(57)【要約】【課題】ハイブリッド堆積・機械加工方法並びにシステムを提供する。【解決手段】  本方法は、第１の操作で粉体材料を基板上に堆積させ、第２の操作で基板から材料を除去することを含む。第１の操作は、材料を堆積させることができるように電極の操作パラメータを設定することと、電極と基板の間の放電ギャップに粉体材料を供給することと、電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることを含む。第２の操作は、電極及び基板の電圧極性を逆転すること及びピーク電流を増大させることからなる群から選択される１以上の電極の操作パラメータを変更すること、及び電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることによって基板から材料を除去することを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド堆積・機械加工方法であって、当該方法が、
第１の操作で粉体材料を基板上に堆積させ、第２の操作で基板から材料を除去すること
を含んでおり、第１の操作が、
材料を堆積させることができるように電極の操作パラメータを設定することと、
電極と基板の間の放電ギャップに粉体材料を供給することとと、
電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすること
を含んでおり、第２の操作が、
電極及び基板の電圧極性を逆転すること及びピーク電流を増大させることからなる群から選択される電極の１以上の操作パラメータを変更することと、
電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることによって基板から材料を除去すること
を含んでいる、方法。
【請求項２】
ピーク電流を増大させることが、１５０Ａ超の値までピーク電流を増大させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
粉体材料がキャリヤガスによって運ばれ、複数の操作パラメータの１以上を変更することが、キャリヤガスの流速を増大させることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
第１の操作におけるキャリヤガスの流速が５Ｌ／分〜１５Ｌ／分であり、キャリヤガスの流速を増大させることが、２０Ｌ／分超の値までキャリヤガスの流速を増大させることを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
複数の操作パラメータの１以上を変更することが、粉体材料の供給速度を低下させることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
粉体材料の供給速度を低下させることが、粉体材料の供給速度をゼロまで低下させることを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
粉体材料が導電性材料を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
複数の操作パラメータの１以上を変更することが、粉体材料を別の粉体材料で置き換えることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
複数の操作パラメータの１以上を変更することが、粉体材料を放電ギャップに供給することに代えて、ミストを放電ギャップに導入することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
ミストが絶縁液体−ガスミスト混合物であり、４０〜６０ｐｓｉで放電ギャップに導入される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ハイブリッド堆積・機械加工が大気中で実施される、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
電極と基板の間の放電ギャップに粉体材料を導入して、粉体の粒子を直列粒子電極として作用させながら、
電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることによって基板から材料を除去すること
を含む機械加工方法。
【請求項１３】
粉体材料が導電性材料を含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
粉体材料がキャリヤガスによって運ばれ、キャリヤガスの流速が２０Ｌ／分超である、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
ハイブリッド堆積・機械加工システムであって、
