
本明細書で使用する場合、希土類元素の有用な元素は、スカンジウム、イットリウム、および１５個のランタニド元素のうちのいずれかである。ランタニドは、ランタンからルテチウムまでの原子番号５７から７１までの１５の金属化学元素である。
【００２７】
本明細書で使用する場合、非金属粒子は本質的に金属を含まない粒子である。本明細書で使用する場合、「本質的に金属を含まない」とは、不純物として以外は、粒子がいかなる金属も含まないことを意味する。非金属粒子としては、例えば、窒化ホウ素（ＢＮ）および炭化ホウ素（ＢＣ）粒子、炭素系ポリマー粒子（例えば、（分枝状のもしくは非分枝状の）短鎖または長鎖炭化水素）、カーボンナノチューブ粒子、ならびにグラフェン粒子等が挙げられる。非金属材料はまた、アルミニウム合金製品の製造または仕上げを支援するために非粒子形態であることができる。
【００２８】
一実施形態では、金属粉末の少なくともいくつかの金属粒子は、本質的に単一の金属からなる（「単一金属の粒子」）。単一金属の粒子は、アルミニウム合金を製造するのに有用な任意の一種類の金属、例えば上で定義した金属のいずれかから本質的になることができる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にアルミニウムからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的に銅からなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にマンガンからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にケイ素からなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にマグネシウムからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的に亜鉛からなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的に鉄からなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にチタンからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にジルコニウムからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にクロムからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にニッケルからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にスズからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的に銀からなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的にバナジウムからなる。一実施形態では、単一金属の粒子は本質的に希土類元素からなる。
【００２９】
別の実施形態では、金属粉末の少なくともいくつかの金属粒子は、複数の金属を含む（「複数金属の粒子」）。例えば、複数金属の粒子は、上記の金属の定義において列挙される金属のいずれかのうちの二つ以上を含み得る。一実施形態では、複数金属の粒子は、アルミニウム合金、例えば、アルミニウム協会文書「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ａｎｄ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ」（２００９）（別名「Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ」）に規定されている１ｘｘｘ、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、７ｘｘｘ、および８ｘｘｘアルミニウム合金のいずれか、からなり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。別の実施形態では、複数金属の粒子は、鋳造アルミニウム合金またはインゴット合金、例えば、アルミニウム協会文書「Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍ  ｏｆ  Ｃａｓｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｉｎｇｏｔ」（２００９）（別名「ｔｈｅ  Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓ」）に規定されている１ｘｘ、２ｘｘ、３ｘｘ、４ｘｘ、５ｘｘ、７ｘｘ、８ｘｘ、および９ｘｘアルミニウム鋳造およびインゴット合金のいずれか、からなり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【００３０】
一実施形態では、金属粒子は、１ｘｘｘアルミニウム合金の範囲内にある組成物からなる。本明細書で使用する場合、「１ｘｘｘアルミニウム合金」は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている少なくとも９９．００重量％Ａｌを含み、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含むアルミニウム合金である。「１ｘｘｘアルミニウム合金」組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの１ｘｘ合金組成物を含む。「１ｘｘｘアルミニウム合金」は、純アルミニウム製品（例えば、９９．９９％のＡｌ製品）を含む。１ｘｘｘアルミニウム合金の金属粒子は、（純アルミニウム製品用の）単一金属の粒子であることができ、または、１ｘｘｘアルミニウム合金の金属粒子は、（非純１ｘｘｘアルミニウム合金製品用の）複数金属の粒子であることができる。本明細書で使用する用語「１ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、１ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される１ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３１】
一実施形態では、複数金属の粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている２ｘｘｘアルミニウム合金の範囲内にあり、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含む組成物からなる。２ｘｘｘアルミニウム合金は、アルミニウムを除く主な合金成分として銅（Ｃｕ）を含むアルミニウム合金である。２ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの２ｘｘ合金組成物を含む。また、本明細書で使用する用語「２ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、２ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される２ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３２】
一実施形態では、複数金属の粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている３ｘｘｘアルミニウム合金の範囲内にあり、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含む組成物からなる。３ｘｘｘアルミニウム合金は、アルミニウムを除く主な合金成分としてマンガン（Ｍｎ）を含むアルミニウム合金である。また、本明細書で使用する用語「３ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、３ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される３ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３３】
一実施形態では、複数金属の粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている４ｘｘｘアルミニウム合金の範囲内にあり、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含む組成物からなる。４ｘｘｘアルミニウム合金は、アルミニウムを除く主な合金成分としてケイ素（Ｓｉ）を含むアルミニウム合金である。４ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの３ｘｘ合金組成物と４ｘｘ合金組成物とを含む。また、本明細書で使用する用語「４ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、４ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される４ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３４】
