(57)【要約】【課題】抗拡散物質の粘性の極めて厳密な制御を実施することを必要とせず、抗拡散物質を付着させる従来技術の欠点を克服した、中空の機械部品の製造方法を提供する。【解決手段】互いに組み合わされる主要部品３０の少なくとも一方の面の上に所定のパターン３４で抗拡散物質３２を付着させるステップｂ）が、ｂ１）主要部品３０の少なくとも一方の面の表面全体に、粉を含む抗拡散物質３２の層を塗布し、ｂ２）レーザービーム３８を少なくとも１つのゾーン３４ａ〜３４ｈで構成された軌道３６に沿って局所的に加えて得られる加熱によって所定のパターン３４で抗拡散物質３２を局所的に焼結し、少なくとも１つのゾーン内に、粉末の粒子間の結合と、粉末の粒子と主要部品の少なくとも一方の材料との間の拡散現象との両方を生起し、ｂ３）抗拡散物質３２を、レーザービーム３８を受けなかった領域から除去する、各ステップの作業シーケンスを適用して行われる。【選択図】      図８
2004344973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）２つの面および周縁を有する少なくとも２つの主要部品（１６’、３０）を準備するステップと、
ｂ）抗拡散物質を準備し、前記抗拡散物質（３２）を前記主要部品（１６’、３０）の前記２つの面の少なくとも一方の上に所定のパターン（３４）で付着させるステップと、
ｃ）前記主要部品（１６’、３０）を、通路形成位置を除いて前記周縁で互いに組み合わせ、前記主要部品（１６’、３０）が積層を形成してそれらの間に空洞（１８）を画定し、前記少なくとも一方の面が、前記空洞（１８）内に面して配置されるステップと、
ｄ）前記積層を均衡圧下で拡散溶接するステップと、
ｅ）前記溶接されたアセンブリを型内に配置するステップと、
ｆ）前記型を超塑性成形温度まで上昇させ、不活性ガスを超塑性成形圧力で前記通路を介して前記空洞（１８）内に注入し、それによって、前記積層を膨張させて、超塑性成形を実施し、金属部品（１０）のブランクを得ることを可能にするステップとを含む、拡散溶接および超塑性成形によって中空の機械部品（１０）を製造する方法であって、
前記ステップｂ）が、
ｂ１）前記主要部品（１６’、３０）の前記少なくとも一方の面の表面全体に、粉末を含む抗拡散物質（３２）の層を塗布するステップと、
ｂ２）レーザービーム（３８）を少なくとも１つのゾーン（３４ａ〜３４ｈ）で構成された軌道（３６）に沿って局所的に加えて得られた加熱によって前記所定のパターン（３４）で抗拡散物質（３２）を局所的に焼結し、それによって前記少なくとも１つのゾーン（３４ａ〜３４ｈ）内に、粉末の粒子間の結合と、粉末の粒子と前記主要部品の少なくとも一方の面の材料との間の拡散現象との両方を生起するステップと、
ｂ３）前記抗拡散物質（３２）を、前記レーザービーム（３８）を受けなかった領域から除去するステップとの、作業シーケンスを適用して行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記抗拡散物質（３２）が前記粉末および結合剤を含むこと、前記粉末が、酸化イットリウム、アルミナ、グラファイト、および窒化ホウ素、または超塑性材料と適合する材料からなる他の粉末によって構成される群に属する材料のうちの少なくとも１つを備える耐熱材料によって構成される抗拡散充填剤であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記抗拡散充填剤が、５０μｍ未満の平均サイズを有する粒子を備える酸化イットリウム粉末であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記結合剤が水であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
抗拡散物質の層を塗布するステップｂ１）が、吹付けによって行われることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
焼結するステップｂ２）が、不活性ガスの雰囲気下、好ましくはアルゴンの雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