第１の操作で基板上に粉体材料を堆積させることができ、第２の操作で基板から材料を除去することができる電極と、
第１の操作で電極と基板の間の放電ギャップに粉体材料を導入するための１以上の粉体供給通路を備える粉体供給デバイスと、
電極及び基板の電圧極性を逆転すること及びピーク電流を増大させることからなる群から選択される電極の１以上の操作パラメータを変更することによって、第１の操作と第２の操作との間の切換えを実現するための切換えデバイスと
を備えるシステム。
【請求項１６】
切換えデバイスが、電極及び基板の電圧極性を逆転するための回路を備える、請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
切換えデバイスが２つのモジュールを含む電源を備えており、それらの電力エネルギーによって、電極が、基板上への粉体材料の堆積及び基板からの材料の除去を行えるようになる、請求項１５記載のシステム。
【請求項１８】
粉体供給デバイスが、乾燥粉体を第１の操作と第２の操作の両方で放電ギャップに供給するための乾燥粉体供給デバイスを備える、請求項１５記載のシステム。
【請求項１９】
粉体供給デバイスが、第１の操作で乾燥粉体を放電ギャップに供給するための乾燥粉体供給デバイスを備え、第２の操作で粉体−流体混合物を放電ギャップに供給するための湿潤粉体供給デバイスを備える、請求項１５記載のシステム。
【請求項２０】
第２の操作で電極と基板の間の放電ギャップにミストを導入するためのミスト供給デバイスをさらに備える、請求項１５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、ハイブリッド堆積・機械加工法並びにシステムに関し、より具体的には、同じセットアップで部品上に材料を堆積させ、部品から材料を除去することによって部品を修理することができるハイブリッド堆積・機械加工方法並びにシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車及びブレードなどの機械部品は、良好に潤滑された運転状態であっても、材料の問題及び／又は長時間にわたる運転のため、サービス中にマイクロピッチング及びひび割れに遭遇することはよく知られている。損傷は、基本的には、整合界面、例えば歯車の歯及びブレードの先端／縁後における大きい応力によって生じる。これらの損傷部品は、場合によってはその交換が高価であるため、損傷部品の整合界面の回復は重要な問題になっており、この整合界面の回復は、適切な修理技法を使用してそれらを動作可能な状態に戻すための課題である。
【０００３】
いくつかの状況では、損傷部品の修理には、場合によっては材料蓄積プロセスと前／後機械加工プロセスの両方が必要である。したがってこのような材料蓄積及び除去を修理と組み合わせたプロセスによって実施する努力がなされている。典型的な方法は、従来の放電堆積を使用して材料堆積させ、従来の機械加工を使用して材料を除去することである。例えば米国特許第７１４０９５２号によれば、従来の機械加工によってガスタービンブレードの表面の一部から材料を除去し、それと同時に従来の放電堆積によってブレードの表面の機械加工部分に酸化防止層を堆積させる試行がなされている。米国特許出願公開第２００９／００５６０９６号によれば、従来の放電堆積を使用して損傷した領域に材料を堆積させ、堆積した材料を例えば研磨によって機械加工し、それにより表面を所望の仕様まで回復することによってタービンエンジン部品を修理する試行がなされている。
【０００４】
しかしながら、インサイチュー修理などのいくつかの状況では、材料堆積と除去を組み合せた修理プロセスを実現するために、例えば放電堆積機械と機械加工デバイスの間で機械を何度も変更することは場合によっては便利ではない。
【０００５】
したがって、部品を修理／回復するための有効な方法、とりわけインサイチューで修理するための有効な方法が提供されることが望ましく、材料蓄積プロセス及び前／後機械加工プロセスの両方を実施することができる方法及びシステムが必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、ハイブリッド堆積・機械加工方法である。この方法は、第１の操作で粉体材料を基板上に堆積させ、第２の操作で基板から材料を除去することを含む。第１の操作は、材料を堆積させることができるように電極の操作パラメータを設定することと、電極と基板の間の放電ギャップに粉体材料を供給することと、電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることを含む。第２の操作は、電極及び基板の電圧極性を逆転すること及びピーク電流を増大させることからなる群から選択される電極の１以上の操作パラメータを変更することと、電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることによって基板から材料を除去することとを含む。
