(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末からコンポーネントを形成する方法であって、次のステップａ〜ｆを備える方法。
ａ．ロストワックス法を用いてセラミック鋳型を供給するステップ、
ｂ．前記セラミック鋳型内で液体金属を鋳造して缶を形成するステップ、
ｃ．前記缶に１つ以上の穴を形成するステップ、
ｄ．前記１つ以上の穴を介して前記缶内に金属粉末を充填するステップ、
ｅ．前記缶内の金属粉末を落ち着かせ、前記缶を排気し、前記缶を密封するステップ、並びに、
ｆ．前記缶及び缶内の金属粉末に熱間等方圧加圧を施し、前記金属粉末を溶解させて固体コンポーネントにするステップ。
【請求項２】
導管を前記缶における１つ以上の穴の周りに溶接する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記缶における１つ以上の穴を、セラミック鋳型内の穴形成用突部により缶の鋳造中に形成する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
形成されたコンポーネントから缶への機械加工と、所望の最終寸法への修正を行う仕上げステップを、熱間等方圧によって前記コンポーネントを形成した後に実行する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記セラミック鋳型を、次のステップａ〜ｆによって製造する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
ａ．第１のセラミック素材から前記コンポーネントのセラミックブランクを形成するステップ、
ｂ．前記ブランクを、形成すべき缶の所望の厚みと等しい厚みの犠牲層で被覆するステップ、
ｃ．前記犠牲層に犠牲ステムを設けるステップ、
ｄ．前記ブランク及び犠牲層を第２のセラミック素材のセラミック層で被覆し、その際に前記セラミック層を通して突出する前記犠牲ステムを残すステップ、
ｅ．前記セラミック層を硬化させるステップ、並びに、
ｆ．前記ブランク、前記犠牲層、前記犠牲ステム及び前記セラミック層を熱して前記犠牲層及びステムを除去するステップ。
【請求項６】
前記犠牲層は、ワックス、ワックス様素材又はポリスチレン等の、加熱により溶解又は気化する素材である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
セラミック鋳型で液体金属を鋳造する前記ステップにおいて、同時に前記犠牲層及びステムを除去する、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記セラミックブランクを中空とし、且つ、次のステップａ〜ｃによって形成する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
ａ．鋳型及び中子の間にセラミックカップを形成するステップ、
ｂ．前記カップに合致するセラミックの蓋を形成するステップ、並びに、
ｃ．前記蓋と前記カップを合致させるステップ。
【請求項９】
前記セラミック鋳型を、次のステップａ〜ｆによって製造する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
ａ．第１の素材から前記コンポーネントのブランクを形成し、前記ブランクは形成すべきコンポーネントの形状から延びるステムを含むものとするステップ、
ｂ．少なくとも２つのシェル鋳型の部品よりなるシェル鋳型を供給するステップ、
ｃ．前記シェル鋳型の部品間で前記ステムをクランプすることによって前記ブランクを前記シェル鋳型に固定するステップ、
ｄ．形成すべき缶の形状にて前記シェル鋳型で犠牲層を成型するステップ、
ｅ．セラミック素材のセラミック層で前記犠牲層を被覆し、その際に前記セラミック層を通って突出する前記ステムを残すステップ、並びに、
ｆ．前記セラミック層を硬化させるステップ。
【請求項１０】
次のステップｇをさらに備える、請求項９に記載の方法。
ｇ．前記セラミック層の硬化によって形成されるセラミック鋳型を処理して前記犠牲層及びステムを除去するステップ。
【請求項１１】
前記ブランクを、固体のセラミックコンポーネントとして形成し、且つ、前記セラミック鋳型内へ液体金属を鋳造して前記缶を形成するステップの間、前記ブランクを、前記セラミック鋳型の部品として保持する、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記シェル鋳型を、アルミニウムのブロックから機械加工する、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