一実施形態では、複数金属の粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている５ｘｘｘアルミニウム合金と一致し、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含む組成物からなる。５ｘｘｘアルミニウム合金は、アルミニウムを除く主な合金成分としてマグネシウム（Ｍｇ）を含むアルミニウム合金である。５ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの５ｘｘ合金組成物を含む。また、本明細書で使用する用語「５ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、５ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される５ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３５】
一実施形態では、複数金属の粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている６ｘｘｘアルミニウム合金の範囲内にあり、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含む組成物からなる。６ｘｘｘアルミニウム合金は、析出物Ｍｇ２Ｓｉを形成するのに十分な量のケイ素とマグネシウムとの両方を含む。また、本明細書で使用する用語「６ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、６ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される６ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３６】
一実施形態では、複数金属の粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている７ｘｘｘアルミニウム合金の範囲内にあり、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含む組成物からなる。７ｘｘｘアルミニウム合金は、アルミニウムを除く主な合金成分として亜鉛（Ｚｎ）を含むアルミニウム合金である。７ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの７ｘｘ合金組成物を含む。また、本明細書で使用する用語「７ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、７ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される７ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３７】
一実施形態では、複数金属の粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに規定されている８ｘｘｘアルミニウム合金の範囲内にあり、通常の付加製造プロセスのために、必要に応じてその中に許容濃度の酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％Ｏ）を含む組成物からなる。８ｘｘｘアルミニウム合金は、１ｘｘｘ〜７ｘｘｘアルミニウム合金ではない任意のアルミニウム合金である。８ｘｘｘアルミニウム合金の例としては、アルミニウム以外の主な合金元素として鉄またはリチウムを有する合金が挙げられる。８ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの８ｘｘ合金組成物と９ｘｘ合金組成物とを含む。Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓによって参照されているＡＮＳＩ  Ｈ３５．１（２００９）に記載されているように、９ｘｘ合金組成物は、主要な合金元素として、銅、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、およびスズ以外の「他の元素」を有するアルミニウム合金である。また、本明細書で使用する用語「８ｘｘｘアルミニウム合金」は組成物のみを意味し、いかなる関連処理も意味しない。即ち、本明細書で使用する場合、８ｘｘｘアルミニウム合金製品は本明細書に記載される８ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品とみなされるので鍛造品である必要はない。
【００３８】
一実施形態では、金属粉末の少なくともいくつかの金属粒子は、金属−非金属（Ｍ−ＮＭ）粒子である。金属−非金属（Ｍ−ＮＭ）粒子は、少なくとも一つの非金属を有する少なくとも一つの金属を含む。非金属元素の例としては、酸素、炭素、窒素、およびホウ素が挙げられる。Ｍ−ＮＭ粒子の例としては、金属酸化物粒子（例えば、Ａｌ２Ｏ３）、金属炭化物粒子（例えば、ＴｉＣ）、金属窒化物粒子（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、金属ホウ化物（例えば、ＴｉＢ２）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００３９】
金属粉末の金属粒子および／または非金属粒子は、要求に合った物理的性質を有し得る。例えば、粒子径、粉末の粒度分布、および／または粒子の形状を予め選択することができる。一実施形態では、密度（例えば、かさ密度および／もしくはタップ密度）、金属粉末の流動性、ならびに／または金属粉末床の空隙容積率（例えば、金属粉末床の空隙率）のうちの少なくとも一つを制御するために、少なくともいくつかの粒子の一つまたは複数の物理的性質を要求に合わせることができる。例えば、粒子の粒度分布を調整することにより、粉末床内の空隙を制限することができ、それにより粉末床の空隙容量率を減少させることができる。そして、理論密度に近い実際の密度を有するアルミニウム合金製品を製造することができる。この点において、金属粉末は、異なる粒度分布を有する粉末の混合物を含み得る。例えば、金属粉末は第一の粒度分布を有する第一の金属粉末と第二の粒度分布を有する第二の金属粉末との混合物を含むことができ、第一の粒度分布と第二の粒度分布は異なっている。金属粉末は、更に、第三の粒度分布を有する第三の金属粉末と、第四の粒度分布を有する第四の金属粉末とを含むことができる。したがって、粒度分布特性、例えばメディアン粒子径、平均粒子径、および粒子径の標準偏差等を、異なる粒度分布を有する異なる金属粉末の混合によって要求に合わせることができる。一実施形態では、最終アルミニウム合金製品は製品の理論密度の９８％以内の密度を実現する。別の実施形態では、最終アルミニウム合金製品は製品の理論密度の９８．５％以内の密度を実現する。更に別の実施形態では、最終アルミニウム合金製品は製品の理論密度の９９．０％以内の密度を実現する。別の実施形態では、最終アルミニウム合金製品は製品の理論密度の９９．５％以内の密度を実現する。更に別の実施形態では、最終アルミニウム合金製品は製品の理論密度の９９．７％以上の密度を実現する。
【００４０】
金属粉末は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子および／または非金属粒子の任意の組み合わせを含むことができ、要求に合ったアルミニウム合金製品、および必要に応じて任意の予め設定された物理的性質を有する要求に合ったアルミニウム合金製品を製造することができる。例えば、金属粉末は第一の種類の金属粒子と第二の種類の粒子（金属または非金属）との混合物からなることができ、金属粒子の第一の種類は第二の種類とは異なる（組成的に異なる、物理的に異なる、またはその両方の）種類である。金属粉末は、更に、第三の種類の粒子（金属または非金属）、第四の粒子（金属または非金属）等を含むことができる。以下で更に詳しく説明するように、金属粉末はアルミニウム合金製品の付加製造の間、同一の金属であってもよく、付加製造プロセス中に金属粉末を変えてもよい。
【００４１】
上述のように、付加製造を用いてアルミニウム合金製品を層ごとに造形することができる。一実施形態では、金属粉末床はアルミニウム合金製品（例えば、要求に合ったアルミニウム合金製品）を造形するために使用される。本明細書で使用する場合、「金属粉末床」とは、金属粉末からなる床を意味する。付加製造中、異なる組成の粒子を溶融（例えば、急速溶融）することができ、そして（例えば、均一混合せずに）凝固させることができる。したがって、均一なまたは不均一な微細構造を有するアルミニウム金属製品を製造することができ、そのアルミニウム合金製品を従来の形状鋳造によっても鍛造製品製造方法によっても得ることができない。
【００４２】
金属粉末床配置を用いて要求に合った付加製造製品を製造する一つの方法を、図６ａに例示する。例示の方法では、システム（１０１）は粉末床造形部（１１０）、粉末供給部（１２０）、および粉末スプレッダ（１６０）を備える。粉末供給部（１２０）は、粉末貯留部（１２１）と、プラットフォーム（１２３）と、プラットフォーム（１２３）に連結する調整装置（１２４）と、を備える。調整装置（１２４）は、（図示されていない制御システムによって）プラットフォーム（１２３）を粉末貯留部（１２１）内で上下に移動させるように調整可能である。造形部（１１０）は、造形貯留部（１５１）と、造形プラットフォーム（１５３）と、造形プラットフォーム（１５３）に連結する調整装置（１５４）と、を備える。調整装置（１５４）は、必要に応じて（図示されていない制御システムによって）造形プラットフォーム（１５３）を造形貯留部（１５１）内で上下に移動させるように調整可能であり、金属粉末供給原料（１２２）を粉末供給部（１２０）から容易に受け取ることができ、および／または要求に合った３Ｄ金属部品（１５０）を容易に製造することができる。