物質を除去するステップｂ３）が、洗浄によって、またはブラッシングなどの他のいかなる機械的動作によっても行うことができることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記レーザー（３８）が、コンピュータ制御の駆動システムによって移動されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
それぞれのゾーン（３４ａ〜３４ｈ）に対して、前記駆動システムが、前記ゾーン（３４ａ〜３４ｈ）の内側の軌道（３６）の対応する部分の通過を開始することを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記機械部品が、ターボ機械用の中空のブレード（１０）、特にファンロータブレードであること、およびステップａ）で、３つの主要部品が、吸込側主要部品、中央シート（１６’）、および圧力側主要部品を備えて提供されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散溶接および超塑性成形による中空の機械部品の製造方法に関する。
【０００２】
本発明はまた、ターボ機械用の中空のブレード、特にファンロータブレード、特に大きな翼弦を有するタイプのブレードを製作することに関する。
【背景技術】
【０００３】
拡散溶接技術は、所定の材料の２つの板を、ある圧力下で、ある時間の間高温で接触させるものである。２つの板は、そのとき、原子拡散によって互いに溶接され、それによって材料のベース構造と同等の接合構造を形成するという利点を提供する。
【０００４】
拡散溶接が超塑性成形と組み合わされるとき、抗拡散または「防止（ｓｔｏｐ−ｏｆｆ）」物質が、中空の機械部品を得るために実質上膨張される板の対向する面のゾーンで、拡散溶接が生じるのを防止するために使用される。
【０００５】
このようにして、拡散溶接ステップが終了したときに抗拡散物質で覆われたゾーン内で板が互いに溶接されないように、拡散バリアを形成している抗拡散物質（防止物質としても知られている）が、超塑性物質の板の少なくとも１つの対向する面上の所定のゾーン内に塗布される（ａｐｐｌｉｅｄ）。この物質は、互いに溶接される板の原子の拡散を阻止する耐熱材料の充填剤を一般に含んでいる。
【０００６】
拡散溶接によって互いに選択的に溶接された板のアセンブリは、一般に、閉鎖された型内で、板材料の超塑性挙動に匹敵する温度にまでアセンブリを加熱することによる超塑性成形を実質上受ける。次に、不活性ガスが、制御された圧力下でアセンブリの溶接されないゾーン内に注入され、このようにして、型の輪郭形状に適合するように板を膨張させることを可能にする。
【０００７】
本来、拡散溶接ステップの結果得られる溶接の品質は、作業パラメータ、すなわち、温度、圧力および時間、および互いに組み合わされる要素に関連するパラメータ、すなわち、冶金構造、表面状態（清浄度、粗さ）に依存する。したがって、拡散溶接ステップで温度を上昇させる前に、互いに組み合わされる表面上のすべての汚染源を除去することが重要である。
【０００８】
この表面の清浄化は、互いに溶接される２つの表面によって形成される空洞内に真空を生起することによって従来行われている。しかし、拡散溶接が超塑性成形を伴っているとき、セラミック（たとえば酸化イットリウム、アルミナ、または窒化ホウ素）やグラファイトなどの耐熱材料の充填剤によって構成されている抗拡散材料の粉末とともに有機結合剤を一般に含む、抗拡散物質が使用される。この抗拡散材料（または防止製品）は、互いに溶接される板の材料からの原子の拡散を阻止する。
【０００９】
拡散溶接によって互いに結合されない表面のゾーンに対応する所定のパターンで抗拡散物質を塗布した後、粉末状の抗拡散物質のみを保持して抗拡散特性を呈するように、結合剤は一般に分解される（ｄｅｇｒａｄｅｄ）。
【００１０】
この抗拡散物質の塗布は、付着される流体が所定のパターンでそれを通過する、メッシュを包囲した枠をそれぞれ備える印刷スクリーンを使用する、いわゆる「シルクスクリーン印刷」技術によって一般に実施される。メッシュは、織糸の伸張されたウェブ（または布）の形態で実施され、抗拡散物質で被覆されないゾーンを流体が通過するのを防止する、密封部分を有する。
【００１１】
