(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料が、空洞を有する導電性部品の表面からエッチングされるか該表面に堆積される電解エッチングプロセスまたは電着プロセスにおいて使用するための装置であって、
電解液を収容するタンク内で前記導電性部品を支持するための支持部と、
前記タンク内に配置されるとともに前記電解液に浸漬されるように構成され、非接触の態様で前記導電性部品の少なくとも一部分を取り囲む形状を有する第１の極性の電極と、
前記電解液に接触するが、前記導電性部品には接触しない第２の極性の電極であって、前記第１の極性の電極の極性と反対の極性を有する第２の極性の電極と、
前記電解液に浸漬されるように構成され、前記導電性部品の前記空洞を通って延在する補助的な第２の極性の電極であって、前記第１の極性の電極の極性と反対の極性を有する補助的な第２の極性の電極と、
を備え、
使用時において、前記第１の極性の電極によって作り出される電界によって、前記導電性部品の少なくとも一部分と、前記第２の極性の電極および前記補助的な第２の極性の電極のうちの少なくとも一方と、の間に電気分散が生じる
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１の極性の電極は、前記導電性部品の少なくとも一部分を受け入れるように構成された電極空間を少なくとも部分的に形成するために、離間した第１および第２の側方リムを備える
装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の装置であって、
前記第１の極性の電極は、電極空間を形成し、
前記第１の極性の電極空間の断面形状は、前記導電性部品の少なくとも一部分の断面形状に対応している
装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第１の極性の電極は、閉ループを形成する
装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記第１の極性の電極は、該第１の極性の電極が閉ループを形成する第１の形態を有するとともに、前記第１の形態から前記第１の極性の電極が閉ループを形成しない第２の形態に開くことができる
装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第１の極性の電極は、前記支持部によって支持される
装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、
前記第１の極性の電極は、前記支持部から絶縁される
装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の装置であって、
さらに、前記導電性部品と前記第１の極性の電極との間の相対移動を生じさせるための駆動部を備える
装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、
前記駆動部は、前記導電性部品を回転駆動させるように構成される
装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の装置であって、
前記装置は、前記駆動部によって生じる、前記導電性部品と前記第１の極性の電極との間の相対移動中に、前記導電性部品と前記第１の極性の電極との間の距離が一定に維持されるように構成された
装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の装置であって、
前記支持部は、前記電解液のタンク内に配置され得るフレームに取り付けられる
装置。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の装置であって、
さらに、前記第１の極性の電極に電気的に接続される電源を備える
装置。
【請求項１３】
方法であって、
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の装置を用意する工程と、
前記第１の極性の電極が前記導電性部品の少なくとも一部分を非接触の態様で取り囲んだ状態で、前記導電性部品を前記タンク内に支持する工程と、
前記第１の極性の電極と、前記第２の極性の電極および前記補助的な第２の極性の電極のうちの少なくとも一方と、の間に電圧を印加し、前記導電性部品の少なくとも一部分と、前記第２の極性の電極または前記補助的な第２の極性の電極と、の間に電気分散を生じさせる工程と
を備える方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
