(57)【要約】【課題】冷却特徴要素を有する物品並びに冷却特徴要素を有する物品を形成する方法を提供する。【解決手段】金属粉体（２０１）を提供し、金属粉体（２０１）の少なくとも一部分（３０１）を接合するのに十分な温度まで金属粉体（２０１）を加熱して、初期層（２０３）を形成し、初期層（２０３）の上に金属粉体（２０１）の分散層（２０６）を提供することにより堆積方向（２０４）で追加層（２０５）を連続して形成して、金属粉体（２０１）の分散層（２０６）を加熱し、堆積方向（２０４）で追加層（２０５）を連続して形成して、堆積方向（２０４）で形成された中空スペース（２０８）を有する物品（２００）の一部分（３０１）を形成し、中空スペース（２０８）内に延びる突出特徴要素（２０９）を形成することにより物品を形成する。【選択図】      図１
2016204750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品（２００）を形成する方法（１００）であって、
金属粉体（２０１）を提供するステップと、
前記金属粉体（２０１）の少なくとも一部分（３０１）を接合するのに十分な温度まで前記金属粉体（２０１）を加熱して、初期層（２０３）を形成するステップと、
前記初期層（２０３）の上に前記金属粉体（２０１）の分散層（２０６）を提供することにより堆積方向（２０４）で追加層（２０５）を連続して形成して、前記金属粉体（２０１）の分散層（２０６）を接合し且つ形成された前記追加層（２０５）を下層（２０７）に接合するのに十分な温度まで前記金属粉体（２０１）の分散層（２０６）を加熱するステップと、
前記堆積方向（２０４）で前記追加層（２０５）を連続して形成して、前記堆積方向（２０４）で形成された中空スペース（２０８）を有する前記物品（２００）の一部分（３０１）を形成するステップと、
前記中空スペース（２０８）内に延びる突出特徴要素（２０９）を形成するステップと、
を含む、方法（１００）。
【請求項２】
前記突出特徴要素（２０９）を形成するステップが、前記突出特徴要素（２０９）を形成するステップが更に、前記金属粉体（２０１）によって定められる前記中空スペース（２０８）の幾何形状を修正するステップを含む、請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項３】
前記幾何形状を修正するステップが、前記中空スペース（２０８）の一部分（３０１）を前記突出特徴要素（２０９）で充填するステップを含む、請求項２に記載の方法（１００）。
【請求項４】
前記中空スペース（２０８）の一部分（３０１）を前記突出特徴要素（２０９）で充填するステップが、前記金属粉体（２０１）により定められる実質的に非対称の幾何形状から実質的に対称的な中空スペース（２０８）を形成する、請求項３に記載の方法（１００）。
【請求項５】
前記実質的に非対称の幾何形状が、卵形、楕円形、三角形、涙滴形、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４に記載の方法（１００）。
【請求項６】
前記金属粉体（２０１）を加熱するステップが、集束エネルギー源（２１０）を前記金属粉体（２０１）に配向して、前記金属粉体（２０１）の少なくとも一部分（３０１）を溶融するステップを含む、請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項７】
前記金属粉体（２０１）の溶融は、前記堆積方向（２０４）と反対方向で前記突出特徴要素（２０９）を形成する、請求項６に記載の方法（１００）。
【請求項８】
前記突出特徴要素（２０９）が、前記中空スペース（２０８）内の表面積を増大させる、請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項９】
前記中空スペース（２０８）内の表面積を増大させることにより、前記中空スペース（２０８）の熱伝達効率が向上する、請求項８に記載の方法（１００）。
【請求項１０】
物品（２００）を形成する方法（１００）であって、
