(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変化に対して熱反応性又は応答性で、短所を示さないその上に形成された複数のタブ部材を含む部品が提供される。【解決手段】複数のタブ部材２０は部品１０に設けられた１以上の異種金属層１４を含む。複数のタブ部材２０は温度変化に応じて部品１０の表面１２から離れて延びる３２か又はそこに向かって後退する３４ように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタブ部材（２０）が形成されている部品（１０）であって、複数のタブ部材（２０）が部品（１０）に施工された１以上の異種金属層（１４）を含み、複数のタブ部材（２０）が温度変化に応じて部品（１０）の表面（１２）から離れて延びる（３２）か又は部品（１０）の表面（１２）に向かって後退する（３４）ように構成されている、前記部品（１０）。
【請求項２】
複数のタブ部材（２０）が部品（１０）の一部分（２８）を含む、請求項１記載の部品（１０）。
【請求項３】
１以上の異種金属層（１４）が第１の金属層（５０）及び第２の金属層（５２）を含む、請求項２記載の部品（１０）。
【請求項４】
部品（１０）及び１以上の異種金属層（１４）が、ニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、マグネシウム、金、白金、ＭＣｒＡｌＹ（ここで、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ又はこれらの組合せである）、これらの合金及びこれらの組合せからなる群から独立して選択される、請求項１記載の部品（１０）。
【請求項５】
部品（１０）が第１の熱膨張率（α1）を有し、１以上の異種金属層（１４）が第２の熱膨張率（α2）を有し、第１の熱膨張率（α1）と第２の熱膨張率（α2）の差が約５％以上異なる、請求項１記載の部品（１０）。
【請求項６】
部品（１０）が第１の熱膨張率（α1）を有し、１以上の異種金属層（１４）が第２の熱膨張率（α2）を有し、第１の熱膨張率（α1）と第２の熱膨張率（α2）の差が少なくとも約１．１倍〜約２倍異なる、請求項１記載の部品（１０）。
【請求項７】
部品（１０）の第１の熱膨張率（α1）が１以上の異種金属層（１４）の第２の熱膨張率（α2）より大きい場合、複数のタブ部材（２０）が温度の上昇と共に表面（１２）から離れて延びる（３２）ように構成されている、請求項５記載の部品（１０）。
【請求項８】
部品（１０）の第１の熱膨張率（α1）が１以上の異種金属層（１４）の第２の熱膨張率（α2）より小さい場合、複数のタブ部材（２０）が温度の上昇と共に部品（１０）の表面（１２）に向かって後退する（３４）ように構成されている、請求項５記載の部品（１０）。
【請求項９】
１以上の異種金属層（１４）が、部品（１０）に施工された第１の金属層（５０）、第１の金属層（５０）に施工された第２の金属層（５２）及び第２の金属層（５２）に施工された第３の金属層（５４）を含む、請求項１記載の部品（１０）。
【請求項１０】
第１の金属層（５０）がニッケル−アルミニウム、チタン−アルミニウム、ニッケル−クロム炭化物、コバルト−クロム炭化物、これらの合金及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項９記載の部品（１０）。
【請求項１１】
第１の金属層（５０）が１０％未満の破断時引張伸び率を有する脆性材料からなり、１以上の異種金属層（１４）に機械的応力を加えたとき第１の金属層（５０）が破壊されるように構成されている、請求項９記載の部品（１０）。
【請求項１２】
第１の金属層（５０）が約０体積％〜約５０体積％の気孔率を有し、１以上の異種金属層（１４）に機械的応力を加えたとき第１の金属層（５０）が破壊されるように構成されている、請求項９記載の部品（１０）。
【請求項１３】
第１の金属層（５０）がレーザークラッディング、熱溶射、化学蒸着（ＣＶＤ）、メッキ、粉末融解、レーザー焼結、亜鉛メッキ、直接描画、溶接、冷間溶射及びこれらの組合せを用いて施工される、請求項９記載の部品（１０）。
【請求項１４】
第１の金属層（５０）の一部分（２６）、第２の金属層（５２）及び第３の金属層（５４）が複数のタブ部材（２０）を形成する、請求項９記載の部品（１０）。
【請求項１５】
第３の金属層（５４）の一部分（２６）が第２の金属層（５２）から除去されてあるパターンを形成する、請求項９記載の部品（１０）。
