(57)【要約】  金属コンポーネント（９０）の製造方法であって、  −  金属コンポーネント（９０）を構成する金属材料（２０）と、金属コンポーネント（９０）の形状を画定する成形手段（３０、４０）とを含むコンポーネントプリフォーム（１０）を提供する工程（１００）、  −  所定の温度及び所定の圧力において所定の時間にわたり、コンポーネントプリフォーム（１０）に熱間等方圧加圧法を施す工程（２００）、  −  前記コンポーネントプリフォーム（１０）を酸洗い剤（６０）に接触させることにより成形手段（３０、４０）を除去する工程（３００）を含み、  コンポーネントプリフォーム（１０）を提供する工程（１００）が、電気メッキにより適用された、金属材料（２０）を酸洗い剤（６０）との接触から保護するように配置される耐酸性金属層（５０）を有するコンポーネントプリフォーム（１０）を提供することを含むことを特徴とする、方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コンポーネント（９０）の製造方法であって、
−  金属コンポーネント（９０）を構成する金属材料（２０）と、金属コンポーネント（９０）の形状を画定する成形手段（３０、４０）とを含むコンポーネントプリフォーム（１０）を提供する工程（１００）、
−  所定の温度及び所定の圧力において所定の時間にわたりコンポーネントプリフォーム（１０）に熱間等方圧加圧法を施す工程（２００）、
−  前記コンポーネントプリフォーム（１０）を酸洗い剤（６０）と接触させることにより成形手段（３０、４０）を除去する工程（３００）
を含み、
コンポーネントプリフォーム（１０）を提供する工程（１００）が、電気メッキにより適用された、金属材料（２０）を酸洗い剤（６０）との接触から保護するように配置される耐酸性金属層（５０）を有するコンポーネントプリフォーム（１０）を提供することを含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
耐酸性金属層（５０）が、少なくとも９５ｗｔ％のニッケル含有量を有するニッケル金属を含み、残りはリン含有量が＜５ｗｔ％である天然起源の不純物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
耐酸性金属層（５０）がクロム金属である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
耐酸性金属層（５０）がニッケル及び／又はクロム含有合金である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
耐酸性金属層（５０）が５０〜２００μｍの厚みを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
耐酸性金属層（５０）が成形手段（３０、４０）と金属材料（２０）の間に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
耐酸性金属層（５０）が成形手段（３０、４０）上に直接適用される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
成形手段（３０、４０）が鉄又は低合金炭素鋼から作製される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
成形手段（３０、４０）が、金属コンポーネント（９０）内の空洞（９２）の形状を画定するコア（４０）である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
コア（４０）の除去が、コア（４０）内に開口部（４５）を形成することを伴う、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
コア（４０）の除去が、コア（４０）内の開口部（４５）に酸洗い剤（６０）を循環させる工程を伴う、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ＨＩＰされた金属材料からなる本体（９５）を備える金属コンポーネント（９０）であって、本体（９５）の外表面（９１、９３）の少なくとも一部が耐酸性金属層（５０）を含むことを特徴とする金属コンポーネント（９０）。
【請求項１３】
