(57)【要約】【課題】従来のインベストメント鋳型製造方法の欠点を克服すること。【解決手段】インベストメント鋳型スラリのカーテン装置は、スラリ流体のスラリカーテンを含み、当該スラリカーテンは、長さと厚さとを有しており、長さの方が厚さよりも実質的に大きい。当該装置は、スラリ流体を投与してスラリカーテンを形成するように構成された出口部を含む。インベストメント鋳型スラリのカーテン装置は、インベストメント鋳型スラリの被覆装置を含み、そのように説明され得て、それは、スラリ流体の流れを受容するように構成された導管と、当該導管に動作可能に結合された出口部と、を含んでいる。当該出口部は、スラリの流れを、スラリのカーテンとして投与するように構成されている。【選択図】図１
2019111585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インベストメント鋳型スラリのカーテン装置であって、
スラリ流体のスラリカーテンと、
出口部と
を備え、
前記スラリカーテンは、長さと厚さとを有しており、
前記長さは、前記厚さよりも実質的に大きく、
前記出口部は、前記スラリ流体を投与して前記スラリカーテンを形成するように構成されている
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記スラリカーテンは、平坦面を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スラリカーテンは、曲面を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記長さは、前記厚さの約５倍から約１０００倍である
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記長さは、前記厚さの約２０倍から約５００倍である
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記スラリカーテンは、複数のスラリカーテンを含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記スラリカーテンの前記厚さは、一定である
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記スラリカーテンの前記厚さは、前記長さに沿って変化する
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記出口部は、調整可能な出口形状を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記出口形状は、前記スラリカーテンが投与されている間、調整可能である
ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
インベストメント鋳型スラリの被覆装置であって、
スラリ流体の流れを受容するように構成された導管と、
前記導管に動作可能に結合された出口部と、
を備え、
前記出口部は、前記スラリ流体の流れを、スラリのカーテンとして投与するように構成されている
ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記出口部は、重力スラリカーテンとして前記スラリカーテンを投与するように構成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記出口部は、圧縮スラリカーテンとして前記スラリカーテンを投与するように構成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記導管は、複数の導管を有しており、
前記出口部は、前記複数の導管に対応する複数の出口部を有しており、前記スラリ流体の対応する複数の流れを受容して当該スラリ流体の流れを対応する複数のスラリのカーテンとして投与するように構成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記出口部は、長さと幅とを有する細長開口を有しており、
前記長さは、前記幅よりも実質的に大きく、前記出口部を通る前記スラリ流体の流れが前記スラリカーテンを提供する
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記出口部は、出口開口を有しており、
前記導管は、可動であり、
前記出口開口を通る前記スラリ流体の流れと前記導管の移動とが前記スラリカーテンを提供する
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
インベストメント鋳型スラリの被覆マニホルド装置であって、
スラリ流体の流れを受容するように構成されたスラリチャンバを有するスラリマニホルドと、
前記スラリマニホルド上に配置された入口導管と、
出口部と、
を備え、
前記入口導管は、前記スラリチャンバ内に開口する入口部を有しており、前記スラリ流体の流れを前記スラリチャンバ内へ提供するように構成されており、
前記出口部は、スラリのカーテンを投与するように構成されている
ことを特徴とする装置。
【請求項１８】
インベストメント鋳型製造装置であって、
コンベヤと、
スラリ被覆ステーションと、
化粧被覆ステーションと、
乾燥ステーションと、
を備え、
前記コンベヤは、複数ステーション間でインベストメント鋳型パターンアセンブリを搬送するように構成されており、
前記鋳型パターンアセンブリは、長手方向軸と、軸方向に延びる中心スプルーと、当該中心スプルーから少なくとも１つのパターンまで径方向外側に延びる少なくとも１つのゲートと、を有しており、
前記鋳型パターンアセンブリは、一時的な（除去可能な）材料を有しており、
前記軸方向に延びる中心スプルーは、マンドレル上に配置されており、
前記マンドレルと前記鋳型パターンアセンブリは、回転可能に、前記コンベヤ上で略水平に配置されており、
前記スラリ被覆ステーションは、水溶性スラリを有するスラリカーテンを含んでおり、  前記コンベヤは、湿ったスラリ被覆層を提供するべく、前記スラリカーテンの下方に前記鋳型パターンアセンブリを位置決めして回転するように構成されており、
前記化粧被覆ステーションは、耐火材料を有する複数の分散された乾燥化粧粒子を含んでおり、
前記コンベヤは、前記湿ったスラリ被覆層上に乾燥した化粧粒子層を配置するべく、前記分散乾燥化粧粒子内に前記鋳型パターンアセンブリを位置決めして回転するように構成されており、
前記コンベヤは、前記スラリ被覆ステーションまたは前記化粧被覆ステーションから前記乾燥ステーションまで前記鋳型パターンアセンブリを搬送して、当該乾燥ステーション内で当該鋳型パターンアセンブリを位置決めして回転するように構成されており、
前記乾燥ステーションは、前記スラリ被覆層を乾燥して乾燥スラリ被覆層を提供するように構成されている
ことを特徴とする装置。
【請求項１９】
耐火シェル型の製造方法であって、
長手方向軸と、軸方向に延びる中心スプルーと、当該中心スプルーから少なくとも１つのパターンまで径方向外側に延びる少なくとも１つのゲートと、を有するインベストメント鋳型パターンアセンブリであって、前記インベストメント鋳型パターンアセンブリは除去可能な材料を有しており、前記軸方向に延びる中心スプルーは軸方向に延びる回転可能なマンドレル上に配置されており、前記回転可能なマンドレルと前記中心スプルーとは略水平に配置されている、というインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程と、
前記マンドレルと前記インベストメント鋳型パターンアセンブリとを、液体、バインダ、及び、第１耐火粒子、を含む第１スラリの第１スラリカーテンの下方で回転させて、当該インベストメント鋳型パターンアセンブリの外面上に第１耐火粒子の湿った被覆層を提供して、湿ったスラリ被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程と、
前記湿ったスラリ被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを前記スラリカーテンから取り出す工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２０】
耐火シェル型の製造方法であって、
（ａ）長手方向軸と、軸方向に延びる中心スプルーと、当該中心スプルーから少なくとも１つのパターンまで径方向外側に延びる少なくとも１つのゲートと、を有するインベストメント鋳型パターンアセンブリであって、前記インベストメント鋳型パターンアセンブリは除去可能な材料を有しており、前記軸方向に延びる中心スプルーは軸方向に延びる回転可能なマンドレル上に配置されており、前記回転可能なマンドレルと前記中心スプルーとは略水平に配置されている、というインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程と、
（ｂ）前記マンドレルと前記インベストメント鋳型パターンアセンブリとを、液体、バインダ、及び、耐火粒子、を含むスラリのスラリカーテンの下方で回転させて、当該インベストメント鋳型パターンアセンブリの外面上に耐火粒子の湿った被覆層を提供して、湿ったスラリ被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程と、
（ｃ）前記耐火粒子の湿った被覆層に、選択的に乾燥耐火化粧粒子の層を適用して、湿った化粧被覆インベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程と、
（ｄ）前記湿った化粧被覆インベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥して前記液体を除去して、耐火化粧粒子と耐火粒子を有する乾燥層を含む乾燥化粧被覆インベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程と、
（ｅ）工程（ｂ）乃至工程（ｄ）を複数回繰り返して、耐火化粧粒子と耐火粒子を有する複数の乾燥層を含む耐火シェル型を提供する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年１０月１３日出願の米国出願第６２／２４０，７２７の優先権を主張するものである。当該出願の全体の内容は、この参照によって、本明細書に組み込まれる（incorporated by reference）。
【０００２】
本発明は、インベストメント鋳型スラリのカーテン装置に関しており、一実施形態では、インベストメント鋳型スラリの被覆装置として説明され得る。
【背景技術】
【０００３】
インベストメント鋳造産業は、好適なインベストメント鋳型の利用を必要とする。好適には、インベストメント鋳型は、所望の鋳造部品の最終的な特徴及び寸法を、可能な限り正確に反映し、それによって所望の要素または部品を達成するための付加的な加工ないし仕上げ作業の必要性を回避する。これらのインベストメント鋳型は、特には対重力のインベストメント鋳型であり、鋳造される物品のパターンアセンブリを利用する。それらは、一時的（ｆｕｇｉｔｉｖｅ）あるいは取り外し可能な（ｒｅｍｏｖａｂｌｅ）材料から形成される。それらパターンアセンブリは、耐火シェルを形成するべく、耐火粒子材料で投入（ｉｎｖｅｓｔ）される。
【０００４】
インベストメント鋳造のパターンアセンブリ、特には対重力のインベストメント鋳造に用いられるパターンアセンブリは、一般に、スプルー軸に沿って延びる中央スプルーパターンに、形成されるべき１または複数の物品の１または２以上の型パターンを取り付けることによって、形成されている。型パターンは、一般に、径方向に延びるゲートパターンまたは複数のゲートパターンによって、中央スプルーに接続される。パターンアセンブリが耐火シェルで被覆されると、一時的な材料が取り除かれて、耐火型アセンブリを規定するようになる。それは、中央スプルーと、複数の径方向に延びるゲートと、関連する型キャビティと、を備える。型キャビティは、溶融材料を当該型キャビティ内に供給する目的のための耐火型の内部の通路ないし導管を規定する。そこで、溶融材料は、所望の鋳造品を形成するべく、凝固される。
【０００５】
一般に、耐火型は、スプルーパターンが略鉛直方向に向くようにパターンアセンブリを方向付けて、一時的な材料のパターンアセンブリを耐火スラリ材料のスラリバス内に浸すことで、製造される。耐火スラリ材料は、液体と、バインダと、耐火粒子と、を含むものである。パターンアセンブリは、その後、スラリバスから取り出されて、パターンアセンブリの外面上に湿ったスラリ被覆が生成される。湿ったスラリ被覆は、その後、例えば当該湿った被覆層を化粧粒子の流動床内に浸すことによって、耐火化粧粒子の層で被覆され得て、その後、スラリ及び耐火化粧粒子から耐火粒子の乾燥層をもたらすべく乾燥される。この処理は、一般に、耐火粒子及び耐火化粧粒子の複数の乾燥層を形成するために、繰り返される。一時的な材料は、その後、耐火シェルから取り除かれて、耐火インベストメント鋳型アセンブリが形成される。これらの耐火鋳型アセンブリは、その後、当該一時的な材料のパターンアセンブリによって規定される形状を有する様々な溶融金属及び溶融合金のインベストメント鋳造に用いられる。当該方法は有用で、過去において幅広く利用されているが、時間のかかるバッチ処理法である。従来の浸漬工程、化粧工程及び乾燥工程は、一般に異なる部屋または場所に置かれた異なる装置を用いて、バッチプロセスとして非連続的に実施される。それら装置とは、スラリバス、化粧粒子研磨機、乾燥室または乾燥オーブン、を含む。当該方法は、パターンアセンブリの幅広い取扱いを要求する。それは、各工程の実施のための各バッチステーションへの搬送と、耐火型を規定するのに十分な耐火粒子及び耐火化粧粒子の複数の層をもたらすべく必要とされる各工程の反復と、を含む。当該方法は、前述の装置を用いて耐火型アセンブリを製造するのに、最短でも数日から１週間以上を要する。
【０００６】
従来のインベストメント鋳型製造方法の欠点を克服するべく、インベストメント鋳造のための耐火型の製造の改良された装置及び方法が、大いに所望されている。特に、耐火型アセンブリを製造するのに必要とされる時間を短縮する方法及び装置が、大いに所望されている。
【０００７】
例示的な一実施形態では、インベストメント鋳型スラリのカーテン装置が開示される。当該スラリのカーテン装置は、スラリ流体のスラリカーテンを含み、当該スラリカーテンは、長さと厚さとを有しており、長さの方が厚さよりも実質的に大きい。当該装置は、スラリ流体を投与してスラリカーテンを形成するように構成された出口部を含む。
【０００８】
別の例示的な実施形態では、インベストメント鋳型スラリのカーテン装置は、インベストメント鋳型スラリの被覆装置を含み、そのように説明され得る。インベストメント鋳型スラリの被覆装置は、スラリ流体の流れを受容するように構成された導管と、当該導管に動作可能に結合された出口部と、を含んでいる。当該出口部は、スラリの流れを、スラリのカーテンとして提供するように構成されている。
【０００９】
本発明の前述の特徴及び利点、更には他の特徴及び利点が、添付の図面を参照する時、以下の詳細な説明から明らかとなる。
【００１０】
他の特徴、利点及び詳細は、単に例示的なものとして、以下の実施形態の詳細な説明において示されている。当該詳細な説明は、図面を参酌する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示によるスラリカーテン装置１０の一実施形態の断面図である。
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、Ａ−Ａ断面による、図１の実施形態の断面図である。
【００１３】
【図２】図２は、本開示によるスラリカーテン装置１０の別の実施形態の断面図である。
【００１４】
【図３】図３は、本開示によるスラリカーテン装置１０の別の実施形態の底面図である。
【００１５】
【図４】図４は、スラリカーテンの部分断面を示す、本開示によるスラリカーテン装置１０の更に別の実施形態の底面図である。
【００１６】
【図５】図５は、スラリカーテンの部分断面を示す、本開示によるスラリカーテン装置１０の更に別の実施形態の底面図である。
【００１７】
【図６】図６は、スラリカーテンの部分断面を示す、本開示によるスラリカーテン装置１０の更に別の実施形態の底面図である。
【００１８】
【図７】図７は、本開示によるスラリ被覆装置１００とスラリカーテンの一実施形態の概略図である。
【００１９】
【図８】図８は、図７の実施形態の底面図である。
【００２０】
【図８Ｂ】図８Ｂは、Ｂ−Ｂ断面による、図８の実施形態の断面図である。
【００２１】
【図９】図９は、本開示によるスラリ被覆装置１００とスラリカーテンの別の実施形態の底面図である。
【００２２】
【図１０】図１０は、図９の実施形態の正面図である。
【００２３】
【図１１】図１１は、本開示による複数の導管を有するスラリ被覆装置１００とスラリカーテンの別の実施形態の正面図である。
【００２４】
【図１２】図１２は、スラリ被覆装置１００と取り外し可能な型パターンアセンブリの回りに周方向に間隔を空けた導管３０との一実施形態の概略図である。
【００２５】
【図１３Ａ】図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、本開示によるスラリ被覆装置１００と端部ノズル４６を有する導管３０との一実施形態の平面図、正面図及び側面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、本開示によるスラリ被覆装置１００と端部ノズル４６を有する導管３０との一実施形態の平面図、正面図及び側面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、本開示によるスラリ被覆装置１００と端部ノズル４６を有する導管３０との一実施形態の平面図、正面図及び側面図である。
【００２６】
【図１４Ａ】図１４Ａ及び図１４Ｂは、本開示によるスラリ被覆装置１００と端部ノズル４６を有する導管３０との一実施形態の正面図及び底面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａ及び図１４Ｂは、本開示によるスラリ被覆装置１００と端部ノズル４６を有する導管３０との一実施形態の正面図及び底面図である。
【００２７】
【図１５】図１５は、本開示による、挿入部６８を有する導管３０の長さに沿ったスラリ被覆装置１００の別の実施形態の断面図である。
【００２８】
【図１６】図１６は、本開示による、スラリ被覆装置１００とチャンバ６９を有する導管３０との別の実施形態の横断面図である。
【００２９】
【図１７Ａ】図１７Ａ乃至図１７Ｃは、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００の一実施形態の、平面図、側面図及びＣ−Ｃ断面による断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａ乃至図１７Ｃは、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００の一実施形態の、平面図、側面図及びＣ−Ｃ断面による断面図である。
【図１７Ｃ】図１７Ａ乃至図１７Ｃは、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００の一実施形態の、平面図、側面図及びＣ−Ｃ断面による断面図である。
【００３０】
【図１８Ａ】図１８Ａ及び図１８Ｂは、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００の別の実施形態の平面図及び側面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａ及び図１８Ｂは、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００の別の実施形態の平面図及び側面図である。
【００３１】
【図１９】図１９は、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００と側方開口２２２の別の実施形態の部分断面図である。
【００３２】
【図２０】図２０は、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００と上方開口２１６の別の実施形態の部分断面図である。