【請求項１６】
複数のタブ部材（２０）が形成されている部品（１０）であって、複数のタブ部材（２０）が部品（１０）に施工された１以上の異種金属層（１４）を含み、複数のタブ部材（２０）が温度変化に応じて部品（１０）の表面（１２）から離れて延びる（３２）か又は部品（１０）の表面（１２）に向かって後退する（３４）ように構成されており、部品（１０）が第１の熱膨張率（α1）を有し、１以上の異種金属層（１４）が第２の熱膨張率（α2）を有しており、第１の熱膨張率（α1）と第２の熱膨張率（α2）の差が約５％以上異なる、前記部品（１０）。
【請求項１７】
１以上の異種金属層（１４）が第１の金属層（５０）、第２の金属層（５２）及び第３の金属層（５４）を含む、請求項１６記載の部品（１０）。
【請求項１８】
複数のタブ部材（２０）が、１以上の異種金属層（１４）に機械的応力を加えて複数のタブ部材（２０）を形成することによって形成され、複数のタブ部材（２０）が第１の金属層（５０）の一部分（２６）、第２の金属層（５２）及び第３の金属層（５４）を含む、請求項１７記載の部品（１０）。
【請求項１９】
第３の金属層（５４）の一部分（２６）が第２の金属層（５２）から除去される、請求項１７記載の部品（１０）。
【請求項２０】
複数のタブ部材（２０）がレーザー彫刻法を用いることによって形成され、複数のタブ部材（２０）が部品（１０）の一部分（２８）及び１以上の異種金属層（１４）を含む、請求項１６記載の部品（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、複数のタブ部材を有する部品に関し、具体的には、部品に施工された１以上の異種金属層を含む複数のタブ部材に関し、この複数のタブ部材は温度変化に応じて部品の表面から延び出したり又はその表面に向かって引っ込んだりするように構成されている。
【背景技術】
【０００２】
広い温度範囲に亘って作動する系内の様々な部品間のシール及び気流は、その広い作動温度範囲に起因して熱的に増大する振動、温度の変動及び部品間の空間のため複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７９２６２８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、温度変化に対して熱反応性又は応答性で、上記の短所を示さない複数のタブ部材を有する部品及びその製造方法が当技術分野で望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の代表的な実施形態によると、複数のタブ部材が形成されている部品が提供される。複数のタブ部材は、部品に施工された１以上の異種金属層を含んでいる。これら複数のタブ部材は、温度変化に応じて部品の表面から延び出したり又はその表面に向かって引っ込んだりするように構成されている。
【０００６】
本開示の別の代表的な実施形態によると、その上に形成された複数のタブ部材を含む部品が提供される。複数のタブ部材は、部品に施工された１以上の異種金属層を含んでいる。これら複数のタブ部材は、温度変化に応じて部品の表面から延び出たり又はその表面に向かって引っ込んだりするように構成されている。ここで、部品は第１の熱膨張率（α1）を有しており、１以上の異種金属層は第２の熱膨張率（α2）を有している。第１の熱膨張率（α1）と第２の熱膨張率（α2）との差は約５％以上異なる。
【０００７】
本発明のその他の特徴と利点は、本発明の原理を例として示す添付の図面と併せて、好ましい実施形態に関する以下のより詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示のコートされた１以上の異種金属層を有する部品の概略図である。
【図２】図２は、その上にコートされた１以上の異種金属層を有する部品の一部分から形成された１以上のタブ部材の概略図であり、本開示の作動前のタブ部材を示す。
【図３】図３は、本開示の温度変化に応じて作動した状態の複数のタブ部材の概略図である。
【図４】図４は、本開示の部品の上にコートされた１以上の異種金属層の代表的な別の実施形態の概略図である。
【図５】図５は、本開示の温度変化に応じて作動した状態の１以上のタブ部材を示す図４の部品の略図である。
【図６】図６は、本開示の部品上にコートされた１以上の異種金属層の代表的な別の実施形態の概略上面図である。
【図７】図７は、本開示の部品上にコートされた１以上の異種金属層の線７−７に沿って取った図６の概略断面図である。