さらに、電解中に、前記導電性部品と前記第１の極性の電極との間の相対移動を生じさせる工程を備える
方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記導電性部品は回転される
方法。
【請求項１６】
請求項１３ないし請求項１５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記導電性部品と前記第１の極性の電極との間の距離は、前記導電性部品と前記第１の極性の電極との間の相対移動の間、一定に維持される
方法。
【請求項１７】
請求項１３ないし請求項１６のいずれか一項に記載の方法であって、
前記タンクの少なくとも一部分は、前記第２の極性の電極を形成する
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電解エッチングプロセスまたは電着プロセスで使用するための装置、および、電解エッチングプロセスまたは電着プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部品の金属構造は、一般的に、それらの品質を決定するために非破壊的手段によって検査される。例えば、ガスタービンディスクなどの航空機部品は、材料異常および加工異常について検査され得る。典型的には、金属構造を検査する前に、部品の表層が電解エッチングによって除去される。
【０００３】
以前に考えられた電解エッチングプロセスでは、表面を準備することを可能にするために、部品は、アノードに物理的に取り付けられ、カソードとして作用するタンク内に収容された電解液に浸漬される。アノード／カソード間に電圧が印加されると、部品は、物理的および電気的な接続に起因して、アノードとして作用する。このようにして、材料がその表面からエッチングされる。そのようなプロセスで十分である場合もあるが、それは、大きな労力を要することがあり、また、部品の表面を均一にエッチングすることが困難になる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、電解エッチングプロセスまたは電着プロセスにおいて使用するための改善された装置、および、電解エッチングプロセスまたは電着プロセスを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、電解エッチングプロセスまたは電着プロセスにおいて使用される装置が提供される。この装置では、材料が、導電性部品の表面からエッチングされるか、当該表面上に堆積される。この装置は、電解液を収容するタンク内で部品を支持する支持部と、タンク内に配置されるとともに電解液に浸漬されるように構成された第１の極性の電極であって、部品の少なくとも一部分を非接触の態様で取り囲む形状を有する第１の極性の電極と、を備えている。使用時において、第１の極性の電極によって作り出される電界は、部品の少なくとも一部分と、第１の極性の電極の極性と反対の極性を有する第２の極性の電極と、の間に電気分散（例えば、電位差）を生じさせることができる。電界は、部品の少なくとも一部分において電荷を誘導してもよい。電界は、部品の少なくとも一部分において電気分散（例えば、電位）を誘導してもよい。電界は、部品の少なくとも一部分において電位差を誘導してもよい。第１の極性の電極は、非接触電極であってもよい。第１の極性の電極は、タンクから離れていてもよい。第１の極性の電極は、アノードであってもよく、この場合、装置は、電解エッチングプロセス用である。あるいは、第１の極性の電極は、カソードであってもよく、この場合、装置は、電着プロセス用である。第１の極性の電極の極性と反対の極性を有する第２の極性の電極があってもよい。換言すれば、第１の極性の電極がアノードである場合、したがって、第２の極性の電極はカソードであり、第１の極性の電極がカソードである場合、したがって、第２の極性の電極はアノードである。また、第２の極性の電極は、部品と接触していなくてもよい。部品は、第２の極性の電極よりも第１の極性の電極に近くてもよい。第２の極性の電極は、電解液に直接的に接触してもよい。１つの構成では、第２の極性の電極は、タンクの一部分を形成してもよい。他の構成では、第２の極性の電極は、電解液に浸漬される個別の電極であってもよい。第１の極性の電極が複数あってもよく、および／または、第２の極性の電極が複数あってもよい。使用時において、部品は、電極に物理的に接続されていなくてもよい。
【０００６】
「電気分散」（electric variance）との用語が本明細書で使用される場合、これは、任意の適切な電気的なパラメータ、例えば、電流、電圧、（または、電位／電位差）、起電力（ｅｍｆ）および／または電気容量のうちの任意の１つ以上を意味し得る。