表面上に金属粉体（２０１）を堆積するステップと、
集束エネルギー源（２１０）を用いて前記金属粉体（２０１）を溶融して、初期層（２０３）を形成するステップと、
下層（２０７）の上に前記金属粉体（２０１）の分散層（２０６）を堆積することにより堆積方向（２０４）で追加層（２０５）を連続して形成し、前記集束エネルギー源（２１０）を用いて前記分散層（２０６）を溶融して、前記分散層（２０６）の少なくとも一部分（３０１）を接合し且つ形成された追加層（２０５）を前記下層（２０７）に接合するステップと、
を含み、
前記追加層（２０５）を連続して形成することにより、前記堆積方向（２０４）で形成された中空スペース（２０８）を有する前記物品（２００）の一部分（３０１）を形成し、
前記方法が更に、
前記中空スペース（２０８）内に延びる突出特徴要素（２０９）を形成するステップと、
を含む、方法（１００）。
【請求項１１】
前記突出特徴要素（２０９）を形成するステップが、前記中空スペース（２０８）の上にある前記金属粉体（２０１）の層に向けて前記集束エネルギー源（２１０）を配向するステップを含む、請求項１０に記載の方法（１００）。
【請求項１２】
２以上の前記突出特徴要素（２０９）を形成するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法（１００）。
【請求項１３】
前記突出特徴要素（２０９）のうちの少なくとも１つの突出特徴要素（２０９）の幾何形状が、別の突出特徴要素（２０９）の幾何形状とは異なる、請求項１２に記載の方法（１００）。
【請求項１４】
前記中空スペース（２０８）の上にある前記金属粉体（２０１）の層に向けて前記集束エネルギー源（２１０）を配向する間の前記集束エネルギー源（２１０）のパラメータを調整するステップを更に含み、前記パラメータの調整により前記突出特徴要素（２０９）の幾何形状を修正し、該パラメータは、パワー、移動速度、角度、距離、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法（１００）。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法（１００）により形成される物品（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に、物品及び物品を形成する方法に関する。より具体的には、本発明は、冷却特徴要素を有する物品並びに冷却特徴要素を有する物品を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンシステムは、効率の向上及びコストの低減を行うよう常に改良されている。タービンシステムの効率を向上させる１つの方法は、タービンシステムの作動温度を上昇させること及び／又は冷却流を低減することを含む。温度を上昇させ又は冷却を低減するためには、タービンシステムは、連続稼働中にこのような温度に耐え得る材料から構成しなければならない。
【０００３】
構成要素の材料及びコーティングを改良することに加えて、タービン構成要素の温度性能を高める１つの一般的な方法は、冷却チャンネル及び冷却孔などの冷却特徴要素を使用することを含む。冷却チャンネル／孔は、ガスタービンの高温領域で使用される金属及び合金で形成されることが多い。冷却チャンネルを形成する１つの現行の方法は、レーザ又は水ジェットを用いるような高価な孔加工を含む。冷却チャンネルを形成する別の方法は、高コストの放電加工を含む。
【０００４】
孔加工及び放電加工では、冷却チャンネルを形成することが困難であるか不可能である可能性があり、結果としてスクラップが増え、コストアップを促進させることになる。代替として、冷却チャンネル及び／又は冷却孔の形成において、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）又は他の付加（アディティブ）製造法が検討されている。付加製造法は、水平方向の堆積における冷却チャンネルの形成の制御を向上させることができるが、この付加製造法を用いて垂直方向の堆積での冷却チャンネル／孔の形状を制御することは困難である。特に、堆積方向ベクトルがチャンネル／孔の断面と同じ平面であるときには、チャンネル／孔の終結を制御することは困難である。