形成すべき前記コンポーネントは、管状とし、少なくとも２つのシェル鋳型の部品よりなるシェル鋳型を供給する前記ステップを、前記シェル鋳型の部品間で前記ステムをクランプすることによって前記ブランクを前記シェル鋳型に固定するステップにおける、中子及び前記ブランクを一緒に前記シェル鋳型に固定する前に、前記ブランク内への前記中子の供給によって補完し、その際に前記中子も前記シェル鋳型の部品間にクランプする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記中子を、アルミニウムで形成する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ステムは円筒面を含むものとし、前記円筒面は、前記シェル鋳型の部品の間に固定されているときに、前記シェル鋳型の部品内に前記ブランクを吊持することにより、前記ブランク及び前記シェル鋳型の間に、少なくとも形成すべき缶の形状に対応するカップ形状の空間を区画する、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステムは環状とし、かつ前記中子にスライド接合させ、それによって前記中子及び前記シェル鋳型の部品の間の前記ブランクの周囲に区画される空間を、２つの並列する略Ｕ字状断面とする、請求項１３を引用する場合の請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）による缶の製造方法及びそれによって製造された缶に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製品は、いくつかの方法により作り出すことができる。１つの方法は、鋳造、鍛練又は鍛造された金属のブロックを所望の形状に機械加工する方法である。しかしながら、このような方法は頻繁に無駄をもたらす。最新のものであるが既知のコンポーネント構築方法は、金属を微粉末状にし、所望の端部形状に近似する“缶”を形づくる方法である。缶は、典型的には変形可能なように軟鋼から作られるが、他の素材を用いることもできる。缶に粉末を充填し、振動によって可能な限り落ち着かせる。最後に、缶を排気し、密封する。それから、缶を、缶が収縮し、粉末を加圧するように、加圧され、加熱されたチャンバ内に配置する。拡散接合というプロセスによって粉末の粒子がくっつき、所望の最終製品に近似する形状を有する固体ブロックを形成する。多層の缶又はブロックは、それから通常は缶を除去するよう機械加工され、その時点では製品の外皮であり、所望の寸法として仕上げるために、粉末ブロックの表面層も除去する。
【０００３】
既知の缶は厚みが２〜３ｍｍの軟鋼である。缶を、通常、中間温度（約３００℃）で脱気し、密封し、予備加熱し、それから圧力容器で熱間等方圧加圧を施す。粉末冶金（ＰＭ）超合金の場合、典型的なＨＩＰの条件は、温度１１００℃〜１２６０℃、圧力１００ＭＰａ〜２００ＭＰａ、アルゴンを加圧媒体として数時間維持する。超合金粉末は、加圧焼結によるＨＩＰの間に完全密度まで緻密化する。缶は、粗い機械加工、及び／又は、ピックリングを行うことによって除去し、正味形状に近いコンポーネントを明らかにする。コンパウンド製品も、異なる粉末のための別の区画による缶が設計され、固体素材の部分を粉末と一緒に囲い込む。
【０００４】
既知の缶の加工方法は、ＨＩＰプロセスが開始する前に粉末が包含される、中空の“鋳型”を形成する軟鋼のストリップを一緒に溶接することによる。このような方法における加工は、プロセスにおける不整合を通じて寸法のエラーを引き起こす。同様に、特に、複雑なコンポーネントを作ろうとする場合は、時間を費やすプロセスであり、確実な反復性はない。さらにいえば、少なくとも缶の内部の溶接継ぎ目は制御できない。従って、完成した部品の寸法において十分な耐性が得られなければならならず、ＨＩＰプロセスの後の機械加工によって形成される缶の内部面の（継ぎ目にある）意図されない起立部によってもたらされる完成製品の凹部は、完成され、そして、缶は機械加工から取り外される。
【０００５】
プレートの溶接によるＨＩＰ製造のための缶の製造とは別に、米国特許第４０６５３０３号明細書（特許文献１）、米国特許第４８６１５４６号明細書（特許文献２）、米国特許第５０００９１１号明細書（特許文献３）は、金属のブランクコンポーネントの電気メッキ又は別の被覆による製造方法を開示している。この場合にブランクは、缶を形成する被覆を残して除去する。