【０００７】
第１の極性の電極は、部品の少なくとも一部分を受け入れるように構成された電極空間を少なくとも部分的に形成するために離間された第１および第２の側方リムを備えていてもよい。第１および第２の側方リムは、横断部材によって一緒に取り付けられてもよい。第１および第２の側方リムは、実質的に平行な方向に延在していてもよい。第１および第２の側方リムは、それぞれ、部品の第１および第２の対向面にそれぞれ対向するように構成された電極面を備えていてもよい。使用時において部品と離れる方向を向く第１の極性の電極の一部分には、絶縁コーティングが施されていてもよい。第１の極性の電極は、電極空間を形成してもよい。第１の極性の電極空間の断面形状は、部品の少なくとも一部分の断面形状に対応していてもよい。例えば、部品が矩形断面を有している場合、第１の極性の電極によって形成される電極空間は、矩形断面（同一平面上にある）を有していてもよく、それは、部品の断面よりも僅かに大きい。
【０００８】
第１の極性の電極は、閉ループを形成してもよい。第１の極性の電極は、当該第１の極性の電極が閉ループを形成する第１の形態と、第１の極性の電極が閉ループを形成しない第２の形態と、を有していてもよい。第２の形態（これは、設定形態構成であってもよい）において、部品は、第１の極性の電極内に配置されてもよく、第２の形態（これは、動作形態であってもよい）において、閉ループは、部品のまわりで閉じられていてもよい。第１の極性の電極は、取り外し可能な部位、または、移動可能な部位を有していてもよい。
【０００９】
第１の極性の電極は、支持部によって支持されてもよい。第１の極性の電極は、支持部から絶縁されていてもよい。第１の極性の電極は、支持部との固定された関係を有していてもよい。
【００１０】
装置は、さらに、部品と第１の極性の電極との間での相対移動を生じさせる駆動部を備えていてもよい。駆動部は、回転運動を生じさせるように構成されてもよい。駆動部は、部品を回転的に駆動するように構成されてもよい。駆動部は、モータを備えていてもよい。駆動部は、部品を回転させるように構成された１つ以上の輪、歯車または歯を備えていてもよい。駆動部は、第１の極性の電極によって形成される電極空間を通る部品の移動を生じさせるように構成されてもよい。移動方向に直交する平面における部品の断面形状は、移動方向に直交する平面における部品の断面形状に対応していてもよい。部品は、部品の相補的な特徴と協働する回転可能な駆動部材によって回転されてもよい。例えば、部品の相補的な特徴は、歯、モミ材（fir trees）、ボアまたは穴であってもよい。
【００１１】
装置は、駆動部によって生じる部品と第１の極性の電極との間の相対移動中に、部品と第１の極性の電極との間の距離が実質的に一定に維持されるように構成されてもよい。
【００１２】
第１の極性の電極は、第１の極性の電極が取り囲む部品の一部分の表面と、第１の極性の電極の表面と、の間の最小距離が少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、または、少なくとも４ｍｍとなるような形状を有していてもよい。第１の極性の電極は、第１の極性の電極が取り囲む部品の表面と、第１の極性の電極の表面と、の間の最大距離が１００ｍｍ以下、９５ｍｍ以下、９０ｍｍ以下、８５ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、７５ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、６５ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、５５ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４５ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３５ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２５ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、または、１５ｍｍ以下となるような形状を有していてもよい。
【００１３】
駆動部の少なくとも一部分は、部品を支持するように構成されてもよい。例えば、歯車または輪が部品を支持してもよい。駆動部の少なくとも一部分は、支持部によって支持されてもよい。駆動部の少なくとも一部分は、電解液に浸漬されるように構成されてもよい。
【００１４】