【図８】図８は、本開示の温度変化に応じて作動した状態の１以上のタブ部材を示す図７の概略図である。
【図９】図９は、本開示の部品上に複数のタブ部材を製造する代表的な方法のフローチャートである。
【図１０】図１０は、本開示の部品上に複数のタブ部材を製造する代わりの代表的な方法のフローチャートである。
【０００９】
可能な限り、全図面を通じて同じ部分を示すには同じ参照番号を用いた。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
複数のタブ部材を有する部品及びこれらの部品を製造する方法が提供される。より具体的にいうと、複数のタブ部材は部品に施工された１以上の異種金属層を含んでおり、またこれら複数のタブ部材は温度変化に応じて部品の表面から延び出したり又はその表面から引っ込んだりすることによって熱的に反応するように構成されている。
【００１１】
本開示の実施形態の１つの利点は、温度変化に対して応答性である熱反応性表面を部品上に含むことである。ある実施形態の別の利点は、温度の上昇に応じて隣接する表面に向かって伸びる、曲がる又は（片持ち梁のように一端が）飛び出す熱反応性表面である。さらに別の利点は、温度の上昇に応じて部品の表面に向かって縮む又は引っ込む熱反応性表面である。ある実施形態の別の利点は、部品上の、温度の低下に応じて隣接する表面に向かって伸びる、曲がる又は（片持ち梁のように一端が）飛び出す熱反応性表面である。別の利点は、部品上の、温度の低下に応じて部品の表面に向かって縮む又は引っ込む熱反応性表面である。
【００１２】
本開示の部品は、特に限定されないが、ガスタービン、蒸気タービン、ジェットタービン及び風力タービンを始めとするその他のタービンアセンブリを含む発電系（これに限定されない）のような温度変化を受けるあらゆる用途に使用することができる。
【００１３】
図１は、タブ部材２０（図２参照）の形成前の部品１０の表面１２に設けられた１以上の異種金属層１４を含む部品１０の概略断面図である。別の実施形態では、複数のタブ部材２０が部品１０の表面１２に形成され、その後１以上の異種金属層１４が複数のタブ部材２０を含む部品１０の表面１２に設けられる。
【００１４】
部品１０には、部品１０の使用中室温すなわち２５℃に対して温度を上昇させるか又は温度を降下させることにより温度変化を受けるか又は温度変化に曝されるあらゆる金属性部品が包含される。図１に示すように、１以上の異種金属層１４が部品１０の表面１２に設けられる。本明細書で使用する場合、「異種金属層」とは、金属性部品１０と異なる組成及び異なる熱膨張率（α）を有する金属層である。１以上の異種金属層１４は、拡散接合、電子ビーム溶接、レーザー溶接、ろう付け、溶射、スパッタリング、イオンプラズマプロセス、融解−凝固プロセスの使用、直接描画蒸着プロセス及びこれらの組合せのような何らかの適切な方法で金属性部品１０に設けられる。溶射技術には、特に限定されないが、熱溶射、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、プラズマ溶射、爆裂溶射、ワイヤーアーク溶射、フレーム溶射、高速フレーム溶射（ＨＶＯＦ）、温暖溶射(warm spraying)、冷間溶射（コールドスプレイ）及びこれらの組合せがある。
【００１５】
部品１０は金属を含み、一般にニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、マグネシウム、金、白金、ＭＣｒＡｌＹ（ここで、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ又はこれらの組合せである）、これらの合金及びこれらの組合せからなる群の材料から選択される。１以上の異種金属層１４は、部品１０の材料とは異なるもので、熱膨張率（α）の異なる材料から選択される。１以上の異種金属層１４の材料はニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、マグネシウム、金、白金、ＭＣｒＡｌＹ（ここで、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ又はこれらの組合せである）、これらの合金及びこれらの組合せからなる群から選択される。一実施形態では、部品１０の材料は、ＭＣｒＡｌＹ皮膜を含む１以上の異種金属層１４で被覆された３０４ステンレス鋼基材（ＡＫ  Ｓｔｅｅｌ社（米国オハイオ州ウェストチェスター）から入手可能）である。