【００４３】
粉末スプレッダ（１６０）は、（図示されていない）制御システムに結合し、粉末貯留部（１２１）から造形貯留部（１５１）へ移動することができ、それにより予め設定された量の粉末供給原料（１２２）を造形貯留部（１５１）へ供給することができる。例示の実施形態では、粉末スプレッダ（１６０）はローラーであり、システムの分配面（１４０）に沿って回転するように構成され、予め設定された体積（１２８）の粉末供給原料（１２２）を集め、この予め設定された体積（１２８）の粉末供給原料（１２２）を（例えば、粉末供給原料を押して／回転させて）造形貯留部（１５１）へ移動させる。例えば、プラットフォーム（１２３）を適切な垂直位置へ移動させることができ、予め設定された体積（１２８）の粉末供給原料（１２２）は分配面（１４０）の上方にある。それに応じて、造形部（１１０）の造形プラットフォーム（１５３）を下げて、予め設定された体積（１２８）の粉末供給原料（１２２）を収容することができる。粉末スプレッダ（１６０）が粉末貯留部（１２１）の入口側（図６ａの左側）から出口側（図６ａの右側）へ移動しながら、粉末スプレッダ（１６０）は予め設定された体積（１２８）の粉末供給原料（１２２）の大部分または全てを集める。粉末スプレッダ（１６０）が分配面（１４０）に沿って移動し続けると、集めた粉末体積（１２８）が造形貯留部（１５１）へ移動され、例えば、金属粉末の層の形態でそこに分配される。粉末スプレッダ（１６０）は、集めた金属粉末供給原料（１２２）体積（１２８）を造形貯留部（１５１）内へ移動させることができ、または集めた体積（１２８）を分配面（１４０）と同一平面上の表面上へ移動させることができ、金属粉末供給原料の層を作製する。いくつかの実施形態では、粉末スプレッダ（１６０）は造形貯留部（１５１）内に集めた粉末（１２８）を充填／緻密化することができる。粉末スプレッダ（１６０）は円筒形ローラーであるように示されているが、スプレッダは任意の適切な形状、例えば、（例えば、スキージが用いられる場合）矩形等とすることができる。この点において、粉末スプレッダ（１６０）は、その構成に応じて、適切に集めた金属粉末供給原料（１２２）体積（１２８）を造形貯留部（１５１）に回転させる、押す、こする、あるいは移動させることができる。更に、（例示されていない）別の実施形態では、ホッパーまたは同様の装置を使用して、粉末供給原料を分配面（１４０）におよび／または直接造形貯留部（１５１）に供給することができる。
【００４４】
粉末スプレッダ（１６０）が、集めた粉末体積（１２８）を造形貯留部（１５１）に分配した後、粉末スプレッダ（１６０）を造形貯留部（１５１）から離れるように、例えば中立位置、または粉末貯留部（１２１）の入口側の上流位置へ（図６ａの左へ）移動させる。次に、システム（１０１）は、接着剤供給部（１３０）およびその対応する接着剤ヘッド（１３２）を用いて、接着剤を、造形貯留部（１５１）に保持される集めた粉末体積（１２８）に選択的に供給する（例えば、噴霧する）。具体的には、接着剤供給部（１３０）は、３Ｄアルミニウム合金部品の３Ｄコンピュータモデルを有するコンピュータシステム（１９２）および制御装置（１９０）に電気的に接続している。集めた粉末体積（１２８）を造形貯留部（１５１）に供給した後、接着剤供給部（１３０）の制御装置（１９０）は、接着剤ヘッド（１３２）を適切なＸ−Ｙ方向に移動させ、コンピュータ（１９２）の３Ｄコンピュータモデルに従って粉末体積上に接着剤を噴霧する。
【００４５】
接着剤噴霧工程が終了すると、造形プラットフォーム（１５３）を下げ、粉末供給部プラットフォーム（１２３）を上げることができる。多層の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）が完成するまで、粉末スプレッダ（１６０）によって複数の集めた体積（１２８）を造形貯留部（１５１）に連続的に供給することにより、このプロセスを繰り返すことができる。必要に応じて、一回または複数回のスプレー操作の間に（図示されていない）ヒーターを使用して、接着剤を噴霧したあらゆる粉末を硬化（例えば、部分的に硬化）させることができる。そして、最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）を造形部（１１０）から取り出すことができ、（接着剤が実質的に噴霧されていない）過剰の粉末（１５２）を除去し、最終の「グリーンの」要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）だけを残すことができる。次に、最終のグリーンの要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）を炉または他の好適な加熱装置で加熱し、それにより部品を焼結させる、および／または部品から（例えば接着剤供給部からの）揮発性成分を除去する。一実施形態では、最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）は、（例えば、図１に示すように）金属粉末供給原料の均一なまたはほぼ均一な分布を含む。場合によっては、造形基材（１５５）を使用して、最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）を造形することができ、この造形基材（１５５）を最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）中に含むことができ、または造形基材を最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０）から除外することができる。造形基材（１５５）自体は、（３Ｄアルミニウム合金部品とは異なるかもしくは同じ）金属または金属製品であってもよく、または別の材料（例えば、プラスチックまたはセラミック）であってもよい。
【００４６】
上記のように、粉末スプレッダ（１６０）は、集めた金属粉末供給原料（１２２）体積（１２８）を造形貯留部（１５１）に分配面（１４０）を介して移動させることができる。別の実施形態では、造形部（１１０）の一つまたは複数の外表面が粉末供給部（１２０）と接触するように、造形部（１１０）および粉末供給部（１２０）のうちの少なくとも一方は、横方向に（例えば、Ｘ方向に）移動することができる。そして、粉末スプレッダ（１６０）は、予め設定された金属粉末供給原料（１２２）体積（１２８）を直接、そして造形貯留部（１５１）と粉末貯留部（１２１）との間にいかなる介在面がない状態で造形貯留部（１５１）に移動させることができる。
【００４７】
上記のように、粉末供給部（１２０）は、プラットフォーム（１２３）を粉末貯留部（１５１）内で上下に移動させるように（図示されていない制御システムによって）調整可能である調整装置（１２４）を備える。一実施形態では、調整装置（１２４）はねじまたは他の好適な機械的装置の形態である。別の実施形態では、調整装置（１２４）は油圧機械である。同様に、造形部の調整装置（１５４）は、機械的装置（例えば、ねじ）または油圧機械であってもよい。
【００４８】
上記のように、粉末貯留部（１２１）は、少なくともいくらかのアルミニウムが存在する金属粉末供給原料（１２２）を含む。この粉末供給原料（１２２）は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含むことができ、単一金属の粒子、複数金属の粒子、および／またはＭ−ＮＭ粒子のうちの少なくとも一つが存在する。したがって、要求に合った３Ｄアルミニウム合金製品を製造することができる。
【００４９】
一実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、１ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。別の実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、２ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。更に別の実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、３ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。別の実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、４ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。更に別の実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、５ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。別の実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、６ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。更に別の実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、７ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。別の実施形態では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、８ｘｘｘアルミニウム合金を製造する。