【０００６】
米国特許第５７７０１３６号明細書（特許文献４）、米国特許第６３５５２１１号明細書（特許文献５）、米国特許第６０４２７８０号明細書（特許文献６）も、鋳型を供給するものである。この場合、ブランクの周囲の粉末及びバインダを成型することによって鋳型を成型し、最後に鋳型に粉末を充填する。粉末を成型した鋳型は、ＨＩＰのために缶（溶接済み）の中に挿入される。その缶は、完成製品の造形には関与しない。
【０００７】
米国特許第５０００９１１号明細書（特許文献７）は、以下の製造方法を開示しているものと認められる。
・コンポーネント成型の鋼のブランクを加工し、
・ゴム又は切断可能な素材から、ブランクの周囲に鋳型を設け、
・ワックス又はそのようなものから、鋳型内に配置可能なブランクを成型し、ゴムの鋳型を剥離させ、
・ワックスのブランクを黒鉛粉末及び同じタイプのセメントで被覆し、
・ワックスを溶解させ、
・黒鉛の鋳型を金属粉末で充填し、ＨＩＰを施し、“缶”を、ＨＩＰプロセスの間に粉末に支持しながら製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４０６５３０３号明細書
【特許文献２】米国特許第４８６１５４６号明細書
【特許文献３】米国特許第５０００９１１号明細書
【特許文献４】米国特許第５７７０１３６号明細書
【特許文献５】米国特許第６３５５２１１号明細書
【特許文献６】米国特許第６０４２７８０号明細書
【特許文献７】米国特許第５０００９１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点の少なくともいくつかを軽減し、再現可能かつ効果的な、粉末冶金技術を用いる金属コンポーネントの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、金属粉末からコンポーネントを形成するにあたり、次のステップａ〜ｆを備える方法を提供する。
ａ．ロストワックス法を用いてセラミック鋳型を供給するステップ、
ｂ．セラミック鋳型内で液体金属を鋳造して缶を形成するステップ、
ｃ．缶に穴を形成するステップ、
ｄ．穴を介して缶内に金属粉末を充填するステップ、
ｅ．缶内の金属粉末を落ち着かせ、缶を排気し、缶を密封するステップ、並びに、
ｆ．缶及び缶内の金属粉末に熱間等方圧加圧を施し、金属粉末を溶解させて固体コンポーネントにするステップ。
【００１１】
本明細書において、“ロストワックス法”とは、固体の型をセラミックで被覆し、その後、型を溶融させ（例えばワックスの場合）、燃焼させ、加熱し、又は溶解させることによって除去する鋳型準備プロセスを指す。例えば、高密度の発泡ポリスチレンは、加熱すると燃焼して気化する。しかしながら、本明細書において、“ロストワックス法”は（特記しない限り）、ワックスが全く関与しない、同様のプロセスも含む意味で採用した用語である。
【００１２】
コンポーネントの完成ステップは、形成したコンポーネントを機械加工するステップと、最終寸法への修正を行う仕上げステップを含むことができる。
【００１３】
セラミック鋳型は、次のステップａ〜ｆによって製造することができる。
ａ．第１のセラミック素材からコンポーネントのセラミックブランクを形成するステップ、
ｂ．ブランクを、形成すべき缶の所望の厚みと等しい厚みの犠牲層で被覆するステップ、
ｃ．犠牲層に犠牲ステプを設けるステップ、
ｄ．ブランク及び犠牲層を第２のセラミック素材のセラミック層で被覆し、その際にセラミック層を通して突出する犠牲ステムを残すステップ、
ｅ．セラミック層を硬化させるステップ、
ｆ．鋳型を処理して犠牲層及びステムを除去するステップ。
【００１４】
鋳型の犠牲コンポーネント（即ち、犠牲層及び犠牲ステム）は、ワックス又はワックス様素材又はポリスチレン等の素材で構成することができ、処理ステップは、犠牲コンポーネントを加熱して、溶解及び／又は気化させることによって作用させることができる。
【００１５】
セラミック鋳型で液体金属を鋳造するステップは、同時に犠牲層及び／又はステムを除去する。
【００１６】
このような方法により、缶は、溶接を何ら必要とせずに加工することができる。
【００１７】
好ましい実施形態において、缶にはいくつかの穴を形成する。
【００１８】
他の実施形態において、缶には１つだけ穴を形成する。
【００１９】