【０００５】
当該技術分野において、従来技術と比べて１又はそれ以上の改善が示される物品及び物品を形成する方法が望ましいことになる。
【発明の概要】
【０００６】
１つの実施形態において、物品を形成する方法は、金属粉体を提供するステップと、金属粉体の少なくとも一部分を接合するのに十分な温度まで金属粉体を加熱して、初期層を形成するステップと、初期層の上に金属粉体の分散層を提供することにより堆積方向で追加層を連続して形成して、金属粉体の分散層を接合し且つ形成された追加層を下層に接合するのに十分な温度まで金属粉体の分散層を加熱するステップと、堆積方向で追加層を連続して形成して、堆積方向で形成された中空スペースを有する物品の一部分を形成するステップと、中空スペース内に延びる突出特徴要素を形成するステップと、を含む。
【０００７】
別の実施形態において、物品を形成する方法は、表面上に金属粉体を堆積するステップと、集束エネルギー源を用いて金属粉体を溶融して、初期層を形成するステップと、下層の上に金属粉体の分散層を堆積することにより堆積方向で追加層を連続して形成し、集束エネルギー源を用いて分散層を溶融して、分散層の少なくとも一部分を接合し且つ形成された追加層を下層に接合するステップと、を含み、追加層を連続して形成することにより、堆積方向で形成された中空スペースを有する物品の一部分を形成し、本方法が更に、中空スペース内に延びる突出特徴要素を形成するステップを含む。
【０００８】
別の実施形態において、物品は、本明細書で記載される物品の形成方法によって形成された物品を含む。
【０００９】
本発明の他の特徴及び利点は、例証として本発明の原理を示す添付図面を参照しながら、以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】物品を製造する方法のフローチャート。
【図２】本開示の１つの実施形態による、物品を製造する方法の工程図。
【図３】本開示の１つの実施形態による、物品を製造する方法の工程図。
【図４】本開示の１つの実施形態による、複数の突出特徴要素が形成された中空スペースの立面図。
【図５】本開示の１つの実施形態による、変化する突出特徴要素が形成された中空スペースのセクションを下から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
可能な限り、図面全体を通じて同じ要素を示すために同じ参照符号が使用される。
【００１２】
物品及び物品を形成する方法が提供される。本開示の実施形態は、例えば、本明細書で開示される特徴要素の１又はそれ以上を含まない概念と比べて、冷却孔の表面積が増大し、冷却孔の熱伝達係数を向上させ、冷却孔の熱伝達を向上させ、製造効率を向上させ、冷却孔の均一性を高め、付加製造による実質的に対称的な冷却孔を提供し、付加製造を用いた垂直方向の堆積中の冷却孔幾何形状の制御を向上させ、冷却孔の形成後の機械加工を低減し、材料廃棄物を低減し、或いはこれらの組み合わせをもたらす。
【００１３】
本発明の種々の実施形態の要素を導入する際に、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」は、要素の１つ又はそれ以上が存在することを意味するものとする。用語「備える」、「含む」、及び「有する」は、包括的なものであり、記載した要素以外の付加的な要素が存在し得ることを意味する。
【００１４】
出力を発生させるのに使用されるシステムは、限定ではないが、ガスタービン、蒸気タービン、及び発電に使用される陸上用航空機転用エンジンなどの他のタービン組立体を含む。特定の用途において、ターボ機械（例えば、タービン、圧縮機、及びポンプ）及び他の機械を含む発電システムは、過酷な損耗条件に晒される物品を含むことができる。例えば、物品は、ブレード、バケット、ケーシング、ロータホイール、シャフト、ノズル、その他などの特定の発電システムの構成要素を含むことができ、高熱高回転環境で作動することができる。これらの構成要素は、アパーチャ、開口、及び／又は冷却孔をそこに形成する中空スペースを含むことができる。本開示は、これらの物品及び冷却チャンネルを形成する方法を提供する。