【００５０】
一つの方法では、粉末供給原料（１２２）は十分な量の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせを含み、分散強化アルミニウム合金を製造する。一実施形態では、分散強化アルミニウム合金は１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金の一つである。一実施形態では、分散強化合金は（例えば、アルミニウム合金製品を分散強化するのに十分な量の酸化物、しかし一般的に１０重量％以下の酸化物を含む）酸化物分散強化合金である。この点において、金属粉末供給原料（１２２）はＭ−Ｏ粒子を含むことができ、ここでＭは金属、およびＯは酸素である。好適なＭ−Ｏ粒子はＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、およびＬａ２Ｏ３等を含む。
【００５１】
図６ｂは、図６ａとほぼ同じ構成を利用するが、３Ｄアルミニウム合金製品（１５０’）を製造するために接着剤システムの代わりにレーザーシステム（１８８）（または電子ビーム）を使用する。したがって、図６ａの全ての実施形態および説明は、接着剤供給部（１３０）を除いて、図６ｂの実施形態に適用される。代わりに、レーザー（１８８）が、３Ｄアルミニウム合金部品の３Ｄコンピュータモデルを有するコンピュータシステム（１９２）と、好適な制御装置（１９０’）とに電気的に接続している。集めた粉末体積（１２８）を造形貯留部（１５１）に供給した後、レーザー（１８８）の制御装置（１９０’）は適切なＸ−Ｙ方向にレーザー（１８８）を移動させ、コンピュータ（１９２）の３Ｄコンピュータモデルに従って粉末体積の選択部分を加熱する。そうすることで、レーザー（１８８）は粉末の一部を、形成される製品の液相線温度より高い温度に加熱し、それにより溶融池を形成することができる。その後、（例えば、制御装置１９０’によって）レーザーを移動および／または電源を切り、それにより少なくとも１，０００℃／秒の冷却速度で溶融池を冷却し、それにより最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）の一部を形成することができる。一実施形態では、冷却速度は少なくとも１０，０００℃／秒である。別の実施形態では、冷却速度は少なくとも１００，０００℃／秒である。別の実施形態では、冷却速度は少なくとも１，０００，０００℃／秒である。レーザー処理プロセスが終了すると、造形プラットフォーム（１５３）を下げ、多層の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）が完成するまでこのプロセスが繰り返される。そして、上記のように、最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品を造形部（１１０）から取り除くことができ、（実質的にレーザー処理されていない）過剰な粉末（１５２’）が除去される。電子ビームがレーザー（１８８）として使用される場合、冷却速度は（本質的にまたは制御された冷却によって）少なくとも１０℃／秒であることができ、それにより最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）の一部を形成することができる。
【００５２】
一実施形態では、造形部（１１０）は、造形部（１１０）の造形貯留部（１５１）の一つまたは複数の部分、またはその中に含まれる粉末もしくはレーザー加工物を意図的に加熱することができる加熱装置（図示せず）を備える。一実施形態では、加熱装置は造形貯留部（１５１）の底部を加熱する。別の実施形態では、加熱装置は造形貯留部（１５１）の一つまたは複数の側面部を加熱する。別の実施形態では、加熱装置は造形貯留部（１５１）の底部および側面のうちの少なくとも一部を加熱する。加熱装置は、例えば、レーザー処理された３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）を冷却する間、冷却速度を制御する、および／または残留応力を緩和するのに有益であることができる。したがって、いくつかのアルミニウム合金製品について、より高い歩留まりを実現することができる。一実施形態では、制御された加熱および冷却を使用して、レーザー処理された３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）の一つまたは複数の部分内に制御された局所的熱勾配を生じさせる。制御された局所的熱勾配は、例えば、最終のレーザー処理された３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）内に要求に合ったテクスチャーを促進することができる。図６ｂのシステムは、本明細書に記載の金属粉末供給原料のいずれかを使用することができる。更に、造形基材（１５５’）を使用して、最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）を造形することができ、この造形基材（１５５’）を最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）中に含むことができ、または造形基材を最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０’）から除外することができる。造形基材（１５５’）自体は、（３Ｄアルミニウム合金部品とは異なるかもしくは同じ）金属または金属製品であってもよく、または別の材料（例えば、プラスチックもしくはセラミック）であってもよい。
【００５３】
別の方法では、ここで図６ｃを参照すると、複数の粉末供給部（１２０ａ、１２０ｂ）を使用して複数の粉末供給原料（１２２ａ、１２２ｂ）を造形貯留部（１５１）に供給して要求に合った３Ｄアルミニウム合金製品を容易に製造することができる。図６ｃの実施形態では、第一の粉末スプレッダ（１６０ａ）は、第一の粉末供給部（１２０ａ）の第一の粉末供給原料（１２２ａ）を造形貯留部（１５１）に供給することができ、第二の粉末スプレッダ（１６０ｂ）は、第二の粉末供給部（１２０ｂ）の第二の粉末供給原料（１２２ｂ）を造形貯留部（１５１）に供給することができる。要求に合った３Ｄアルミニウム合金製品を容易に製造できるように、第一および第二の粉末供給原料（１２２ａ、１２２ｂ）を任意の適切な量および任意の適切な順序で供給してもよい。一つの特定の例として、３Ｄアルミニウム合金製品の第一の層を、第一の粉末供給原料（１２２ａ）を使用して、図６ａ〜図６ｂに関して上記したように作製することができる。続いて、３Ｄアルミニウム合金製品の第二の層を、第二の粉末供給原料（１２２ｂ）を使用して、図６ａ〜図６ｂに関して上記したように作製することができる。したがって、要求に合った３Ｄアルミニウム合金製品を製造することができる。一実施形態では、第二の層は第一の層の上に重なる（例えば、図３ａに示すように、第一の部分（４００）の上に重なる第二の部分（５００）を示す）。別の実施形態では、第一および第二の層は他の材料（例えば、第三の材料の第三の層）によって分離されている。
【００５４】
別の例として、第一の粉末スプレッダ（１６０ａ）は、第一の供給原料（１２２ａ）を、造形貯留部（１５１）に特に意図的に間隙を残して部分的にだけ供給することができる。続いて、第二の粉末スプレッダ（１６０ｂ）は、第二の供給原料（１２２ｂ）を造形貯留部（１５１）に供給し、少なくとも部分的に間隙を埋めてもよい。これらの第一および第二の回転操作に対して、レーザー（１８８）を任意の好適な回数利用することができる。そして、（例えば、図３ｂに示すように）第一の部分（４００）が第二の部分（５００）に横方向に隣接するように多区域３Ｄアルミニウム合金製品を製造することができる。実際、システム（１０１”）は、必要に応じて、造形部（１１０）、粉末供給部（１２０ａ、１２０ｂ）および粉末スプレッダ（１６０ａ、１６０ｂ）を操作して、図３ａ〜図３ｆに例示する実施形態のいずれかを製造することができる。
【００５５】
第一および第二の粉末供給原料（１２２ａ、１２２ｂ）は、（例えば、速度／効率の目的で）同じ組成を有してもよいが、一般的には異なる組成を有する。一つの方法では、第一の供給原料（１２２ａ）は第一の混合組成からなり、第二の供給原料（１２２ｂ）は第一の組成とは異なる第二の混合組成からなる。第一および第二の粉末供給原料（１２２ａ、１２２ｂ）のうちの少なくとも一方は、アルミニウム合金を製造するのに十分な量のアルミニウムを含む。したがって、要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品を製造することができる。第一および第二の供給原料（１２２ａ、１２２ｂ）の任意の組み合わせを用いて、要求に合った３Ｄアルミニウム合金製品、例えば図１、図２ａ〜図２ｄ、および図３ａ〜図３ｆに例示するアルミニウム合金製品のいずれかを製造することができる。上記のように、アルミニウム合金製品は、１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のいずれでもよい。