【００３３】
【図２１】図２１は、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００と並列接続マニホルドの別の実施形態の平面図である。
【００３４】
【図２２】図２２は、本開示によるスラリ被覆マニホルド装置２００と直列接続マニホルドの別の実施形態の平面図である。
【００３５】
【図２３】図２３は、本開示によるインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の一実施形態の概略断面図である。
【００３６】
【図２４】図２４は、本開示によるインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の一実施形態の概略断面図である。
【００３７】
【図２５】図２５は、本開示によるインベストメント鋳型製造装置３００の一実施形態の斜視図である。
【００３８】
【図２５Ｄ】図２５Ｄは、図２５の領域Ｄの拡大図である。
【００３９】
【図２６】図２６は、内部に被覆層が形成され集積されたシェル型の一実施形態の断面図である。
【００４０】
【図２７】図２７は、本開示によるマンドレルの一実施形態の斜視図である。
【００４１】
【図２８】図２８は、本開示によるマンドレル支持部材の一実施形態の斜視図である。
【００４２】
【図２９】図２９は、本開示によるスラリ被覆ステーションの一実施形態の斜視図である。
【００４３】
【図３０】図３０は、本開示による化粧被覆ステーションの一実施形態の斜視図である。
【００４４】
【図３１】図３１は、本開示によるインベストメント鋳型製造装置３００の一実施形態の概略図である。
【００４５】
【図３２】図３２は、本開示による代替的なインベストメント鋳型製造装置３００’の一実施形態の概略図である。
【００４６】
【図３３Ａ】図３３Ａ及び図３３Ｂは、本開示による、化粧被覆ステーションを含むワークステーションで利用されるコンベヤの実施形態の概略図である。
【図３３Ｂ】図３３Ａ及び図３３Ｂは、本開示による、化粧被覆ステーションを含むワークステーションで利用されるコンベヤの実施形態の概略図である。
【００４７】
【図３４Ａ】図３４Ａ及び図３４Ｂは、本開示による化粧被覆ステーションの実施形態の概略図である。
【図３４Ｂ】図３４Ａ及び図３４Ｂは、本開示による化粧被覆ステーションの実施形態の概略図である。
【００４８】
【図３５】図３５は、本開示による耐火型製造方法のフローチャートである。
【００４９】
【図３６】図３６は、本開示によるスラリ被覆ステーション３２０とスラリマニホルド２１０の一実施形態の斜視図である。
【００５０】
【図３７】図３７は、本開示による化粧被覆ステーション３３０とスラリマニホルドの一実施形態の概略図である。
【００５１】
【図３８】図３８は、本開示による乾燥ステーション３４０と乾燥ジェットの一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１乃至図３８を含む図面を参照して、耐火インベストメント鋳型アセンブリを製造する方法及び装置が説明される。これらの装置は、図１、図１Ａ及び図２に示されるように、インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０を含む。一実施形態では、インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０は、例えば図７乃至図１６に示されるように、インベストメント鋳型スラリ被覆装置１００内に含まれている。別の実施形態では、インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０は、図１７Ａ乃至図２２に示されるように、インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００内に含まれている。これら実施形態におけるインベストメント鋳型スラリカーテン装置１０は、大変有利である。なぜなら、それは、新しい態様で耐火粒子の湿ったスラリ被覆を一時的なパターンアセンブリ上に適用（塗布）することを可能にするからである。その新しい態様は、前述のような従来のスラリバスを用いた浸漬工程とは全く異なる。インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０は、特に、ここで説明される複数の理由で有利であり、特に、耐火インベストメント鋳型アセンブリの連続的な製造を提供する装置またはシステムに容易に一体化され得るという点でも有利である。
【００５３】
これらの装置は、また、図２５乃至図３４Ｂに示されるように、耐火インベストメント鋳型アセンブリを製造するために必要な他の装置と一体化された、インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０を含む、インベストメント鋳型製造装置３００を含む。これら装置の一体化は、有利なことに、連続的ないし準連続的な耐火インベストメント鋳型アセンブリの製造を可能にする装置またはシステムを提供する。これは、当該アセンブリを製造するのに必要とされる製造時間と関連する製造コストとを顕著に低減し、製造されるアセンブリの品質及び再現性を改善する。当業者に容易に理解されるように、耐火型アセンブリの製造に必要とされるコスト及びサイクルタイムを低減する能力は、直接的に、型のコストと最終的な鋳造の増大されるスループットとの両方に関して、これらの型を用いてなされるインベストメント鋳造のコストを低減する。
【００５４】
インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０及びインベストメント鋳型製造装置３００は、図３５に示されるように、耐火シェル型アセンブリの製造方法４００を可能にし、それを実践するために利用され得る。装置１０、１００、２００、３００は、被覆プロセス中、及び、例えば軸方向に延びるスラリカーテンのようなスラリカーテンの導入中において、回転可能及び／または略水平向きのパターンアセンブリの長手方向軸ないしスプルー軸を提供して、浸漬被覆ではないスラリ被覆を適用する。回転可能及び／または略水平向きのパターンアセンブリをスラリカーテンと共に利用することは、様々なコンベヤ装置８０及び工場自動化装置の利用を可能にし、耐火シェル型アセンブリ６００の製造方法４００の連続実施ないし準連続実施ないし部分連続実施を可能にする。連続的な方法４００は、大変有利である。なぜなら、それは、耐火シェル型アセンブリ６００を製造するために必要とされる時間と関連するアセンブリのコストとを顕著に低減するからである。当該方法４００は、また、有利なことに、耐火シェル型アセンブリプロセスの様々な工程中及び工程間において、回転可能な水平向きでの被覆されたパターンアセンブリの取り扱い及び貯蔵の新しい方法を提供する。例えば、スラリ被覆の適用後、湿った被覆パターンアセンブリは、所定の回転速度で回転され続けてよい。当該速度は、一定速度であってもよいし、可変速度であってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。それらは、方法４００の次の工程に移動して、結果としての被覆の均一性を保証する。水平向き姿勢は、方法４００の工程を進行する際またはその後、あらゆる態様の積み重ね及び貯蔵の装置ないし装備において、被覆パターンアセンブリの柔軟な積み重ね及び貯蔵を可能にする。それは、コンベヤ装置またはシステム内に容易に一体化され得る、鉛直向きのラック、水平向きのラック、蛇行したまたは他の回り道のコンベヤ、水平または鉛直のカルーセル、を含むが、それらに限定はされない。本発明及び関連する利点の幾つかが大まかに説明されたが、詳細な説明が以下に続く。
【００５５】
インベストメント鋳型スラリカーテン装置
図１及び図１Ａを参照して、インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０は、スラリ流体１４のスラリカーテン１２を含んでいる。インベストメントシェル型は、パターンアセンブリまたはパターンクラスタに、一連のセラミック被覆を適用することで、製造される。各被覆は、被覆層１６を含み得る。被覆層１６は、スラリ流体１４を介してスラリカーテン１２を適用することで形成され得る。
スラリ流体１４は、耐火粒子の湿った被覆層１６を一時的ないし除去可能な型パターンアセンブリ１８上に提供するのに好適な耐火スラリ流体を含む。耐火スラリ流体１４は、被覆を製造するための任意の好適な構成成分を含み得る。一実施形態では、耐火スラリ流体１４は、複数の耐火粒子と、バインダと、スラリを作るための液体または流体と、を含む。他の実施形態では、スラリ流体１４は、例えば耐火粒子の湿り気程度、一時的なパターンアセンブリの湿り気程度、気体または発泡体の包含程度、といったようなスラリの特性を制御するべく、少なくとも１つの添加剤または複数の添加剤を含み得る。耐火型を形成する上で好適な細かく分割された耐火粒子は、それらが他のスラリ成分と不所望の反応を有しない限り、任意のものが採用され得る。
他のスラリ成分とは、ジルコニア、溶融ジルコニア、アルミナ、溶融アルミナ、ムライト、溶融ムライト、イットリア、シリカ、溶融シリカ、アルミノシリケート、カオリン粘度、焼成カオリン粘度、雲母、カーボン、及び、それらの組み合わせ、を含む。
耐火粒子は、任意の好適な粒子径、及び／または、任意の好適な粒子形態またはモルホロジーを含み得る。それは、球形、等軸性、針状、角度付（ａｎｇｕｌａｒ）、繊維状、フレーク状、粒状（例えば標準的なメッシュサイズを用いて測定可能な等形状粒子または不等形状粒子）、樹枝状、細長状、血小板状、または、中空粒子状（例えば中空球）、を含む。
粒子は、約１〜約２０、より好適には約１〜約５、のアスペクト比（最小寸法に対する最大寸法の比）を有し得る。
粒子サイズは、スラリ被覆層内での耐火粒子の含有密度を変えるべく、平均粒子径のユニモーダル（単峰性）分布、バイモーダル（二峰性）分布またはマルチモーダル（複数峰性）分布を含み得る。一実施形態では、例示的な粒子径は、１００メッシュ未満であって６００メッシュより大きい。
例えばエチルシリケートやコロイダルシリカ溶液のような、様々なバインダ溶液を含む任意の好適なバインダ材料が利用され得る。任意の好適なキャリヤ用の液体ないし流体が採用され得る。それは、水または様々な水溶液を含む。例えば、スラリ流体１４は、水溶性のスラリ流体である。様々なスラリ添加剤も、スラリ特性を制御するために採用され得る。それは、有機フィルム形成要素、湿潤剤、界面活性剤、泡消し剤、を含む。
【００５６】
スラリ流体１４は、パターンまたは被覆前のスラリ被覆の湿潤を促す湿潤剤を含み得る。アルキル硫酸ナトリウム、アルキルアリールスルホン酸ナトリウム、オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、のような湿潤剤が、利用され得る。幾つかの特徴において、泡消し剤が、泡形成を抑制して空気泡の漏洩を許容するべく、含まれ得る。泡消し剤は、水溶性のシリコン乳剤や、ｎオクチルアルコールのような液体脂肪アルコールを含み得る。アルミン酸塩、珪酸塩及び酸化物のような耐火コバルト化合物である核形成剤や粒子微細化剤も、スラリ流体１４に添加され得る。
【００５７】
スラリ流体１４は、一時的なパターンアセンブリ１８上にスラリ被覆層１６を形成するのに好適な任意の粘度を有し得る。スラリ流体１４は、凝集物を破壊して空気含有を除去するべく攪拌を利用することで、バインダ液体に耐火力を付加することによって準備され得る。攪拌は、スラリ流体１４の使用前に、粘度がその最終レベルに低下するまで、継続される。攪拌は、粉末が懸濁状態から脱することを防止するべく、製造中においても継続され得る。バッフルまたはプロペラミキサを有する回転タンクが、攪拌のために想定され得る。
【００５８】
一実施形態において、粘度は、ザーンカップＮｏ．４の室温範囲で７〜３５秒、より好適には１０〜３２秒、の範囲を含み得る。一実施形態において、スラリ流体１４は、流体内の流体成分の懸濁液を含む。別の実施形態では、所定の安定性ないし貯蔵寿命を提供するべく、安定的な懸濁液を含む。一実施形態では、懸濁液は、安定性のあるコロイド懸濁液を有する。好適なスラリ流体１４は、例えば米国特許第２，９４８，９３５（Ｃａｒｔｅｒ）、第３，８６０，４７６（Ｍｏｏｒｅ）、第３，８７８，０３４（Ｂｅｙｅｒ）及び第５，０６９，２７１（ｃｈａｎｄｌｅｙ）に記載されたような従来のスラリ流体を含み得る。これら出願の全体の内容は、当該参照によって、本明細書に組み込まれる（incorporated by reference）。
【００５９】
一般に、２以上のスラリ流体１４が、耐火型アセンブリを製造するために用いられる。異なるスラリ流体１４から堆積される被覆は、耐火型アセンブリの所望の特性を得るべく、所定の順序で順序付けられる。当該特性は、型の内面の表面仕上げ、型強度、熱伝達特性、気体透過性（気体透過性または気体不透過性）、等を含み、以下に更に説明される。
【００６０】
ここで用いられるように、スラリカーテン１２という用語は、カーテンの形態に好適に成形ないし形成されたスラリ流２２を示すべく、用いられている。ここで用いられるように、カーテンという用語は、カーテン、滝またはシャワーの形態の形状、波状の形状、または、スラリ流２２をその厚さまたは幅よりも実質的に大きい長さを有するような形態に形成する類似の形状、を含む。スラリカーテン１２及びスラリ流２２は、連続的な形状または非連続的な形状を規定し得る。それは、所望の湿った被覆層１６を当該表面２４上に提供するように構成される一時的または除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面２４の形状を規定する、一連のスラリ流２２または一パターンのスラリ流２２を含む。一実施形態では、スラリカーテン１２は、連続的な湿った被覆層１６を、一時的な型パターンアセンブリ１８が当該カーテン下方で回転される時に表面２４の全てまたは略全てに提供するような形状及びサイズを有する。他の実施形態では、スラリカーテン１２は、連続的な湿った被覆層１６を、一時的な型パターンアセンブリ１８が当該カーテン下方で回転される時に表面２４の所定の一部に提供するような形状及びサイズを有する。様々な実施形態において、スラリカーテン１２とスラリ流２２は、湿った被覆層１６を、一時的な型パターンアセンブリ１８が当該カーテン下方で回転される時に表面２４の全てまたは任意の一部に提供するための柔軟性を有するように構成され得る。
【００６１】
一実施形態において、スラリカーテン１２は、図１及び図１Ａに示されるように、長さ（ｌ）と厚さ（ｔ）とを有しており、長さの方が厚さよりも実質的に大きい。スラリカーテン１２は、パターンアセンブリの軸方向全長すなわち高さの全てまたは一部を覆うように構成されるように、スラリ流を成形するように構成されている。それは、概ね、スプルーパターンの長さないし高さである。インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０は、出口部２０をも含んでいる。出口部２０は、スラリ流体１４とスラリ流２２とを投与して、スラリカーテン１２を形成するように構成されており、スラリカーテンを所定の形状に成形する工程を含んでいる。出口部２０は、スラリ流体１４のスラリ流２２をカーテンの形状に案内するのに好適な、任意の好適な形状ないし構成を有し得る。一実施形態では、出口部２０は、スラリ流体１４のスラリ流２２を受容し、集積し、または案内するための、マニホルド、導管、タンク、または、同様の装置における、囲まれたオリフィス２１（図１及び図１Ａ）あるいは複数の囲まれたオリフィスを有し得る。それは、ここで説明されるように、スラリカーテン１２の形状にスラリ流体１４のスラリ流２２を案内するのに好適なオリフィス形状を有している。別の実施形態では、出口部２０は、スラリ流体１４のスラリ流２２を受容し、集積し、または案内するための、マニホルド、導管、タンク、または、同様の装置における、縁部２３（図２）または複数の縁部を有し得る。それは、ここで説明されるように、当該縁部を乗り越えてスラリカーテン１２状にスラリ流体１４のスラリ流２２を案内するのに好適な縁部形状を有している。
【００６２】
一実施形態では、出口部２０は、出口形状２０’を有しており、当該出口形状は、当該出口部２０’によって生成されるスラリカーテン１２の形状が調整可能ないし変更可能であるように、調整可能ないし変更可能である。それは、例えば、ネジ式締結具２７を用いて緩められ得る／固定され得る可動プレート２５ないしシャッタ（図３）を利用してなされる。ある特徴では、出口形状２０’は、スラリカーテン１２が投与されている間に、調整可能であり得る。例えば、出口部２０は、長さに沿ってスラリカーテン厚さのある範囲を提供するように調整可能であり得るし、長さ自体、ある範囲の長さを提供するように調整可能であり得るし、出口部２０は、スラリカーテン１２の厚さと長さの両方が調整可能であり得るように、調整可能であり得る。一実施形態では、例えば出口部２０の形状の設定時に、あるいは、スラリ流体１４及びスラリ流２２が出口部２０を流れている間に、出口部２０の形状が手動で調整され得る。別の実施形態では、例えば出口部２０の形状の設定時に、あるいは、スラリ流体１４が出口部２０を流れている間に、出口部２０が電子コントローラや電子機械アクチュエータを用いて自動的に調整され得る。
【００６３】
一実施形態では、出口部２０は、スラリカーテン１２が平坦面を有するように、スラリ流体１４の流れを提供する出口形状を有する（図１、図１Ａ及び図２）。別の実施形態では、出口部２０は、スラリカーテン１２が曲面を有するように、スラリ流体１４の流れを提供する出口形状を有する（図１、図１Ａ及び図２）。スラリカーテン１２は、パターンアセンブリの様々な形状に倣うべく、平坦面ないし曲面（図４）のような単一形状を有し得るし、複数の平坦面部分ないし曲面部分が組み合わされ得る（図４）。出口部２０は、１つのスラリカーテン１２または複数のスラリカーテン１２を共に規定し得る複数の出口部２０を有し得る。
【００６４】
スラリカーテン１２は、図１及び図１Ａに示されるように、長さ（ｌ）と厚さ（ｔ）とを有しており、長さの方が厚さよりも実質的に大きい。この点に関して、実質的に大きいという意味は、それよりも大きいことを含み、一実施形態では、５倍以上大きいと規定され得る。別の実施形態では、スラリカーテン１２の長さは、厚さの約５〜約１０００倍であるし、また別の実施形態では、スラリカーテン１２の長さは、厚さの約２０〜約５００倍である。スラリカーテン１２は、任意の好適な厚さを有し得て、一実施形態では約０．０４０インチより大きいし、別の実施形態では、約０．０４０インチ〜約０．５０インチの範囲であり得るし、より好適には、約０．０４０インチ〜約０．１０インチであり得る。一実施形態では、スラリカーテン１２の厚さは、当該カーテンの長さに沿って一定である。一実施形態では、スラリカーテン１２の厚さは、当該カーテンの長さに沿って変化する（図６）。ある特徴では、スラリカーテン１２の厚さは、当該スラリカーテン１２の長さに沿った平面及び／または曲面内で一定であり得る。別の特徴では、スラリカーテン１２の厚さは、パターンアセンブリ１８の様々な形状に倣うべく、当該スラリカーテン１２の長さに沿った平面及び／または曲面部分内で可変に調整され得る。
【００６５】
一実施形態では、スラリカーテン１２は、パターンアセンブリ１８の全長、あるいはパターンアセンブリ１８の所定の一部のみ、を覆うように構成された単一のスラリカーテン１２（図１、図１Ａ及び図２）を有する。別の実施形態では、スラリカーテン１２は、共にパターンアセンブリ１８の全長、あるいはパターンアセンブリ１８の所定の一部のみ、を覆うように構成された複数の区分スラリカーテン１２（図４、図５及び図６）を有する。区分スラリカーテン１２は、パターンアセンブリ１８の所望の被覆を提供するべく、任意の所定のパターンに構成され得て、図６に示されるパターンを含む。
【００６６】
インベストメント鋳型スラリ被覆装置
別の実施形態では、図７、図８及び図８Ｂに示されるように、インベストメント鋳型スラリ被覆装置１００が、スラリ流体１４のスラリ流２２を受容するように構成された導管３０と、当該導管３０に動作可能に結合された出口部２０と、を備えている。ある特徴では、インベストメント鋳型スラリカーテン装置１０は、インベストメント鋳型スラリ被覆装置１００を含み得るか、あるいは、インベストメント鋳型スラリ被覆装置１００に動作可能に接続され得る。当該実施形態では、インベストメント鋳型スラリ被覆装置１００は、導管３０と出口部２０とを組み合わせていて、出口部２０は、スラリカーテン１２としてスラリ流体１４のスラリ流１２を投与するように構成されている。