【０００７】
本開示の他の態様は機械加工方法である。この方法は、電極と基板の間の放電ギャップに放電媒体として乾燥粉体材料を導入している間、電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることによって基板から材料を除去することを含む。
【０００８】
本開示の他の態様は、ハイブリッド堆積・機械加工システムである。システムは、第１の操作で基板上に粉体材料を堆積させることができ、第２の操作で基板から材料を除去することができる電極と、第１の操作で電極と基板の間の放電ギャップに粉体材料を導入するための１以上の粉体供給通路を備える粉体供給デバイスと、電極及び基板の電圧極性を逆転すること及びピーク電流を増大させることからなる群から選択される電極の１以上の操作パラメータを変更することによって、第１の操作と第２の操作との間の切換えを実現するための切換えデバイスとを備えている。
【０００９】
本開示の上記及び他の態様、特徴並びに利点は、添付の図面に関連して行う以下の詳細な説明に照らしてより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態による一例示的ハイブリッド堆積・機械加工システムの略図である。
【図２】材料を堆積させるための一例示的電源モジュールの時間−電流曲線である。
【図３】材料を除去するための一例示的電源モジュールの時間−電流曲線である。
【図４】本開示の一実施形態によるハイブリッド堆積・機械加工システムによる機械加工の前後における部品の表面粗さの比較を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。以下の説明では、不必要な詳細によって本開示が曖昧になることを回避するために、よく知られている機能又は構造については詳細に説明されていない。
【００１２】
本明細書及び特許請求の範囲全体を通して使用されている近似言語は、あらゆる量的表現を修飾するために適用することができ、その量的表現は、その量的表現が関連している基本機能の変化をもたらすことなく許容的に変更することができる。したがって「約」などの１以上の用語によって修飾される値は、明記されているその値に限定されない。特定の実施形態では、「約」という用語は、その値の±１０％を意味する。例えば「約１００」という記載は、９０〜１１０の範囲内の任意の数を表す。さらに、「約第１の値〜第２の値」という表現が使用されている場合、その約には、両方の値を修飾することが意図されている。いくつかの例では、近似言語は、１以上の値を測定するための計器の精度に対応することができる。
【００１３】
本明細書に記載された数値は、下限と上限とが２単位以上隔てられていることを条件として、下限から上限まで、１単位の増分ですべての値を含む。一例として、部品の量又は例えば温度、圧力、時間のようなプロセス変数の値が、例えば１〜９０、好ましくは２０〜８０、より好ましくは３０〜７０と記載されている場合、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２などの数値が本明細書に明示されていることが意図されている。値が１未満の場合、１単位は、０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１が該当するものと見なされる。これらは、具体的に意図されていることが何であるかを示すための単なる例にすぎず、本出願には、挙げられている最小値と最大値の間のあらゆる可能な組み合わせの数値が、同様の方法で明示されているものとする。
【００１４】
他に特に定義されていない限り、本明細書で用いた技術用語及び科学用語は、本発明が属している分野の当業者に広く理解されている意味と同じ意味を有している。本明細書で用いた「第１の」、「第２の」などの用語は、順序、量又は重要性を意味するものではなく、あるエレメントを他のエレメントから区別するために用いる。単数形で記載したものであっても、数量を限定するものではなく、そのものが少なくとも１つ存在することを意味する。
【００１５】
本開示の一態様では、ハイブリッド堆積・機械加工システムが提供される。システムは、同じ電極を使用して、交互に及び／又は代わる代わる部品上に材料を堆積させ、部品から材料を除去することができ、それにより修理と組み合わせて材料を堆積させ、除去することができる。図１を参照すると、本開示の実施形態では、ハイブリッド堆積・機械加工システム１００は、第１の操作で基板２０２上に粉体材料を堆積させ、第２の操作で基板２０２から材料を除去することができる電極１０２と、第１の操作で電極１０２と基板２０２の間の放電ギャップに粉体材料を導入するための１以上の粉体供給通路１０６／１０８を備えた粉体供給デバイスと、電極及び基板の電圧極性を逆転すること及びピーク電流を増大させることからなる群から選択される電極の１以上の操作パラメータを変更することによって、第１の操作と第２の操作との間の切換えを実現するための切換えデバイス１１０とを備えている。