【００５６】
上記の図６ａ〜図６ｂの方法と同様に、粉末スプレッダ（１６０ａ、１６０ｂ）は円筒形であるように示されているが、粉末スプレッダ（１６０ａ、１６０ｂ）は、任意の適切な形状、例えば矩形等であってもよい。この点において、粉末スプレッダ（１６０ａ、１６０ｂ）は、それらの構成に応じて、供給原料（１２２ａ、１２２ｂ）を造形貯留部（１５１）に回転させる、押す、こする、あるいは移動させることができる。また、場合によっては、造形基材（１５５”）を使用して、最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０”）を造形することができ、この造形基材（１５５”）を最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０”）中に含むことができ、または造形基材を最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（１５０”）から除外することができる。造形基材（１５５”）自体は、（３Ｄアルミニウム合金部品とは異なるかもしくは同じ）金属または金属製品であってもよく、または別の材料（例えば、プラスチックもしくはセラミック）であってもよい。図６ｃはレーザー（１８８）を使用するように例示されているが、図６ｃのシステムは代替的に、図６ａに関して上記したような接着剤システムを使用することができる。
【００５７】
図７は、多種の粉末供給原料（２２２）を作製するためのシステム（２０１）の概略図である。例示の実施形態では、システム（２０１）は、図６ａ〜図６ｃに関して上述したような粉末床造形部（１１０）に多種の粉末供給原料を供給するように示されているが、任意の好適な付加製造方法では、システム（２０１）を用いて多成分粉末を作製することができる。
【００５８】
図７のシステム（２０１）は、図６ａ〜図６ｃに関して上記したように、複数の粉末供給部（２２０−１、２２０−２、２２０−ｎまで）および対応する複数の粉末貯留部（２２１−１、２２１−２、２２１−ｎまで）、粉末供給原料（２２２−１、２２２−２、２２２−ｎまで）、プラットフォーム（２２３−１、２２３−２、２２３−ｎまで）、ならびに調整装置（２２４−１、２２４−２、２２４−ｎまで）を備える。同様に、造形部（２１０）は、図６ａ〜図６ｃに関して上記したように、造形貯留部（２５１）と、造形プラットフォーム（２５３）と、造形プラットフォーム（２５３）に連結する調整装置（２５４）と、を備える。
【００５９】
粉末スプレッダ（２６０）は、第一の位置（２０２ａ）と第二の位置（２０２ｂ）との間で（往復）移動することができ、第一の位置は第一の粉末供給部（２２０−１）の上流にあり、第二の位置（２０２ｂ）は最後の粉末供給部（２２０−ｎ）または造形部（２１０）のいずれかの下流にある。粉末スプレッダ（２６０）が第一の位置（２０２ａ）から第二の位置（２０２ｂ）に向かって移動するにつれて、粉末スプレッダは第一の粉末供給部（２２０−１）から適切な体積の第一の供給原料（２２２−１）を、第二の粉末供給部（２２２−２）から適切な体積の第二の供給原料（２２０−２）を、等を集め、それにより集めた体積（２２８）を作製する。第一から最後の供給原料（２２０−１〜２２０−ｎ）の体積および組成を、各回転サイクルごとに要求に合わせるおよび制御することができ、要求に合った３Ｄアルミニウム合金製品、またはその一部を容易に製造することができる。
【００６０】
例えば、第一の粉末供給部（２２０−１）は、その供給原料（２２２−１）として第一の金属粉末（例えば、単一金属の粉末）を含むことができ、そして第二の粉末供給部（２２０−２）は、その供給原料（２２２−２）として第二の金属粉末（例えば、複数金属の粉末）を含むことができる。粉末スプレッダ（１６０）が第一の粉末供給部（２２０−１）の上流から上面（２４０）に沿って第二の粉末供給源（２２０−２）の下流に移動すると、粉末スプレッダ（２６０）は、第一および第二の体積の金属粉末（２２２−１、２２２−２）を集め、それにより第二の粉末供給部（２２０−２）の下流に要求に合った粉末混合物（２２８）を作製する。粉末スプレッダ（１６０）が造形貯留部（１５１）に向かって移動すると、第一および第二の粉末を（例えば、回転させることにより、例えば任意の振動装置（２７５）によって上面（２４０）に振動を加えることにより、または他の混合機／撹拌手段によって）混合することができる。粉末スプレッダ（１６０）が第二の位置（２０２ｂ）に向かって移動するにつれて、後続の粉末供給原料（２２２−３（図示せず）〜２２２−ｎ）を利用または（例えば、粉末供給部の上部を閉じることによって）利用しないことができる。最終的に、最終粉末供給原料（２２２１＋２＋．．ｎ）を、付加製造用に、例えば粉末床造形部（２１０）で使用するために供給することができる。そして、図６ｂに関して上記したように、レーザー（１８８）を使用して、最終の要求に合った３Ｄアルミニウム合金部品（２５０）の一部を製造することができる。
【００６１】
システム（２０１）の柔軟性により、図１、図２〜図２ｄ、および図３ａ〜図３ｆ等に例示される製品のいずれかを、その場で容易に製造する。任意の好適な組成を有する任意の好適な粉末、および任意の好適な粒度分布を、システム（２０１）の供給原料（２２２−１〜２２２−ｎ）として使用することができる。例えば、均質な３Ｄアルミニウム合金製品、例えば図１に例示するものを製造するためには、一般的に各回転サイクルに対して同じ体積および同じ組成を利用することができる。多区域製品、例えば図３ａ〜図３ｆに例示するものを製造するために、粉末スプレッダ（２６０）は、必要に応じて、同じまたは異なる粉末供給部から異なる体積の供給原料を集めることができる。一例として、図３ａの積層製品を製造するために、第一の回転サイクルは、第一の粉末供給部（２２０−１）から第一の体積の供給原料（２２２−１）、および第二の粉末供給部（２２０−２）から第二の体積の供給原料（２２２−２）を集めることができる。次のサイクルのために、そして第二の異なる層を作製するために、第一の粉末供給部（２２０−１）の高さを（そのプラットフォームを介して）調節して、異なる体積の第一の供給原料（２２２−１）を供給することができる（第二の粉末供給部（２２０−２）の高さは同じままでもよく、変化してもよい）。そして、後続のサイクルで異なる体積の第一の供給原料を利用することにより、異なる粉末混合物を作製し、それにより異なる材料の層を作製する。
【００６２】
代替として、粉末スプレッダ（２６０）が適切な粉末供給部（２２０−２〜２２０−ｎ）から材料を集めるだけで所望の材料層を作製するようにシステム（２０１）を制御してもよい。例えば、粉末スプレッダ（２６０）を、該当する粉末供給部を回避するように（例えば、非線形に移動して回避するように）制御することができる。別の例として、粉末供給部（２２０−１〜２２０−ｎ）は、選択的に作動可能な蓋またはクロージャを備えることができ、その結果、システム（２０１）は、このような蓋またはクロージャを選択的に閉じることにより、任意の適切なサイクルの間、任意の該当する粉末供給部（２２０−１〜２２０−ｎ）が粉末スプレッダ（２６０）と連通することを回避できる。
【００６３】
粉末スプレッダ（２６０）を、第一の位置（２０２ａ）から第二の位置（２０２ｂ）に、またはそれらの間の任意の位置に移動するように好適な制御システムにより制御することができる。例えば、サイクルの後、粉末スプレッダ（２６０）は第一の粉末供給部（２２０−１）の下流であって、第二の粉末供給部（２２０−２）の上流である位置に戻ることができ、第一の供給原料（２２２−１）を完全に回避して、適切な体積の第二の供給原料（２２２−２）を容易に集めることができる。更に、粉末スプレッダ（１６０）を、付加製造操作のために適切な量の供給原料（２２２−１〜２２２−ｎ）を集めるのに適切なように、線形または非線形で移動させることができる。また、複数のローラーを使用して供給原料（２２２−１〜２２２−ｎ）を移動および／または混合することができる。最後に、三つ以上の粉末供給部（２２２−１〜２２２−ｎ）が図７に例示されているが、二つの粉末供給部（２２２−１〜２２２−２）も同様に有用あることができる。
【００６４】
図６ａ〜図６ｃおよび図７に記載の付加製造装置およびシステムを、任意の好適なアルミニウム系の３Ｄ製品を製造するために使用することができる。アルミニウム系製品は、主成分としてアルミニウムを含む。一実施形態では、付加製造プロセスを通して全体的に同じ粉末を使用して、アルミニウム合金製品を製造する。例えば、ここで図１を参照すると、最終の要求に合ったアルミニウム合金製品（１００）は、付加製造プロセス中、全体的に同じ金属粉末を使用することにより作製した単一区域を含んでもよい。一実施形態では、金属粉末は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子との混合物からなる。一実施形態では、金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。一実施形態では、金属粉末は単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子とからなる。一実施形態では、金属粉末は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、金属粉末は複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子とからなる。一実施形態では、金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。これらの実施形態のいずれかでは、必要に応じて金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。これらの実施形態のいずれかでは、複数の異なる種類の単一金属の粒子、複数金属の粒子、Ｍ−ＮＭ粒子、および／または非金属粒子を用いて金属粒子を作製することができる。例えば、単一金属の粒子からなる金属粉末は、複数の異なる種類の単一金属の粒子を含むことができる。別の例として、複数金属の粒子からなる金属粉末は、複数の異なる種類の複数金属の粒子を含むことができる。別の例として、単一金属の粒子および複数金属の粒子からなる金属粉末は、複数の異なる種類の単一金属の粒子および／または複数金属の粒子を含むことができる。同様の原理がＭ−ＮＭ粒子および非金属粒子にもあてはまる。