支持部は、電解液のタンク内に配置され得るフレームに取り付けられてもよい。フレームは、少なくとも１つの持ち上げ位置を有していてもよい。フレームは、第１の極性の電極に電気的に接続される電源を支持してもよい。支持部は、フレームの中央領域に取り付けられてもよい。フレームの外寸法は、タンクの内寸法よりもごく僅かに小さいか、あるいは、タンクの内寸法と同等であってもよい。
【００１５】
装置は、さらに、部品の空洞内に延在するように構成された第２の極性の電極を備えていてもよい。第２の極性の電極は、第１の極性の電極の極性と反対の極性を有していてもよい。
【００１６】
装置は、さらに、電解液を収容するためのタンクを備えていてもよい。タンクの少なくとも一部分（例えば、タンクの壁、または、タンクのライニング）は、第１の極性の電極の極性と反対の極性を有する第２の極性の電極を形成してもよい。
【００１７】
他の態様によれば、電解エッチングプロセスまたは電着プロセスが提供される。このプロセスは、第１の極性の電極が電解液に浸漬されるとともに部品の少なくとも一部分を非接触の態様で取り囲んだ状態で、電解液のタンク内で導電性部品を支持する工程と、第１の極性の電極が電界を作り出し、それによって、材料を、部品の表面からエッチングさせるか、当該表面に堆積させるように、第１の電極と、電解液には接触するが部品には接触しない第２の極性の電極と、の間に電圧を印加する工程と、を備えている。第１の極性の電極によって作り出される電界は、部品の少なくとも一部分と、第２の極性の電極と、の間に分散（例えば、電位差）を生じさせ、それによって、材料を、部品の表面からエッチングさせるか、当該表面に堆積させてもよい。電界は、部品の少なくとも一部分に電荷を非接触で誘導してもよい。電界は、部品の少なくとも一部分に電気分散（例えば、電位）を非接触で誘導してもよい。電界は、部品の少なくとも一部分に電位差を非接触で誘導してもよい。第１の極性の電極は、アノードであってもよく、この場合、本方法は、電解エッチングプロセスである。あるいは、第１の極性の電極は、カソードであってもよく、この場合、本方法は、電着プロセスである。第２の極性の電極は、第１の極性の電極の極性と反対の極性を有していてもよい。このプロセスにおいて、電極のうちのいずれかと、部品と、の間に、直接的な電気的接続がなくてもよい。
【００１８】
本方法は、さらに、電解プロセス中に、部品と第１の極性の電極との間の相対移動を生じさせる工程を備えていてもよい。この移動は、回転運動であってもよい。部品は、回転されてもよい。部品は、第１の極性の電極によって形成される電極空間を通って移動（例えば、回転）されてもよい。部品と第１の極性の電極との間の距離は、部品と第１の極性の電極との間での相対移動中に、実質的に一定に維持されてもよい。第１の極性の電極が取り囲む部品の一部分の表面と、第１の極性の電極の表面と、の間の最小距離は、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、または、少なくとも４ｍｍであってもよい。第１の極性の電極が取り囲む部品の表面と、第１の極性の電極の表面と、の間の最大距離は、１００ｍｍ以下、９５ｍｍ以下、９０ｍｍ以下、８５ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、７５ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、６５ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、５５ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４５ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３５ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２５ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、または、１５ｍｍ以下であってもよい。
【００１９】
部品は、タンクよりも第１の極性の電極に近くてもよい。タンクの少なくとも一部分（例えば、壁またはライニング）は、第２の極性の電極を形成してもよい。
【００２０】
添付図面を参照して、例示目的で構成について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電解エッチングプロセスに使用するための装置を概略的に示している。
【図２】フレームを有していない状態の図１の装置を概略的に示している。