当該実施形態では、導管システム３２が、スラリ流２０を導管３０に搬送するために利用される。導管システム３２は、一般に、スラリ流体をその成分から準備するために用いられ得る、あるいは準備されたスラリ流体を貯蔵するために用いられ得る、あるいはそれらの組み合わせのために用いられ得る、タンク、桶、ミキサあるいは同様の装置３４から、あるいは、スラリ流体１４の任意の他の好適な源３５から、スラリ流体１４を搬送するために用いられる。導管３０は、スラリ流体１４の流れをスラリカーテン１２として投与するための出口部２０を含んでいる。
ある実施形態では、導管３０は、有利には、出口部に隣接してスラリ流体１４を集積する１つまたは複数の装置の必要無しに、出口部２０からスラリ流体１４を直接的に投与するために利用され得る。また、出口部２０は、導管３０の任意の好適な部位に導入され得る。それは、図１３Ａ及び図１３Ｃに示されるような端部３６であってもよいし、または、図１４Ａに示されるような導管の長さ３８に沿うものであってもよい。
【００６７】
導管３０は、サイズないし形状を有し得る。それは、断面形状を含む。ある実施形態では、導管３０は、パイプないし管４０の長さを有し得る。パイプないし管４０は、任意の好適な断面形状を有し得る。それは、様々な円形、矩形、角丸めされた矩形、の断面形状を含む。それは、四角形及び角丸めされた四角形の断面形状を含む。
導管３０は、長手方向軸に沿って、曲がっていてもよいし、曲げられ得てもよい。ある実施形態では、導管３０は、約０．２５インチから約１２インチの範囲、より好適には約１インチから約３インチの範囲、の直径または辺長を有する円形断面または四角形断面を有し得る。
導管３０は、任意の好適な材料から形成され得る。それは、様々なプラスチック、金属または複合材を含む。複合材は、様々なファイバガラス複合材やカーボン複合材のような、繊維強化複合材を含む。好適な金属導管は、銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、鉄パイプないし鉄管、を含む。
好適なプラスチック導管は、任意の好適な工業用の熱可塑性樹脂ないし熱硬化性樹脂から形成されるプラスチックを含む。それら樹脂は、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリアミド、エポキシ、フェノール樹脂、を含み得る。それらは、任意の好適なフィラーないし強化繊維で充填され得る。複合材導管は、様々な形態のガラス、金属またはカーボン繊維で補強された前述のタイプの樹脂を含む。当該形態は、様々な巻き付かれた形態や、包まれた形態や、織られた形態を含む。
導管３０は、剛性であってもよいし、柔軟性であってもよい。導管３０は、ライナ４２によって内面をライナ処理されてもよい。ライナ４２及びライナ材料４４は、導管の材料と比較して、スラリ流体１４に関して、増大される化学的抵抗、増大される摩耗抵抗、低減される摩擦係数、のうちの少なくとも１つを提供するように選択され得る。好適なライナ材料は、導管３０の材料よりも大きい硬度ないし摩耗抵抗を有する、様々な金属、金属炭化物、金属酸化物、金属窒化物、それらの組み合わせ、または、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）のフィルムないし被覆を含み得る。それらは、例えば硬質粒子金属マトリクス複合材のような、オイルガス産業において表面硬化材料として使われている材料を含む。ライナ材料４４は、スラリ流体１４に対する摩擦係数を低減する様々なポリマー材料を含み得る。それは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような様々なフルオロポリマーを含む。ライナ材料４４は、熱処理や、導管３０の内面３１上に堆積される被覆ないしフィルムのように、任意の好適な態様で適用され得る。
【００６８】
導管３０は、任意の好適な接続ないし結合によって、導管システム３２に取り付けられ得る。それは、柔軟ないし可動ないし調整可能な継手（カップリング）を含む。例えば、導管システム３２に対する導管３０の動きを許容する様々な継手を含む。柔軟継手３３は、例えば、スラリ流体１４を搬送するのに好適な柔軟ホースと、可動ないし調整可能な固定部と、のあらゆる態様を含む。当該固定部は、可動ないし調整可能な３軸の固定部ないしテーブルを含む。継手３３は、３つの互いに直交する方向ないし軸（例えばｘ−ｙ−ｚ）に沿った導管３０の平行移動ないし移動、あるいは導管の一端回りの放射状移動または回動移動、あるいはそれらの組み合わせ、を可能にするべく、可動ないし調整可能であり得る。これら継手３３は、被覆対象の一時的なパターンアセンブリ１８に対して、特には一時的なパターンアセンブリ１８の長手スプルー軸２６に対して、任意の所望の方向ないし角度向きにおいて、特にはカーテンの長さないし長手方向中心軸に沿った方向において、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２の調整を可能にする。
ある実施形態では、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２は、長手方向導管軸線２８がスプルー軸２６に対して実質的に平行（平行を含む）であるか同一平面上であるように、位置決めされ得る。当該実施形態では、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２は、当該少なくとも１つの軸に沿っての平行移動によって、３つの相互に直交する軸の少なくとも１つの軸について可動である。このようにして、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２は、被覆対象部分に対して柔軟に位置決めされ得る。これは、スラリカーテン１２が一時的なパターンアセンブリ１８に衝突する時のスラリカーテン１２の一時的なパターンアセンブリ１８に対する前後位置を制御するための移動と、スラリカーテン１２の一時的なパターンアセンブリ１８に対する中心合わせないし他の調整を許容するための、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２の一時的なパターンアセンブリ１８の、特にはスプルー部の、両端に対する横方向移動ないし位置決めと、出口部２０と一時的なパターンアセンブリ１８の表面との間の距離とスラリカーテン１２の高さとを制御するための移動と、を含む。
別の実施形態では、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２は、長手方向導管軸線２８がスプルー軸２６に対して実質的に平行でない（平行でないことを含む）ように、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２がスプルー軸２６に対して角度（α）を有するように、回動され得て位置決めされ得る。当該角度は、任意の好適な角度であり得て、各方向において約０°〜約９０°の角度を含み、特には各方向において約１°〜約９０°の角度を含み、更に特には各方向において（例えば上方／下方に）約１０°〜約８０°の角度を含む。角度的な回動移動は、一時的なパターンアセンブリ１８に対してスラリカーテン１２がどのように位置決めされるか、に大きな柔軟性を提供するべく、直交軸に沿った移動と組み合わされてもよい。これは、出口部２０とスラリカーテン１２が３つの相互に直交する軸の少なくとも１つの軸について、当該少なくとも１つの軸に沿って平行移動するか、当該少なくとも１つの軸回りに回転するか、それらの組み合わせか、によって移動可能である実施形態で説明され得る。
柔軟継手３３は、また、スラリカーテン１２が出口部２０を出る放射方向位置に影響を与えるための導管３０及び出口部２０の導管軸線２８回りの回転を可能にし得る。角度（β）は、任意の好適な角度であり得て、約０°〜約１８０°の角度を含み、特には約１０°〜約１７０°の角度を含み、更に特には約４５°〜約１３５°の角度を含む。これは、導管３０、導管軸線２８及びスラリカーテン１２が、スプルー軸２６に対してまたはアセンブリが導管３０（あるいは装置１０、１００、２００のいずれか）を含むスラリステーションを通過して移動される場合のアセンブリ３０２の動き２９の方向に対して、水平方向に前後に角度付けられること、すなわち、任意の鋭角で前後に方向付けられること、を可能にする。
継手３３は、柔軟ないし可動ないし調整可能な継手を含むが、オペレータによって手動で調整されてもよいし、様々な電子機械的なリニアアクチュエータ７０や回転アクチュエータ７２を採用することで、自動的に調整可能であってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。それらは、プログラマブルマイクロコントローラやコンピュータのような電子コントローラ７４に動作可能に結合される。プログラマブルマイクロコントローラまたはコンピュータは、１または複数の計算システムを含み得る。それは、任意の適当なタイプの汎用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、専用ハードウェア、トランシーバ（ここで規定される通信チャネルを介して通信する）、等を含む。計算システムは、更に、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ストレージ装置、ネットワークインタフェース、等を含み得るか、それらに接続され得る。計算システムは、様々なプロセスを実施するべく、一連のコンピュータプログラム指令を実行し得る。コンピュータプログラム指令は、ＲＯＭから、通信チャネル（有線または無線）から、ストレージ装置から、及び/または、同様の装置から、プロセッサによる実行のためＲＡＭへとロードされ得る。ストレージ装置は、制御装置が処理を実施するために必要とし得る任意のタイプの情報を記憶するために提供される、任意の適当なタイプのストレージを含み得る。
導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２の調整ないし移動の自動制御の場合、当該調整ないし移動は、湿った被覆層の適用前の初期設定の一部として利用され得て、層の適用中には固定され得る。あるいは、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２の調整ないし移動の自動制御は、湿った被覆層の適用中にスラリカーテン１２を移動するためにも採用され得る。ある実施形態では、出口部２０は、スラリ流２２としてスラリ流体１４の円形流を含む実質的な円形流をもたらす単一の円形の出口部を有し得る。導管３０と出口部２０は、導管軸線２８に沿って迅速に前後移動ないし前後往復され得て、円形流の移動が当該円形流の直径よりも実質的に大きい長さを有する部分的ないし疑似的なスラリカーテン１２をもたらす（図９及び図１０）。当該実施形態では、出口部２０は出口開口４８を有し、導管３０は可動であり、スラリ流体１４の出口開口４８を介してのスラリ流２２と導管３０の動きとが（相俟って）、スラリカーテン１２を生成する。
前述の導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２の移動ないし調整に加えて、一時的なパターンアセンブリ１８もまた、ここで説明されるように、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２に対して可動に位置決めされ得る。それは、スラリカーテン１２の下方での、回転、平行移動、角度付け、を含む。
ある実施形態では、導管３０、出口部２０及びスラリカーテン１２は、インベストメント鋳型アセンブリコンベヤ８０に動作可能に結合されている。ある実施形態では、インベストメント鋳型アセンブリコンベヤ８０は、一時的なパターンアセンブリ１８を含む耐火シェル型アセンブリ及び／またはインベストメント鋳型アセンブリ６００を、スラリカーテン１２の下方で、所定の方向８２に回転可能に搬送するように構成されている（図３０）。ある実施形態では、所定の方向８２は、スラリカーテン１２によって規定される平面に実質的に直交している。別の特徴では、所定の方向８２は、９０°以下の角度を有し得るか、スラリカーテン１２によって規定される平面に対して傾斜され得る。ある実施形態では、耐火シェル型アセンブリ及び／またはインベストメント鋳型アセンブリ６００は、スプルー軸２６のような型軸線に沿って回転可能に配置されて、型軸線は、水平方向を含む実質的な水平方向に配置される。ここで用いられているように、水平とは、当該場所における水平面を含む地表面に平行であることを意味する。
【００６９】
導管３０は、一時的なパターンアセンブリ１８及びスプルー軸２６に対して、任意の所定の周方向位置で（例えば、アセンブリ回りに０°〜３６０°）、アセンブリから所定の径方向間隔ないし距離で（例えば、ｄ１及びｄ２、ここで、ｄ２＞ｄ１）、周方向に位置決めされ得る（図１２）。例えば、導管３０は、スラリカーテン１２が一時的なパターンアセンブリ１８に向かって下向きである（例えば０°）ように、所定の径方向間隔ないし距離で一時的なパターンアセンブリ１８の鉛直上方に位置決めされ得る。あるいは、導管３０は、スラリカーテン１２が一時的なパターンアセンブリ１８に向かって上向きである（前例と同じ周方向基準点を用いて例えば１８０°）ように、所定の径方向間隔ないし距離で一時的なパターンアセンブリ１８の鉛直下方に位置決めされ得る。他の実施形態では、導管３０は、任意の他の所定の周方向位置に位置決めされ得る。
【００７０】
導管３０は、当該導管３０の任意の好適な部位に導入され得る出口部２０を含んでいる。それは、導管の端部３６であってもよいし、導管３０の長さ３８に沿うものであってもよい。ある実施形態では、出口部２０は、導管の端部に配置されたノズル４６を有する。ノズル４６は、スラリカーテン１２を生成するように構成された出口開口４８を規定する（図１３Ａ乃至図１３Ｃ）。ノズル４６は、材料５０でライナ処理された内面から形成され得るか、そのような内面を有し得る。当該材料５０は、増大される化学的抵抗、増大される摩耗抵抗、低減される摩擦係数、のうちの少なくとも１つを提供するように選択され得る。それは、ライナ材料４４について前述されたのと同じ材料であり得る。出口開口４８は、複数の開口４８を含み得る。１つまたは複数の開口４８は、スラリ流２２が当該開口４８を出る時にスラリカーテン１２を生成するように構成された任意の好適な開口形態を有し得る。ある実施形態では、ノズル４６の出口開口４８は、スラリカーテン１２を生成するように成形されることによって、構成され得る。それは、単一のスロット５２または複数の隣接するスロット５２を含む。それは、幅よりも実質的に大きい長さを有する。１つまたは複数のスロット５２は、任意の好適な形態を含み得る。それは、様々な矩形スロット形態、曲がった面状のスロット形態、または、それらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、ノズル４６の出口開口４８は、スラリカーテン１２を生成するように成形されることで、構成され得る。それは、幅よりも実質的に大きい長さを有する孔パターン５６を規定する複数の隣接孔５４を含む（図１４Ａ及び図１４Ｂ）。複数の孔５４は、任意の好適なパターン形態を含み得る。それは、様々な矩形パターン形態、曲がった面状のパターン形態、または、それらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、複数の孔５４は、複数の列５８及び複数の行６０を有する孔パターン５６で配置され得る。別の実施形態では、孔パターン５６は、複数の列５８及び複数の行６０を含み得て、隣接する列５８及び／または行６０の孔が、所定のオフセット距離ｄ１及びｄ２で互いに対してオフセットされている。ｄ１及びｄ２は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７１】
別の実施形態では、ノズル４６が、導管３０と出口部２０との間で延びる推移部６２を含み得る（図１３Ｃ）。推移部６２は、出口部２０に至る前のスラリ流２２を成形して当該スラリ流２２をスラリカーテン１２に拡げるよう構成された推移チャンバ６４を含み得る。推移チャンバ６４は、例えば、出口部２０でのスラリカーテン１２内でのスラリ流２２の均一性を増大させ得る。このことは、スラリカーテン１２が型パターンアセンブリ１８に適用される時、湿った被覆層１６の厚さ（ｔ）の均一性を増大させ得る。推移部６２と推移チャンバ６４は、任意の好適な形状及びサイズを有し得る。湿った被覆層１６の厚さの均一性は、最終的に耐火型の型壁を構成する複数の乾燥被覆層の厚さに直接関連するので、大変有利である。型壁の厚さの均一性は、耐火型内での物品の鋳造準備時または鋳造中における型壁の加熱及び冷却に直接または間接に影響し、ひいては鋳造部品の微細構造及び特性に直接または間接に影響するので、有利である。
【００７２】
ある実施形態では（例えば図１１）、出口部２０は、導管３０の一体部を有しており、導管３０の長さ３８に沿って配置されている。出口部２０は、スラリカーテン１２を生成するように構成された出口開口４８を含んでいる。出口部２０は、導管３０の壁６６内に１つまたは複数の開口４８を含み得る。あるいは、開口４８は、導管３０の壁６６内に配置された挿入部６８によって規定され得る（図１５）。当該挿入部６８は、導管３０に恒久的に固定ないし取り付けされ得る。あるいは、当該挿入部６８は、それが挿入開口６９内に選択的に挿入可能且つ取り外し可能であるように構成されてもよい。挿入部６８は、導管３０と同じ材料から形成され得る。あるいは、挿入部６８は、材料５０でライナ処理された内面から形成され得るか、そのような内面を有し得る。当該材料５０は、増大される化学的抵抗、増大される摩耗抵抗、低減される摩擦係数、のうちの少なくとも１つを提供するように選択され得る。それは、ライナ材料４４について前述されたのと同じ材料であり得る。ある特徴では、挿入材料は、マニホルド材料よりもスラリに対して大きい摩耗抵抗を有する。
出口開口４８は、複数の開口４８を含み得る。１つまたは複数の開口ないしオリフィス４８は、スラリ流２２が当該開口４８を出る時にスラリカーテン１２を生成するように構成された任意の好適な開口形態を有し得る。ある実施形態では、挿入部６８の出口開口４８は、スラリカーテン１２を提供するように成形されることによって、構成され得る。それは、単一のスロット５２または複数の隣接するスロット５２を含む（図１３Ｂ）。それは、幅よりも実質的に大きい長さを有する。ある実施形態では、スロット５２が、当該スロット５２を横切って延びて橋渡しする複数の間隔を空けた強化ないし補強リブ５３を含み得る。それによって、複数の隣接するスロット５２が規定されている。リブ５３は、例えば、その長さに沿ってスロットの幅を維持して、スラリ流２２の流圧によるスロット幅の歪みを防止して、スラリカーテン１２の長さに沿っての形状及び幅の一貫性を維持するために、利用され得る。１つまたは複数のスロット５２は、任意の好適な形態を含み得る。それは、様々な矩形スロット形態、曲がった面状のスロット形態、または、それらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、挿入部６８の出口開口４８は、スラリカーテン１２を生成するように成形されることで、構成され得る。それは、幅よりも実質的に大きい長さを有する孔パターン５６を規定する複数の隣接孔５４を含む。複数の孔５４は、任意の好適なパターン形態を含み得る。それは、様々な矩形パターン形態、曲がった面状のパターン形態、または、それらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、複数の孔５４は、複数の列５８及び複数の行６０を有する孔パターン５６で配置され得る。別の実施形態では、孔パターン５６は、複数の列５８及び複数の行６０を含み得て、隣接する列５８及び／または行６０の孔が、所定のオフセット距離ｄ１及びｄ２で互いに対してオフセットされている。ｄ１及びｄ２は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