【００１６】
特定の実施形態では、電極１０２と基板２０２の間の放電ギャップに導入される粉体材料は導電性である。放電ギャップ内の導電性粉体材料粒子（粉体粒子）は活性化され、互いに接近する。これらの粉体粒子の形状及び大きさが異なるため、引き続いて粉体粒子間にインタロック作用が生じる。したがって放電ギャップ内の粉体粒子は、鎖の形態で自ら整列し、直列粒子電極として作用する。鎖の形成により、電極１０２と基板２０２の間の放電ギャップの架橋が促進される。粉体粒子の架橋効果のため、放電ギャップが広くても有効な材料堆積及び除去を実現することができる。つまり、粉体を添加することによって、電極と基板の間の放電ギャップを広くすることができ、したがって粉体が添加されない放電堆積システムと比較すると、電極の摩耗を少なくすることができる。したがって非接触の状態でハイブリッド放電堆積・機械加工プロセスを実施することができるため、放電ギャップに粉体が供給されず、接触機械加工による放電堆積システムと比較すると電極の摩耗が少ないか、さらには電極の摩耗が存在せず、これは、硬い表面の修理及び研磨には有利である。
【００１７】
電極又は粉体材料のいずれか、或いは両方は、堆積に適した、又は意図した特定のコーティングの目的に適した材料を備えることができる。電位電極材料のいくつかの非制限の例には、銅、黄銅、ステンレス鋼、ニッケル系合金、タングステン、黒鉛及びそれらの組合せがある。粉体材料のいくつかの非制限の例には、ステンレス鋼、ニッケル系合金、ニッケルコーティングされたＡｌ２Ｏ３及びそれらの組合せがある。必要に応じて、例えば異なる電極材料及び／又は粉体材料を選択し、粉体材料の供給速度を制御することによって分布コーティング及び複合コーティングを堆積させることができる。
【００１８】
粉体供給デバイスの粉体供給通路は、電極の内部又は外部に構成することができる。例えば粉体供給デバイスは、電極内に構成された粉体供給通路を備えることができる。電極内の粉体供給通路は、構造的に適した任意のタイプの通路を備えることができ、そのいくつかの例には、それらに限定されないが、孔、スロット及び環状溝がある。別法又は追加として、粉体供給デバイスは、電極の外部に提供された粉体供給通路を備えることも可能である。特定の実施形態では、粉体供給デバイスは、電極を少なくとも部分的に取り囲んでいる粉体供給通路（この粉体供給通路は、電極を取り囲んでいる環状溝を備えることができる）、又は電極を実質的に取り囲んでいる複数の通路を備えている。図に示す実施形態では、粉体供給デバイスは、電極１０２内に内部粉体供給通路１０６を備えており、電極１０２を取り囲んでいる複数の粉体供給ノズル内に提供された複数の外部粉体供給通路１０８を備えている。
【００１９】
粉体供給デバイスは、粉体供給通路１０６／１０８に粉体を引き渡すための粉体供給装置（図示せず）をさらに備えることができる。
【００２０】
粉体材料は、乾燥状態又は濡れた状態で放電ギャップに供給することができる。つまり、粉体材料は、乾燥粉体又は粉体−液体混合物の形態で放電ギャップに供給することができる。本明細書で用いた「乾燥」又は「乾燥粉体」という用語は、粉体材料に意図的に添加された液体が存在しないことを意味し、大気湿度への露出によって影響された粉体材料を除外するものではない。特定の実施形態では、「乾燥粉体」は、約１０重量％未満の水分を含む粉体材料を意味する。乾燥状態では、乾燥粉体は、通常、キャリヤガスによって運ばれる。キャリヤガスは、酸素などの反応性ガスであっても、或いはアルゴンなどの不活性ガスのいずれであってもよい。
【００２１】
特定の実施形態では、粉体供給デバイスは、材料を堆積させるための第１の操作及び材料を除去するための第２の操作の両方で乾燥粉体を放電ギャップに供給するための乾燥粉体供給デバイスを備えている。
【００２２】
特定の実施形態では、粉体供給デバイスは、材料を堆積させるための第１の操作で乾燥粉体を放電ギャップに供給するための乾燥粉体供給デバイス、及び材料を除去するための第２の操作で粉体−液体混合物を放電ギャップに供給するための湿潤粉体供給デバイスを備えている。
【００２３】
特定の実施形態では、第１の操作で粉体材料を放電ギャップに供給するための粉体供給デバイスの他に、ハイブリッド堆積・機械加工システムは、第２の操作で電極と基板の間の放電ギャップにミストを導入するためのミスト供給デバイスをさらに備えている。
【００２４】