【図３】支持部によって支持される部品を有する図１の装置を概略的に示している。
【図４】アノードと付随するカソードと図３の部品とを通る断面を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、電解エッチングプロセスで使用するための装置１を示している。この電解エッチングプロセスでは、導電性部品２の表面から金属がエッチング（除去）される。この構成では、部品２は、ガスタービンディスクであるが、この装置は任意のタイプの部品２をエッチングするのに適していることが理解されるべきである。装置１は、第１の極性の電極端子１２を有するフレーム１０と、２つの第２の極性の電極端子１３と、２つのモータ端子１５と、その上部領域に取り付けられたモータ１８と、を備えている。フレーム１０には、持ち上げ機構（例えば、ロボットアームまたは搬送装置）を使用して上げ下げすることができるように、持ち上げ位置１４が設けられている。フレーム１０は、ベース１６を備えている。部品２を支持するためのアセンブリ２０がベース１６に取り付けられている。使用時において、フレーム１０は、アセンブリ２０によって支持される部品２の表面を電気化学的にエッチングするために、電解液のタンク（図示せず）内に配置される。
【００２３】
図２を参照すると、アセンブリ２０は、部品２を支持するための支持部２２と、部品２の一部分を非接触の態様で取り囲むためのアノード（第１の極性の電極）２４と、部品２の空洞を通って延在する付随するカソード（第２の極性の電極）２６と、アノード２４に対して部品２を回転させるための回転駆動機構２８と、を備えている。
【００２４】
支持部２２は、支持ベース３０と、水平方向に間隔が隔てられた一対の第１および第２の支柱３２，３４と、を備えている。第１および第２の支柱３２，３４は、支持ベース３０に連結されており、支持ベース３０から上向きに延在している。また、支持部２２は、平行軸線を中心に回転可能に支持部２２に取り付けられた４つのローラ２３を備えている。２つのローラ２３は、部品２を支持するために、支持部２２の各側に配置されている。支持ベース３０は、フレーム１０のベースに取り付けられている。
【００２５】
アノード（第１の極性の電極）２４は、２つの支柱３２，３４の間で支持部の上部領域に取り付けられている。アノード２４は、支柱３２，３４から電気的に絶縁されている。この構成では、アノード２４は、電極空間３６を形成する閉ループ構造を有している。電極空間の形状は、エッチングされるべき部品２の一部分の断面形状に対応しており、図示される実施形態では、平面状である。閉ループアノード２４は、第１および第２の側方リム３８，４０を備えている。側方リム３８，４０は、横方向に間隔が隔てられており、部品２のいずれかの側に配置されるように構成されている。第１および第２の側方リム３８，４０は、部品２に対面するように構成された露出電極面（すなわち、電極空間３６）を備えている。側方リム３８，４０の残りの表面は、ポリプロピレンなどの絶縁材料でコーティングされている。また、アノード２４は、側方リム３８，４０の上部端を連結する導電性の上部横断部材４２を備えている。さらに、アノード２４は、側方リム３８，４０の下部端の間で連結される取り外し可能な導電性の下部横断部材４４を備えている。この下部横断部材４４は、閉ループが「開かれ」得るように取り外し可能である。要約すると、この構成では、閉ループアノード２４は、２つの側方リム３８，４０と２つの横断部材４２，４４とによって形成される。
【００２６】
付随するカソード（第２の極性の電極）２６は、金属製ロッドの形態であり、取り外し可能に第１および第２の支持ビーム３２，３４によって支持されており、第１および第２の支持ビーム３２，３４の間を延在している。また、付随するカソード２６は、支持ビーム３２，３４から電気的に絶縁されている。付随するカソード２６は、電極空間２８の略平面にある。
【００２７】
回転駆動機構２８は、被動歯車４６と、２つの支柱３２，３４の間において支持部２２の底部に向けて配置された駆動歯車４８と、を備えている。被動歯車４６および駆動歯車４８は、シャフト（図示せず）によって一緒に接続されている。使用時において、駆動歯車４８は、部品２を回転させるように作用する。
【００２８】
図１に戻って参照すると、アセンブリ２０は、フレーム１０内に取り付けられており、第１および第２の極性の電極端子１２，１３は、ワイヤおよび銅コネクタによって、アノード２４および付随するカソード２６にそれぞれ接続されている。モータ端子１５は、モータ１８に接続されている。第１の極性の電極端子１２は、横断部材接触点４３のところでアノード２４の横断部材４２に接続されている。モータ１８は、被動歯車４６を駆動させるようにモータ１８が動作され得るように、変速機５０を介して被動歯車４６に接続されている。電解エッチングプロセスを実施するために、部品２は、アセンブリ２０に取り付けられなければならない。