出口開口４８のサイズ及び形状は、導管と一体である場合でも挿入部６８によって規定される場合でも、固定されていてもよいし、調整可能であってもよい。導管３０内の固定の開口の場合、あるいは、開口４８を規定する挿入部６８の場合、当該サイズ及び形状は、例えば可動シャッタ７８（図１６）のような分離した調整機構７６の導入によって調整され得る。それは、開口の長さ、幅、またはそれらの組み合わせ、を制御するべく導管３０上に可動に配置されたシャッタを含む。挿入部６８の場合、当該挿入部６８の一部が、開口４８のサイズ及び形状を規定するべく調整可能であり得る。それは、長さ、幅、またはそれらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、調整機構７６は、出口部２０を選択的に開閉するように構成され得る。あるいは、バルブ機構７９（図１６）が、選択的に出口部２０を開閉するように、出口部２０の近位の導管内または導管上に配置され得る。
【００７３】
導管３０は、出口部２０に至る前のスラリ流２２を成形して当該スラリ流２２をスラリカーテン１２に拡げるよう構成された導管チャンバ６９を、出口部２０及び／または挿入部６８に隣接する導管の部位において、含み得る。導管チャンバ６９は、例えば、出口部２０でのスラリカーテン１２内でのスラリ流２２の均一性を増大させ、または、流速を増大させるように成形され得る。このことは、スラリカーテン１２が型パターンアセンブリ１８に適用される時、湿った被覆層１６の厚さ（ｔ）の均一性を増大させ得る。導管チャンバ６９は、任意の好適な形状及びサイズを有し得る。湿った被覆層１６の厚さの均一性は、前述された通り、大変有利である。
【００７４】
ある実施形態では、導管システム３２及び導管３０は、出口部２０がスラリカーテン１２を重力スラリカーテンとして投与するように構成されるように、スラリ流体１４のスラリ流２２を出口部２０に投与（供給）するように構成され得る。換言すれば、スラリ流２２は、それが重力によってスラリカーテンとして出口部２０を出るというように、導管システム３２及び導管３０を介して提供され得る。導管システム３２及び導管３０並びに出口開口４８を含む出口部２０は、所定の流速で重力によってスラリ流体１４を供給するように選択され得る。所定の流速とは、所望のスラリカーテン１２の特性を達成するための、あるいは所望量の材料を一時的なパターンアセンブリ１８の表面２４に提供するための、あるいは２番目以降の湿った被覆層１６の場合にはその前に一時的なパターンアセンブリ１８上に堆積された被覆層に所望量の材料を提供するための、任意の好適な所定の流速であり得る。所定の流速は、また、一時的なパターンアセンブリ１８のサイズの関数であり得る。一時的なパターンアセンブリ１８のサイズとは、その表面積を含む。ある実施形態では、所定の流速とは、少なくとも約０．５ガロン／分であり得る。それは、約０．５ガロン／分〜約２０ガロン／分の範囲を含み、特には約１ガロン／分〜約５ガロン／分の範囲を含む。ある実施形態では、所定の流速とは、一時的なパターンアセンブリ１８上に堆積される湿った被覆層１６の所定の被覆層厚さを達成するように選択され得る。所定の流速とは、例えば一時的なパターンアセンブリ１８がスラリカーテン１２の下方で回転されて以前に堆積された湿った被覆層１６の部位がスラリカーテン１２の下方で回転されている時において、所定の被覆層厚さを達成するべく表面上に十分なスラリ流体１４を提供するために十分に高い必要がある一方、湿った被覆層１６の確立を妨げるほどは高くない、すなわち、その前に堆積された湿った被覆層１６の部位を崩壊ないし浸食するほどは高くないという必要がある。
【００７５】
別の実施形態において、導管システム３２及び導管３０は、出口部２０がスラリカーテン１２を圧縮スラリカーテンとして投与するように構成されるように、スラリ流体１４の圧縮流としてスラリ流２２を出口部２０に投与（供給）するように構成され得る。換言すれば、スラリ流２２は、それが圧力下でスラリカーテンとして出口部２０を出るというように、導管システム３２及び導管３０を介して提供され得る。スラリ流体１４の圧縮流は、導管システム３２及び導管３０を介してスラリ流１４をポンプ駆動するための好適なスラリポンプ３７を用いて生成され得る（例えば図１１）。スラリ流２２が圧縮スラリ流を有する時、任意の好適な流体圧が、出口部２０からスラリ流２２の所定の流速を達成するべく利用され得る。ある実施形態では、流体圧は、０．５〜５０ｐｓｉｇの範囲、特には１〜２５ｐｓｉｇの範囲であり得る。
【００７６】
ある実施形態では、導管３０は、スラリ流２２及びスラリ流体１４の流体連通のために導管システム３２に動作可能に接続された複数の導管３０を有しており、出口部２０は、スラリ流体１４の対応する複数のスラリ流２２を受容して当該スラリ流を対応するスラリカーテン１２として投与するように構成された、前記複数の導管３０に対応する複数の出口部２０を含んでいる（図１１）。複数の導管３０は全て、それぞれの湿った被覆層１６の堆積前のセットアップ中か、それぞれの湿った被覆層１６の堆積中において、互いに対して固定され得るか可能であり得るように、前述の接手３３を介して結合され得る。複数の導管３０は、単一のスラリ被覆ステーション内で、複数のスラリカーテン１２を含むように構成され得て利用され得る。あるいは、複数の導管３０は、複数のスラリ被覆ステーション内に複数のスラリカーテン１２を含むように利用され得る。それは、複数のスラリ被覆ステーションに１または複数のスラリカーテン１２を提供することを含む。インベストメント鋳型スラリ被覆装置１００での被覆は、空気中、真空中、及び／または、制御環境中で実施され得る。
【００７７】
インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置
スラリ被覆装置の別の実施形態において、インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００は、図１７Ａ乃至図１７Ｃに示されるように、スラリ流体１４のスラリ流２２を受容するように構成されたスラリチャンバ２１２を有するスラリマニホルド２１０を含む。ある特徴において、インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００は、インベストメント鋳型スラリ被覆装置１０及び／またはインベストメント鋳型スラリ被覆装置１００を含むか、それに動作可能に接続され得る。当該装置２００は、また、スラリマニホルド２１０上に配置された入口導管２２０を含んでいる。それは、スラリチャンバ２１２内への入口開口２２３を有している。入口導管２２０は、スラリチャンバ２１２内にスラリ流２２を提供するように構成されている。当該装置２００は、また、前述のように、スラリカーテン１２を投与するように構成された出口部２０を含んでいる。
【００７８】
ある実施形態では、インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００は、インベストメント鋳型スラリ被覆装置１００に類似し得る。スラリマニホルド２１０は、スラリ流体１４を提供するための単一の入口導管２２０を有する導管３０を含む（図１７Ａ乃至図１７Ｃ）。他の実施形態では、インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００は、複数のスラリ流体１４または他の流体を供給するための複数の入口導管２２０、または複数の出口導管２３０、またはそれら両方、を含む（図１８Ａ及び図１８Ｂ）。また、スラリマニホルド２１０は、受容されるスラリ流を全体的に投与する導管３０とは異なる態様で、スラリ流１４の入口導管２２０を介してのマニホルドへの供給ないし流れが一時的にまたは短時間中断される場合でも、スラリ流体１４の一部を集積し得て出口部２０を介してのスラリ流２２を維持し得るというように、（例えば流速を調整することによって）構成され得る。
【００７９】
ある実施形態では、図１７Ａ乃至図１７Ｃに示されるように、インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００が、スラリ流体１４のスラリ流２２を受容するように構成されたスラリマニホルド２１０と、当該マニホルド２１０に動作可能に結合された出口部２０と、を含む。当該実施形態では、インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００が、スラリマニホルド２１０、入口導管２２０、出口部２０、を組み合わせており、出口部２０が、スラリ流体１４のスラリ流２２をスラリカーテン１２として投与するように構成されている。当該実施形態では、導管システム３２が、スラリ流２０を入口導管２２０及びスラリマニホルド２１０に搬送するために利用される。導管システム３２は、一般に、スラリ流体をその成分から準備するために用いられ得る、あるいは準備されたスラリ流体を貯蔵するために用いられ得る、あるいはそれらの組み合わせのために用いられ得る、タンク、桶、ミキサあるいは同様の装置から、あるいは、スラリ流体１４の任意の他の好適な源３５から、スラリ流体１４を搬送するために用いられる。スラリマニホルド２１０は、スラリ流体１４の流れをスラリカーテン１２として投与するための出口部２０を含んでいる。ある実施形態では、スラリマニホルド２１０は、有利には、出口部２０から投与され得るようにスラリ流体１４を集積するために利用され得る。出口部２０は、スラリマニホルド２１０の任意の好適な部位に導入され得る。ある実施形態では、出口部２０は、スラリマニホルド２１０の底部２１４上に配置され得て、スラリカーテン１２の形状を提供するように構成された開口形状２１８を有する出口開口２４８を含む。底部２１４に出口部２０が配置される場合、当該底部は平坦な底部であり得る。底部２１４は、図１７Ａ乃至図１７Ｃに示されるように、出口部２０を介してのスラリ流２２を促進して、出口部２０の近傍で流れないで静止ないし停滞するスラリ流体１４の集積の可能性を防ぐべく、下向きに先細状とされ得る。他の実施形態では、出口部２０は、スラリマニホルド２１０の側方開口２２２または上部縁２２４に沿って配置され得る。それは、スラリカーテン１２の形状を提供するように構成された出口リップまたは出口縁２２６を有している。当該出口縁２２６は、スラリ流２２が自由にスラリカーテン１２として流れることを許容してスラリマニホルド２１０の側方２２２をスラリカーテン１２が流下することを防ぐのに十分な所定距離だけ、側方開口２２２または上部縁２２４から離れて外側に突出し得る。
【００８０】
スラリマニホルド２１０は、サイズないし形状を有し得る。それは、断面形状を含む。ある実施形態では、スラリマニホルド２１０は、細長い包囲部２２８を有し得る（図１８Ａ）。それは、幅と当該幅より実質的に大きい長さとを有する、細長い箱体、管体、または樋体、を含む。長さは、任意の好適な長さであり得て、所望の出口部２０を含むのに十分な長さを含む。細長い包囲部２２８は、任意の好適な断面形状を有し得る。それは、様々な半円形、矩形、角丸めされた矩形、の断面形状を含む。それは、四角形及び角丸めされた四角形の断面形状を含む。ある実施形態では、細長い方イブは、樋のように開口する上方側２３２を有し得る（図１７Ａ）。他の実施形態では、上方側２３２は閉鎖され得る、ないし部分的に閉鎖され得る（図１８Ｂ）。閉鎖ないし部分的に閉鎖された上方側２３２は、外来物質や汚染物質がスラリチャンバ２１２及びスラリ流体１４内に導入される可能性を低減するので、有利である。スラリマニホルド２１０は、約０．２５インチから約１２インチの幅、より好適には約１インチから約３インチの幅、を含む任意の好適な直径または辺長を有する円形断面または四角形断面を有する。スラリマニホルド２１０は、任意の好適な材料から形成され得る。それは、導管３０に関する利用について前述された材料を含む。スラリマニホルド２１０は、剛性であってもよいし、柔軟性であってもよい。スラリマニホルド２１０は、図１９に示されるように、ライナ４２によって内面２３４をライナ処理されてもよい。
【００８１】
スラリマニホルド２１０及び入口導管２２０は、任意の好適な接続ないし結合によって、導管システム３２に取り付けられ得る。それは、柔軟ないし可動ないし調整可能な継手（カップリング）を含む。例えば、導管システムに対する導管３０の動きを許容する様々な継手を含む。入口導管２２０は、当該接手を含み得る。柔軟継手は、例えば、スラリ流体１４を搬送するのに好適な柔軟ホースと、可動ないし調整可能な固定部と、のあらゆる態様を含む。当該固定部は、可動ないし調整可能な３軸の固定部ないしテーブルを含む。継手は、３つの互いに直交する方向ないし軸（例えばｘ−ｙ−ｚ）に沿った平行移動ないし移動、あるいは導管３０の一端回りの放射状移動または回動移動、あるいはそれらの組み合わせ、を可能にするべく、可動ないし調整可能であり得る。これら継手は、被覆対象の一時的なパターンアセンブリ１８に対して、特には一時的なパターンアセンブリ１８の長手スプルー軸２６に対して、任意の所望の方向ないし角度向きにおいて、特にはマニホルドの長さないし長手方向中心導管軸線２８に沿った方向において、スラリマニホルド２１０、出口部２０及びスラリカーテン１２の調整を可能にする。スラリマニホルド２１０、出口部２０及びスラリカーテン１２は、導管３０に関して前述されたのと同じ態様で、位置決めされ得て、移動され得て、回動され得て、回転され得て、及び、他の調整をされ得る。それは、自動制御の導入も含む。
ある実施形態では、出口部２０は、スラリ流２２としてスラリ流体１４の円形流を含む実質的な円形流をもたらす単一の円形の出口部を有し得る。スラリマニホルド２１０と出口部２０は、導管軸線２８に沿って迅速に前後移動ないし前後往復され得て、円形流の移動が導管３０に関して前述された部分的ないし疑似的なスラリカーテン１２をもたらす。
前述のスラリマニホルド２１０、出口部２０及びスラリカーテン１２の移動ないし調整に加えて、一時的なパターンアセンブリ１８もまた、ここで説明されるように、スラリマニホルド２１０、出口部２０及びスラリカーテン１２に対して可動に位置決めされ得る。それは、スラリカーテン１２の下方での、回転、平行移動、角度付け、を含む。
ある実施形態では、スラリマニホルド２１０、出口部２０及びスラリカーテン１２は、インベストメント鋳型アセンブリコンベヤ８０に動作可能に結合されている。ある実施形態では、インベストメント鋳型アセンブリコンベヤ８０は、一時的なパターンアセンブリ１８を含む耐火シェル型アセンブリ及び／またはインベストメント鋳型アセンブリ６００を、スラリカーテン１２の下方で、所定の方向８２に回転可能に搬送するように構成されている。ある実施形態では、所定の方向８２は、スラリカーテン１２によって規定される平面に実質的に直交している。ある実施形態では、耐火シェル型アセンブリ及び／またはインベストメント鋳型アセンブリ６００は、スプルー軸２６のような型軸線に沿って回転可能に配置されて、型軸線は、水平方向を含む実質的な水平方向に配置される。ここで用いられているように、水平とは、当該場所における水平面を含む地表面に平行であることを意味する。
【００８２】
スラリマニホルド２１０は、図１２に示されるように、一時的なパターンアセンブリ１８及びスプルー軸２６に対して、任意の所定の周方向位置で（例えば、アセンブリ回りに０°〜３６０°）、アセンブリから所定の径方向間隔ないし距離で、周方向に位置決めされ得る。例えば、スラリマニホルド２１０は、スラリカーテン１２が一時的なパターンアセンブリ１８に向かって下向きである（例えば０°）ように、所定の径方向間隔ないし距離で一時的なパターンアセンブリ１８の鉛直上方に位置決めされ得る。あるいは、スラリマニホルド２１０は、スラリカーテン１２が一時的なパターンアセンブリ１８に向かって上向きである（前例と同じ周方向基準点を用いて例えば１８０°）ように、所定の径方向間隔ないし距離で一時的なパターンアセンブリ１８の鉛直下方に位置決めされ得る。他の実施形態では、スラリマニホルド２１０は、任意の他の所定の周方向位置に位置決めされ得る。
【００８３】
所定の実施形態では、出口部２０及び出口開口２４８は、底部２１４上において、側方開口２２２として、あるいは、上部縁２２４として、前述のようにスラリマニホルド２１０に直接的に組み込まれ得る。スラリマニホルド２１０及びスラリ流２２が加圧される実施形態では、代替的に、出口開口２４８がスラリマニホルド２１０の頂部２３６にも組み込まれ得て、スラリカーテン１２が一時的なパターンアセンブリ１８に向けて情報へと突出される（図２０）。これらの実施形態において、出口部２０は、スラリマニホルド２１０の一体部を有し、スラリマニホルド２１０の長さ２３８に沿って配置される。出口部２０は、スラリカーテン１２を生成するように構成された出口開口２４８を有している。
出口部２０は、スラリマニホルド２１０のそれぞれの壁２６６内に１つまたは複数の開口２１６を含み得る。あるいは、開口２１６は、スラリマニホルド２１０の壁２６６内に配置された挿入部２６８によって規定され得る。当該挿入部２６８は、スラリマニホルド２１０に恒久的に固定ないし取り付けされ得る。あるいは、当該挿入部２６８は、それが挿入開口２６９内に選択的に挿入可能且つ取り外し可能であるように構成されてもよい。挿入部２６８は、スラリマニホルド２１０と同じ材料から形成され得る。あるいは、挿入部２６８は、材料５０でライナ処理された内面から形成され得るか、そのような内面を有し得る。当該材料５０は、増大される化学的抵抗、増大される摩耗抵抗、低減される摩擦係数、のうちの少なくとも１つを提供するように選択され得る。それは、ライナ材料４４について前述されたのと同じ材料であり得る。
出口開口２４８は、複数の開口２４８を含み得る。１つまたは複数の開口ないしオリフィス２４８は、スラリ流２２が当該開口４８を出る時にスラリカーテン１２を生成するように構成された任意の好適な開口形態を有し得る。ある実施形態では、壁２６６内であっても挿入部２６８内であっても、出口開口２４８は、壁６６または挿入部６８内の開口４８に関して前述したのと同様に、スラリカーテン１２を提供するように成形されることによって、構成され得る。それは、単一のスロット５２または複数の隣接するスロット５２を含む。それは、幅よりも実質的に大きい長さを有する。１つまたは複数のスロット５２は、任意の好適な形態を含み得る。それは、様々な矩形スロット形態、円弧スロット形態、曲がった面状のスロット形態、または、それらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、出口開口２４８は、スラリカーテン１２を生成するように成形されることで、構成され得る。それは、幅よりも実質的に大きい長さを有する孔パターン５６を規定する複数の隣接孔５４を含む。複数の孔５４は、任意の好適なパターン形態を含み得る。それは、様々な矩形パターン形態、曲がった面状のパターン形態、または、それらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、複数の孔５４は、複数の列５８及び複数の行６０を有する孔パターン５６で配置され得る。別の実施形態では、孔パターン５６は、複数の列５８及び複数の行６０を含み得て、隣接する列５８及び／または行６０の孔が、所定のオフセット距離ｄ１及びｄ２で互いに対してオフセットされている。ｄ１及びｄ２は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
出口開口２４８のサイズ及び形状は、スラリマニホルド２１０と一体である場合でも挿入部２６８によって規定される場合でも、固定されていてもよいし、調整可能であってもよい。スラリマニホルド２１０内の固定の開口の場合、あるいは、開口２４８を規定する挿入部２６８の場合、当該サイズ及び形状は、例えば可動シャッタ２７８のような分離した調整機構２７６の導入によって調整され得る。それは、開口の長さ、幅、またはそれらの組み合わせ、を制御するべくスラリマニホルド２１０上に可動に配置されたシャッタを含む。挿入部２６８の場合、当該挿入部の一部が、開口２４８のサイズ及び形状を規定するべく調整可能であり得る。それは、長さ、幅、またはそれらの組み合わせ、を含む。ある実施形態では、調整機構２７６は、出口部２０を選択的に開閉するように構成され得る。あるいは、バルブ機構２７９が、選択的に出口部２０を開閉するように、出口部２０の近位のスラリマニホルド２１０内に配置され得る（図１８Ｂ）。
【００８４】