この技術は、メッシュのサイズおよび糸の直径に特に依存する解像度（鮮明度）を提供する。ここで、メッシュのサイズは、付着用の流体が通過することを許すのに十分大きく、鋸歯現象（ｊａｇｇｅｄ−ｅｄｇｅ  ｐｈｅｎｏｍｅｎａ）を回避するのに十分小さくなければならない。また、シルクスクリーン印刷技術は、枠を部品に対して位置決めするための、および複数の調節（ウェブ張力、ウェブと部品の間の距離など）を行うためのシステムを必要とする。シルクスクリーンウェブは、時間の経過につれて摩耗を受け、変形によって露出されて、塗布したパターンが変化するに至ってしまう。
【００１２】
この技術が比較的に実施しにくいものであること、時間の経過につれて厳密に再現可能ではない結果をもたらすこと、および抗拡散物質の粘性の極めて良好な制御を必要とすることが理解されよう。
【００１３】
ターボ機械用の中空のブレードを製造する方法に関する文献ＦＲ  ２  ７３９  ０４５に記載されているように、マスクを通じて吹付けすることによって抗拡散物質を付着させることもまた知られている。この吹付け技術は、
ａ）有機タイプのマスクを少なくとも１つの主要部品の少なくとも１つの面に塗布するステップと、
ｂ）コンピュータ制御下の特定の工具を用いて、溶接ゾーンと非溶接ゾーンの間に境界を有する所定のパターンでマスクを切断するステップと、
ｃ）溶接用でないゾーン内のマスクを剥離するステップと、
ｄ）表面を清浄化するステップと、
ｅ）事前に下処理された表面上に抗拡散物質を付着させるステップと、
ｆ）マスクの残りを剥離するステップと、
ｇ）抗拡散物質を予め焼付け（ｐｒｅ−ｂａｋｉｎｇ）処理するステップと、
ｈ）溶接される表面を清浄化し、検査するステップとを有する。
【００１４】
溶接されないゾーンからマスクを剥離するステップｃ）が、マスク内の小さな局所的裂け目をもたらし、それによって付着物の縁部の直線性を劣化させることが観察される。また、ステップｆ）の剥離は、付着の周縁の局所的なゾーンが引き剥がされるおよび／または崩れることをもたらす。これら２つの現象は、このため、付着の幾何学的精度、および、結果として溶接される表面の品質を低下させる。また、ステップｅ）中に抗拡散物質が事前に下処理された表面を正確に覆うように、抗拡散物質の粘性を制御することが重要である。
【００１５】
このようにして、吹付け技術が実施しにくいものであり、実行するために長時間を要し、不完全性を伴う結果に至ることが理解されよう。
【００１６】
最後に、文献ＥＰ  ０  ８４９  ０２９は、流体ジェット法を使用して行われる直接付着によって抗拡散物質を塗布することを提案している。この技術は、コンピュータの制御下で板を端から端まで移動する印刷ヘッドを使用するため、印刷のインクジェット法に近く、ジェットによって流体がタンクから板の面上へ所定のパターンで移送される。
【００１７】
このようにして、この技術は、シルクスクリーンや、マスクを付着させる事前ステップを使用することなく、部品の上に直接物質を付着させることを可能にし、それによって、付着作業を単純化し、シルクスクリーン枠の製作、維持、および調節／検査のステップを除去する。
【００１８】
それにもかかわらず、流体ジェット法を使用するこの直接付着技術は、特に抗沈殿剤および抗凝固剤を添加することによって、抗拡散物質を形成する流体の粘性を正確に調節することを必要とする。これらの添加される要素は一般に、特に付着された表面がチタニウムベースの合金製であるとき、付着物質によって、その付着表面が汚染される。
【特許文献１】仏国特許出願公開第２７３９０４５号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０８４９０２９号明細書
【特許文献３】仏国特許出願公開第２７７２０２１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
したがって、本発明は、特に、抗拡散物質の粘性の極めて厳密な制御を実施することを必要とせずに、抗拡散物質を付着させるための従来技術の欠点を克服することを追求する。
【００２０】
より正確には、本発明は、拡散溶接ステップが行われる条件を改善することに関する。特に、本発明は、拡散溶接温度にまで上昇させる前に、互いに組み合わされる表面のすべての汚染源を除去すること、および、抗拡散物質の有機結合剤の分解によるすべての残留物を除去することに寄与することを追求する。