本明細書で用いた「ミスト」という用語は、ガス中に微小液滴が懸濁した不均質混合物を意味する。特定の実施形態では、液滴は、０．１μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．５μｍ〜２０μｍの大きさにすることができる。特定の実施形態では、ミストは絶縁液体−ガスミスト混合物である。絶縁液体−ガスミスト混合物のいくつかの非制限の例には、窒素を含む水ミスト、及び窒素を含む灯油ミストがある。導電性粉体材料混合ガス（キャリヤガスによって運ばれる導電性粉体材料）とは異なり、放電ギャップに供給される絶縁液体−ガスミスト混合物は、誘電媒体及びフラッシュ剤としてのみ機能する。特定の実施形態では、ミスト供給デバイスは、ミストを生成し、生成したミストを電極と基板の間の放電ギャップに供給するためのノズルを備えている。特定の実施形態では、高圧噴霧ノズルを使用してミストが生成され、放電ギャップにミストが供給される。より特定の実施形態では、ミストを生成し、供給するための圧力は、４０ｐｓｉから６０ｐｓｉまでの範囲である。
【００２５】
ハイブリッド放電堆積・機械加工システムは、一般にインサイチュー部品修理プロセスなどのハイブリッド堆積・機械加工プロセスを遥かに容易にする開放空間環境で動作させることができる。
【００２６】
特定の実施形態では、切換えデバイス１１０は、電極及び基板の電圧極性を逆転するための回路を備えている。電極及び基板の電圧極性を逆転することによって、ハイブリッド堆積・機械加工システムは、材料の堆積を可能にする第１の状態と、材料の除去を可能にする第２の状態の間を手動で、又は自動的に切り換えることができる。例えば材料の堆積が望ましい場合、電極を正極に接続し、基板を負極に接続する。材料の除去が望ましい場合、電極及び基板の極性を逆転させて、電極を負極に接続し、基板を正極に接続する。したがってハイブリッド堆積・機械加工システムは、修理プロセス又は他の操作の間、材料堆積と材料除去の間を便利に、柔軟に切り換えることができる。
【００２７】
特定の実施形態では、切換えデバイス１１０は、電極をイネーブルしてそれぞれ基板上に粉体材料を堆積させ、基板から材料を除去するための２つのモジュールを含む電源を備えている。一実施形態では、これらのモジュールの一方は、図２に示す材料の堆積に適した電流を供給し、他方は、図３に示す材料の除去に適した電流を供給する。したがってこれらの２つのモジュールを手動又は自動的に切換えることにより、材料堆積プロセスと材料除去プロセスの間の切換えを便利に、柔軟に実現することができる。
【００２８】
本開示の他の態様では、ハイブリッド堆積・機械加工方法が提供される。この方法は、同じ電極を使用して部品上に材料を堆積させ、部品から材料を除去することによって部品を修理することができる。本開示の実施形態では、この方法は、第１の操作で粉体材料を基板上に堆積させ、第２の操作で基板から材料を除去することを含む。第１の操作は、材料を堆積させることができるように電極の操作パラメータを設定することと、電極と基板の間の放電ギャップに粉体材料を供給することと、電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることを含む。第２の操作は、電極及び基板の電圧極性を逆転すること及びピーク電流を増大させることからなる群から選択される電極の１以上の操作パラメータを変更すること、及び電極を所定の距離で基板の表面を横断してトレースすることによって基板から材料を除去することを含む。特定の実施形態では、電極と基板の間の所定の距離は、２０〜２００μｍの範囲内、又は好ましくは２０〜１００μｍの範囲内である。
【００２９】
特定の実施形態では、材料を堆積させることができるように電極の操作パラメータを設定することは、５０〜１５０Ｖの範囲又は好ましくは１００〜１５０Ｖの範囲の放電ギャップ両端間電圧、４０〜１５０Ａの範囲又は好ましくは９０〜１５０Ａの範囲のピーク電極電流を設定することを含む。特定の実施形態では、ピーク電流を増大させることは、１５０Ａ超の値までピーク電流を増大させることを含む。
【００３０】
特定の実施形態では、材料を堆積させることができるように電極の操作パラメータを設定することは、電極を正極に接続すること、及び基板を負極に接続することを含む。特定の実施形態では、電極の１以上の操作パラメータを変更することは、電極を負極に接続し、基板を正極に接続することによって電極及び基板の電圧極性を逆転することを含む。
【００３１】
特定の実施形態では、放電ギャップに導入される粉体材料は導電性であり、広い放電ギャップで放電堆積を実施することができるよう、放電ギャップを架橋するための直列粒子電極として作用する。粉体材料は、乾燥状態又は濡れた状態で放電ギャップに供給することができる。つまり、粉体材料は、乾燥粉体又は粉体−液体混合物の形態で放電ギャップに供給することができる。
【００３２】
特定の実施形態では、粉体材料は、乾燥粉体の形態で放電ギャップに供給され、キャリヤガスによって運ばれ、複数の操作パラメータの１以上を変更することは、キャリヤガスの流速を加減することをさらに含む。一実施形態では、第１の操作におけるキャリヤガスの流速は、５Ｌ／分〜１５Ｌ／分の範囲であり、複数の操作パラメータの１以上を変更することは、２０Ｌ／分超の値までキャリヤガスの流速を増大させることをさらに含む。