好ましい実施形態において、中子の穴形成用突部によって、缶の鋳造中に缶内に１つ以上の穴を形成する。上記穴形成用突部は、ワックスが除去された後、シェル内でセラミック中子を支持する。
【００２０】
他の実施形態において、セラミック鋳型は次のステップａ〜ｆによって製造する。
ａ．第１の素材からコンポーネントのブランクを形成し、ブランクは形成すべきコンポーネントの形状から延びるステムを含むものとするステップ、
ｂ．少なくとも２つの部品よりなるシェル鋳型を供給するステップ、
ｃ．鋳型の部品間でステムをクランプすることによってブランクを固定するステップ、
ｄ．形成すべき缶の形状と等しい形状にて金型で犠牲層を成型するステップ、
ｅ．セラミック素材のセラミック層で犠牲層を被覆し、その際にセラミック層を通って突出するステムを残すステップ、並びに、
ｆ．セラミック層を硬化させるステップ。
【００２１】
最終ステップとして、次のステップを備えることができる。
ｇ．セラミック層の硬化によって形成されるセラミック鋳型を処理して犠牲層及びステムを除去するステップ。
【００２２】
あるいは、ブランクは、缶を鋳造するセラミック鋳型の部分を含むことができる固体セラミックコンポーネントとして形成することができる。
【００２３】
シェル鋳型は、アルミニウム又は同様の素材のブロックから機械加工することができる。
【００２４】
形成すべきコンポーネントが管状の場合、少なくとも２つの部品よりなるシェル鋳型を供給するステップを、中子及びブランクを一緒に鋳型に固定する前に、ブランク内への鋳型の中子の供給及び鋳型の中子の除去によって補完し、その際に中子も鋳型の部品間にクランプする。中子も、アルミニウム又は同様の素材とすることができる。
【００２５】
ステムは円筒面を含み、鋳型の間に固定されているとき、鋳型の部品内にブランクを吊持することにより、ブランク及び鋳型の間に、少なくとも形成すべき缶の形状に対応するカップ形状の空間を区画するものとすることができる。
【００２６】
形成すべきコンポーネントが管状の場合、ステムは環状とし、かつ鋳型の中子にスライド接合させ、それによって中子及び鋳型の部品の間のブランクの周囲に区画される空間を、２つの並列する略Ｕ字状断面とし、即ち、インボリュート曲線に基づく底部を有し、該底部が略平行な内面を形成するカップとすることができる。
【００２７】
さらに好ましい実施形態において、導管を１つ以上の穴の周りに溶接することによって、缶に粉末を充填すること及びその後の缶の排気を促進する。このような実施形態において、溶接は、缶の内側に全く貫通しないことが好ましい。なぜなら、溶接は、熱間等方圧加圧プロセスの間、粉末に接触している缶の表面の間ではなく、そのような貫通は全く必要性がない。しかしながら、もし溶接が缶の内側に貫通すれば、それによって膨張した缶に穴が形成されることが好ましく、膨張はコンポーネントに形成されるべきフランジを製造するために供給され、フランジはいかなる溶接による起立部にも適合し、コンポーネントの仕上げのステップにおいてコンポーネントから機械加工される。
【００２８】
このような新しいプロセスを用いると、コンポーネントと接合する缶において製造すべき壁の厚さを可変にすることができる。例えばＨＩＰプロセスの間、コンポーネントは大きな力にさらされるにも関わらず、コンポーネントが薄い壁を有していると、缶の設計及び形状においてコンポーネントの特定の領域の変形を防ぐため、補完的な支持が要求される。
【００２９】
本発明は、金属粉末から金属コンポーネントを形成する熱間等方圧工程において用いられる缶を提供する。この缶は、
ａ．ロストワックス法を用いてセラミック鋳型を供給し、
ｂ．セラミック鋳型で液体金属を鋳造して缶を形成することによって製造され、
それによって、上記缶は、
熱間等方圧工程の間に粉末に接する缶の面の間に溶接継ぎ目がないか、又は
缶の単一の蓋、即ち缶を形成する成型工程によって残された穴に近接する蓋の周囲にのみ溶接継ぎ目があるかの、いずれかであり、
上記缶は、壁厚が１〜５ｍｍ、好適には２〜３ｍｍである。
【００３０】
缶の穴の周りに、１本以上の導管を溶接することができ、上記穴は、缶が鋳造されたセラミック鋳型の中子及びシェルを架橋する突部によって形成されている。同様に、缶の穴の周囲にプレートが溶接され、上記穴は、缶が鋳造されたセラミック鋳型の中子及びシェルを架橋する突部によって形成されている。