【００６５】
一つの特定の例として、ここで図２ａ〜図２ｄを参照すると、単一金属の粉末は、（１）（ａ）Ｍ−ＮＭ粒子および（ｂ）非金属粒子（例えば、ＢＮ粒子）のうちの少なくとも一つと、（２）（ａ）単一金属の粒子または（ｂ）複数金属の粒子のうちの少なくとも一つと、の混合物を含むことができる。単一の粉末混合物を使用して、大きな体積の第一の区域（２００）と小さな体積の第二の区域（３００）とを有するアルミニウム合金体を製造することができる。例えば、第一の区域（２００）は、（例えば、単一金属の粒子および／または複数金属の粒子による）アルミニウム合金区域を含むことができ、第二の区域（３００）は、（例えば、Ｍ−ＮＭ粒子および／または非金属粒子による）Ｍ−ＮＭ区域を含むことができる。製造後または製造中に、図２ｂ〜図２ｄに例示するような、第一の区域（２００）および第二の区域（３００）を含む付加製造製品を（例えば、圧延、押出し、鍛造、延伸、圧縮のうちの一つまたは複数によって）変形させることができる。最終の変形された製品は、例えば、平面滑りを制限し得る、第一の区域（２００）とＭ−ＮＭの第二の区域（３００）との間の界面によって、より高い強度を実現し得る。
【００６６】
あるいは、要求に合った最終アルミニウム合金製品は、少なくとも二つの別々に作製した異なる区域を含んでもよい。一実施形態では、異なる金属粉末床の種類を使用して、要求に合った最終３Ｄアルミニウム合金製品を製造することができる。（例えば、図６ｃおよび図７に例示するように、）例えば、第一の金属粉末床は、第一の金属粉末を含んでもよく、第二の金属粉末床は、第一の金属粉末とは異なる第二の金属粉末を含んでもよい。第一の金属粉末床を使用して、アルミニウム合金製品の第一の層または一部を作製してもよく、第二の金属粉末床を使用して、アルミニウム合金製品の第二の層または一部を作製してもよい。例えば、ここで図３ａ〜図３ｆを参照すると、第一の区域（４００）および第二の区域（５００）が存在し得る。第一の区域（４００）を作製するために、金属粉末床の第一の部分（例えば、層）は第一の金属粉末を含み得る。第二の区域（５００）を作製するために、金属粉末の第二の部分（例えば、層）は、第一の層とは異なる（組成的および／または物理的に異なる）第二の金属粉末を含み得る。追加の金属粉末および層を使用して、第三の異なる区域、第四の異なる区域等を作製することができる。したがって、付加製造プロセス中の金属粉末の全体的な組成および／または物理的性質は予め設定されてもよく、その結果、要求に合った組成および／または微細構造を有する要求にあったアルミニウム合金製品を得ることができる。
【００６７】
一態様では、第一の金属粉末は単一金属の粒子からなる。第一の金属粉末を第一の金属粉末床層に使用して、要求に合ったアルミニウム合金体の第一の区域（４００）を作製することができる。続いて、第二の金属粉末を第二の金属粉末床層として使用して（例えば、図６ｃまたは図７のように）要求に合ったアルミニウム合金体の第二の区域（５００）を作製することができる、または（例えば、図７のように）造形貯留部に供給する前に、第二の金属粉末を第一の金属粉末と混合することができる。一実施形態では、第二の金属粉末は別の種類の単一金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は、単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子と、からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。これらの実施形態のいずれかでは、第二の区域を作製するために必要に応じて第二の金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。
【００６８】
別の態様では、第一の金属粉末は複数金属の粒子からなる。第一の金属粉末を第一の金属粉末床層に使用して、要求に合ったアルミニウム合金体の第一の区域（４００）を作製することができる。続いて、第二の金属粉末を第二の金属粉末床層として使用して（例えば、図６ｃまたは図７のように）要求に合ったアルミニウム合金体の第二の区域（５００）を作製することができる、または（例えば、図７のように）造形貯留部に供給する前に、第二の金属粉末を第一の金属粉末と混合することができる。一実施形態では、第二の金属粉末は別の種類の複数金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子との混合物からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子との混合物からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は、単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子と、からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子との混合物からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。これらの実施形態のいずれかでは、第二の区域を作製するために必要に応じて第二の金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。
【００６９】
別の態様では、第一の金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。第一の金属粉末を第一の金属粉末床層に使用して、要求に合ったアルミニウム合金体の第一の区域（４００）を作製することができる。続いて、第二の金属粉末を第二の金属粉末床層として使用して（例えば、図６ｃまたは図７のように）要求に合ったアルミニウム合金体の第二の区域（５００）を作製することができる、または（例えば、図７のように）造形貯留部に供給する前に、第二の金属粉末を第一の金属粉末と混合することができる。一実施形態では、第二の金属粉末は別の種類のＭ−ＮＭ粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子とからなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は、単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子と、からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。これらの実施形態のいずれかでは、第二の区域を作製するために必要に応じて第二の金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。
【００７０】
別の態様では、第一の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子との混合物からなる。第一の金属粉末を第一の金属粉末床層に使用して、要求に合ったアルミニウム合金体の第一の区域（４００）を作製することができる。続いて、第二の金属粉末を第二の金属粉末床層として使用して（例えば、図６ｃまたは図７のように）要求に合ったアルミニウム合金体の第二の区域（５００）を作製することができる、または（例えば、図７のように）造形貯留部に供給する前に、第二の金属粉末を第一の金属粉末と混合することができる。一実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子との別の混合物からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は、単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子と、からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。これらの実施形態のいずれかでは、第二の区域を作製するために必要に応じて第二の金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。
【００７１】