所定の他の実施形態では、スラリマニホルド２１０の出口部２０は、スラリ流２２を受容するべく、流体連通状態にて、底部２１４、側部２１５または包囲された頂部側２３２のうちの１以上、または、それらの組み合わせで、壁２６６に動作可能に取り付けられた１以上の出口導管２３０に組み込まれ得る、あるいは、その上に配置され得る。出口導管２３０は、任意の好適な部位への導入を含んでいる導管３０に関して前述されたのと同様に、出口部２０を含み得る。任意の好適な部位とは、導管の端部３６であってもよいし、導管３０の長さ３８に沿うものであってもよい。複数の出口導管２３０は、単一のスラリ被覆ステーション内で、複数のスラリカーテン１２を含むように構成され得て利用され得る。あるいは、複数の出口導管２３０は、複数のスラリ被覆ステーション内に複数のスラリカーテン１２を含むように利用され得る。複数の出口導管２３０及び複数の導管３０の場合において、当該複数の出口導管及び/または複数の導管は、固定されていてもよいし、あるいは、可動であってもよい。可動の出口導管２３０及び／または導管３０は、溶融パターンアセンブリ３０２に対して、関連する複数の出口部２０及びスラリカーテン１２を柔軟に位置決めするために利用され得る。
【００８５】
ある実施形態では、導管システム３２及び任意の出口導管２３０を含むスラリマニホルド２１０は、出口部２０がスラリカーテン１２を重力スラリカーテンとして投与するように構成されるように、スラリ流体１４のスラリ流２２を出口部２０に投与（供給）するように構成され得る（図１７Ａ乃至図１７Ｃ）。換言すれば、スラリ流２２は、それが重力によってスラリカーテンとして出口部２０を出るというように、導管システム３２及び任意の出口導管２３０を含むスラリマニホルド２１０を介して提供され得る。導管システム３２及びスラリマニホルド２１０並びに出口開口２４８を含む出口部２０は、所定の流速で重力によってスラリ流体１４を供給するように選択され得る。所定の流速とは、所望のスラリカーテン１２の特性を達成するための、あるいは所望量の材料を一時的なパターンアセンブリ１８の表面２４に提供するための、あるいは２番目以降の湿った被覆層１６の場合にはその前に一時的なパターンアセンブリ１８上に堆積された被覆層に所望量の材料を提供するための、任意の好適な所定の流速であり得る。所定の流速は、また、一時的なパターンアセンブリ１８のサイズの関数であり得る。一時的なパターンアセンブリ１８のサイズとは、その表面積を含む。ある実施形態では、所定の流速とは、少なくとも約０．５ガロン／分であり得る。それは、約０．５ガロン／分〜約２０ガロン／分の範囲を含み、特には約１ガロン／分〜約５ガロン／分の範囲を含む。複数の出口導管２３０が採用される場合、各導管内の所定の流速は、例えば各出口導管の流路内に動作可能に配置された選択的に開閉可能なバルブ２４０を使用することによって、個別に制御され得る。各出口導管を通る所定の流速は、異なり得る。ある実施形態では、所定の流速とは、一時的なパターンアセンブリ１８上に堆積される湿った被覆層１６の所定の被覆層厚さを達成するように選択され得る。所定の流速とは、例えば一時的なパターンアセンブリ１８がスラリカーテン１２の下方で回転されて以前に堆積された湿った被覆層１６の部位がスラリカーテン１２の下方で回転されている時において、所定の被覆層厚さを達成するべく表面上に十分なスラリ流体１４を提供するために十分に高い必要がある一方、湿った被覆層１６の確立を妨げるほどは高くない、すなわち、その前に堆積された湿った被覆層１６の部位を崩壊ないし浸食するほどは高くないという必要がある。
【００８６】
別の実施形態において、導管システム３２及び任意の出口導管２３０を含むスラリマニホルド２１０は、出口部２０がスラリカーテン１２を圧縮スラリカーテンとして投与するように構成されるように、スラリ流体１４の圧縮流としてスラリ流２２を出口部２０に投与（供給）するように構成され得る（図２０）。換言すれば、スラリ流２２は、それが圧力下でスラリカーテンとして出口部２０を出るというように、導管システム３２及び任意の出口導管２３０を含むスラリマニホルド２１０を介して提供され得る。スラリ流体１４の圧縮流は、導管システム３２及びスラリマニホルド２１０を介してスラリ流をポンプ駆動するための好適なスラリポンプを用いて生成され得る。スラリ流２２が圧縮スラリ流を有する時、任意の好適な流体圧が、出口部２０からスラリ流２２の所定の流速を達成するべく利用され得る。ある実施形態では、流体圧は、０．５〜５０ｐｓｉｇ、特には１〜２５ｐｓｉｇ、であり得る。複数の出口導管２３０が採用される場合、各導管内の所定の流速及び流体圧は、例えば各出口導管の流路内に動作可能に配置された選択的に開閉可能なバルブ２４０を使用することによって、個別に制御され得る。各出口導管を通る所定の流速及び流体圧は、異なり得る。
【００８７】
ある実施形態では、スラリマニホルド２１０は、スラリ流２２及びスラリ流体１４の流体連通のために導管システム３２に動作可能に接続された複数のスラリマニホルドを有しており、出口部２０は、スラリ流体１４の対応する複数のスラリ流２２を受容して当該スラリ流を対応するスラリカーテン１２として投与するように構成された、前記複数のマニホルドに対応する複数の出口部２０を含んでいる。複数のスラリマニホルド２１０は全て、それぞれの湿った被覆層１６の堆積前のセットアップ中か、それぞれの湿った被覆層１６の堆積中において、互いに対して固定され得るか可能であり得るように、前述の接手を介して結合され得る。
【００８８】
ある実施形態では、スラリマニホルド２１０は、対応する複数のスラリチャンバ２１２を有する複数のスラリマニホルド２１０を有する。ある実施形態では、複数のスラリマニホルド２１０は、単一のスラリ被覆ステーション内で、複数のスラリカーテン１２を提供するように構成され得る。スラリマニホルド２１０は、スラリ流体１４及びスラリ流２２の直接（図２２）または並列（図２１）の流体連通状態を提供するように配置され得る。直列配置では、第１スラリマニホルド２１０が、導管ネットワーク３２と流体連通しており、他のスラリマニホルド２１０が、第１スラリマニホルド２１０とそれらの入口導管２２０を介して連続的に流体連通状態となっている。あるいは、並列配置では、スラリマニホルド２１０の全てが、それらの入口導管２２０を介して、スラリ流体１４の源に至る導管システム３２と流体連通状態にある。
【００８９】
インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００は、また、入口導管２２０を備えている。入口導管２２０は、スラリ流体１４の源に動作可能に接続されて、当該源と流体連通状態にある。所定の実施形態では、入口導管２２０が、一端において導管システム３２に動作可能に接続されて当該システムと流体連通状態にあり、他端においてスラリ流体１４の源を提供するべくスラリマニホルド２１０に接続されている。入口導管２２０は、スラリ流体１４を含む複数の流体の複数の流れを受容するために、導管システム３２を介して構成され得る。これは、例えば、図２２に示されるような単一の入口導管２２０についての一実施形態における流体連通状態にある導管及びバルブのネットワークを含む従来の手段を介しての、複数の流体のそれぞれの源に対する流体連通状態を含み得る。別の実施形態では、複数の流体が、例えば、図２１に示されるような複数の導管２２０に対する導管及びバルブ２０９のネットワーク３２を含む従来の手段を介して、流体連通状態にある。一実施形態において、複数の入口導管２２０は、スラリ１４、水２０２、洗浄液２０４、エッチャント２０６ないしエッチャントリンス２０８の少なくとも１つの流れを提供するように構成されている。
少なくとも１つのスラリ流体１４’は、スラリ流体１４とは異なっている（例えば、第２スラリ流体１４’は、スラリ流体１４とは異なる構成成分組成（例えば耐火粒子）を有する）。水２０２は、例えば、使用後において、特にスラリ流体１４とは異なるスラリ流体１４’の被覆層を堆積するべくスラリマニホルドを使う前において、スラリ流体１４を取り除くためにスラリマニホルド２１０を洗浄するために利用され得る。スラリ流体１４’がスラリ流体１４とは異なるということは、型壁を有する（構成する）複数の乾燥スラリ層の組成を変更することが頻繁に所望されるので、望ましい。
洗浄液２０４は、第１被覆層または任意の後続の被覆層の適用の前に一時的なパターンアセンブリ１８を洗浄することを含めて、任意の好適な目的のために採用され得る。洗浄液２０４は、洗剤を含み得る。特には、水と洗剤との溶液を含み得て、更には表面活性剤や消泡剤のような洗浄添加材をも含み得る。
酸性エッチャントまたはアルカリ性エッチャントのようなエッチャント２０６が、洗浄液での洗浄後であって第１被覆層の適用前に、一時的なパターンアセンブリ１８の表面を改質して被覆層の当該表面に対する接着性を化学的及び／または物理的に高めるべく当該表面を処理するか、あるいは、被覆層の任意の後続の被覆層表面に対する接着性を化学的及び／または物理的に高めるべく当該表面を処理することを含めて、任意の好適な目的のために採用され得る。
アルカリ性、酸性または中性ｐＨリンスのようなエッチャントリンス２０８が、エッチャント２０６での処置後であって第１被覆層または任意の後続の被覆層の適用前に、一時的なパターンアセンブリ１８の表面を処理してエッチャント２０６を物理的に除去する及び／または化学的に中和することを含めて、任意の好適な目的のために採用され得る。
インベストメント鋳型スラリ被覆マニホルド装置２００及びスラリマニホルド２１０のこれらの実施形態において、マニホルドは、一時的なパターンアセンブリ１８のスラリ流体１４でのスラリ被覆を実施するために、及び、一時的なパターンアセンブリ（または以前に堆積されたスラリまたは化粧粒子の層）を少なくとも１つのスラリ流体１４’で被覆するか水２０２、洗浄液２０４、エッチャント２０６またはエッチャントリンス２０８を前述の目的で適用することを含む他の機能を実施するために、用いられ得る。
【００９０】
３つの出口部２０を有するスラリマニホルド２１０の一実施形態が、図３６に示されている。スラリマニホルド２１０は、一連の波状折りされた内壁２１１を有している。当該波状折りされた内壁２１１は、出口部２０においてテーパ傾斜で終わっている。これは、スラリマニホルド２１０の内部２１３上おいてスラリが堆積する場所を残さないので、有利である。図３６は、図示の便宜上、端壁２１５が取り外されて図示されている。ある実施形態では、端壁２１５が存在していて、端壁２１３に対向している。
【００９１】
スラリマニホルドは、スラリ流体１４及びスラリ流２２から捕捉（含有）されてしまった気体を取り除くことを助けるべく、作動中に選択的に振動され得る。
【００９２】
インベストメント鋳型製造装置
一実施形態において、図２５に示されるように、複数のスラリ被覆層と耐火化粧層とを有する耐火シェル型アセンブリを建造するために用いられ得るインベストメント鋳型製造装置３００が、説明される。インベストメント鋳型製造装置３００は、コンベヤ８０、特に可動コンベヤを備える。コンベヤ８０は、ここで説明され例えば図２６に図示されるように、一時的な型パターンアセンブリ１８と集積された被覆層３０４とを含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、集積された被覆層３０４を塗布ないし処置するために利用される複数のステーション３０４またはワークステーション間で搬送するように構成されている。被覆層３０４は、湿ったスラリ被覆層１６、乾燥したスラリ被覆層３０６、または、化粧被覆層３０８を含む。インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、ここで説明され図２３及び図２４に図示されたマンドレル３２２を含んでいる。
除去可能な型パターンアセンブリ１８は、除去可能ないし一時的なパターン材料３１８から形成されており、長手方向スプルー軸２６と、軸方向に延びる中心スプルー３１２と、当該中心スプルーから少なくとも１つの型パターン３１６まで径方向外側に延びる少なくとも１つのゲート３１４と、を有している。
任意の好適なインベストメント鋳造用の一時的なパターン材料３１８が、利用され得る。それは、耐火型アセンブリから除去するために構成された任意の材料を含み、ろう、ポリマー、金属、セラミック、粘土、木材、無機材料、それらの組み合わせ、を含み得る。より好適には、ろう、発泡ポリマーフォーム、例えば発泡ポリスチレンフォームである。
一実施形態において、除去可能な型パターンアセンブリ１８は、軸方向に延びる中心スプルー３１２と、当該中心スプルーから複数の型パターン３１６まで径方向外側に延びる複数のゲート３１４と、を有しており、それは対応する複数のパターンを含む。
一実施形態では、除去可能な型パターンアセンブリ１８は、中実の中心スプルーパターンを含み軸方向に延びるスプルー３１２のパターンを用いて、構成される。他の実施形態では、除去可能な型パターンアセンブリ１８は、２０１３年３月１４日に出願されて継続中の米国特許出願１３／８０４，６７６に記載されているような、中空の中心スプルーパターンを含み軸方向に延びるスプルー３１２のパターンを用いて、構成される。当該特許出願の全体の内容が、ここでの引用による参照によって、本明細書に導入される。
一実施形態では、軸方向に延びるゲート及びパターンが、スプルー軸２６に直交する平面において、中心スプルーの周辺（例えば円筒状スプルーの周辺）回りで、均一を含む実質的な均一に間隔を空けられ得る。
装置３００及び方法４００は、スプルー３１２のパターン及びスプルー軸２６の表面回りに均一に配置され間隔を空けたゲート３１４及び型パターン３１６を有する除去可能な型パターンアセンブリ１８と共に用いるのに大変好適である。それは、スプルー軸２６回りの軸対称配置を含む。これは、特に有利である。なぜなら、除去可能な型パターンアセンブリ１８は、当該方法４００の多くにおいて回転され、ゲート３１４及び型パターン３１４の均一な配置は、アセンブリの回転バランスを高め、回転を助けるからである。
【００９３】
除去可能な型パターンアセンブリ１８は、マンドレル３２２上に配置されている。一実施形態では、マンドレル３２２は、スプルー軸２６に対して実質的に平行な（平行を含む）長手マンドレル軸３２４を有している。より好適には、マンドレル軸３２４とスプルー軸２６とが一致し得る。マンドレル３２２は、任意の好適な材料から形成され得る。それは、様々な金属、セラミック、ポリマー、それらの複合材、を含み、ここで説明される方法４００の工程中に利用される様々な流体内での腐食に耐える任意の金属を含む。例えば、様々な等級のステンレス鋼を含む。マンドレル３２２は、任意の所定の断面形状を有し得る。
一実施形態では、マンドレル３２２は、中実または中空の円筒状シャフトを有する。マンドレル３２２は、また、歯車３２５のように横方向に延びる支持部材（図２８）、及び／または、アーム３２７のように縦方向に延びる支持部材３２６（図２７）を有し得る。アーム３２７は、マンドレル３２２とスプルー３１２のパターンとの間に延びて、マンドレル３２２及びその上に配置されるインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を支持する（硬くすることを含む）ように構成されている。マンドレル３２２及び任意の支持部材３２６は、スラリカーテン１２の下方でのスラリ被覆を含む方法４００の実施中、除去可能な型パターンアセンブリ１８を、回転可能に支持するように構成されている。マンドレル３２２は、また、除去可能な型パターンアセンブリ１８をマンドレル３２２にクランプするためのクランピング部材３２７及びシーリング部材３２９を含み得る。
方法４００によって除去可能な型パターンアセンブリ１８上にインベストされる時に、スプルー軸２６に沿った実質的な曲がりや片寄りが無く、実質的にクラックの無い（クラックが無いことを含む）最終型を提供できるよう、マンドレル３２２は、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の重量を支持するのに十分な長手方向強度を提供するように構成され得る。曲がりや片寄りは、型の寸法上の変動及び／または型壁のクラックに帰結し得る。これは、当該型を用いて製造される鋳造品の欠陥に帰結し得る。一実施形態では、マンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８は、コンベヤ８０上に実質的に水平に回転可能に配置されている。別の実施形態では、マンドレル軸３２４は、コンベヤ軸３２８及びコンベヤ８０の所定の移動方向８２に実質的に直交して配置されている（図２９）。一実施形態において、マンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８は、コンベヤ８０上に実質的に水平に回転可能に配置されており、コンベヤ軸３２８及びコンベヤ８０の所定の移動方向８２に実質的に直交して配置されている
【００９４】
コンベヤ８０は、マンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８をワークステーション３１０間で回転可能に搬送ないし移動するのに好適な搬送装置８４を含み得る。任意の好適な搬送装置８４ないし搬送機構が、マンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８をステーション３１０間で移動するために利用され得る。好適な搬送装置８４は、ベルトベースのコンベヤ、ローラベースコンベヤ、モノレールコンベヤを含むレールベースのコンベヤ、チェーンベースのコンベヤ、あるいは、隣接するステーション３１０間に延びてそれらを機械的に相互接続して方法４００に従ってマンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８のあるステーション３１０から次のステーションへ移動するための手段ないし機構を提供する他のコンベヤ機構、を含む。搬送装置８４は、回転可能なマンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８のステーション３１０間での移動ないし搬送を可能にする任意の好適な形状、形態ないし機械的構造を有し得る。好適な搬送装置８４は、例えば可動ラック、カセット、ターンテーブル、カルーセルのようなあらゆる態様のモジュール式搬送装置８６の全てを含み、あるいは、ステーション３１０間での移動のため１または複数の回転可能なマンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８を集約し、集積し、または収容するために利用され得る他の装置を含む。
搬送装置８４の幾つかは、ステーション間で回転可能なマンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８を手動で移動するために構成され得る。あるいは、コンベヤ８０及び搬送装置８４は、機械に指示される移動のために構成され得る。この場合、１つの回転可能なマンドレル３２２及びパターンアセンブリ１８の機械によるステーションからの離脱が、隣接して集積された一連の回転可能なマンドレル３２２及び型パターンアセンブリ１８の、隣接するステーションに向けての関連する移動ないし指示を引き起こす。あるいは、コンベヤ８０及び搬送装置８４は、ステーション３１０間での１または複数の回転可能なマンドレル３２２及びパターンアセンブリ１８の移動が、好適なマイクロコントローラ７４またはコンピュータによって、自動的に実施され、モニタリングされ、及び／または、制御される、というように構成され得る。更なる代替策として、コンベヤ８０及び搬送装置８４は、回転可能なマンドレル３２２及びパターンアセンブリ１８を回転可能に単一のステーション３１０に提供する、あるいは、複数のステーション３１０間でそれらを回転可能に移動する（すなわち、それらがあるステーション３１０に向けてあるいはステーション３１０間で移動される間にそれらの回転を提供する）、というように構成された１または複数のロボット９２を含み得る。ここで説明された様々なコンベヤ８０及び搬送装置８４は、任意の組合せで共に利用され得る。クラスタの被覆工程、排出工程及び化粧工程は、手動で、ロボットによって、あるいは、機械的に、実施され得る。ロボット９２が導入される時、それらは、コンベヤ８４との関連での連続動作のため、マイクロコントローラ７４に通信可能に接続され得る。
【００９５】