【００１６】
部品１０と１以上の異種金属層１４との間の熱膨張率（α）の差により、複数のタブ部材２０が所定の温度又は周囲の環境の温度変化に応答することが可能になる。本開示のある実施形態では、温度変化に対する２つの応答が利用可能である。図２、図５及び図８に示すように、これらの応答は、タブ部材が矢印３２で示すように部品１０の表面１２から離れて盛り上がること又は、タブ部材２０が矢印３４で示すように部品１０の表面１２に向かって後退することである。部品１０は第１の熱膨張率（αcomponent）を有し、１以上の異種金属層は第２の熱膨張率（αmetallic layer）を有する。温度応答が、温度の上昇と共に複数のタブ部材２０が表面１２から離れて延びるか又は盛り上がり（矢印３２で示す）隣接する表面３０に向かって（図３参照）ギャップ４２を閉じるか又は気流を低下させることである場合、部品１０はより高い熱膨張率（αcomponent）を有する金属から構築され、１以上の異種金属層１４は部品１０より低い熱膨張率（αmetallic layer）を有する金属から選択される。温度応答が、温度の上昇と共に複数のタブ部材２０が部品１０の表面１２に向かって後退して（図２に矢印３４で示す）ギャップ４２を作り出すことである場合、部品１０は１以上の異種金属層１４より低い熱膨張率（αcomponent）を有する金属から選択され、１以上の異種金属層１４は部品１０より高い熱膨張率（αmetallic layer）を有する金属から選択される。一実施形態では、上昇又は低下する温度変化に関わりなく、部品１０の第１の熱膨張率（αcomponent）と１以上の異種金属層１４の第２の熱膨張率（αmetallic layer）との差は約５％以上である。別の実施形態では、部品１０の第１の熱膨張率（αcomponent）と１以上の異種金属層１４の第２の熱膨張率（αmetallic layer）は第１の熱膨張率（αcomponent）より少なくとも約１．１倍〜約２倍異なる。
【００１７】
約６の低い熱膨張率（α）を有する材料の適切な例は、特に限定されないが、ＣｒＭｏＶ及びＮｉＣｒＭｏである。約７の中程度の熱膨張率（α）を有する材料の適切な例は、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）材料、例えば、特に限定されないが、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｍｅｔａｌｓ社（米国バージニア州ハンチントン）から入手可能なＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）７１８である。約９の高い熱膨張率（α）を有する材料の適切な例は、特に限定されないが、ステンレス鋼、例えば特に限定されないが、ＡＫ  Ｓｔｅｅｌ社（米国オハイオ州ウェストチェスター）から入手可能な３１６ステンレス鋼（ＵＮＳ  Ｓ３１６００、モリブデンを含有するオーステナイト系クロム、ニッケルステンレス鋼）又は３０４ステンレス鋼（ＵＮＳ  Ｓ３０４００、基本の１８−８グレード、Ｔｙｐｅ  ３０２の変形、より高いクロムとより低い炭素含量を有する）である。
【００１８】
図２で、部品１０は明確にするために単一のタブ部材２０を含むものが示されているが、部品１０の表面１２は幾つかの実施形態では１以上のタブ部材２０を含み、他の実施形態では複数のタブ部材２０を含んでいる。反応性表面を有する部品１０を製造する際、１以上の異種金属層１４を部品１０の表面１２に設ける。この実施形態では、複数のタブ部材２０が、部品１０に設けられる１以上の異種金属層１４の少なくとも一部分２６を含んで形成される。図２に示すように、１以上のタブ部材２０は部品１０の少なくとも一部分２８と異種金属層１４を含んでバイメタルタブ部材２０を形成する。複数のタブ部材２０は部品１０上に反応性表面を形成する。すなわち、複数のタブ部材２０は、温度変化に応じて、部品１０の表面１２から延び出す（矢印３２で示す）か又は部品１０の表面１２に向かって引っ込む（矢印３４で示す）ように構成されているからである。温度変化は温度の上昇又は温度の低下であることができ、複数のタブ部材２０は部品１０及び１以上の異種金属層１４に使用した材料及びその材料の熱膨張率（α）に依存して温度変化に反応する。
【００１９】