本体（９５）が、外壁（９１）及び内壁（９３）と、内壁（９３）によって包囲された空洞（９２）とを備え、内壁（９３）が耐酸性金属層（５０）でコーティングされている、請求項１２に記載の金属コンポーネント（９０）。
【請求項１４】
耐酸性金属層（５０）が電気メッキにより適用されている、請求項１２又は１３に記載の金属コンポーネント。
【請求項１５】
噴霧器ノズル、インペラ又は弁コンポーネントである、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の金属コンポーネント（９０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、請求項１のプリアンブルに記載の金属コンポーネントを製造するための方法に関する。本開示は更に、請求項１３のプリアンブルに記載の高密度化金属材料からなる本体を備える金属コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ）は、ニアネットシェイプ及び高性能材料からなるコンポーネントを製造するために好適な方法である。ＨＩＰでは、コンポーネントの形状を画定するカプセルは、一般に鋼薄板から製造される。このカプセルが金属又は複合粉末を充填されて高温及び高等方圧に曝されることで、金属粉末が冶金的に結合し、鍛造と同様の強度を有する密度の高いコンポーネントが得られる。
【０００３】
酸洗いは、ＨＩＰされたパーツからカプセル材料を除去する最も一般的な方法である。それにより、ＨＩＰされたパーツは、すべてのカプセル材料が除去されるように、十分な時間にわたって温かい硫酸（Ｈ２ＳＯ４）中に浸される。これは、カプセルを機械加工により除去することが困難な複雑な形状を有するパーツに適している。内部空洞を有するコンポーネントが製造されるとき、空洞の形状を画定するために、時に固体のコアが使用される。ＨＩＰ後、コアは、機械加工と酸洗いの組み合わせにより除去される。
【０００４】
しかしながら、炭素鋼、工具鋼、及び複合材料のような低合金材料が使用されるとき、低合金材料は酸に耐性を有さないため、酸洗いはカプセル又はコアの除去に適さない。この場合、カプセル又はコアが溶解されると、コンポーネントの材料が酸により攻撃される可能性がある。
【０００５】
したがって、カプセル材料の除去にはしばしば機械加工が使用される。機械加工は、比較的コストが高く面倒な方法であるものの、単純な外形の外表面に使用される。しかしながら、複雑な表面を有するコンポーネントは機械加工により完全にカプセル除去することはできず、このような場合、カプセル材料の少なくとも一部がコンポーネント上に残ることが余儀なくされる。更に、一部の材料、例えば金属基材（ＭＭＣ）は、それらの硬度が高いこと、及び材料中の硬質粒子の量が極めて大きいことにより、機械加工することができない。このような場合、ＭＭＣ材料と機械加工工具の接触は回避されなければならないため、カプセルはコンポーネント上にどうしても残ってしまう。複雑な外形のコアをＨＩＰされたコンポーネントから除去することは更に困難であり、これにより内部チャネルを有するコンポーネントのデザイン性が制限されている。
【０００６】
更に、ＨＩＰ法では、カプセルの溶着が気密であり、更には圧密化プロセスの間に気密性を維持することが極めて重要である。少しの漏れも、パーツの廃棄に繋がるであろう。したがって、カプセル内部の、カプセル溶着の接合部と接触する領域のコーティングが、溶着の質に影響しないことが極めて重要である。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一つの態様は、先行技術の問題のうちの少なくとも一つを改善及び／又は克服する金属コンポーネントの製造方法を獲得する。
【０００８】
特に、本発明の一つの態様は、金属コンポーネントに悪影響を与えることなく金属コンポーネントを酸洗いすることを可能にする方法を獲得する。本発明の更なる態様は、単純で有効な金属コンポーネントの製造方法を提供する。
【０００９】
定義：
「成形手段」という用語は、本発明の金属コンポーネント製造方法に使用されるが、最終コンポーネントの一部を形成しないアイテム又は工具であって、したがって金属コンポーネントの仕上げの際に除去されなければならないアイテム又は工具を意味する。このような「成形手段」の例は、コア又はモジュール又はフォームである。
【００１０】