【００２１】
本発明はまた、抗拡散物質を、簡単で、信頼性が高く、高精度な方式で所定のパターンで、特にその縁部に沿って極めてシャープなパターンで付着させることを可能にすることを追求する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
従来のように、本発明は、
ａ）超塑性材料製の少なくとも２つの主要部品を準備するステップと、
ｂ）抗拡散物質を前記主要部品の少なくとも一方の面の上に所定のパターンで付着させるステップと、
ｃ）前記主要部品を、通路形成位置を除いて周縁で互いに組み合わせ、前記主要部品が積層（ｓｔａｃｋ）を形成して、それらの間に空洞を画定し、ステップｂ）でその上に抗拡散物質が付着された前記少なくとも一方の面が、前記空洞内に面して配置されるステップと、
ｄ）前記積層を均衡圧（ｉｓｏｓｔａｔｉｃ）下で拡散溶接するステップと、
ｅ）前記溶接されたアセンブリを型内に配置するステップと、
ｆ）前記型を超塑性成形温度まで上昇させ、不活性ガスを超塑性成形圧力で前記通路を介して前記空洞内に注入し、それによって、前記積層を膨張させて、超塑性成形を実施し、金属部品のブランクを得ることを可能にするステップとを含む、
拡散溶接および超塑性成形によって中空の機械部品を製造する方法を提供する。
【００２３】
上記で特定した目的を達成するために、本発明の特徴的な方式で、ステップｂ）が、
ｂ１）前記主要部品の前記少なくとも一方の面の表面全体に、粉末を含む抗拡散物質の層を塗布するステップと、
ｂ２）レーザービームを少なくとも１つのゾーンで構成される軌道に沿って局所的に加えた結果として得られた加熱によって前記所定のパターンで抗拡散物質を局所的に焼結し、それによって前記少なくとも１つのゾーン内に、粉末の粒子間の結合と、粉末の粒子と前記主要部品の少なくとも一方の材料との間の拡散現象との両方を生起するステップと、
ｂ３）前記抗拡散物質を、前記レーザービームを受けなかった領域から除去するステップとの作業シーケンスを適用して行われる。
【００２４】
このようにして、抗拡散物質が、レーザービームの通過による焼結によって所定のパターンで付着されるため、抗拡散物質の粘性の正確な調節を省くことが可能であることが理解されよう。したがって、有機結合剤の使用はもはや重要ではなく、それによって、有機結合剤を分解させることによる残留物で、溶接される表面を汚染する可能性がある問題のすべてが除去される。
【００２５】
同様に、このような方法は、シルクスクリーンまたはマスキング物質の層を含むことなしに直接抗拡散物質を付着させることが可能であり、付着ステップを単純化することを可能にするため、実施するのが容易である。
【００２６】
従来型のシルクスクリーン印刷技術と比較すると、この解決法は、シルクスクリーン枠の下処理、維持、検査および／または調節のステップを除去するという利点が存在する。流体ジェット法による付着技術と比較すると、本発明は、印刷中にインクヘッドが詰まるといういかなる危険性も有さない。
【００２７】
全体としては、本発明の方法を用いて、レーザービームを制御することができる極めて良好な解像度および精度で、付着された形状の極めて良好な再現性で、付着されたパターンの鮮明度での良好な解像度を得ることが可能である。この制御は好ましくは自動的に行える。
【００２８】
また、焼結が、抗拡散物質を、主要部品に関連している面にしっかりと結合し、それによって拡散溶接によって互いに溶接されるゾーン内へ移動される抗拡散物質粒子のいかなる危険性も完全に除去することが可能である理解されたい。
【００２９】
最後に、レーザービーム焼結ステップが、結合剤を分解し、したがって結合剤を除去する働きをする加熱をもたらすことに気が付くべきである。
【００３０】
レーザービームによって無機粉末を焼結する原理が、ＦＲ  ２  ７７２  ０２１に、マーキング用途の、特に装飾目的の内容で記載されている。
【００３１】
好ましくは、前記抗拡散物質が、前記粉末および結合剤を含み、前記粉末が、酸化イットリウム、アルミナ、およびグラファイト、窒化ホウ素、または基材に適合する材料製の他の粉末などによって構成されている群に属する材料の少なくとも１つを備える耐熱材料によって構成されている抗拡散充填剤である。
【００３２】