コンベヤ８０は、図２５及び図２５Ｄに示されるように、回転可能なマンドレル３２２及びパターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を回転可能に支持するように構成された固定部３３４を含み得る。例えば、固定部３３４は、マンドレル３２２を例えば好適な軸受３３９、ブッシュまたは類似の支持構造によって回転可能に支持するように構成された、軸方向に延びるベース、対向支持部３３８、あるいはそれら両方、を含み得る。固定部３３４は、例えば１または複数の回転可能なギヤまたはベルトのような回転駆動機構３４１、ないし、回転電気駆動モータ３４３を含み得る。回転駆動機構３４１を回転させる駆動源は、コンベヤ８４及び／または搬送装置８６を介して提供され得る。あるいは、別個に、電源に対する導電接続を介して、あるいは、移動源に対する機械的接続、例えば、駆動ベルト、チェーン、ギヤ、それらの組合せ、を介して提供され得る。
【００９６】
インベストメント鋳型製造装置３００は、また、例えば図２５及び図２９に示されるように、スラリ被覆ステーション３２０を含んでいる。スラリ被覆ステーション３２０は、ここで説明されるように、水溶性のスラリ流体１４を含むスラリカーテン１２を含むように、構成されている。スラリ被覆ステーション３２０は、例えばコンベヤ８０に沿った当該コンベヤ８０を介しての移動によって、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を受容するように構成されている。コンベヤ８０は、スラリカーテン１２の下方に除去可能な型パターンアセンブリ１８を位置決めして回転させ、スラリ流体１４をアセンブリ表面上の層として堆積させることで湿ったスラリ被覆層１６を提供するように構成されている。堆積された湿ったスラリ被覆層１６は、固体物特には耐火粒子及びバインダの量や、スラリ流体１４の粘度、を含むスラリ流体１４の特性と、除去可能な型パターンアセンブリ１８の回転速度と、を制御することによって、任意の好適な厚さを有し得る。一実施形態では、当該厚さは、約０．１０ｍｍ〜約１．２０ｍｍの範囲であり、好適には、約０．２ｍｍ〜約１．００ｍｍの範囲である。一実施形態では、当該厚さは、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面全体に亘って実質的に均一（均一を含む）である。
スラリ被覆ステーション３２０は、装置１０、装置１００、装置２００、またはそれらの組合せを含む、ここで説明された任意のスラリ被覆装置を用いてスラリカーテン１２を含むように構成され得る。スラリ被覆ステーション３２０は、また、除去可能な型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２上に堆積されなかった、スラリカーテン１２からのスラリ流体１４の過剰な一部を受容するように構成された収集タンク３４２を含み得る。収集タンク３４２は、懸濁液としてスラリ流体１４を維持するべく、攪拌機構３４３または混合機構３４５、またはそれらの組合せ、を含み得る（図２９）。任意の好適な各難機構３４３または混合機構３４５が採用され得る。
一実施形態では、収集タンク３４２は、１または複数の導管３４６を介してスラリ流体源３５に動作可能に接続され当該スラリ流体源３５と流体連通状態にある出口導管３４４を含み得る。これにより、過剰なスラリ流体１４は、湿ったスラリ被覆層１６の堆積プロセスの効率及びコスト効果を改善するべく、方法４００における再利用のため閉ループの態様でスラリ流体源３５に戻るように循環され得る。導管３４６は、スラリ流体源３５への過剰なスラリ流体１４の戻りを制御するべく、適切な１または複数のバルブ３４７及び／またはポンプ３４８に動作可能に接続され得て、それらと連通し得る。バルブ３４７及び／またはポンプ３４８は、手動で制御され得る、あるいは、電子コントローラ７４によって自動的に制御され得る。
コンベヤ８０は、スラリ被覆ステーション３２０に動作可能に接続され得て、ここで説明されるように、スラリ被覆ステーション３２０に対してインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を移動するべく採用され得る。インベストメント鋳型製造装置３００は、ここで説明されるように、複数の他のステーション３１０との組合せで、複数のスラリ被覆ステーション３２０を含み得る。
【００９７】
インベストメント鋳型製造装置３００は、また、化粧被覆ステーション３３０をも含んでいる。化粧被覆ステーション３３０は、例えば当該ステーションに動作可能に関連付けられたコンベヤ８０に沿った当該コンベヤ８０を介しての移動によって、例えば当該ステーションを通って化粧粒子３０９の粒子流の下方を通過するか化粧粒子３０９の流動床を通過することによって、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を受容するように構成されている（図３０）。所定の実施形態では、コンベヤ８０は、化粧被覆ステーションと動作可能に取り付けられ得るが、他の実施形態では、ここで説明されるように、化粧被覆ステーションに取り付けられないで動作可能に関連付けられ得る。
化粧被覆ステーション３３０は、当該表面に分散された化粧粒子３０９を提供するための任意の好適な機構を用いた任意の好適な態様で、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面に化粧粒子３０９を塗布するように構成されている。それは、重力による態様を含み、また、キャリヤガス内での圧縮流としての態様を含む。ある特徴では、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、スラリカーテン１２の流れ方向の周りで回転動作可能であり得る。
化粧被覆ステーション３３０は、耐火材料を有して分散されて乾燥した複数の粗い化粧粒子３０９を含んでいる。乾燥化粧粒子３０９は、スラリ流体１４内での利用のためにここで説明される耐火粒子及び耐火材料のいずれかを有し得る。化粧粒子３０９は、湿ったスラリ被覆層１６を生成するために用いられるのと同一の耐火材料を含み得るし、あるいは、異なる耐火材料を含み得る。
化粧粒子３０９は、任意の好適な所定の粒子径であり得る。一実施形態では、化粧粒子３０９は、スラリ流体１４内で利用される耐火粒子の粒子径よりも大きい平均粒子径を有し得るし、他の実施形態では、スラリ流体１４内で利用される耐火粒子の粒子径よりも実質的に大きい平均粒子径を有し得る。一実施形態では、化粧粒子３０９は、１０メッシュ〜１５０メッシュの平均粒子径を有し得る。特には、２０メッシュ〜１００メッシュの平均粒子径を有し得る。
化粧粒子３０９は、任意の好適な粒子形状を有し得る。それは、スラリ流体１４内で利用される耐火粒子のために説明された粒子形状を含む。化粧被覆ステーション３３０は、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を受容して、化粧粒子３０９を化粧被覆層３０８として湿ったスラリ被覆層１６の表面上に投与するように構成されている。化粧被覆ステーション３３０は、湿ったスラリ被覆層１６上に化粧粒子３０９を投与するための任意の好適な形態を有し得る。一実施形態では、化粧被覆ステーション３３０は、周辺ハウジング３５４内で周方向にその上部へと化粧粒子３０９を回転させる回転サンダー３５２を備える。これにより、化粧粒子３０９は、当該回転サンダー３５２の中央部３５６を通る粒子のシャワーないし雨として、上昇されて下方に流れ落ちることが許容される。回転サンダー３５２のような化粧被覆ステーション３３０は、オペレータによって手動で調整され得て、作動され得るし、あるいは、プログラマブルマイクロコントローラ８８またはコンピュータのような電子コントローラ７４によって制御され得る。
コンベヤ８０は、湿ったスラリ被覆層１６上に乾燥化粧粒子３０９の化粧被覆層３０８を配置するべく、分散された乾燥化粧粒子３０９のシャワーないし雨の中で、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を位置決めして回転させるように、構成され得る。一実施形態では、コンベヤ８０は、回転サンダー３５２の中央部を通過し得る。
化粧被覆層３０８は、任意の好適な層厚さを有し得る。一実施形態では、化粧被覆層３０８の厚さは、約０．１０ｍｍ〜約１．２０ｍｍの範囲であり、好適には、約０．２ｍｍ〜約１．００ｍｍの範囲である。余分な化粧被覆粒子３０９は、回転サンダー３５２の底部に集積され得る。そこで、それらは、周方向に上部へと戻るように循環され得て、前述のように分散される。回転サンダー３５２及びコンベヤ８０は、例えば図３３Ａ及び図３３Ｂに図示されるように、当該サンダー内での型パターンアセンブリ３０２の角度付け及び移動を提供するように構成され得る。当該図は、図３４Ａ及び図３４Ｂと同様、スラリ被覆ステーション３２０を含む任意の他のステーション３１０と同様、サンダー３５２内に採用され得る回動レールを図示している。
別の実施形態では、化粧被覆ステーション３３０は、前述の導管３０またはスラリマニホルド２１０と類似の化粧導管または化粧マニホルド３６２を採用することによって、化粧粒子カーテン３５８を含み得る。例えば、導管またはマニホルドチャンバ内に粒子の流動床を生成し、前述の出口部２０と類似する適切な出口部３６６を通ってそれらが流下することを許容することによる。
コンベヤ８０は、化粧被覆ステーション３３０に動作可能に接続され得て、ここで説明されるように、化粧被覆ステーション３３０に対してインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を移動するべく採用され得る。インベストメント鋳型製造装置３００は、ここで説明されるように、複数の他のステーション３１０との組合せで、複数の化粧被覆ステーション３３０を含み得る。
化粧被覆ステーション３３０の他の実施形態が、図３７に図示されている。当該実施形態では、化粧被覆ステーション３３０は、例えばスロット３１７のような開口３１５を有する回転可能及び／または振動可能な容器３１３を備えている。当該容器は、当該容器３１３が例えば電気モータ３２１によって振動される間に、当該容器内に配置された化粧粒子３０９がスロット３１７の縁部３１９を超えて溢れるように、回転され得る。
【００９８】
インベストメント鋳型製造装置３００は、また、乾燥ステーション３４０を備えている。乾燥ステーション３４０は、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２上に堆積された湿った被覆層１６から、スラリ流体１４のキャリヤ液体ないしキャリヤ流体、例えば水、を除去するように構成されている。コンベヤ８０は、除去可能なパターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、スラリ被覆ステーション３２０または化粧被覆ステーション３３０から乾燥ステーション３４０へと搬送して、当該乾燥ステーション３４０内で当該型パターンアセンブリを位置決めして回転するように構成されている。乾燥ステーション３４０は、湿ったスラリ被覆層１６を乾燥して、乾燥スラリ被覆層３０６を提供するように構成されている。乾燥ステーション３４０は、任意の好適な乾燥装置３６８ないし乾燥装備を含み得る。任意の好適なヒータ３７２が採用され得る。それは、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を加熱するための、あらゆる態様の、赤外線ランプ、電気抵抗ヒータ、マイクロ波ヒータ、天然ガスないし他のガスの内燃ヒータ、石油燃料ヒータ、太陽電池ヒータ、それらの任意の組合せ、を含む。
任意の好適な除湿器３７４が、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の周囲及び近傍の環境湿度を制御するために利用され得る。乾燥ステーション３４０は、乾燥スラリ被覆層３０６を実現するために必要とされる、湿ったスラリ被覆層１６の乾燥及びキャリヤ流体の除去と、バインダの任意の化学的または物理的変化と、を提供するために利用され得る。所定の実施形態では、乾燥ステーション３４０は、入口開口３７７及び／または出口開口３７８を含む包囲部３７６を含んでいる。入口開口３７７及び／または出口開口３７８は、それらが恒久的に開放していて、包囲部３７６内の温度及び湿度が当該恒久的な開口で維持される、というように構成され得る。あるいは、入口開口３７７及び／または出口開口は、選択的に、可動ドアや可動カーテンのような閉鎖機構によって開放可能及び閉鎖可能であってもよい。乾燥ステーション３４０は、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の任意の好適な所定温度及び／または所定湿度を達成するべく利用され得る。一実施形態では、当該温度は、７０°Ｆ〜８５°Ｆの範囲に制御され得る。好適には、７５°Ｆ〜８５°Ｆ、より好適には、８０°Ｆ〜８５°Ｆである。湿度は、任意の所定の湿度レベルに制御され得る。それは、３５％ＲＨ未満の相対湿度（ＲＨ）レベルを含み、好適には、０％ＲＨ〜３０％ＲＨであり、より好適には、１０％ＲＨ〜３０％ＲＨである。温度及び湿度の制御は、オペレータによって手動で調整され得て、作動され得るし、あるいは、プログラマブルマイクロコントローラまたはコンピュータのような電子コントローラ７４によって制御され得る。空気流も、任意の好適なレベルに制御され得る。それは、約１４００〜１６００ＣＦＭ、より好適には約１５００ＣＦＭ、に制御され得る。
コンベヤ８０は、乾燥ステーション３４０に動作可能に接続され得て、ここで説明されるように、乾燥ステーション３４０に対してインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を移動するべく採用され得る。乾燥ステーション３４０は、コンベヤ８０を用いて、貯蔵ステーション３５０に動作可能に接続され得る。貯蔵ステーション３５０は、ここで説明される所定温度及び／または所定湿度を維持するべく好適な乾燥装置３６８ないし乾燥装備を用いて、部分的に完成されたか完全に完成されたインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の温度及び湿度が制御された貯蔵を提供するように構成されている。インベストメント鋳型製造装置３００は、ここで説明されるように、複数の他のステーション３１０との組合せで、複数の乾燥ステーション３４０及び／または複数の貯蔵ステーション３５０を含み得る。一実施形態では、図３８に示されるように、乾燥ステーションは、湿度制御空気を含む空気源に接続され、空気をインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２に吹き付けるべく位置決めされた、複数のエアノズル３２３を含み得る。それは特に、乾燥の速度を高めると共に局所的な乾燥の低減ないし遅延に関する欠陥を回避するべく、隣接するパターン要素間の緊密な間隔を有する領域内へ空気を吹き付けるべく、スプルーパターンの表面に平行な水平方向である。
【００９９】
インベストメント鋳型製造装置３００は、また、選択的ないし代替的に、更に様々なステーションを含み得る（図３１）。一実施形態では、インベストメント鋳型製造装置３００は、洗浄ステーション３６０を含み得る。洗浄ステーションは、洗浄溶液２０４を含んでいて、コンベヤ８０は、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、当該洗浄溶液２０４内に位置決めして回転するように構成されている。洗浄ステーション３６０は、前述のような表面を準備するべく、ここで説明されるような洗浄溶液２０４を、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面上に投与するように構成されている。一実施形態では、洗浄ステーション３６０は、第１ステーションであり得る。一実施形態では、コンベヤ８０は、除去可能な型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、貯蔵ステーション３５０から洗浄ステーション３６０まで搬送して、当該鋳型パターンアセンブリ３０２を当該洗浄ステーション３６０内に位置決めして回転するように、構成されている。洗浄ステーション３６０と洗浄溶液２０４は、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面を洗浄するか、あるいは、乾燥スラリ被覆層３０６の表面を洗浄するか、あるいは、化粧被覆層３０８の表面を洗浄するように、構成されている。洗浄ステーション３６０は、任意の好適な洗浄溶液投与装置３８８ないしエッチャント投与装備を含み得る。洗浄溶液投与装置３８８は、任意の好適な洗浄溶液投与装備を含み得る。一実施形態において、洗浄ステーション３６０は、前述の導管３０またはスラリマニホルド２１０と類似の洗浄溶液導管または洗浄溶液マニホルド３９１を採用することによって、洗浄溶液カーテン３８９を含み得る。例えば、前述の出口部２０と類似する適切な洗浄溶液出口部３９２を通って液体洗浄溶液ないし流体が流下することを許容することによる。洗浄ステーション３６０は、例えば洗浄溶液が適用される表面から汚染物やごみを除去することによって、湿ったスラリ被覆層１６を受容するべく前述の表面を準備するために利用され得る。洗浄溶液ステーション３６０は、前述の表面の任意の好適な表面物理状態または表面化学特性を達成するために、利用され得る。洗浄溶液ステーション３６０は、好適なバルブまたは流量制御部によって、所定量ないし所定流速の洗浄溶液２０４を提供するように構成され得る。洗浄ステーション３６０は、また、洗浄溶液２０４の温度を制御するための洗浄溶液ヒータ３９３を含み得る。流量及び温度の制御は、オペレータによって手動で調整され得て、作動され得るし、あるいは、プログラマブルマイクロコントローラまたはコンピュータのような電子コントローラ７４によって制御され得る。
コンベヤ８０は、洗浄ステーション３６０に動作可能に接続され得て、ここで説明されるように、洗浄ステーション３６０に対して除去可能なパターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を移動するべく採用され得る。洗浄ステーション３６０は、また、ここで説明されるように、コンベヤ８０を用いてエッチャントステーション３７０に動作可能に接続され得る。インベストメント鋳型製造装置３００は、ここで説明されるように、複数の他のステーション３１０との組合せで、複数の洗浄ステーション３６０を含み得る。
【０１００】
インベストメント鋳型製造装置３００は、また、選択的ないし代替的に、更にエッチャントステーション３７０を含み得る。当該エッチャントステーション３７０は、エッチャント２０６を含んでいて、コンベヤ８０は、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、当該エッチャント２０６内に位置決めして回転するように構成されている。エッチャントステーション３７０は、前述のような表面を準備するべく、ここで説明されるようなエッチャント２０６を、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面上に投与するように構成されている。一実施形態では、洗浄ステーション３６０が第１ステーションであり得て、エッチャントステーション３７０は、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面を、スラリ流体１４の湿った被覆層１５を受容するために更に準備するために、洗浄ステーション３６０の後で利用され得る。一実施形態では、コンベヤ８０は、除去可能なパターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、貯蔵ステーション３５０または洗浄ステーション３６０からエッチャントステーション３７０まで搬送して、当該鋳型パターンアセンブリ３０２を当該エッチャントステーション３７０内に位置決めして回転するように、構成されている。エッチャントステーション３７０とエッチャント２０６は、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面をエッチングするか当該表面の表面化学特性を変更するか、あるいは、乾燥スラリ被覆層３０６の表面をエッチングするか当該表面の表面化学特性を変更するか、あるいは、化粧被覆層３０８の表面をエッチングするか当該表面の表面化学特性を変更するように、構成されている。