【００２９】
図３は、アセンブリ２０に取り付けられた中央穴を有する金属製ガスタービンディスク２を示している。ディスク２は、ニッケル、チタン、アルミニウムまたは鋼鉄の合金を含有していてもよい。他の構成では、ディスク２は、耐熱超合金または他の任意の導電性材料を含有していてもよい。使用時において、ディスク２は、１８００℃を越える温度に曝され得る。ディスク２をアセンブリ２０に取り付けるために、付随するカソード２６および下部横断部材４４が取り外される。次いで、ディスク２は、２つの支柱３２，３４の間において支持部２２内に配置され、ディスク２の一部分は、ローラ２３によって支持される。この構成では、ディスク２の外周は、歯が形成されており、駆動歯車４８と係合する。これによって、ディスク２は、モータ１８によって、その軸線を中心として回転することができる。部品は、部品の他のタイプの相補的な特徴（例えば、モミ材、ボアまたは穴）と係合する回転可能な駆動部材によって回転され得ることが理解されよう。支持部２２内に支持されると、付随するカソード２６および下部横断部材４４は、それらがディスク２の穴を通って延在するように、元に位置に戻される。
【００３０】
図４（これは、ディスク２の軸線４と交差するとともにアノード２４の平面と平行な鉛直面における断面図を示している）を参照すると、アノード２４の内部形状がディスク２の断面形状に対応していることが理解され得る。理解され得るように、閉ループアノード２４は、非接触の態様で（すなわち、アノード２４とディスクとの間には物理的な接触はない）ディスク２の一部分を取り囲んでいる。この構成では、ディスク２に対面するアノード２４の内面と、ディスク２の表面と、の間の距離は、実質的に一定である。この距離は、１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にあってもよい。他の構成では、この距離は、４ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にあってもよい。付随するカソード２６は、ディスク２の穴３を通って延在し、ディスク２の軸線４に沿って配置されている。付随するカソード２６とディスク２との間にも物理的な接触はない。ディスク２がその軸線４を中心に回転される際、アノード２４と付随するカソード２６との間の相対間隔は、一定に維持される。回転サイクルにおけるいずれの場所でも、ディスク２は、アノード２４または付随するカソード２６と接触しない。しかしながら、ディスクの回転によって、ディスク２の様々な部分は、アノード２４によって形成される電極空間３６を通る。
【００３１】
部品２がアセンブリ２０に取り付けられると、フレーム１０は、持ち上げ装置（例えば、ロボットアーム（または、搬送装置）（図示せず））を使用して持ち上げられる。持ち上げ装置は、フレーム１０上の持ち上げ位置１４を把持する。次いで、フレーム１０は、電解液のタンク（図示せず）内に下降される。この構成では、電解液は、およそ６０％の濃度の硫酸である。しかしながら、その代わりに、他の電解液（例えば、リン酸、塩化第二鉄、塩酸、Metrex 629、リン酸三ナトリウム、それらの混合物、ならびに、苛性ソーダおよびシアン化ナトリウムを含有する混合物）が使用されてもよい。フレーム１０がタンク内に配置されると、部品２、アノード２４および付随するカソード２６は、電解液内に完全に沈められる。第１の極性の電極端子１２、第２の極性の電極端子１３およびモータ１８は、フレーム１０の上部領域に配置されるので、それらは、電解液と接触しない。タンクの内寸法は、フレーム１０の外寸法よりも僅かに大きい。このことは、フレーム１０が、タンク内で実質的に中央にのみ配置されることができ、したがって、アセンブリ２０および部品２もタンク内で実質的に中央に配置されることを意味している。この構成では、タンクには、金属ライニングが設けられる。金属ライニングは、主カソード（第２の極性のカソード）を形成する。
【００３２】