好ましくは、前記抗拡散充填剤が、５０マイクロメートル（μｍ）未満の平均サイズを有する粒子を備える酸化イットリウム粉末である。
【００３３】
好ましい付着では、前記結合剤は有機物ではなく、塩基水溶液を有し、特に前記結合剤は水である。
【００３４】
このような結合剤は、有機結合剤を退化させる残留物を除去することに付随する問題点を回避することを可能にする。結合剤が水であるとき、レーザービームが通過するときに蒸発させることによって除去される。
【００３５】
別の好ましい付着では、抗拡散物質の層を塗布するステップｂ１）が、当業者に知られている方法、たとえば吹付け、コーティング、シルクスクリーン印刷などによって行われる。
【００３６】
この付着は、板によって構成されている主要部品の前記少なくとも１つの面の全表面にわたって直接抗拡散物質を吹き付ける吹付けノズルを使用することだけによって実施することができる。
【００３７】
好ましい実施例では、焼結ステップｂ２）は、空気の下で、好ましくは（不活性ガスの）中性の雰囲気下で、特にアルゴンの雰囲気下で実施される。
【００３８】
このことは、抗拡散物質がその上に付着される媒体を構成している主要部品の前記少なくとも１つの面を汚染するといういかなる危険性も回避する。抗拡散物質の焼結が中性の雰囲気下で行われないとき、特に焼結が空気中で行われるときでさえも、抗拡散物質の層の汚染がないことが示された。
【００３９】
好ましくは、焼結されない物質を除去するステップｂ３）は、拡散溶接によって互いに溶接される表面を損傷することを回避するように非摩耗動作によって行われる。特に、好ましい付着では、焼結されなかった物質を除去するステップｂ３）は洗浄によって行われ、これは実行するのが極めて簡単である。この焼結されなかった物質を除去するステップｂ３）は、特に機械的であるが非摩耗的な他の方法で、たとえばブラッシングによって行うことができる。
【００４０】
別の好ましい付着では、レーザーは、レーザーマーキングの分野ですでに知られているように、コンピュータ制御下のシステムを用いて方向付けられる。
【００４１】
有利には、前記制御システムに、前記ゾーン内にある軌道の部分の各ゾーンのトレースを開始させることが提供される。したがって、焼結された抗拡散物質で覆われたゾーンの縁部の局所欠点（レーザービームの長すぎる付加によるかもしれない）のいかなる危険性も回避される。すなわち、溶接されたゾーンと溶接されなかったゾーンとの間のインターフェイスの欠陥が回避される。
【００４２】
本発明はまた、前記機械部品が、ターボ機械用の中空のブレード、特にファンロータブレードであること、および、ステップａ）で、３つの主要部品（板の形態である）が、吸込側主要部品、中央シート、および圧力側主要部品を備えて提供されることを特徴とする、上記で定義したような製造方法を提供する。
【００４３】
本発明の他の利点および特徴は、一例として示され、添付の図面を参照にして行われる以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１および図２は、ターボ機械用の中空のブレード１０、特にたとえば二流式ターボジェット用の長翼弦のファンブレードを示している。
【００４５】
図２の断面図でより完全にわかるように、ブレード１０は、圧力側外板（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｉｄｅ  ｓｋｉｎ）１２、吸込側外板（ｓｕｃｔｉｏｎ  ｓｉｄｅ  ｓｋｉｎ）１４、およびスペーサ形成中央要素１６から構成されている。
【００４６】
図を見ればわかるように、外板１２および１４は、圧力側外板１２と吸込側外板１４を相互接続する複数の補剛材を形成するために中央要素１６がその中に配置される、内部空洞１８を形成するように離隔されている。
【００４７】
拡散溶接ステップの前には、中央要素１６は、図２で一点鎖線によって概略的に示された中央シート（薄板）１６’の形態である。
【００４８】
ブレード１０は、前縁２０（図２の左側）および後縁２２（図２の右側）を形成するために，圧力側外板１２および吸込側外板１４がそれらの周縁に沿って互いに拡散溶接される、本発明の主題を構成している改良された製造方法の結果得られる。ブレード１０の内部空洞１８は、前縁２０の傍の湾曲部２４および後縁２２の傍の湾曲部２６を有する。