エッチャントステーション３７０は、任意の好適なエッチャント投与装置３８２ないしエッチャント投与装備を含み得る。エッチャント投与装置３８２は、任意の好適なエッチャント投与装備を含み得る。一実施形態において、エッチャントステーション３７０は、前述の導管３０またはスラリマニホルド２１０と類似のエッチャント導管またはエッチャントマニホルド３８４を採用することによって、エッチャントカーテン３８３を含み得る。例えば、前述の出口部２０と類似する適切なエッチャント出口部３８６を通って液体エッチャントが流下することを許容することによる。エッチャントステーション３７０は、例えば表面形態や物理状態を変更するべく表面材料の表面層を除去することによって、あるいは、例えば有機官能基ないし無機官能基を含む表面官能基を付加または除去することによって表面化学特性を変更することによって、湿ったスラリ被覆層１６を受容するべく前述の表面を準備するために利用され得る。エッチャントステーション３７０は、前述の表面の任意の好適な表面物理状態または表面化学特性を達成するために、利用され得る。エッチャントステーション３７０は、好適なバルブまたは流量制御部によって、所定量ないし所定流速のエッチャント２０６を提供するように構成され得る。エッチャントステーション３７０は、また、エッチャント２０６の温度を制御するためのエッチャントヒータ３８７を含み得る。流量及び温度の制御は、オペレータによって手動で調整され得て、作動され得るし、あるいは、プログラマブルマイクロコントローラまたはコンピュータのような電子コントローラ７４によって制御され得る。
コンベヤ８０は、エッチャントステーション３７０に動作可能に接続され得て、ここで説明されるように、エッチャントステーション３７０に対して除去可能なパターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を移動するべく採用され得る。エッチャントステーション３７０は、また、ここで説明されるように、コンベヤ８０を用いてリンスステーション３８０に動作可能に接続され得る。インベストメント鋳型製造装置３００は、ここで説明されるように、複数の他のステーション３１０との組合せで、複数のエッチャントステーション３７０を含み得る。
【０１０１】
インベストメント鋳型製造装置３００は、また、選択的ないし代替的に、更にエッチャントリンスステーション３８０を含み得る。当該リンスステーション３８０は、エッチャントリンス２０８を含んでいて、コンベヤ８０は、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、当該エッチャントリンス２０８内に位置決めして回転するように構成されている。エッチャントリンスステーション３８０は、エッチャントを除去ないし中和して前述のような表面を準備するべく、ここで説明されるようなエッチャントリンス２０８を、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面上に投与するように構成されている。一実施形態では、エッチャントリンスステーション３８０は、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面を、スラリ流体１４の湿った被覆層１５を受容するために更に準備するために、エッチャントステーション３７０の後でスラリ被覆ステーション３２０の前で利用され得る。一実施形態では、コンベヤ８０は、除去可能なパターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、エッチャントステーション３７０からエッチャントリンスステーション３８０まで搬送して、当該鋳型パターンアセンブリ３０２を当該エッチャントリンスステーション３８０内に位置決めして回転するように、構成されている。エッチャントリンスステーション３８０とエッチャントリンス２０８は、除去可能な型パターンアセンブリ１８の表面からエッチャント２０６を除去ないし中和するか、あるいは、被覆層３０６の表面からエッチャント２０６を除去ないし中和するか、あるいは、化粧被覆層３０８の表面からエッチャント２０６を除去ないし中和するように、構成されている。
エッチャントリンスステーション３８０は、任意の好適なエッチャントリンシング装置３９４ないしエッチャント投与装備を含み得る。エッチャント投与装置３９４は、任意の好適なエッチャント投与装備を含み得る。一実施形態において、エッチャントリンスステーション３８０は、前述の導管３０またはスラリマニホルド２１０と類似のエッチャントリンス導管またはエッチャントリンスマニホルド３９６を採用することによって、エッチャントリンスカーテン３９５を含み得る。例えば、前述の出口部２０と類似する適切なエッチャントリンス出口部３９８を通って液体エッチャントリンスが流下することを許容することによる。エッチャントリンスステーション３８０は、エッチャント２０６を除去ないし中和することによって、湿ったスラリ被覆層１６を受容するべく前述の表面を準備するために利用され得る。エッチャントリンスステーション３８０は、前述の表面の任意の好適な表面物理状態または表面化学特性を達成するために、利用され得る。エッチャントリンスステーション３８０は、好適なバルブまたは流量制御部によって、所定量ないし所定流速のエッチャントリンス２０８を提供するように構成され得る。エッチャントリンスステーション３８０は、また、エッチャントリンス２０８の温度を制御するためのエッチャントリンスヒータ３９９を含み得る。流量及び温度の制御は、オペレータによって手動で調整され得て、作動され得るし、あるいは、プログラマブルマイクロコントローラまたはコンピュータのような電子コントローラ７４によって制御され得る。
コンベヤ８０は、エッチャントリンスステーション３８０に動作可能に接続され得て、ここで説明されるように、エッチャントリンスステーション３８０に対して除去可能なパターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を移動するべく採用され得る。エッチャントリンスステーション３８０は、また、ここで説明されるように、コンベヤ８０を用いてスラリ被覆ステーション３２０に動作可能に接続され得る。インベストメント鋳型製造装置３００は、ここで説明されるように、複数の他のステーション３１０との組合せで、複数のエッチャントリンスステーション３８０を含み得る。
【０１０２】
インベストメント鋳型製造装置３００は、また、選択的ないし代替的に、更にパターン除去ステーション３９０を含み得る。パターン除去は、シェル型を高い応力にさらす工程である。パターン除去ステーション３９０は、除去可能な型パターンアセンブリ１８を、乾燥耐火型アセンブリ６００から除去するように構成されている。コンベヤ８０は、除去可能なパターンアセンブリ１８と乾燥耐火型アセンプリ６００とを含む完成されたインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、パターン除去ステーション３９０に搬送するように構成されている。パターン除去ステーション３９０は、一時的なパターン材料３１８を除去するように構成されている。それは、当該材料３１８を十分に加熱して、乾燥耐火型アセンブリ６００から除去可能にすることを含む。任意の好適な除去機構が、一時的なパターン材料３１８のために採用され得る。それは、溶融のような物理的処理を含み、また、熱分解のような化学的処理を含む。パターン除去ステーション３９０は、任意の好適な除去装置４０２を含み得る。それは、ヒータ４０４を含む。任意の好適なヒータ４０４が採用され得る。それは、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２及び乾燥耐火型アセンブリ６００を加熱するための、あらゆる態様の、蒸気オートクレーブ、マイクロ波オーブン、赤外線ランプ、電気抵抗ヒータ、天然ガスまたは他のガスの内燃ヒータ、石油燃料ヒータ、それらの任意の組合せ、を含む。パターン除去ステーション３９０は、乾燥耐火型アセンブリ６００の焼結工程を提供するために利用される。パターン除去ステーション３９０は、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の任意の好適な所定温度を達成するために利用され得る。一実施形態では、除去可能なパターン材料３１８は、ろうを含んでおり、温度は、１２０℃〜１９０℃の範囲、特には１２０℃〜１７５℃の範囲に制御され得る。
温度は、オペレータによって手動で調整され得て、作動され得るし、あるいは、プログラマブルマイクロコントローラまたはコンピュータのような電子コントローラ７４によって制御され得る。
コンベヤ８０は、パターン除去ステーション３９０に動作可能に接続され得て、ここで説明されるように、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２をパターン除去ステーション３９０に移動し、また、焼結した乾燥耐火型アセンブリ６００を当該パターン除去ステーション３９０から移動するべく採用され得る。パターン除去ステーション３９０は、また、コンベヤ８０を用いて貯蔵ステーション３５０に動作可能に接続され得る。貯蔵ステーション３５０は、所定温度及び／または所定湿度を維持するべく好適な乾燥装置３６８ないし乾燥装備を用いて、焼結された乾燥耐火型アセンブリ６００の温度及び湿度が制御された貯蔵を提供するように構成されている。インベストメント鋳型製造装置３００は、ここで説明されるように、複数の他のステーション３１０との組合せで、複数のパターン除去ステーション３９０を含み得る。
【０１０３】
インベストメント鋳型製造装置３００は、複数のステーション３１０を含み得て、耐火シェル型アセンブリ／インベストメントシェル型アセンブリ６００を製造するべく、複数のステーションの任意の組合せ及び所望の順序で利用され得る。一実施形態では、インベストメント鋳型製造装置３００は、スラリ被覆ステーション３２０、化粧ステーション３３０、及び、乾燥ステーション３４０を含み、除去可能な材料３１８の型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、スラリ及び／または化粧被覆層を塗布するべく当該装置を順に送られて、乾燥され、更に当該順序が繰り返されて、後続のスラリ及び／または化粧被覆層を塗布して、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２上に、耐火シェル型アセンブリ／インベストメントシェル型アセンブリ６００の前駆体を製造する。別の実施形態では、インベストメント鋳型製造装置３００は、洗浄ステーション３６０、エッチャントステーション３７０、エッチャントリンスステーション３８０、スラリ被覆ステーション３２０、化粧ステーション３３０、及び、乾燥ステーション３４０を含み、除去可能な材料３１８の型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、型パターンアセンブリ１８を洗浄してエッチングしてリンスするべく、洗浄ステーション３６０、エッチャントステーション３７０及びエッチャントリンスステーション３８０を順に送られる。アセンブリ１８は、その後、スラリ及び／または化粧被覆層を塗布して当該層を乾燥するべく、スラリ被覆ステーション３２０、化粧被覆ステーション３３０及び乾燥ステーション３４０を順に送られる。その後、スラリ被覆ステーション３２０、化粧被覆ステーション３３０及び乾燥ステーション３４０を用いる当該順序が繰り返されて、後続のスラリ及び／または化粧被覆層を塗布して、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２上に、耐火シェル型アセンブリ／インベストメントシェル型アセンブリ６００の前駆体を製造する。
【０１０４】
一実施形態では、インベストメント鋳型製造装置３００’は、ここで説明されるように、水溶性スラリ１４を含むスラリカーテン１２を有する、スラリ被覆ステーション３２０’を備える（図３２）。スラリ被覆ステーション３２０’は、厚さと当該厚さよりも大きい長さとを有するスラリカーテン１２の下方で、除去可能な材料３１８の型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を回転可能に配置して、当該型パターンアセンブリ１８上に湿ったスラリ被覆層１６を提供するように構成されている。スラリ被覆ステーション３２０’は、それがコンベヤに動作可能に接続されていない点で、スラリ被覆ステーション３２０とは異なっている。
【０１０５】
当該実施形態では、インベストメント鋳型製造装置３００’は、化粧被覆ステーション３３０’をも備える。化粧被覆ステーション３３０’は、複数の分散された乾燥化粧粒子３０９を有する。化粧被覆ステーション３３０’は、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を受容して、分散された乾燥化粧粒子３０９内に回転可能に配置して、湿ったスラリ被覆層１６上に乾燥化粧粒子３０９の化粧被覆層３０８を配置するように構成されている。化粧被覆ステーション３３０’は、それがコンベヤに動作可能に接続されていない点で、化粧被覆ステーション３３０とは異なっている。
【０１０６】
当該実施形態では、インベストメント鋳型製造装置３００’は、乾燥ステーション３４０’をも備える。乾燥ステーション３４０’は、型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２をスラリ被覆ステーション３２０’または化粧被覆ステーション３３０’から当該乾燥ステーション３４０’内に受容して、回転可能に配置するように構成されている。乾燥ステーション３４０’は、湿ったスラリ被覆層１６を乾燥して乾燥スラリ被覆層３０６を提供するように構成されている。乾燥ステーション３４０’は、それがコンベヤに動作可能に接続されていない点で、乾燥ステーション３４０とは異なっている
【０１０７】
インベストメント鋳型製造装置３００’の当該実施形態では、それぞれのステーションの間でインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を移動させるために、コンベヤが利用されないで、複数のステーションが、当該モジュールの外側でのアセンブリの移動が要求されないような単一のモジュールにモジュール化され得る。ステーションは、当該移動が要求されないように、共に一体化されるか、あるいは、ステーションの方が、当該モジュール内でインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２に対して移動可能であるか、あるいは、当該モジュールが、所定のステーションの下方または内部でその利用のためにインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の再位置決めを行うためのシャトル機構を含んでいる。
【０１０８】
当該実施形態において、インベストメント鋳型製造装置３００’は、また、選択的に、貯蔵ステーション３５０’、洗浄ステーション３６０’、エッチャントステーション３７０’、エッチャントリンスステーション３８０’及びパターン除去ステーション３９０’を更に含み得る。これらのステーションは、それらがコンベヤに動作可能に接続されていないで、前述のようにモジュール化されている点を除いて、「’」の無い同一の番号を付された前述のステーションと同一の機能を有する。
【０１０９】
耐火シェル型の製造方法
ここで説明される様々な装置は、耐火シェル型の製造方法４００を提供するために利用され得る。当該方法４００は、前述のインベストメント鋳型製造装置３００、３００’及びステーション３１０、３１０’を用いて実施され得る、と理解されるであろう。ここで説明される方法４００は、多層の耐火シェル型／インベストメントシェル型アセンブリ６００を製造するために採用され得る。それは、本質的に、第１層ないし最内層としての乾燥耐火スラリ層３０６を含む、乾燥耐火スラリ層３０６と耐火化粧層３０８との任意の組合せを含む。耐火シェル型の製造方法４００は、インベストメント型パターンアセンブリ３０２を提供する工程４１０を備えている。除去可能な型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、前述の通りであり、長手方向軸２６と、中実または中空であり得る軸方向に延びる中心スプルー３１２と、当該中心スプルーから少なくとも１つのパターン３１６まで径方向外側に延びる少なくとも１つのゲート３１４と、を有する。インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、除去可能な材料３１８を有している。軸方向に延びるスプルーは、軸方向に延びる回転可能なマンドレル３２２上に配置されており、当該回転可能なマンドレルと中心スプルー３１２とは略水平に配置されている。一実施形態では、回転可能なマンドレル３２２は、回転可能であって、水平から所定の角度だけ関節移動可能である。特には、２つの対向する方向の一方側で、約０°〜９０°の角度である。
【０１１０】
当該方法４００は、マンドレル３２２及びインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を、液体、バインダ及び第１耐火粒子を含む第１スラリの第１スラリカーテン１２の下方で回転して、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の外面上に第１耐火粒子３０３の湿ったスラリ被覆層１６を提供して、湿ったスラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程４１５を備えている。マンドレル３２２を回転させる工程４１５、及び、当該方法４００において実施される他の全ての回転工程は、湿ったスラリ被覆層１６を含む堆積された層を無傷のまま残す任意の好適な所定の回転速度で実施され得る。一実施形態では、所定の回転速度は、１ｒｐｍ〜５０ｒｐｍの範囲、特には５ｒｐｍ〜３０ｒｐｍの範囲、であり得る。一般に、方法４００の間にインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２が進行する時、湿ったスラリ被覆層１６の堆積中及びその後にマンドレル３２２を回転することが、好ましい。所定の回転速度は、方法４００を通じて変化され得る。特に、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２がステーション３１０間で移動する際、インターバルと比較して堆積工程中において異なり得る。所定の回転速度は、方法４００の他のインターバルと比較して、堆積工程中において、高速であってもよいし、低速であってもよい。
【０１１１】
方法４００は、スラリカーテン１２から湿ったスラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを取り出す工程４２０を含む。湿ったスラリ被覆層１６は、その際、型パターンを発展させていく後続の処理の準備が整っている。インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、湿ったスラリ被覆層１６の均一性、特にはインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面全体に亘る当該層の厚さの均一性を保証するべく、回転工程４１５及び取り出し工程４２０の各々の間、回転され得る。これは、また、異なるステーション間で移動される時にインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を回転させる工程をも、含み得る。
【０１１２】