別の態様では、第一の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子との混合物からなる。第一の金属粉末を第一の金属粉末床層に使用して、要求に合ったアルミニウム合金体の第一の区域（４００）を作製することができる。続いて、第二の金属粉末を第二の金属粉末床層として使用して（例えば、図６ｃまたは図７のように）要求に合ったアルミニウム合金体の第二の区域（５００）を作製することができる、または（例えば、図７のように）造形貯留部に供給する前に、第二の金属粉末を第一の金属粉末と混合することができる。一実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子との別の混合物からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子とからなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は、単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子と、からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。これらの実施形態のいずれかでは、第二の区域を作製するために必要に応じて第二の金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。
【００７２】
別の態様では、第一の金属粉末は単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子との混合物からなる。第一の金属粉末を第一の金属粉末床層に使用して、要求に合ったアルミニウム合金体の第一の区域（４００）を作製することができる。続いて、第二の金属粉末を第二の金属粉末床層として使用して（例えば、図６ｃまたは図７のように）要求に合ったアルミニウム合金体の第二の区域（５００）を作製することができる、または（例えば、図７のように）造形貯留部に供給する前に、第二の金属粉末を第一の金属粉末と混合することができる。一実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子との別の混合物からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子とからなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。これらの実施形態のいずれかでは、第二の区域を作製するために必要に応じて第二の金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。
【００７３】
別の態様では、第一の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子との混合物からなる。第一の金属粉末を第一の金属粉末床層に使用して、要求に合ったアルミニウム合金体の第一の区域（４００）を作製することができる。続いて、第二の金属粉末を第二の金属粉末床層として使用して（例えば、図６ｃまたは図７のように）要求に合ったアルミニウム合金体の第二の区域（５００）を作製することができる、または（例えば、図７のように）造形貯留部に供給する前に、第二の金属粉末を第一の金属粉末と混合することができる。一実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子との別の混合物からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子と複数金属の粒子とからなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は単一金属の粒子とＭ−ＮＭ粒子とからなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末は複数金属の粒子からなる。別の実施形態では、第二の金属粉末は、単一金属の粒子と、複数金属の粒子と、Ｍ−ＮＭ粒子と、からなる。更に別の実施形態では、第二の金属粉末はＭ−ＮＭ粒子からなる。これらの実施形態のいずれかでは、第二の区域を作製するために必要に応じて第二の金属粉末中に非金属粒子を用いてもよい。
【００７４】
したがって、図６ａ〜図６ｃおよび図７のシステムおよび装置は、様々な付加製造された３Ｄアルミニウム系製品、例えば図１、図２ａ〜図２ｄ、および図３ａ〜図３ｆ、例えば付加製造された３Ｄ金属製品の少なくとも第一の区域がアルミニウム系である場合、または第一の区域が上記に規定されている１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のうちのいずれか一つを含む場合、に例示する単一または複数区域製品のうちのいずれか、を製造するのに有用であることができる。一実施形態では、３Ｄアルミニウム系製品は、（最終３Ｄ製品の全含有量に基づき）少なくとも３５重量％Ａｌを含み、アルミニウムは主成分である。別の実施形態では、３Ｄアルミニウム系製品は、少なくとも４０重量％Ａｌを含み、アルミニウムは主成分である。別の実施形態では、３Ｄアルミニウム系製品は、少なくとも４５重量％Ａｌを含み、アルミニウムは主成分である。別の実施形態では、３Ｄアルミニウム系製品は、少なくとも４９重量％Ａｌを含み、アルミニウムは主成分である。別の実施形態では、３Ｄアルミニウム系製品は、少なくとも５０．１重量％Ａｌを含む。
【００７５】
本明細書に記載の付加製造プロセスで使用される粉末を、適切な材料の材料（例えばインゴット）を、使用される付加製造プロセスに対して適切な寸法の粉末に粉砕することにより作製することができる。
【００７６】
製造後または製造中に、（例えば、圧延、押出し、鍛造、延伸、圧縮のうちの一つまたは複数により）付加製造製品が変形することがある。最終変形製品は、例えば、アルミニウム合金製品の要求に合った区域に起因する改善された特性を実現し得る。
【００７７】
ここで図４を参照すると、付加製造製品は、任意の適切な固溶工程（２０）、加工工程（３０）および／または析出硬化工程（４０）を受けてもよい。これらの工程を行う場合、固溶工程（２０）および／または加工工程（３０）を、付加製造体の中間形成物で行なってもよく、および／または付加製造体の最終形成物で行ってもよい。これらの工程を行う場合、析出硬化工程（４０）は付加製造体の最終形成物に対して行われる。
【００７８】
引き続き図４を参照すると、この方法は、一つまたは複数の固溶工程（２０）を含むことができ、この工程では、中間製品形成物および／または最終製品形成物を、製品のソルバス温度超、ただし材料のソリダス温度未満に加熱し、それにより未固溶粒子の少なくとも一部を固溶する。固溶工程（２０）は、該当する粒子を固溶させるのに十分な時間、材料を保持することを含み得る。一実施形態では、固溶工程（２０）は均一化工程と見なすことができる。保持した後、次の加工のために材料を周囲温度に冷却してもよい。あるいは、保持した後、材料を加工工程（３０）によってすぐに熱間加工してもよい。
【００７９】
加工工程（３０）は一般的に、中間製品形成物を熱間加工することおよび／または冷間加工することを含む。熱間加工することおよび冷間加工することは、例えば材料の圧延、押出し、または鍛造を含むことができる。加工すること（３０）を、任意の固溶工程（２０）の前および／または後に行ってもよい。例えば、固溶工程（２０）の終了後、材料を周囲温度に冷却し、そして熱間加工に適切な温度に再加熱してもよい。あるいは、材料を周囲温度付近で冷間加工してもよい。いくつかの実施形態では、材料を熱間加工し、周囲温度に冷却し、そして冷間加工してもよい。更に別の実施形態では、固溶工程（２０）の保持後に熱間加工を開始してもよく、そうすれば熱間加工のために製品を再加熱する必要がなくなる。
【００８０】
加工工程（３０）は、第二相粒子の析出をもたらすことがある。これに関して、加工後の固溶工程（２０）を任意の回数、必要に応じて利用し、加工工程（３０）に起因して形成した可能性がある未固溶の第二相粒子の少なくとも一部を溶解することができる。
【００８１】
任意の適切な固溶工程（２０）および加工工程（３０）の後、最終製品形成物を析出硬化（４０）させてもよい。析出硬化（４０）は、最終製品形成物を、加工に起因して析出した少なくとも一部の粒子を固溶するのに十分な時間、該当するソルバス温度超に加熱することと、そして最終製品形成物を急冷することと、を含んでもよい。析出硬化（４０）は、析出物（例えば、強化析出物）を形成するのに十分な時間、目標温度に製品を保持することと、そして製品を周囲温度に冷却することと、それにより内部に望ましい析出物を有する最終時効製品を得ることと、を更に含んでもよい。理解されるように、析出（４０）工程の後に製品の少なくとも一部の加工（３０）を完了させてもよい。一実施形態では、最終時効製品は０．５体積％以上の望ましい析出物（例えば、強化析出物）および０．５体積％以下の粗大な第二相粒子を含む。
【００８２】
一つの方法では、電子ビーム（ＥＢ）またはプラズマアーク技術を利用して、付加製造されるアルミニウム合金体の少なくとも一部分を製造する。電子ビーム技術は、レーザー付加製造技術によって直ちに製造されるものよりも大きな部分を容易に製造することができる。例えば、ここで図５ａを参照すると、一実施形態では、方法は、直径の小さいワイヤ（２５）（例えば、直径≦２．５４ｍｍ）を、電子ビーム銃（５０）のワイヤ供給部（５５）に供給することを、更に含む。ワイヤ（２５）は、（例えば、米国特許第５，２８６，５７７号のプロセス条件に従って製造される場合）それが延伸可能な組成物であるならば、上記の組成物とすることができる、またはワイヤは、例えば、粉末コンフォーム押出しによって（例えば、米国特許第５，２８４，４２８号に従って）製造可能である。場合により、電子ビーム（７５）は、形成する物体の液相線温度超にワイヤまたは管を加熱し、その後、溶融池を急速凝固させて、堆積材料（１００）を形成する。