【００１５】
図１〜３を参照すると、１つの実施形態において、物品２００を形成する方法１００は、付加的手法を含む。付加的手法は、ネット又はニアネットシェイプ構造体を作成及び／又は形成する何らかの製造法を含む。本明細書で使用される場合、「ニアネット」という表現は、物品２０のような、構造体の最終の幾何形状及び／又はサイズに極めて類似した幾何形状及びサイズを有し、付加的手法の後に機械加工及び処理が僅かか又は全く必要としない構造体を指す。本明細書で使用される場合、「ネット」という表現は、機械加工及び処理を全く必要としない幾何形状及びサイズを有して形成された構造体を指す。付加製造法によって形成された構造体は、限定ではないが、方形、矩形、三角形、円形、半円形、楕円形、台形、八角形、ピラミッド形、特徴要素が形成された幾何学的形状、他の何れかの幾何学的形状、又はこれらの組み合わせなど、あらゆる好適な幾何形状を含む。例えば、付加的手法は、物品２００において１又はそれ以上のアパーチャ、開口、中空スペース又は他の冷却孔などの冷却特徴要素を形成するステップを含むことができる。
【００１６】
好適な付加製造法は、限定ではないが、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）、レーザ技術によるネットシェイプ（ＬＥＮＳ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、熱溶解積層造形（ＦＤＭ）、又はこれらの組み合わせのような当業者に周知のプロセスを含む。
【００１７】
図１〜３に示されるように、１つの実施形態において、物品２００を形成するための方法１００は、金属粉体２０１を提供するステップ（ステップ１０１）と、金属粉体２０１の少なくとも一部を接合するのに十分な温度まで金属粉体２０１を加熱して初期層２０３を形成するステップ（ステップ１０３）と、堆積方向２０４で追加層２０５を連続して形成し、堆積方向２０４に中空スペース２０８が形成された物品２００の一部を形成するステップ（ステップ１０５）と、中空スペース２０８内に延びる突出特徴要素２０９を形成するステップ（ステップ１０７）と、を含む。別の実施形態において、方法１００は、堆積方向２０４で追加層２０５を連続して形成し、中空スペース２０８が形成された物品２００の一部を形成するステップを繰り返すステップ（ステップ１０６）を含む。別の実施形態において、堆積方向２０４は、重力方向と比べて垂直又は実質的に垂直の方向である。図２〜３を参照すると、連続して追加層２０５を形成するステップ（ステップ１０５）は、下層２０７の上に金属粉体２０１の分散層２０６を提供し、分散層２０６の少なくとも一部を接合する及び／又は形成された追加層２０５を下層２０７に接合するのに十分な温度まで分散層２０６を加熱するステップを含む。下層２０７は、限定ではないが、初期層２０３及び／又は該初期層２０３に直接又は間接的に接合される他の追加層２０５など、上に分散層２０６が堆積される何らかの事前形成層を含む。
【００１８】
１つの実施形態において、金属粉体２０１を加熱するステップ（ステップ１０３）は、限定ではないが、金属粉体２０１を溶融するステップ、金属粉体２０１の少なくとも一部を焼結するステップ、金属粉体２０１の少なくとも一部を溶接するステップ、又はこれらの組み合わせを含む。例えば、別の実施形態において、金属粉体を接合するのに十分な温度まで金属粉体２０１を加熱するステップ（ステップ１０３）は、集束エネルギー源２１０を金属粉体２０１に制御可能に配向するステップを含む。好適な集束エネルギー源は、限定ではないが、レーザ装置、電子ビーム装置、又はこれらの組み合わせを含む。レーザ装置は、限定ではないが、ファイバーレーザ、ＣＯ２レーザ、又はＮＤ−ＹＡＧレーザなど、金属合金粉体２０１を溶融及び／又は溶接するための所定の出力レンジ及び移動速度で動作する何れかのレーザ装置を含む。