電解エッチングプロセスを開始するために、電力供給装置が、第１および第２の極性の電極端子１２，１３およびタンクの一部分に取り付けられており、このタンクの一部分は、第２の極性の電極を形成する。電力供給装置は、非接触アノード２４と主カソード／付随するカソード２６との間、および／または、非接触アノード２４とタンクとの間に電圧が印加されるように、作動される。非接触アノード２４は、電界（すなわち、「ハロー」）を生じさせ、金属部品２がアノード２４に近いことによって、この電界は、部品の一部分に電気分散（例えば、電位および／または電荷）を誘導し、これは、例えば、部品の一部分とカソードとの間に電位差を生じさせる。したがって、アノード２４が取り囲む部品２の一部分は、正に荷電され、したがって、アノード２４と部品２とが物理的かつ電気的に接続されることを必要とせずに、アノードとして作用する。部品２とタンクの金属ライニングとの間のこの電気分散（例えば、電位差）は、部品２の金属表面を電解液に溶解させ、それによって、下層の金属構造が露出される。この構成では、電圧は約１０Ｖであり、出力電流は１００〜４５０Ａである。部品２の表面全体を均一にエッチングするために、それは、回転駆動機構２８を作動させることによって、その軸線４を中心として回転される。特に、部品２は、部品２が閉ループアノード２４を通って、アノード２４の平面に直交する方向に移動されるように回転される。これによって、部品２の異なる領域が誘導によって正に荷電された状態になり、それによって、表面がエッチングされる。この構成では、部品２は、４〜１２ｒｐｍの速度で回転される。部品２の表面全体をエッチングするために、部品２は、回転駆動機構２８によって少なくとも１回転だけ回転される。しかしながら、この構成では、エッチングプロセスは、５〜２５分の継続時間を有している。典型的には、材料は、部品２の寸法公差を維持するように、約５μｍの深さまで除去される。付随するカソード２６は、部品２の穴３の内面のエッチングを促進するために設けられる。しかしながら、付随するカソード２６は必須ではないことが理解されるべきである。
【００３３】
部品２が十分な深さまでエッチングされた後、第１および第２の極性の電極端子１２，１３およびモータ１８への電力供給装置は停止され、フレーム１０は、持ち上げ装置を使用してタンクの外部に持ち上げられる。次いで、部品２は、下部横断部材４４および付随するカソード２６を取り外すことによって、アセンブリ２０から取り外される。次いで、エッチングされた部品２の金属構造が検査されてもよい。
【００３４】
図示されていないが、エッチングプロセスは、回転駆動機構２８の回転速度を制御するとともにアノード２４とカソードとの間に印加される電圧を制御するエッチングコントローラによって自動化されてもよい。エッチングコントローラは、部品２が均一にエッチングされることを確実にするために、主カソード（タンクの金属ライニング）と付随するカソード２６との間で切り替えるように動作してもよい。また、コントローラは、ロボットアーム（または、搬送装置）を制御するように構成されてもよい。
【００３５】
エッチングプロセスに続いて、多数の追加的な処理工程（例えば、リンス、スマット除去、中和、乾燥および検査）が実施されてもよい。リンスは、５００μＳ／ｃｍ未満の伝導度を有する水によって実施されてもよい。さらに、エッチングプロセスの前には、多数の準備工程（例えば、脱脂、リンスおよび電界洗浄）が実施されてもよい。電界洗浄は、
例えば、電解液が存在する状態で電極空間２８を通って部品２を回転させることによって実施されてもよい。あるいは、電界洗浄は、電圧および／または時間を低減することによって、および／または、電解液を変えることによって、実施されてもよい。追加的な工程の各々は、別体のタンクで実施されてもよい。したがって、各工程の間において、フレーム１０は、ロボットアーム（または、搬送装置）によってタンク間を移動されてもよい。
【００３６】
状況によっては、部品２の所定領域のみをエッチングする必要がある場合がある。例えば、縮小された領域（例えば、部品２の溶接線、および、それを取り囲む領域）のみをエッチングすることのみが必要となる場合がある。したがって、部品２の、エッチングを必要としない領域に対応するアノード表面の領域は、絶縁体（例えば、ポリプロピレン）で覆われても（すなわち、マスクされても）よい。エッチングの深さは、多数の要因（例えば、エッチングの持続時間、電極の材料、部品の回転速度、部品２によって作り出される溶液内のエアポケット、アノード２４への電源接続部の位置、アノード２４と部品２との間の距離、アノード２４の大きさおよび形状、印加される電圧および電流、電解液の種類、および、エッチングされるべき部品２の材料）に依存することが理解されるべきである。したがって、これらの変数は、所望のエッチングを作り出すように制御されてもよい。例えば、部品２の回転速度が低減されてもよく、および／または、より長い期間、部品２の領域をアノード２４に対して露出させ、それによって、より深いエッチングを作り出すように、部品２に対面するアノード２４の内面の大きさが増大されてもよい。動作パラメータは、エッチングプロセス全体の間、一定に維持されてもよく、あるいは、それらは経時的に変化してもよい。例えば、部品２が軸対称ではない場合、電圧は、部品２が回転する際の、部品２とアノード２４との間の変化する距離を補償するように、変化されてもよい。さらに、アノード２４の幅は、部品２の所定領域を優先的にエッチングするように、あるいは、アノード２４の長さに沿った、アノード２４と部品２との間の変化する距離を補償するように、その長さに沿って変化してもよい。