１以上の異種金属層１４を設けるには、特に限定されないが、レーザークラッディング、熱溶射、化学蒸着（ＣＶＤ）、メッキ、粉末融解、レーザー焼結、亜鉛メッキ、直接描画及びこれらの組合せのようなあらゆる適切な設置法がある。複数のタブ部材２０を形成するには、部品１０及び１以上の異種金属層１４の少なくとも一部分２８を切断又は貫通して部品１０の表面１２内に複数のタブ部材２０を創成するためのあらゆる適切な方法がある。複数のタブ部材２０を形成するのに適した方法としては、特に限定されないが、複数のタブ部材２０を形成するレーザー表面彫刻法がある。複数のタブ部材２０を部品１０の表面１２内に彫って、特に限定されないが、列又は線、破線列／線、スロット又は長穴、魚の鱗、これらの組合せ及びその他所望のパターンのようなパターンを形成する。
【００２０】
図２は、レーザー表面彫刻法を用いて部品１０上に形成された単一のタブ部材２０を示す。図２に示すタブ部材２０は未作動状態２２にある。この未作動状態２２においては、タブ部材２０と第２の部品３１の隣接する表面３０との間にギャップ４２が存在する。図３に示すように、作動状態２４において、所定の温度で、タブ部材２０は、第２の部品３１の隣接する表面３０と接触することにより密封機能を提供するのに使用することができる片持ち梁を形成する。
【００２１】
図４〜図８に示すような別の代表的な実施形態では、１以上の異種金属層１４は、複数の金属層５０、５２、５４及び５６を含んでいる。部品１０と１以上の異種金属層１４は異なる熱膨張率（α）を有する材料から選択される。図４〜図５に示すように、１以上の異種金属層１４は部品１０に設けられた第１の金属層５０、第１の金属層５０に設けられた第２の金属層５２及び第２の金属層５２に設けられた第３の金属層５４を含んでいる。図５に示すように、１以上のタブ部材２０は第１の金属層５０の一部分２６、第２の金属層５２及び第３の金属層５４を含んでいる。図６〜図８に示すように、１以上の異種金属層１４は部品１０に設けられた第１の金属層５０、第１の金属層５０に設けられた第２の金属層５２、第２の金属層５２に設けられた第３の金属層５４及び第３の金属層５４に設けられた第４の金属層５６を含んでいる。図８に示すように、１以上のタブ部材２０は第１の金属層５０の一部分２６、第２の金属層５２、第３の金属層５４及び第４の金属層５６を含んでいる。タブ部材２０を形成する複数の金属層５０、５２、５４及び５６は、特に限定されないが、拡散接合、電子ビーム溶接、レーザー溶接、ろう付け、溶射、スパッタリング、イオンプラズマプロセス、融解−凝固プロセスの使用、直接描画蒸着プロセス及びこれらの組合せのような何らかの適切な設置技術を用いて設けられる。溶射技術には、特に限定されないが、熱溶射、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、プラズマ溶射、爆裂溶射、ワイヤーアーク溶射、フレーム溶射，高速フレーム溶射（ＨＶＯＦ）、温暖溶射、冷間溶射及びこれらの組合せが包含される。
【００２２】
図４〜図５に示すように、第１の金属層５０、第２の金属層５２及び第３の金属層５４は部品１０に設けられる。図５に示すように、１以上のタブ部材２０は第１の金属層５０の一部分２６、第２の金属層５２及び第３の金属層５４を含んでいる。代表的な実施形態では、部品１０に設けられる第１の金属層５０は第２の金属層５２及び第３の金属層５４より弱い又は脆性の金属層である。本明細書で使用する場合、「脆性」とは、第１の金属層５０が第２の金属層５２及び第３の金属層５４より弱く延性がより低いことを示す。一般に、第１の金属層５０は破断時引張伸び率が１０％未満の材料である。加えて、第１の金属層５０は約０体積％〜約５０体積％の気孔率を有する。第１の金属層５０は機械的応力又はその他の応力を１以上の異種金属層１４に加えたとき破壊されるように構成されている。第３の金属層５４は第２の金属層５２とは異なる熱膨張率（α）を有する強い金属層である。一実施形態では、第３の金属層５４は、第１の金属層５０及び第２の金属層５２とほぼ同一以下又はほぼ２０％異なる熱膨張率（α）を有する材料から選択される。２０％の差は、タブ部材２０の所望の動きに応じて大きいか又は小さい。第１の金属層５０の適切な例としては、特に限定されないが、ニッケル−アルミニウム、チタン−アルミニウム、ニッケル−クロム炭化物、コバルト−クロム炭化物、これらの合金及びこれらの組合せがある。第２の金属層５２及び第３の金属層５４の材料の適切な例としては、特に限定されないが、ニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、マグネシウム、金、白金、ＭＣｒＡｌＹ（ここで、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ又はこれらの組合せ、これらの合金及びこれらの組合せである）がある。