【００１９】
集束エネルギー源２１０の好適な出力レンジは、限定ではないが、１２５〜５００ワット、１５０〜５００ワット、１５０〜４００ワット、又は何れかの組み合わせ、部分的組み合わせ、範囲、もしくは部分範囲を含む。加えて、移動速度は、限定ではないが、４００〜１２００ｍｍ／ｓｅｃ、５００〜１２００ｍｍ／ｓｅｃ、５００〜１０００ｍｍ／ｓｅｃ、又は何れかの組み合わせ、部分的組み合わせ、範囲、もしくは部分範囲を含む。例えば、１つの実施形態において、集束エネルギー源２１０は、１〜３つの輪郭通路において４００〜１２００ｍｍ／ｓｅｃの移動速度、１２５〜５００ワットの出力レンジで動作する。別の実施形態において、集束エネルギー源２１０は、約０．０８ｍｍ〜０．２ｍｍのハッチ間隔を含む。
【００２０】
集束エネルギー源２１０のパラメータは、形成される部分２１０を形成するのに使用される金属粉体２０１の材料及び／又は配向に依存する。１つの実施形態において、出力及び／又は移動速度は、金属粉体２０１内の材料の溶融温度に基づいて調整される。例えば、出力及び／又は移動速度は、比較的高い溶融温度を有する材料に対して増大することができる。金属粉体２０１に好適な材料は、限定ではないが、金属、金属合金、超合金、鋼鉄、ステンレス鋼、工具鋼、ニッケル、コバルト、クロム、チタン、アルミニウム、又はこれらの組み合わせなど、付加製造によって接合可能なあらゆる材料を含む。
【００２１】
別の実施形態において、出力及び／又は移動速度は、接合される金属粉体層の数及び／又は金属粉体層の各々の厚さに基づいて調整される。例えば、出力及び／又は移動速度は、金属粉体２０１の単一の層及び／又は比較的厚さが小さい金属粉体２０１の層を接合するのに使用される出力及び／又は移動速度と比べて、金属粉体２０１の複数の層及び／又は厚さが大きい金属粉体２０１の層を接合するために増大することができる。初期粉体層２０３の及び追加層２２２の各々は、２０〜１００μｍ（０．０００８〜０．００４インチ）、２０〜８０μｍ（０．０００８〜０．００３２インチ）、４０〜６０μｍ（０．００１６〜０．００２４インチ）の範囲、又は何れかの組み合わせ、部分的組み合わせ、範囲、もしくは部分範囲の厚さを含む。初期層２０３の厚さは、追加層２０５の各々の厚さと等しいか又は異なり、追加層２０５の各々に対して維持されるか又は変化する。初期層２０３及び／又は追加層２０５の各々の厚さに基づいて、物品２００の厚さは、２５０〜３５００００μｍ（０．０１０〜１３．７８インチ）、２５０〜２０００００（０．０１０〜７．８７インチ）、２５０〜５００００μｍ（０．０１０〜１．９７インチ）、２５０〜６３５０μｍ（０．０１０〜０．２５０インチ）の範囲、又は何れかの組み合わせ、部分的組み合わせ、範囲、もしくは部分範囲の何れかの好適な厚さを含む。
【００２２】
１つの実施形態において、突出特徴要素２０９の形成ステップ（ステップ１０７）は、中空スペース２０８の上部の上にある分散層２０６の１又はそれ以上に向けて集束エネルギー源２１０を制御可能に配向するステップを含む。本明細書で使用される場合、用語「上部」は、堆積方向２０４に対して決定付けられる中空スペース２０８の上側部分を指す。別の実施形態において、分散層２０６の１又はそれ以上に向けて集束エネルギー源２１０を制御可能に配向するステップは、分散層２０６の金属粉体２０１を溶融又は部分的に溶融して、金属粉体２０１を溶融及び／又は液相に転換するステップを含む。溶融又は部分的に溶融された金属粉体２０１は、中空スペース２０８内を進んで固化して、中空スペース２０８内に延びる突出特徴要素２０９を形成する。本明細書で使用される場合、「突出特徴要素」とは、層が固化又は凝固する前に加熱中の粉体の位置から材料の移動をもたらす溶融、流動、及び／又は他の何れかの機構に起因してスペース内に延びる特徴要素又は突起部を形成する材料である。中空スペース２０８内の突出特徴要素２０９の幾何形状及び／又は配向は、集束エネルギー源２１０のパラメータによって決定付けられる。