【００４９】
図３を見ればより明確にわかるように、スペーサ形成中央要素１６は、圧力側外板１２と溶接された表面と、吸込側外板１４と溶接された表面とを有し、それによって、湾曲部２８または２９とともに、中央要素１６の補剛材形成部分および外板１２および１４の間の接続（結合）を形成している。
【００５０】
本発明の製造方法の第１のステップａ）では、図１および図２に示すブレード１０は、３つの主要部品（吸込側主要部品、中央シート１６’、圧力側主要部品）から構成されている。これらは、鍛造によって、プレス加工（ｐｒｅｓｓ  ｓｔａｍｐｉｎｇ）によって、およびその後の仕上げ目的の機械加工によって得られる。
【００５１】
続いてのステップｂ）では、拡散バリアが、空洞１８に面し、かつスペーサ形成要素１６と接続されていない、吸込側および圧力側主要部品の面の領域に対応する所定のパターンで付着（ｄｅｐｏｓｉｔ）される。
【００５２】
より詳細には、このステップｂ）は、以下のサブステップを含んでいる。
【００５３】
ｂ１）前記主要部品３０の一方の上に、抗拡散物質の層３２を塗布し、前記物質が、粉末を含み、主要部品３０の対応する表面全体に塗布され、図４に見られる状態にするステップ。
【００５４】
ｂ２）ゾーン３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇおよび３４ｈ（空洞１８に面し、スペーサ形成要素１６に接続されていない吸込および圧力側主要部品の領域に対応するゾーン）で構成される所定のパターン３４で抗拡散物質３２の層に含まれる粉末を局所的に焼結し、焼結が軌道３６に沿って行われ、レーザービーム３８によって行われるステップ（図５参照、ここで、ゾーン３４ａ〜３４ｈは、例示の目的のために選択された形状であるが、吸込側または圧力側主要部品とスペーサ形成要素１６との間で必要である特定の結合を可能にする形状に対応したものではない）。
【００５５】
ｂ３）非研磨式清浄化手段４０（図６）を使用することによってレーザービーム３８を受けなかったゾーンから抗拡散物質の層３２を除去するステップ。
【００５６】
図１から図３に示すようなブレード１０を製造するとき、抗拡散物質を付着させるステップは、作業ｂ１）からｂ３）のシーケンスを含み、図４から図６を参照にして上記で説明したように、主要部品の少なくとも２つの面上で行われる。
【００５７】
より厳密には、圧力側主要部品の内側面（圧力側外板１２になる）の中の少なくとも１つの面と、中央シート１６’の対向する面と、吸込側主要部品の内側面（吸込側外板１４になる）の中の少なくとも１つの面と、中央シート１６’の対向する面とが、付着ステップｂ）を受ける。
【００５８】
本目的は、本質的に、中央シート１６’と圧力側主要部品の内側面と吸込側主要部品の内側面の両方との間の結合を提供することである。この内側面は空洞１８に面している。
【００５９】
特に、主要部品は、チタニウムベースの合金製であり、抗拡散物質は、水と、酸化イットリウムをベースとした抗拡散充填剤を構成する粉末とによって構成される結合剤から成る。
【００６０】
図４を参照すると、抗拡散物質３２は、吹付けすることによって主要部品３０に好ましくは塗布されるが、結果として得られるアセンブリが取り扱うのが可能であり、物質が、洗浄によって実施する主要部品の面から実質上除去することができるように、抗拡散物質３２の接着力が多少低い場合、ローラまたはブラシを使用する浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）またはコーティングなどの他の塗布技術もまた、使用することができる。
【００６１】
焼結後、少なくとも５μｍの厚さの焼結された抗拡散物質３２’を得ることが望ましい。イットリウム粉末は、約５μｍの平均サイズを有する粒子を有する（平均サイズは、３μｍから７μｍの範囲、好ましくは４μｍから６μｍの範囲、より好ましくは５μｍにほぼ等しい）。
【００６２】
レーザービーム３８は、粉末を溶融させることなく、抗拡散充填剤を形成している粉末の粒子を焼結させるのに十分なエネルギを抗拡散物質３２に伝えるように調節されているが、それでも、焼結された抗拡散物質３２と、抗拡散物質３２の層がその上に塗布されている主要部品３０の面を構成している材料との間の拡散現象を生起する。