【００２３】
代表的な実施形態では、複数のタブ部材２０は、脆性の第１の金属層５０を破壊する、破断させる又は崩壊させることによって創成される。脆性の第１の金属層５０を破壊する、破断又は崩壊させるのに使用される適切な方法としては、特に限定されないが、パルス式レーザー、標的を定めた機械的な衝撃若しくは機械的応力又は標的を定めた機械的な衝撃及び熱的衝撃に複数の異種層１４を付すことが挙げられる。一実施形態ではは、パルス式レーザーを複数の異種層１４に当て、このパルス式レーザーが第３の金属層５４及び第２の金属層５２を通って第１の金属層５０まで貫通して脆性の第１の金属層５０を破断又は破壊する。こうして破断した第１の金属層５０によって、より大きい領域の結合破壊が可能になり、その結果表面１２に対して垂直方向により高い又はより大きい特徴を有するタブ部材２０が得られる。
【００２４】
図５に示すように、温度変化により、タブ部材２０が、矢印３２で示すように部品１０の表面１２から離れて曲がるか若しくは盛り上がるか又は矢印３４で示すように部品１０の表面１２に向かって後退するという２つの応答が生じる。部品１０は第１の熱膨張率（αcomponent）を有し、異種金属層１４は各々別々の金属層に対していろいろな熱膨張率を含み、すなわち第１の金属層５０は熱膨張率（αfirst）を有し、第２の金属層５２は熱膨張率（αsecond）を有し、第３の金属層５４は熱膨張率（αthird）を有する。温度応答により複数のタブ部材２０が部品１０の表面１２から延び出す又は盛り上がる場合（矢印３２で示す）、第１の金属層５０及び第２の金属層５２は第３の金属層５４の熱膨張率（αthird）より高い熱膨張率（αfirst）及び（αsecond）を有する。温度応答により複数のタブ部材２０が温度の上昇と共に部品１０の表面１２に向かって後退する場合（矢印３４で示す）、第１の金属層５０及び第２の金属層５２は第３の金属層５４の熱膨張率（αthird）より低い熱膨張率（αfirst）及び（αsecond）を有する。
【００２５】
一般に、所定の温度又は温度変化に対する応答を生じさせるためは、複数の金属層１４の第２の金属層５２と第３の金属層５４の材料間の歪み差を少なくとも８％にする必要がある。歪み差（ε）はある温度勾配における熱膨張率（α）の差であり、次式を用いて計算される。
【００２６】
ε＝（αsecond−αthird）ΔＴ
ここで、εは歪み差であり、αsecond及びαthirdはそれぞれ第２の金属層５２の熱膨張率及び第３の金属層５４の熱膨張率であり、ΔＴは温度勾配、すなわち現時点での温度から参照温度を引いたものである。参照温度とはタブ部材２０に曲げ又は動きがない温度である。
【００２７】
一実施形態では、複数のタブ部材２０は、温度変化に応じて、約１０％超の高さ４０の変化〜約５０％の高さ４０の変化、或いは約１５％の高さ４０の変化〜約４５％の高さ４０の変化〜約２０％〜約３０％の高さ４０の変化を示す（図２〜図３参照）。タブ部材２０の寸法は、タブ部材２０の長さ及び厚さ、並びに１以上の異種金属層１４及びそれらの層の各々、すなわち第１、第２、第３及び第４の金属層５０、５２、５４及び５６に使用される材料の種類に依存する。さらに、第２の金属層５２と第３の金属層５４の相対値又は歪み差は複数のタブ部材２０の高さの変化に影響する。代表的な実施形態では、タブ部材２０は温度変化に応じて気流１９系を調節するように設定される。別の代表的な実施形態では、タブ部材２０は温度変化に応じて気流１９系を増大するか又は絞るように設定される。
【００２８】
図６〜図９に示す別の代表的な実施形態では、異種金属層１４は、部品１０の表面１２に設けられた第１の金属層５０、第１の金属層５０に設けられた第２の金属層５２、第２の金属層５２に設けられた第３の金属層５４及び第３の金属層５４に設けられた第４の金属層５６を含んでいる。図６は部品１０の上面図であり、複数の異種金属層１４の第３の金属層５４及び第４の金属層５４を示す。金属層の配置は部品１０上の任意の位置であることができる。図６〜図８に示すように、第４の金属層５６の一部分は除去される。第４の金属層５６は研削、ブラスト又はその他の除去技術のような何らかの適切な技術を使用して除去される。第４の金属層５６の一部分を除去した後、複数の異種金属層１４をレーザー彫刻して部品１０上に複数のタブ部材２０を創成する。或いは、第１の金属層５０が「脆性」層である場合、脆性の第１の金属層５０を破壊、破断又は崩壊するというような方法を用いて、上記のようにタブ部材２０を形成する。図６〜図８に示す複数の金属層１４は図４〜図５に示した複数の金属層１４と同じように作動して、タブ部材２０は複数の金属層１４の各々の熱膨張率に応じて温度変化に応答する。