１つの実施形態において、集束エネルギー源２１０のパラメータは、中空スペース２０８内の何らかの好適な幾何形状及び／又は配向を有する突出特徴要素２０９を形成するよう調整される。例えば、集束エネルギー源２１０のパワー、集束エネルギー源２１０の移動速度、中空スペース２０８に対する集束エネルギー源２１０の角度、１又は複数の分散層２０６からの集束エネルギー源２１０の距離、又はこれらの組み合わせを調整することにより、これから形成される突出特徴要素２０９の幾何形状及び／又は配向が変更される。好適な幾何形状は、限定ではないが、三角形、先鋭形、丸みのある、菱形の、矩形、円形、他の何れかの幾何形状外形、又はこれらの組み合わせを含む。
【００２３】
図４を参照すると、１つの実施形態において、２つ以上の突出特徴要素２０９が中空スペース２０８内に形成される。別の実施形態において、物品２００は、１又はそれ以上の中空スペース２０８を含み、中空スペース２０８の各々は、そこに形成される１又はそれ以上の突出特徴要素２０９を含む。突出特徴要素２０９の各々は、中空スペース２０８の長さに沿って部分的に及び中空スペース２０８の幅に沿って少なくとも部分的に延びる。別の実施形態において、１又はそれ以上の突出特徴要素２０９の長さ、幅、及び／又は幾何形状は、中空スペース２０８内又は中空スペース２０８間で異なる。例えば、図５に示すように、中空スペース２０８は、複数の突出特徴要素２０９を含み、突出特徴要素２０９の少なくとも１つは、中空スペース２０８の幅全体に沿って延びる一定又は実質的に一定の幅及び／又は幾何形状を含み、少なくとも１つの他の突出特徴要素２０９は、中空スペース２０８の一部に沿って延びる変化する幅及び／又は幾何形状を含む。当業者には理解されるように、本明細書において、長さ、幅及び／又は幾何形状の何れかの好適な組み合わせを有するあらゆる数の突出特徴要素２０９を含む代替の構成も企図される。
【００２４】
図２〜３を参照すると、突出特徴要素２０９の形成前には、中空スペース２０８は、付加製造によって形成可能なあらゆる好適な幾何形状を含む。好適な幾何形状は、限定ではないが、円形、実質的に円形、卵形、楕円形、三角形、涙滴形、方形、矩形、多角形、又はこれらの組み合わせを含む。加えて、突出特徴要素２０９の形成前には、中空スペース２０８は、対称形又は非対称形とすることができる。例えば、図２に示すように、中空スペース２０８は、突出特徴要素２０９の形成前に円形で対称的である。或いは、図３に示すように、中空スペース２０８は、突出特徴要素２０９の形成前に卵形で非対称である。
【００２５】
１つの実施形態において、図２に示すように、突出特徴要素２０９の形成は、中空スペース２０８の外周２１１に割り込んで中空スペース２０８内に延びる突起部２１３を形成するステップを含む。別の実施形態において、突起部２１３は、中空スペース２０８内の表面積を増大させる。中空スペース２０８の表面積の増大により、中空スペース２０８の熱伝達係数が増大する。別の実施形態において、突出特徴要素２０９は、中空スペース２０８により形成される冷却通路から流出する冷却剤のフィルム冷却効果を向上させる。インピンジメント冷却孔に加えて、中空スペース２０８によって形成される好適な冷却通路は、限定ではないが、フィルム冷却孔、冷却チャンネル、他の何れかの冷却アパーチャ、又はこれらの組み合わせを含む。
【００２６】
或いは、図３に例示されるように、突出特徴要素２０９の形成は、中空スペース２０８の外周２１１を修正し、中空スペース２０８内に突出する突起部２１３のない修正外周３０３を形成する。１つの実施形態において、外周２１１の修正は、金属粉体２０１を溶融して、中空スペース２０８の一部分３０１に突出特徴要素２０９を充填するステップを含む。別の実施形態において突出特徴要素２０９は、一部分３０１の幅に沿って延び、突出特徴要素２０９によって覆われない外周２１１のセクションに対応する幾何形状を含む。溶融材料の幾何形状は、集束エネルギー源２１０のパラメータを調整することにより制御され、突起部２１３が無い又は実質的に無い修正外周３０３を形成する機能を提供する。突出特徴要素２０９及び突出特徴要素２０９によって覆われない外周２１１のセクションは共に、修正外周３０３を形成する。