「金属材料」という用語は、金属であるか、又は金属と非金属相若しくは粒子の複合物である材料を意味する。限定しないが、金属の例は、純金属又は複数の金属及び他の要素からなる合金、例えば鋼である。複合材料の非限定的な例は金属基材であり、これは、限定しないがＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＴｉＮといった硬質粒子又は限定しないがＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｒといった金属基中の硬質相を含む。
【００１１】
開示内容のまとめ
本発明によれば、上記態様のうちの少なくとも一つが、金属コンポーネント９０を製造するための本発明の方法により獲得され、この方法は、金属コンポーネント９０を構成するコンポーネントプリフォーム１０と、金属コンポーネント９０の形状を画定する成形手段３０、４０とを含む金属材料２０を提供する工程；前記コンポーネントプリフォーム１０に、所定の温度及び所定の圧力で所定の時間にわたり熱間等方圧加圧法を施す工程；前記金属プリフォーム１０を酸洗い剤６０に接触させることにより、成形手段３０、４０を除去する工程を含み、コンポーネントプリフォーム１０を提供する工程１００が、電気メッキを適用されて金属材料２０を酸洗い剤６０との接触から保護するように配置された耐酸性金属層５０を有するコンポーネントプリフォーム１０を提供することを含むことを特徴とする。
【００１２】
耐酸性金属層は、酸洗い剤に対する防壁となり、ＨＩＰ法に使用されるコア又はカプセルといった補助的成形手段の除去の間に金属コンポーネントを保護する。耐酸性金属層の存在により、コンポーネントの金属材料が酸洗い剤によって攻撃される危険なしに、成形手段の完全な除去が可能となる。このことは、ＨＩＰされたコンポーネントの効果的製造を可能にする。さらなる利点は、機械加工によりコア及びカプセルを除去する比較的面倒な工程が排除されることである。方法は更に、以前は機械加工することが不可能であった複雑な幾何学的形状を有するコンポーネントの製造を可能にする。
【００１３】
電気メッキは、コンポーネントプリフォーム上に耐酸性金属層を適用するために使用されるもので、明確な厚みを有する複雑な幾何学的形状をコーティングするための単純且つ有効な方法であり、例えばコンポーネントプリフォーム全体をコーティングすることができる。更なる利点は、適用後にコーティングに機械加工を施す必要がないことである。更なる利点は、通常リンを含む無電解コーティングとは異なり、得られたコーティングがリンを全く含まないことであり、すなわち得られたコーティングは溶着部に影響を与えず、したがって溶着部の気密が維持される。
【００１４】
ニッケル及び／又はクロムを含有する金属は、酸洗い剤、例えば硫酸又は塩酸に対して極めて良好な耐性を有し、したがって酸洗い剤に対して有効な防壁となり、補助的な成形手段の除去の間に金属コンポーネントを効果的に保護する。
【００１５】
上述又は後述に規定される本発明の一実施態様によれば、耐酸性金属層５０はニッケル金属である。酸洗いに使用される特定の酸、例えば硫酸（Ｈ２ＳＯ４）及び塩酸（ＨＣｌ）に対するその良好な耐性とは別に、ニッケルは高い融点（即ち１４５５℃）も有する。これにより、ニッケルは、その構造安定性を維持し、ＨＩＰ法の間に優勢となる高温及び高圧で損傷を受けずに保持されるため、ＨＩＰ法により製造される金属コンポーネントの耐酸性金属層５０として非常に適しているといえる。ニッケルは更に、炭素に対する低い親和性を有する。これによりニッケルは金属材料及び耐酸性金属層５０からの炭素拡散の可能性を制限することになるため、このことはＨＩＰ法において重要な特徴である。炭素拡散は、ＨＩＰされたコンポーネントに脆弱相の形成を引き起こしうるので、回避されなければならない。
【００１６】
ニッケル金属は、少なくとも９５ｗｔ％のニッケル含有量を有しうる。残りは、Ｐ、Ｓ、Ｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃ及びＳｉといった様々な天然起源の不純物から構成される。特に、ニッケル金属の高い融点を維持するために、リンの含有量が５ｗｔ％未満であることが重要である。したがって、耐酸性金属層は、少なくとも９５ｗｔ％のニッケル金属を含有し、且つ残りの天然起源の不純物のリン含有率は＜５ｗｔ％、例えば＜３ｗｔ％、例えば＜２ｗｔ％でなければならない。耐酸性金属層５０の酸洗い剤に対する耐性、並びに高温での構造安定性は、ニッケルの含有量が増大するにつれて高まり、したがって、ニッケル含有率は、少なくとも９７ｗｔ％、例えば少なくとも９８ｗｔ％とすることができ、例えば９５〜９８ｗｔ％又は９７〜９８ｗｔ％であり、残りは不可避な不純物である。