【００３７】
部品を取り囲む第１の極性の電極（すなわち、上述した構成におけるアノード２４）は、閉ループアノード２４であるものとして説明してきたが、それは、任意の適切な形状を有していてもよい。例えば、部品２が内穴を有していない場合には、アノード２４はＵ字状であってもよい。
【００３８】
上述の構成では、部品２が第１の極性の電極２４に対して移動されることが説明された。しかしながら、他の構成では、第１の極性の電極２４が、部品２に対して移動されてもよい。さらに、他の構成では、部品２と、非接触の第１の極性の電極と、の間の移動は、回転ではなく、直線状であってもよい。
【００３９】
上述の構成では、エッチングされるべき部品２と電極２４との間には、物理的かつ電気的な接触はない。第１の極性の電極は、十分な制御された距離だけ部品２から離間されているので、「アーク放電」のリスクが、仮に完全には取り除かれなくても、著しく低減される。アーク放電は、部品２の材料の粒子構造を変える。このことは、その寿命に悪影響を与え、部品の廃棄を余儀なくされる。したがって、上述の構成によって、部品２がエッチング中にダメージ（これにより、部品２の再加工または廃棄を余儀なくされる）を受けることが回避される。さらに、部品は、第１の極性の電極によって発生される電界を通って移動されるので、均一なエッチングが実施される。さらに、上述の構成では、部品２は、第１の極性の電極に対して自動的に移動される。これは、均一なエッチングを提供する助けとなる。この自動化によって、物理的な接触を周期的に取り除くとともに再適用することによって部品を手動でインデックス付けする必要がある以前に考えられた電解エッチングプロセスによって必要となる手動介入を低減することができ、したがって、結果として、労力が少なく低コストの方法が得られる。さらに、エッチングプロセス全体（追加的な処理工程が含まれる）は、部品２が装置１に固定された後に自動化されてもよい。複数の処理工程のために単一の構造が使用されてもよく、複数のタンク間のこの構造の移動が自動化されてもよい。したがって、エッチングプロセス全体のコストおよび複雑さが低減される。さらに、構造の切り替えに必要となるオペレータ介入のレベルが低減され、これによって、オペレータへの健康および安全リスクが低減する。
【００４０】
以上の説明では、電解エッチングプロセス、および、電解エッチングプロセスで使用するための装置が説明された。「電解エッチング」との用語は、部品の表面から材料を除去することによって部品を洗浄することも包含することが理解されるべきである。この装置は、材料が導電性部品（例えば、ガスタービンディスク）の表面に堆積される電着プロセスに使用されてもよい。そのような構成では、第１の極性の電極２４は、カソードとなり、第２の極性の電極（例えば、タンク）は、アノードとなる。また、使用される電解液は、堆積を促進するために、異なっていてもよい。この方法は、第１の極性の電極（カソード）が非接触の態様で部品を取り囲み、電界を発生させて部品の領域に負の電荷を誘導するので、実質的に同じである。部品は、部品の表面に均一な堆積を生じさせるために、類似の態様で移動されてもよい。所望の堆積層を得るために使用される適切な電圧、電流、時間および温度での典型的な堆積材料は、クロム、カドミウム、銀、ニッケル、銅、すず、およびコバルトである。
【符号の説明】
【００４１】
１…装置
２…導電性部品
４…軸線
１０…フレーム
１２…第１の極性の電極端子
１３…第２の極性の電極端子
１４…持ち上げ位置
１５…モータ端子
１６…ベース
１８…モータ
２０…アセンブリ
２２…支持部
２３…ローラ
２４…非接触アノード
２４…電極
２４…アノード
２６…カソード
２８…回転駆動機構
３０…支持ベース
３２，３４…支柱
３６…電極空間
３８，４０…側方リム
４２…上部横断部材
４３…横断部材接触点
４４…下部横断部材
４６…被動歯車
４８…駆動歯車
５０…変速機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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