【００８３】
一実施形態では、ここで図５ｂを参照すると、ワイヤ（２５）は粉末入りワイヤ（ＰＣＷ）であり、ワイヤの管部分はその中に粒子、例えば上記の粒子（単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせ）のいずれかの体積を含む。一方、管自体はアルミニウムまたはアルミニウム合金（例えば、好適な１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金）からなることができる。管内の粒子体積の組成は、管のアルミニウムの量が分かるように適応させることができ、適切な最終組成を得る。
【００８４】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは１ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００８５】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは２ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００８６】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは３ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００８７】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは４ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００８８】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは５ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００８９】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは６ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００９０】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは７ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００９１】
一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、図５ｂに示すように、管内に保持される粒子は、単一金属の粒子、複数金属の粒子、金属−非金属粒子、非金属粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は単一金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は複数金属の粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は金属−非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は非金属粒子からなる。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも二つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも二つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも三つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの少なくとも三つを含む。一実施形態では、管は高純度アルミニウムまたは８ｘｘｘアルミニウム合金であり、粒子は粒子の種類のうちの少なくとも四つの異なる種類を含む。即ち、粒子は、（ａ）が単一金属の粒子であり、（ｂ）が複数金属の粒子であり、（ｃ）が金属−非金属粒子であり、および（ｄ）が非金属粒子である、（ａ）〜（ｄ）の粒子の種類のうちの全てを含む。
【００９２】
別の実施形態では、ここで図５ｃ〜図５ｄを参照すると、ワイヤ（２５ａ）は、第一の細長い外管部（６００）および少なくとも第二の細長い内管部（６１０）を有する多管ワイヤである。第一の部分（６００）は第一の材料を含み、第二の部分（６１０）は一般的に第一の材料とは異なる第二の材料を含む。ワイヤ（２５ａ）は、示すように中空コア（６２０）を含んでもよく、またはソリッドコアを含んでもよく、または図５ａ〜図５ｂに関して上記したように、コア内に粒子体積を含んでもよい。いずれにしても、コアの第一の材料、第二の材料、および任意の材料の集合組成は、コアの第一の材料、第二の材料、および任意の材料の集合組成の結果として、堆積後にアルミニウム系製品が製造されるような組成である。したがって、コアの第一の材料、第二の材料、および任意の材料は、上記に規定されているアルミニウム系であることができる。一実施形態では、コアの第一の材料、第二の材料、および／または任意の材料のうちの少なくとも一つは、アルミニウム合金、例えば上で定義された１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のうちのいずれかを含む。別の実施形態では、コアの第一の材料、第二の材料、および／または任意の材料のうちの少なくとも二つは、アルミニウム合金、例えば上で定義された１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のうちのいずれかを含む。別の実施形態では、コアの第一の材料、第二の材料、および／または任意の材料の全ては、アルミニウム合金、例えば上で定義された１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のうちのいずれかを含む。酸化物が酸化物分散強化のために最終製品に含まれる場合、Ｍ−Ｏ材料を第一および第二のワイヤならびに／またはコア材料の一方または両方に使用することができる。
【００９３】
第一の細長い外側管部分（６００）および少なくとも第二の細長い内側管部分（６１０）の厚さは、金属マトリックスのための適切な最終組成を提供するように要求に合わせることができる。更に、図５ｅ〜図５ｆに示すように、ワイヤ（２５ｂ）は、任意の数の複数の細長い管（例えば、管６００〜６１０および６３０〜６５０）を含んでもよく、適切な組成および厚さはそれぞれ適切な最終組成物をもたらす。図５ｃ〜図５ｄに関して上記したように、コア（６２０）は、図示のように中空コア（６２０）であってもよく、またはソリッドコアを含んでもよく、または図５ａ〜５ｂに関して上記したようにコア内に粒子体積を含んでもよい。
【００９４】
別の実施形態では、ここで図５ｇを参照すると、ワイヤ（２５ｃ）は、第一のファイバー（７００）、および第一のワイヤ（７００）と絡み合う少なくとも第二のファイバー（７１０）を有する、複数ファイバーのワイヤである。第一のファイバー（７００）は第一の材料を含み、第二の部分（７１０）は一般的に第一の材料とは異なる第二の材料を含む。第一の材料と第二の材料の集合組成は、堆積後に第一の材料と第二の材料の集合組成の結果としてアルミニウム系製品が製造されるような組成である。したがって、第一の材料および／または第二の材料は、上記に規定されているアルミニウム系であることができる。一実施形態では、第一の材料および第二の材料のうちの少なくとも一つはアルミニウム合金、例えば上で定義された１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のうちのいずれかを含む。一実施形態では、第一の材料および第二の材料の両方はアルミニウム合金、例えば上で定義された１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のうちのいずれかを含む。酸化物が酸化物分散強化のために最終製品に含まれる場合、Ｍ−Ｏ材料を第一および第二のワイヤの一方または両方に使用することができる。
【００９５】
本明細書に記載の新規技術の様々な実施形態を詳細に説明してきたが、当業者がこのような実施形態の改変および適合を想到することになるのは明らかである。しかしながら、このような改変および適合が本開示の技術の趣旨および範囲内であることは明白に理解されるべきである。
【図１】
2019532176.tif 000005
【図２ａ−２ｄ】
2019532176.tif 000006
【図３】
2019532176.tif 000007
【図４】
2019532176.tif 000008
【図５ａ】
2019532176.tif 000009
【図５ｂ】
2019532176.tif 000010
【図５ｃ】
2019532176.tif 000011
【図５ｄ】
2019532176.tif 000012
【図５ｅ】
2019532176.tif 000013
【図５ｆ】
2019532176.tif 000014
【図５ｇ】
2019532176.tif 000015
【図６ａ】
2019532176.tif 000016
【図６ｂ】
2019532176.tif 000017
【図６ｃ】
2019532176.tif 000018
【図７】
2019532176.tif 000019
【国際調査報告】
2019532176.tif 000020
2019532176.tif 000021