【００６３】
また、レーザービーム３８が通過するとき、抗拡散物質のための結合剤を形成している水が、蒸発によって除去される。他のいくつかの結合剤、特に有機結合剤が使用されていても、レーザービームの通過による加熱が、その結合剤を分解するのに十分である。
【００６４】
本来、レーザービーム３８はまた、主要部品３０の材料の損傷および／または劣化を回避するように調節されるべきである。
【００６５】
高い精度および極めて直線状の線で、特にゾーン３４ａ〜３４ｈまでの輪郭に沿って所定のパターン３４の輪郭を描くために、レーザービーム３８が、ゾーン３４ａ〜３４ｈ内の点のすべてをカバーするその軌道３６を、軌道が境界線の近くで始まらないように前記ゾーンのそれぞれの内側で始めることが好ましい。
【００６６】
このようにして、ゾーン３４ａ〜３４ｈの輪郭に沿った局所欠陥が回避され、それによって、極めてシャープで、極めて正確に配置されたパターンでの焼結された抗拡散物質３２’を提供する。
【００６７】
いったんゾーン３４ａ〜３４ｈ内のすべてが、所定のパターン３４で抗拡散物質を焼結するために十分なエネルギーをレーザービーム３８から受けた後、主要部品３０の全表面にわたって移動する（図６の矢印４２）清浄化手段４０を使用することによって、抗拡散物質３２の前記層の焼結されていない残りの部分が、対応する領域、すなわちパターン３４の外部領域から除去される。
【００６８】
水のジェットによって洗浄を行う手段によって清浄化を行うための準備がされる。溶剤内への浸漬によって、機械的動作（拭取り、ブラッシング、…）によって、または実際、超音波に曝される液体内への浸漬によって、この清浄化を行うことも可能であることを理解されたい。
【００６９】
本来、選択される清浄化手段４０は、焼結された抗拡散物質３２’の輪郭に損傷を与えることを回避するように摩耗性でない。
【００７０】
図７は、前記層３２内の粉末の粒子を焼結し、前記領域４６と主要部品３０の表面結合領域４８との間で拡散が生じることを可能にするために、層３２の焼結領域４６にエネルギーを供給するレーザービーム３８を用いて焼結する現象をより正確に示している。領域４６と４８との間の拡散は、焼結された領域４６の粉末粒子が、主要部品３０上にしっかりと固定されることを可能にし、それによって、抗拡散物質の強い付着を得る。
【００７１】
この目的のために、レーザービーム３８は、抗拡散物質の層３２の自由面を含む焦点領域５０内にビームの焦点を位置決めするように移動される。
【００７２】
図８は、本発明の付着ステップを実施するための装置５２の図である。
【００７３】
レーザービーム３８が、コンピュータインターフェイス５６によって制御された機械的手段５４によって駆動される。
【００７４】
主要部品３０は、テーブル５８上に固定され、テーブル５８は、主要部品３０の面が常にレーザービーム３８の焦点領域５０内に確実にあるようにし、したがって、平らでない面上に付着作業を行うことも可能にするように、コンピュータインターフェイス５６の制御下で位置決めすることができる。
【００７５】
テーブル５８は、付着ステップｂ）の第２の作業中、レーザービーム３８の下で、抗拡散物質３２の層を塗布するための吹付け（ｓｐｒａｙ）ストリップ６２の下に、次に水ジェットのストリップによって構成される清浄化手段４０の下に連続して配置されるように、上流から下流方向６０に移動させることができる。
【００７６】
抗拡散物質が吹き付けられた後、抗拡散物質を焼結する前に、抗拡散物質３２を乾燥させることも必要である。このような乾燥（図示せず）は、１つまたは複数のファンまたは乾燥オーブンを使用して１００℃以下の温度で行われる。
【００７７】
図示されていない構成は、主要部品３０の汚染を回避するために、アルゴンなどの中性ガスの雰囲気で充填された囲いの中に図８の装置５２を配置することにある。
【００７８】
中空のブレード１０（図示せず）を製造するための方法の次のステップは、従来の方式で行われる。
【００７９】
ｃ）主要部品（圧力側主要部品、中央シート１６’および吸込側主要部品）が、積層され、次に、通路形成位置を除いてその周縁部で互いに組み合わされるステップ。
【００８０】