【００３１】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照して以下にさらに詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に従う方法において用いるセラミック中子における中空部のカップの形成態様を示す概略図である。
【図２】中子の蓋部の断面図である。
【図３】形成されたセラミック鋳型の概略断面図である。
【図４】熱間等方圧装置において形成された缶の概略断面図である。
【図５】図５ａ〜５ｅは、本発明に従う異なる実施形態の、缶の製造における異なる段階を示す図である。
【図６】図６a及び６ｂは、さらに修正された缶の製造における異なる段階を示す図である。
【図７】図５ａ〜５ｅに示す配置における缶のブランクを形成する鋳型の透視側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明によれば、軟鋼の缶４０（図４参照）を形成し、その中に金属粉末を充填し、引き続いて熱間等方圧加圧を行って缶４０の基礎的形状を有する金属コンポーネントを製造する。
【００３４】
プロセスの第１段階は、缶の製造である。そのために、図３に示されるように、中子１６及びシェル２４を備えるセラミック鋳型３０を形成する。図３において、ワックス層２２は、加熱により溶融して溶解鋼に置換され、冷却により缶４０を形成する。これについては、後述する。
【００３５】
先ず、図１に示すように、第１の鋳型１０は中子１２を有し、これらの間でセラミックのカップ部１４を成型する。図２に示す蓋部１８は、別に成型する。蓋部１８はカップ部１４と合致して中空のセラミック中子１６を形成し、図３には破線で組み立て状態を示す。
【００３６】
組み立てると、中子１６は製造すべき最終的な金属コンポーネントのほぼ正確な形状を有し、熱間等方圧加圧の間に金属粉末に発生する収縮にさらされる。最終的に形成される金属部品の所望の最終寸法が達成されるように、あらかじめ計算された大型の中子１６としておくことが要求される。
【００３７】
穴形成用突部２０は、中子１６に形成することができる。ひとたび中子１６が組み立てられると、ワックス層２２によって被覆される。層２２は、形成されるべき最終的な缶４０の壁厚を与えるための所望の厚さ（寸法ｔ）である。寸法ｔは、２〜３ｍｍ以上とすることができる。実際に、金属コンポーネントが形成されるいくつかの領域では大きくすることができ、ＨＩＰプロセスの間にさらなる支持が要求される。このような事象において、突部２０は所望の厚みｔと同じ高さとして、それらの表面がワックス層を介してわずかばかり隆起するようになっている。ワックスに代えて、ポリスチレン等の他の素材を採用することもできる。ワックスの被覆が完了すると、ワックスは外側シェル２４を製造するためのセラミックスラリー２４で覆われる。ステム２６は、乾燥又は他の硬化プロセスによってセラミック素材が硬化及び固体化する際、穴２８がセラミック外側シェル２４において形成されるようにワックス被覆上に供給される。
【００３８】
セラミックシェルが硬化すると、鋳型３０は完成する。それからワックス２２及び２６が溶解し、穴２６を介して鋳型３０から鋳込できるように加熱する。これらが行われると、穴形成突部２０はシェル２４にセラミック中子１６を支持する。
【００３９】
溶解した金属、例えば軟鋼は、穴２６を介して鋳型３０に鋳込され、除去される前のワックス２２と同様の形状をとる。冷却されると、シェル２４は缶の外側を露出するように破壊される。セラミック中子１６は、異なる様々な方法にて除去することができ、１つの方法は、穴２０のうちの１つを介してプローブを挿入し、穴２０を介して抜き取るために、中子１６に衝撃を与え、粉砕するものである。あるいは、中子１６を溶解するためにセラミックの溶剤が採用される。どちらの方法でも、図４に示す缶４０が結果として得られる。
【００４０】
導管４２は、穴２０ａのいくつかの周囲、溶接線４４の周囲に溶接することができ、他の穴２０ｂは線４８の周囲に溶接されるプレート４６によって閉塞することができる。溶接線４４及び４８が缶４０の内側面５０に作用するべき理由は特にないことに留意すべきだが、もしそのようになったとしても、線は、大きく相違することなく最終製品に機械加工できるよう溶接線が隆起する位置に、内側面５０が外側に向けて膨らむように位置付けられる。
【００４１】