一実施形態では、方法４００は、マンドレル及び湿ったスラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを第２スラリカーテン１２’の下方で回転して、湿ったスラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリの外面上に第２液体、第２バインダ及び第２耐火粒子を含む第２スラリ１４’の第２の湿ったスラリ被覆層１６’を提供して、湿った第２スラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程４２５を更に備えている。方法４００は、更に、第２スラリカーテンから湿った第２スラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを取り出す工程４３０を含む。従って、方法４００によれば、２つの湿ったスラリ被覆層が、一方の層が他方の層上に直接的に堆積されるという態様で、互いに隣接して堆積され得る。これは、シェル型構造の第１及び第２層の堆積時に採用され得るし、あるいは、シェル構造の内側層内で互いに隣接するスラリ層を堆積するために採用され得るし、あるいは、シェル構造の最終層の堆積時においても採用され得る。一実施形態では、第２スラリ１４’は、第１スラリ１４と同一である。他の実施形態では、第２スラリ１４’は、第１スラリ１４と異なっている。インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、湿ったスラリ被覆層１６及び１６’の均一性、特にはインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面全体に亘る当該層の厚さの均一性を保証するべく、回転工程４２５及び取り出し工程４３０の各々の間、回転され得る。これは、また、異なるステーション間で移動される時にインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を回転させる工程をも、含み得る。
【０１１３】
別の実施形態では、方法４００は、更に、取り出し工程４２に続いて湿った被覆層１６を乾燥させ、インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の外面上に第１耐火粒子の乾燥被覆層３０６を提供して、乾燥スラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程４３５を備えている。当該方法４００は、その後、マンドレル３２２及び乾燥スラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを第２スラリカーテン１２’の下方で回転して、乾燥スラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリの外面上に第２液体、第２バインダ及び第２耐火粒子を含む第２スラリ１４’の第２の湿ったスラリ被覆層１６’を提供して、湿った第２スラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程４４０を更に備えている。方法４００は、その後、第２スラリカーテン１２’から湿った第２スラリで被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを取り出す工程４４５を含む。従って、方法４００によれば、２つのスラリ被覆層が、一方の層が他方の層上に直接的に堆積され第１層が第２層の適用（塗布）前に乾燥されるという態様で、互いに隣接して堆積され得る。これは、シェル型構造の第１及び第２層の堆積時に採用され得るし、あるいは、シェル構造の内側層内で互いに隣接するスラリ層を堆積するために採用され得るし、あるいは、シェル構造の最終層の堆積時においても採用され得る。一実施形態では、第２スラリ１４’は、第１スラリ１４と同一である。他の実施形態では、第２スラリ１４’は、第１スラリ１４と異なっている。インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、乾燥中の湿ったスラリ被覆層１６及び湿ったスラリ被覆層１６’の均一性、特にはインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面全体に亘る当該層の厚さの均一性を保証するべく、乾燥工程４３５、回転工程４４０及び取り出し工程４４５の各々の間、回転され得る。これは、また、異なるステーション間で移動される時にインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を回転させる工程をも、含み得る。
【０１１４】
別の実施形態では、方法４００は、更に、乾燥した第１耐火化粧粒子３０９の層３０８を、第１耐火粒子の湿ったスラリ被覆層１６に適用して、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程４５０を備える。方法４００は、その後、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥して、湿ったスラリ被覆層１６から液体を除去して、第１耐火化粧粒子３０９の層３０８を有する乾燥層と第１耐火粒子の乾燥スラリ層３０６とを有する乾燥した化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程４５５を備える。インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２は、湿ったスラリ被覆層１６の均一性、特にはインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の表面全体に亘る当該層の厚さの均一性を保証するべく、適用工程４５０及び乾燥工程４５５の各々の間、回転され得る。これは、また、異なるステーション間で移動される時にインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を回転させる工程をも、含み得る。
【０１１５】
別の実施形態では、方法４００は、更に、マンドレル３２２及びインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を第１スラリカーテン１２の下方で回転する工程４１５、乾燥した第１耐火化粧粒子の層を適用（塗布）する工程４５０、及び、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥する工程４５５、を繰り返して、第１耐火化粧粒子と第１耐火粒子を有する複数の乾燥層を提供する工程を備える。当該実施形態では、方法４００は、また、少なくとも１サイクルの乾燥工程４５５を含み得る。それは、ここで説明されるように、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを、所定温度及び所定相対湿度の少なくとも一方を有する環境内で加熱する工程を含む。これは、また、全ての乾燥工程４５５でもよい複数の乾燥工程４５５が、ここで説明されるように、温度及び／または湿度が制御された環境内で実施されるという実施形態を含み得る。一実施形態では、方法４００は、約７５°Ｆ〜約８５°Ｆの範囲の所定温度での乾燥工程を含み、所定相対湿度が約０％ＲＨ〜約３０％ＲＨの範囲であるレベルに湿度を制御する工程を含む。マンドレル３２２及びインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を第１スラリカーテン１２の下方で回転する工程４１５、乾燥した第１耐火化粧粒子の層を適用（塗布）する工程４５０、及び、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥する工程４５５、を繰り返す工程に続いて、方法４００は、除去可能な材料を除去して、ここで説明されるような耐火シェル型を提供する工程４６０を備える。それは、オートクレーブまたはマイクロ波源を用いて除去可能な材料を加熱する工程を有する除去工程４６０を含む。
【０１１６】
方法４００が、マンドレル３２２及びインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を第１スラリカーテン１２の下方で回転する工程４１５、乾燥した第１耐火化粧粒子の層を適用（塗布）する工程４５０、及び、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥する工程４５５、を繰り返す工程を備える、という実施形態の一つでは、当該方法４００は以下のように変更され得る。当該実施形態では、複数の乾燥層の少なくとも１つにおいて、乾燥した第２耐火化粧粒子３０９’が、乾燥した第１耐火化粧粒子３０９に置換され、及び／または、複数の乾燥スラリ被覆層３０６の少なくとも１つにおいて、第２液体、第２バインダ及び第２耐火粒子を有する第２スラリ１４’の第２の湿った被覆層１６’が、第１スラリ１４に置換される。この場合、複数の乾燥層は、第１耐火化粧粒子３０９、第１耐火粒子３０５、第２耐火化粧粒子３０９’及び／または第２耐火粒子３０５’を有する。更なる実施形態では、方法４００は、マンドレル３２２及びインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を第１スラリカーテン１２の下方で回転する工程４１５、乾燥した第１耐火化粧粒子の層を適用（塗布）する工程４５０、及び、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥する工程４５５、を繰り返す工程を備える。当該方法は、以下のように変更され得る。一実施形態では、方法４００は、更に、回転工程４１５と、乾燥した第１耐火化粧粒子の層を適用（塗布）する工程４５０と、乾燥工程４５５とを、複数のスラリ（例えば１４、１４’、１４”、１４”’）及び複数の耐火化粧粒子（例えば３０９、３０９’、３０９”、３０９”’）に関して複数回繰り返して、複数のスラリ被覆層及び化粧被覆層を提供する工程を備える。当該実施形態では、スラリ及び化粧層の全てが適用された後で、当該方法４００は、除去可能な材料を除去して、ここで説明されるような耐火シェル型を提供する工程４６０を備える。それは、オートクレーブまたはマイクロ波源を用いて除去可能な材料を加熱する工程を有する除去工程４６０を含む。当該実施形態では、スラリ及び化粧粒子の全てが異なっていてもよい。それは、スラリ内の異なる耐火粒子及び異なる耐火化粧粒子を含む。あるいは、スラリ及び化粧粒子の少なくとも一方が異なっていてもよい。それは、スラリ内の異なる耐火粒子及び異なる耐火化粧粒子の少なくとも一方を含む。
【０１１７】
一実施形態では、当該方法４００は、選択的に、除去可能な型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２の洗浄工程４７０を備え得る。それは、回転工程４１５の前に、あるいは、乾燥工程４５５の後であって追加のスラリ及び／または化粧層の堆積前に、その表面に洗浄溶液を適用することによる。一実施形態では、洗浄溶液は、ここで説明されるように、洗浄溶液カーテンとして適用され得て、洗浄工程４７０は、洗浄溶液カーテンを提供する工程と、回転可能なマンドレル及びインベストメント鋳型パターンアセンブリを当該洗浄溶液カーテンの下方で回転する工程と、を含む。
【０１１８】
一実施形態では、当該方法４００は、選択的に、除去可能な型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２のエッチング工程４６５を備え得る。それは、ここで説明されるように、回転工程４１５の前に、あるいは、乾燥工程４５５の後であって追加のスラリ及び／または化粧層の堆積前に、その表面にエッチャントを適用することによる。洗浄工程４７０が採用される場合、エッチング工程４６５は洗浄工程４７０の後に実施され得る。一実施形態では、エッチャントは、ここで説明されるように、エッチャントカーテンとして適用され得て、エッチング工程４６５は、エッチングカーテンを提供する工程と、回転可能なマンドレル及びインベストメント鋳型パターンアセンブリを当該エッチャントカーテンの下方で回転する工程と、を含む。
【０１１９】
一実施形態では、当該方法４００は、選択的に、除去可能な型パターンアセンブリ１８を含むインベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２のリンス工程４８０を備え得る。それは、ここで説明されるように、回転工程４１５の前に、あるいは、乾燥工程４５５の後であって追加のスラリ及び／または化粧層の堆積前に、その表面にエッチャントを除去するように構成されたリンスを適用することによる。エッチング工程４６５が採用される場合、リンス工程４８０はエッチング工程４６５の後に実施され得る。一実施形態では、リンスは、ここで説明されるように、リンスカーテンとして適用され得て、リンス工程４８０は、リンスカーテンを提供する工程と、回転可能なマンドレル及びインベストメント鋳型パターンアセンブリを当該リンスカーテンの下方で回転する工程と、を含む。
【０１２０】
一実施形態では、方法４００は、以下の一連の工程（ａ）乃至工程（ｅ）を含むものとして、説明され得る。方法４００は、ここで説明されるように、（ａ）インベストメント鋳型パターンアセンブリ３０２を提供する工程４１０、を備える。当該方法は、また、ここで説明されるように、（ｂ）スラリ流体のスラリカーテンの下方でマンドレル及びインベストメント鋳型パターンアセンブリを回転させる工程４１５、を備える。
当該方法は、また、（ｃ）選択的に、第１耐火粒子の湿った被覆層に、乾燥耐火化粧粒子の層を適用して、湿った化粧被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程４５０、を備える。当該方法４００は、また、（ｄ）湿っていて選択的に化粧された被覆のインベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥して前記液体を除去して、耐火化粧粒子と耐火粒子とを有する乾燥層を含む乾燥した化粧被覆インベストメント鋳型パターンアセンブリを提供する工程、を備える。方法４００は、更に、（ｅ）工程（ｂ）乃至工程（ｄ）を複数回繰り返して、耐火化粧粒子と耐火粒子との所定の複数の乾燥層３０６、３０８を含む耐火シェル型を提供する工程、を備える。所定の複数の乾燥層３０６、３０８は、任意の所定数の層を含み得る。一実施形態では、当該層の数は、１層〜２０層の範囲であり、特には３層〜１８層の範囲であり、更に好適には４層〜１６層の範囲である。例えば、一実施形態では、第１乾燥スラリ被覆層は、比較的小さい粒子サイズを有する耐火ジルコニア粒子を含む。それは、当該型を用いて製造される鋳造品において低い表面粗さを提供するべく選択される。後続の乾燥スラリ被覆層は、耐火アルミナシリケート粒子、または溶融シリカ粒子、またはそれらの組合せ、を含む。方法４００の当該実施形態では、工程（ｅ）は、選択的な工程（ｃ）を複数回繰り返す工程を含み、一実施形態では、化粧（層）は、異なる化粧組成を有する複数の異なる化粧（層）を有する。工程（ａ）乃至工程（ｅ）を有する方法４００の当該実施形態において、更なる一実施形態では、マンドレル及び湿ったスラリ被覆インベストメント鋳型パターンアセンブリは、それぞれ、乾燥第１耐火化粧粒子の適用時には所定の化粧被覆時速度で、及び／または、被覆されたインベストメント鋳型パターンアセンブリを乾燥する時には所定の乾燥時速度で、回転される。更に、複数の繰り返しの間、所定の化粧被覆時速度及び／または所定の乾燥時速度は、スラリカーテンの下方に居る間のマンドレル及びインベストメント鋳型パターンアセンブリの回転速度とは異なっていてもよい。所定の化粧被覆時速度、所定の乾燥時速度、及び、スラリカーテンの下方に居る間のマンドレル及びインベストメント鋳型パターンアセンブリの回転速度は、約１ｒｐｍ〜約４０ｒｐｍの範囲であるものを含む。
【０１２１】
方法４００及び装置３００、３００’は、あらゆる態様の焼結（ｓｉｎｔｅｒｅｄ）ないし結合（ｂｏｎｄｅｄ）耐火シェル型アセンブリ６００を製造するために利用され得る。それは、気体透過性または気体不透過性である。所定の実施形態では、例えば、結合耐火シェル壁は、比較的薄くてよく、気体透過性であり、数層（例えば２層〜４層）のスラリを用いて形成され得て、約１ｍｍ〜約４ｍｍの厚さ、より好適には約１ｍｍ〜約２ｍｍの厚さ、を有し得て、数層のインベストメント鋳造（ＳＬＩＣ）耐火シェル型アセンブリ６００を有する。所定の他の実施形態では、結合耐火シェル壁は、比較的厚くてよく、気体不透過性であり（すなわち、より低い透過可能性であり）、多数層（例えば６層〜１０層以上）のスラリを用いて形成され得て、約１０ｍｍ以上の厚さを有し得て、半透過性ないし気体不透過性の耐火シェル型アセンブリ６００を有する。所望されたシェル型壁厚が除去可能な型パターンアセンブリ１８上に製造された後、当該パターンアセンブリは、蒸気オートクレーブやフラッシュファイヤパターン除去のような周知の除去技術によって、選択的に除去され得て、溶融金属や溶融合金が充填され凝固して当該パターンキャビティの形状を有する鋳造品を製造するための１または複数の型キャビティを有する生の（ｇｒｅｅｎ）シェル型を残す。あるいは、除去可能な型パターンアセンブリ１８は、結合耐火型内に残され得て、その後の型加熱工程中に除去され得る。除去可能な型パターンアセンブリ１８は、重力利用の（ｇｒａｖｉｔｙ）鋳造型や重力に抗する（ｃｏｕｎｔｅｒｇｒａｖｉｔｙ）鋳造型のためのパターンを含み得る。
【０１２２】
「ａ（１つ）」および「ａｎ（１つ）」は、量の制限を示すのではなく、示された事項の少なくとも１つの存在を示す。量に関して使用される修飾語「約」は、記載された値を含み、文脈上理解される意味（範囲）を有する（例えば、所定の量の測定に関連付けられる誤差の程度を含む）。さらに、他に制限がない限り、ここに開示されるすべての範囲は、包括的であって、結合可能である（例えば、「約２５重量％まで、特には約５重量％〜約２０重量％、さらに好適には約１０重量％〜約１５重量％」なる範囲は、それらの端の値を含み、当該範囲の中間、例えば「約５重量％〜約２５重量％」、「約５重量％〜約１０重量％」等、の値の全てを含む。事項を挙げる際に使用される「約」は、挙げられた事項のすべてに適用され、範囲に使用される「約」は、当該範囲の両端に適用される。最後に、他に定義されない限り、ここで使用される技術的および科学的な用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。ここで使用される接尾辞「（ｓ）」は、それが修飾する用語の単数と複数との両者を含むことが意図されており、これにより、当該用語の１または複数を含む（例えば、金属（ｓ）とは、１または複数（種）の金属を含む）。「一実施形態」、「別の実施形態」、「実施形態」等に対する明細書全体における言及は、当該実施形態に関して説明された特定の要素（例えば、特徴、構造体及び／または特性）が、ここに開示される少なくとも１つの実施形態に含まれ、また、他の実施形態において存在していても存在していなくてもよいことを示す。
【０１２３】
ここに説明された方法４００及び装置１０、１００、２００、３００は、複数日から１日未満の複数時間まで製造時間を低減するという態様で、それらがシェル型を連続的に製造するべく利用され得る点で、大変有利である。これは、型のコスト及び当該型を用いてなされるインベストメント鋳造のコストの顕著な低減をもたらす。なぜなら、型は各鋳造毎に要求され、鋳造のコストの一部であり、型は再利用不可能であるからである。
【０１２４】
ここで説明された構成要素や工程に関する「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（有する）」は、当該構成要素を「ｃｏｎｓｉｓｔ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ（本質的に有する）」（すなわち、当該構成要素を含み、開示された基礎的かつ新規な特徴に有意な悪影響を及ぼす他の構成要素を含まない）実施形態と、当該構成要素を「ｃｏｎｓｉｓｔ  ｏｆ（からなる）」（すなわち、当該構成要素のみを含む）実施形態と、を具体的に開示してそれらを含む。
【０１２５】
本発明は、制限された数の実施形態のみに関して詳細に説明されたが、本発明がそのように開示された実施形態に制限されないことは容易に理解される。むしろ、本発明は、前述されていない任意の数の変化、変更、代用、あるいは均等物の構成を包含するように、修正され得る。それらは、本発明の精神および範囲に相当する。さらに、本発明の様々な実施形態が説明されたが、本発明の特徴は、開示された実施形態のうちのいくつかのみを含んでいてもよい。従って、本発明は、先の説明によって制限されるものと理解されるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２５Ｄ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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