【００３３】
特定の実施形態では、複数の操作パラメータの１以上を変更することは、粉体材料の供給速度を低下させることをさらに含む。一実施形態では、粉体材料の供給速度を低下させることは、粉体材料の供給速度をゼロまで低下させることを含む。特定の実施形態では、複数の操作パラメータの１以上を変更することは、粉体材料を別の粉体材料で置き換えることをさらに含む。特定の実施形態では、複数の操作パラメータの１以上を変更することは、粉体材料を放電ギャップに供給することを、誘電媒体としてミストを放電ギャップに導入することに置き換えることをさらに含む。
【００３４】
特定の実施形態では、ハイブリッド堆積・機械加工プロセスは、開放空間大気中で実施される。
【００３５】
上で説明したシステム及び方法では、堆積のための材料は、第１の操作の間、粉体の形態で使用される。パルス直流電源を使用して基板を陰極にすることによって、同じく極めて速い冷却速度に関連する極めて低い熱入力を使用して粉体材料を所望の位置に堆積させることができる。電極の消費を実質的に少なくすることができ、さらには回避することも可能である。使ってもなくならない電極を使用することによって、修理／修正すべき表面に堆積させるために必要な任意の充填材材料組成を容易に使用することができる。特定の実施形態では、電極及び粉体が異なる材料でできており、堆積させることが意図されているのが粉体材料であって、電極材料ではない場合、電極材料による汚染を回避するために、粉体材料を電極にコーティングすることができる。
【実施例】
【００３６】
図１に示す外径５．５ｍｍ、内径４ｍｍの中空黄銅電極を有するハイブリッド堆積・機械加工システムを使用して、粒径１０〜４５μｍのニッケル系超合金Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８（ＩＮ７１８）粉体材料をＩＮ７１８基板の表面に堆積させ、次いでＩＮ７１８粉体材料を電極と基板の間の放電ギャップに連続的に供給しながら、基板の表面を機械加工した。まず、材料を堆積させることができるように、電極を正極に接続し、基板を負極に接続し、電極のピーク電流を約１２０Ａに設定した。ＩＮ７１８粉体材料をキャリヤガスによって電極と基板の間の放電ギャップに供給しながら、基板の表面に約１ｍｍ／秒の走査速度で電極をトレースして、基板の表面にＩＮ７１８粉体材料を堆積させた。粉体供給速度は約１ｇ／分であり、通路１０６内のキャリヤガスの流速は約１０Ｌ／分であり、通路１０８内のキャリヤガスの流速は約２０Ｌ／分であった。次に、電極及び基板の電圧極性を逆転させ、ピーク電流を約４０Ａに変更し、キャリヤガスの流速を約８Ｌ／分未満に低下させた。基板の表面に約２ｍｍ／秒の走査速度で電極をトレースして、表面から材料を除去して表面を研磨（機械加工）した。図４は、ハイブリッド堆積・機械加工システムによる研磨（機械加工）前後の表面の表面粗さを対比して示す写真である。
【００３７】
図４に示すように、機械加工前の表面４０２は約１３μｍの表面粗さを有しており、機械加工後の表面４０６は約５．７μｍの表面粗さを有している。表面粗さは、ハイブリッド堆積・機械加工システムによる機械加工によって大幅に改善される。したがって、損傷部品の表面粗さを改善するために、損傷部品に被覆材を堆積させ、次に、その被覆材を機械加工することによって、本発明のハイブリッド堆積・機械加工システムは、部品を修理することができ、最小の表面粗さの補修部品を得ることができることが分かる。
【００３８】
本発明は、本発明の精神又は本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化することができる。したがって以上の実施形態は、本明細書で説明されている本発明を制限するものではなく、あらゆる点において本発明を例示するためのものと見なすべきである。したがって本発明の実施形態の範囲は、以上の説明によってではなく、特許請求の範囲によって示されており、したがって特許請求の範囲の意味及び等価範囲の範疇に属するすべての変更は、特許請求の範囲に包含されることが意図されている。
【符号の説明】
【００３９】
１００  ハイブリッド堆積・機械加工システム
１０２  電極
１１０  切換えデバイス
１０６、１０８  粉体供給通路
２０２  基板
４０２  機械加工前の表面
４０６  機械加工後の表面
【図１】
2013248728.tif 000003
【図２】
2013248728.tif 000004
【図３】
2013248728.tif 000005
【図４】
2013248728.tif 000006
【外国語明細書】
2013248728000001.pdf