導管４２はバルブ５６によって終結するものとしてよい。缶４０は、できる限り超合金又は好ましい金属の金属粉末が充填され、粉末が落ち着くように振動させる。落ち着かせることが完了したら、缶の全体及びそこに包含された粉末は、バキュームチャンバ７０に挿入され、粉末粒子の間の空間を排気する。要求される程度までの排気が完了したら、バルブ５６は閉じられ、缶はＨＩＰチャンバ７０に挿入される（バキュームチャンバと同様に又は異なるものとすることができる）。それから粉末が焼結し、溶解して固体のコンポーネントが形成されるまで、缶が均衡に圧縮され、粉末粒子と一緒に圧搾されるように、缶を加熱し、チャンバを加圧する。
【００４２】
ＨＩＰプロセスが完了すると、缶４０及び導管４２は現に一体化したコンポーネント６０から機械加工され、最終寸法に仕上げることができる。
【００４３】
一般に、本発明の利点は、固体ブロックからコンポーネント６０を機械加工するのと比較して無駄が省ける点にある。これは、コンポーネントの金属は超合金又は他の珍しい素材だと、２つの不利な点を被る傾向があることをある程度は前提とする。一点目は、それらはたいてい高価な素材であり、従って無駄を小さくすることになり、できることならば再利用することになる。二点目は、それらはいつも硬い素材であり、機械加工が難しい点である。実際に、そのような金属及び合金が、第１の場所においてコンポーネントに採用される通常の理由である。しかしながら、コンポーネントが複雑な形状を有する場合、完璧に機械加工することはとても難しい。そのような事象において、粉末冶金は製造方法に適しているだろう。いかなる事象においても、機械加工を最小限にするために求められるのは、高価でないか又は硬い素材だとしても、いつも有利性である。もちろん、このようなことは、粉末形状において問題となる金属の未加工素材の大幅に大きなコストと対立し、缶の加工において要求される予備製造、熱間等方圧、及びそれに続く缶の除去及びコンポーネントの完成のために要求される後処理も同様である。
【００４４】
図５、６及び７は、管状の缶の製造方法の他の実施形態を示す図である。ここで、“穴”２０’は、リング状の蓋（図示されていない）で閉じられることが要求される缶４０’の環状の端部を備え、本体には、缶に粉末を充填し、缶を排気し、密封して閉じるための導管４２（図４の実施形態）を備える。リングは、穴２０’の内側及び外側の外周の周りに溶接され、コンポーネントの端部は引き伸ばされ、例えば、機械加工による溶接からのいかなる貫入も可能にする。
【００４５】
缶４０’は、以下のプロセスによって製造する。ブランク１６’は製造されるべきコンポーネント製品に所望される最終形状に最初に鋳造される（ＨＩＰプロセスの間の収縮に適合するよういくらか大きくすることを含む）。ブランクは、軟鋼の鋳造に適した溶解可能なセラミック素材から成型される。しかしながら、それは第１のワックスタイプの素材から製造することができる。ブランクは、リングの“ステム”２６を含む。このような点において、反対のものが図５ｂ及び５ｃに示され、ブランクの周囲にまだ缶４０’は形成されていない。
【００４６】
次に、金属製の円筒状中子７２はブランク１６’の口径７４に挿入され、中子はリングステム２６’の口径７６にスライド接合されるが、中子７２及び口径７４の間の厚みｔ１’の円筒状の隙間を形成する。リング７６は、十分な長さが与えられ、重力は、リング２６’から離れた端部で著しく低下するため、ブランク１６’に作用せず、それによってブランク１６’の円周の周りの寸法ｔ１’に影響する。
【００４７】
シェル鋳型１０’を調整する。ほぼ適しているのは、示すように、このように２つの半分の鋳型１０ａ及び１０ｂを備え、対面で合致するよう適合させている。鋳型はアルミニウム又は同様の素材から、缶４０’の所望の外側面に対応する内側面８０と機械加工される。しかしながら、加えて、シェル鋳型は２つの追加的な面を備える。第１に、缶４０’の側面の延長部である２６ｘは、リングステム２６’の内側表面７９に対応する。第２に、鋳型の各端部にある凹所８２ａ及び８２ｂは、中子７２の端部を受け、近接して支持し、囲んでいる。表面２６ｘは、２６ｚにおいて点線で示されるように有利にはめ込まれ、リングステム２６’のフランジ（図面にはフランジは示されていない）は、はめ込み面２６ｚに噛合し、ブランク１６’に確実に配置される。
【００４８】
図７は、透視側面断面図による組み立てられた鋳型１０’（しかしながら閉められてはいない）を示す。薄いＵ字状断面４０”は、鋳型において充填されずに残され、それとブランク１６’との間（厚みｔ１’）、鋳型のシェル１０ｂの中、それとブランク１６’との間（厚みｔ２’）の中子７２の周囲に存在する。鋳型が正確であれば、熱いワックスが空間及び４０”に注入され、冷却することができる。それから、シェル鋳型が開けられて中子が除去され、図５ｂに示すものが結果として得られる。