【００２７】
１つの実施形態において、一部分３０１は、突起部２１３を形成することなく突出特徴要素２０９を受けるように構成された幾何形状を含む。別の実施形態において、一部分３０１は、非対称幾何形状を定める外周２１１一部分を含み、突出特徴要素２０９を受けて、対称的幾何形状を定める修正外周３０３を形成するよう構成される。インピンジメント孔として使用されるときには、大きなサイズを有する修正外周３０３は、断面積に対してより大きな外周を有するインピンジメントジェットを提供し、これは衝突面上での熱伝達効率を向上させる。
【００２８】
好適な非対称幾何形状は、限定ではないが、卵形、楕円形、涙滴形、三角形、又はこれらの組み合わせを含む。好適な対称的幾何形状は、限定ではないが、円形、実質的に円形、方形、又はこれらの組み合わせを含む。当業者には理解されるように、外周２１１及び修正外周３０３は、非対称及び対称幾何形状に限定されず、むしろ、付加製造により及び／又は突出特徴要素２０９の形成により形成が可能な何れかの好適な幾何形状を含むことができる。
【００２９】
図３を参照すると、１つの実施形態において、方法１００は更に、物品２００を加工するステップ（ステップ１０９）を含むことができる。好適な処理ステップは、限定ではないが、物品２００の高温等方処理（ＨＩＰ処理）、物品２００の熱処理（溶体化）、又はこれらの組み合わせを含む。ＨＩＰ処理は、中空スペース２０８を有して物品２００を形成した後、物品２００を更に圧密化するのに十分な高温高圧で物品２００を加圧整形するステップを含む。例えば、別の実施形態において、物品２００は、１１４９°Ｃ〜１２６０°Ｃ（２１００°Ｆ〜２３００°Ｆ）の高温及び６８．９５ＭＰａ〜１３７．９ＭＰａ（１０，０００ＰＳＩ〜２０，０００ＰＳＩ）の高圧で３〜５時間ＨＩＤ処理を施す。ＨＩＤ処理は更に、物品２００を圧密化して、物品２００の密度を例えば、約９８％〜約９９％から、約９９．５％〜約９９．８％まで増大させる。溶体化は、物品２００の形成及び／又は物品２００のＨＩＰ処理後、１０９３°Ｃ〜１２０５°Ｃ（２０００°Ｆ〜２２００°Ｆ）の高温で１〜２時間物品２００を真空中で加工するステップを含む。高温は、物品２００内に凝離した合金化元素を分散させるのに十分な何らかの温度を含む。ＨＩＰ処理温度及び熱処理温度は、粉体の組成及び要求特性に高度に依存することは、当業者であれば理解されるであろう。
【００３０】
１又はそれ以上の実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができ且つ本発明の要素を均等物で置き換えることができる点は、当業者であれば理解されるであろう。加えて、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は物的事項を本発明の教示に適合するように多くの修正を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実施するために企図される最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、また本発明は、提出した請求項の技術的範囲内に属する全ての実施形態を包含することになるものとする。加えて、詳細な説明で示された全ての数値は、正確な値と近似値との両方が明示されるものと解釈すべきである。
【符号の説明】
【００３１】
２００  物品
２０１  金属粉体
２０３  初期層
２０４  堆積方向
２０５  追加層
２０６  分散層
２０７  下層
２０８  中空スペース
２０９  突出特徴要素
【図１】
2016204750.tif 000003
【図２】
2016204750.tif 000004
【図３】
2016204750.tif 000005
【図４】
2016204750.tif 000006
【図５】
2016204750.tif 000007
【外国語明細書】
2016204750000001.pdf