【００２９】
図９は、複数のタブ部材２０（図２、図５及び図８参照）を有する部品１０を形成する方法９００を示す。方法９００は部品１０を準備することを含む（工程９０１）。方法９００は部品１０の表面１２に１以上の異種金属層１４（図１、図４及び図７参照）を設ける（又は施工する）ことを含む（工程９０３）。方法９００は複数のタブ部材２０（図２、図５及び図８参照）を形成することを含む（工程９０５）。複数のタブ部材２０は部品１０に設けられた１以上の異種金属層１４の少なくとも一部分２６を含む。複数のタブ部材２０は温度変化に応じて部品２０の表面１２から延び出すか又はそこに向かって後退するように構成されている。複数のタブ部材２０はレーザー彫刻法又は機械的応力をかけるなどの適切な技術を用いて形成される。設ける工程（工程９０３）は、部品１０に第１の金属層５０を設け、第１の金属層５０に第２の金属層５２を設け及び場合によって第２の金属層５２に第３の金属層５４（図４参照）を設けることを含む。形成する工程（工程９０５）は、１以上の異種金属層１４に機械的応力を加えて複数のタブ部材２０を形成することを含み、ここで複数のタブ部材２０は第１の金属層５０の一部分２６、第２の金属層５２及び第３の金属層５４（図４参照）を含む。方法９００は、形成する工程（工程９０５）の後、第１の金属層５０の一部分２６及び第２の金属層５２から形成された複数のタブ部材２０上に第３の金属層５４を付着させることを含み、ここで複数のタブ部材２０は第１の金属層５０の一部分２６、第２の金属層５２及び付着させた第３の金属層５４を含む。
【００３０】
図１０は、複数のタブ部材２０を有する部品１０を形成する方法１０００を図示する。方法１０００は部品１０を準備することを含む（工程１００１）。方法１０００は部品１０の表面１２内に複数のタブ部材２０を形成することを含む（工程１００３）。方法１０００は部品１０の複数の形成されたタブ部材２０に１以上の異種金属層１４を設けることを含む（工程１００５）。複数のタブ部材２０は温度変化に応じて部品１０の表面１２から延び出すか又はそこから後退するように構成されている。複数のタブ部材２０上に１以上の異種金属層１４を設ける工程（工程１００５）は、熱溶射、冷間溶射、溶接、レーザー焼結、レーザークラッディング、直接描画及びこれらの組合せを含む。
【００３１】
好ましい実施形態に関連して本発明を説明して来たが、当業者には理解されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更をなすことができ、また本発明の要素に代えて等価物を使用することができる。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させるべく多くの修正を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実施する上で考えられる最良の態様として開示された特定の実施形態に限定されることはなく、後続の特許請求の範囲内に入る全ての実施形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  部品
１２  部品表面
１４  １以上の異種金属層
２０  タブ部材
２２  未作動
２４  作動
２６  異種金属層（１４）の少なくとも一部分
２８  部品の一部分
３０  隣接表面／部品
３１  第２の部品
３２  部品の表面から離れる方向
３４  部品の表面に向かう方向
４０  タブの高さ
４２  タブと隣接表面／部品との距離
５０  第１の層（脆性）
５２  第２の層
５４  第３の層
５６  第４の層
【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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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
2013226823000001.pdf