【００４９】
ブランク１６’が何から製造されるかによって、図１に示されるようにシェルの“缶”４０’を残して除去し、鋳造鋼に適したセラミック素材であれば保持するか、のいずれかである。第１の場合において、缶４０’の全表面はセラミック製の自立層で被覆されている。第２に場合において、組立品の外表面（図５ｂに示す）が被覆されている。いずれの場合においても、一度セラミックが固まると、ワックスは“缶”４０’を形成し、溶解され、除去されて軟鋼の鋳造によって置き換わる。鋼の冷却及び凝固の後、図１〜４を参照して上述したように、セラミックシェルは壊され、取り除かれ、残されるのである。
【００５０】
図６ａ及び６ｂにおいて示される改良点は、“缶”ブランク４０を２つの部分、４０ａ及び４０ｂに分け、それぞれ異なる鋳型１０ｘ（図６ｂ）において成型し、未完成の各コンポーネント４０ａ及び４０ｂとなる。コンポーネント４０ａのため、シェル鋳型が要素４０ａの外側面に対応する内側面がそれぞれ正確に示される。しかしながら、中子７２’は、所望の要素４０ａの内側面に対応する外側面を有するため、不正確である。同様に、反対も、中子７２’は要素４０ｂの内側面の成型のために正確に示されるが、側面８０’は不正確であり、要素４０ｂの外側面と対応する。従って、開閉される２つの鋳型１０ｘは、４０ａと４０ｂに別れて成型されることが求められる。しかしながら、一度別れた鋳型が一緒になると、所要の缶ブランクが形成されるように、相互に直面する輪縁９２に沿って一緒に接合される。それから、それを用いてセラミック鋳型を鋼の缶が構築される。
【００５１】
従って、本発明の特定の利点は、以下のとおりである。
・本方法は、再利用可能な鋳型を作成することができ、再利用可能な耐性を提供し、それによる廃棄物は、ＨＩＰプロセスを用いることによって既に最小化することができ、ＨＩＰプロセスの間の粉末の、既知で制御可能な収縮をさらに削減することができ、より少ない粉末の投入と、より少ない製造段階の機械加工時間で、正味形状に近いコンポーネントを構築することができる。
・再利用可能な鋳型の使用が提供する再利用可能な耐性は、‘マスター’鋳型を有するよりも高価な、固体素材から缶の内側及び外側の細部の機械加工を行うことを回避する。
・再生可能な鋳型による鋳造は、さらなる複雑な細部の機能のための機会を提供できる。
・再生可能な鋳型による鋳造は、缶に要求される線状の溶接の量を削減又は省き、ＨＩＰプロセスの間に割れる可能性を減少させ、特に、ＨＩＰプロセスの間のせん断における溶接によって割れが拡大するリスクを回避することができる。
【００５２】
第１に上述した利点は、セラミック鋳型及び缶の製造の初期コストを分配することができ、複雑なコンポーネントの製造の全体のコストを低減する事象によって、複雑な同一のコンポーネントが要求されるところで特に重要である。
【００５３】
本発明の特定の態様、実施形態又は実施例と併せて記載した、特徴、整数、特性、化合物、化学的部分及び化学基は、それらと矛盾しない限り、いかなる他の態様、実施形態、実施例が適用可能であると理解される。本明細書において開示された全ての特徴（添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）、及び／又はそのように開示されたいかなる方法又はプロセスのステップの全ては、そのような特徴及び／又はステップの少なくともいくつかの、相互に排他的な組み合わせを除き、いかなる組み合わせにおいても組み合わせることができる。本発明は、いかなる上述の実施形態の詳細に限定されるものではない。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書及び図面を含む）に開示される特徴の、いかなる発明、いかなる発明の組み合わせにも及び、そのように開示されるいかなる方法又はプロセスのステップのいかなる発明、又はいかなる発明の組み合わせにも及ぶ。
【００５４】
本願に関連して本願明細書と共に、又はこれに先だって提出され、かつ公衆の閲覧に供される全ての文書の記載にも留意されたい。このような文書の内容は、ここに参照として援用するものである。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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