ｄ）前記積層が、上述した通路と、焼結された抗拡散物質の層３２’でカバーされたゾーンの位置を除いて、ブレードを構成している主要部品の間の密な結合を得るように、均衡圧縮容器内の拡散溶接によって溶接されるステップ。
【００８１】
ｅ）このようにして溶接されたようなアセンブリが型内に配置されるステップ。
【００８２】
ｆ）ブレード１０を構成している主要部品が、図２に示すような所望の形状を得るように、（好ましくは不活性ガスを使用して）内部空洞１８内に膨張圧を加えることによって超塑性条件下で形成されるステップ。
【００８３】
レーザービームの下での焼結を使用して本発明による抗拡散物質を付着させることによって、安定しており、拡散溶接ステップで圧力が加えられている間、移動せず、顕著に劣化しない、抗拡散物質３２’が使用されることが保証される。
【００８４】
本来、本発明は、板またはシートの形態の３つの初期主要部品から得られるブレード１０を製造することに関して説明されているが、本方法を、大量の、または単に２つだけの初期主要部品に、適用することもできる。
【００８５】
同様に、本発明の製造方法を使用して、他の種類の中空の機械部品、特に翼、箱型梁、キャップ、ストラットなど、または他の中空の機械部品、おそらくは構造部品を製作することができる。
【００８６】
一例として、以下の条件が、中空のブレードを製造するために使用される。
・媒体すなわち主要部品３０（圧力側または吸込側）の合金：チタニウム合金ＴＡ６Ｖ、
・抗拡散物質３２：酸化イットリウムおよび水の５０／５０混合物、
・吹付けによって塗布された抗拡散物質３２の層、
・付着および乾燥後の抗拡散物質層３２の密度：５ミリグラム／平方センチメートル（ｍｇ／ｃｍ２）から１０ｍｇ／ｃｍ２。
【００８７】
レーザービーム焼結作業は、以下の作業条件下で行われた。
・波長：短波長赤外線、
・平均出力：５ワット（Ｗ）から１００Ｗ、
・走査速度：５０ミリメートル／秒（ｍｍ／ｓ）から３０００ｍｍ／ｓ、
・周波数：２ヘルツ（Ｈｚ）から５０Ｈｚ、
・レーザービームの直径（焦点での）：１０μｍから２００μｍ、および
・焼結後の抗拡散物質の厚さ：１０μｍから２５μｍ。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の製造方法によって得られたターボ機械の中空のブレードの斜視図である。
【図２】図１に示すブレードの略断面図である。
【図３】図１および２に示したような２つのブレード要素間の接続部の詳細図である。
【図４】抗拡散物質を付着させる第１段階の終わり、すなわち、抗拡散物質が塗布された後、抗拡散物質が主要部品の全表面領域をカバーしている間の状況を示す図である。
【図５】抗拡散物質が前記所定のパターンで焼結されることに至る局所的な加熱を生じさせる、レーザービームを軌道に沿って局所的に加えることに対応する、抗拡散物質を付着させる第２段階を示す図である。
【図６】抗拡散物質を付着させる第３段階、すなわち、レーザービームを受けなかった領域から抗拡散物質を除去することを示す図である。
【図７】図５の状況での主要部品の断面図である。
【図８】所定のパターンでの抗拡散物質の付着を実施するための装置の簡略化された概略図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  ブレード
１２  圧力側外板
１４  吸込側外板
１６  スペーサ形成中央要素
１６’  中央シート
１８  内部空洞
２０  前縁
２２  後縁
２４、２６  湾曲部
３０  主要部品
３２、３２’  抗拡散物質
３４  パターン
３４ａ〜３４ｈ  ゾーン
３６  軌道
３８  レーザービーム
４０  清浄化手段
４６  焼結領域
４８  表面結合領域
５０  焦点領域
５２  装置
５４  機械的手段
５６  コンピュータインターフェイス
５８  テーブル
６２  吹付けストリップ
【図１】
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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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【外国語明細書】
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