【００１７】
別の態様によれば、耐酸性金属層５０はクロムである。クロムも酸に対して極めて良好な耐性を有する金属である。クロムは、その高い融点（即ち１８５７℃）により、ＨＩＰ法の間に損傷を受けることなく保持されるため、ＨＩＰ法の耐酸性金属層５０として使用するのに適している。
【００１８】
別の態様によれば、耐酸性金属層５０は、５〜２０ｗｔ％のＮｉ及び２０〜４０ｗｔ％のＣｒを含み、残りはＦｅである。この合金は、Ｍｎ及び／又はＭｏといった別の元素も含むことができ、これら元素は耐腐食性にも寄与する（例えばＡｌｌｏｙ６２５、５  ７１８及び８２５といったニッケルベース合金）。
【００１９】
耐酸性金属層５０は、５０〜２００μｍ、例えば７５〜１７５μｍ、例えば７５〜１２５μｍ、例えば１００μｍの厚みを有することができる。耐酸性金属層は、酸洗い剤の浸入ポイントとなりうる孔を有さずに連続することを保証するために、少なくとも５０μｍ厚でなければならない。完全に孔を有さない層の可能性は、層厚が増加すると上昇する。厚みの上限は、コーティング方法の限界に左右される。大きな厚み、即ち２００μｍを上回る厚みでは、層が破砕する傾向がある。
【００２０】
上述又は後述に規定される方法によれば、耐酸性金属層５０は、成形手段３０、４０と金属材料２０の間に配置することができる。これにより、成形手段は確実に、外側に配置されるＨＩＰカプセルが使用される場合は外側から内側に向かって溶解することができ、又はコアの場合は内側から外側に向って溶解することができるので、成形手段が完全に溶解されたとき、酸洗い剤がコンポーネントに接触することが防止される。
【００２１】
耐酸性金属層５０は成形手段３０、４０の表面に直接適用されてもよい。これは、コンポーネントプリフォームの隣接する金属材料を保護する位置に耐酸性金属層を適用する容易で効果的な方法である。
【００２２】
上述又は後述に規定される方法の一代替法によれば、成形手段３０、４０は、金属コンポーネント９０の形状の少なくとも一部を確定するカプセル３０とすることができる。この代替法では、耐酸性金属層５０は、カプセルの内表面、即ちカプセルの、金属材料に面する側に直接適用することができる。
【００２３】
本方法の一代替法によれば、金属コンポーネント９０は空洞９２を含むことができ、この場合成形手段３０、４０は、空洞９２の形状を画定するコア４０である。この代替法では、耐酸性金属層は、コアの表面に直接適用される。
【００２４】
カプセル及びコアは、鉄含有量が少なくとも９５ｗｔ％で残りがＭｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｏ及びＶといった天然起源の不純物である鉄のような、合金含有量が極めて低い鋼から製造することができる。低合金鋼及び鉄は、短時間で硫酸に溶解するため、成形手段の材料に極めて適性である。
【００２５】
上述又は後述に規定される本方法の一実施態様によれば、コア４０の除去には、コア４０内における開口部４５の形成が伴う。凹部、穴、又は貫通孔でありうるこのような開口部は、酸洗い剤によって攻撃される表面積を増大させる。コアに長手方向ボア又は貫通孔が設けられるとき、コアが中心から外側に向かってその全長にわたって溶解するため、酸洗いによるコアの除去率は上昇し、したがって極めて有効なコア除去方法が獲得される。
【００２６】
コア４０を除去する工程は、コア４０内の開口部４５内に又は開口部４５を通して酸洗い剤６０を循環させることを含んでもよい。酸洗い剤の循環は、使用済みの酸洗い剤が継続的にボアから除去され、新たな酸洗い剤が供給されるため、コアの溶解率を上昇させる。
【００２７】
本発明は、ＨＩＰされた金属材料からなる本体９５を備える金属コンポーネント９０にも関し、この場合本体９５の外表面９１、９３の少なくとも一部が耐酸性金属層５０を含む。外表面とは、周囲環境にさらされる最終的な金属コンポーネントの表面を意味する。
【００２８】
金属コンポーネント９０は、外壁９１及び内壁９３を有する本体９５と、内壁９３によって包囲される空洞９２を含むことができ、この内壁９３は耐酸性金属層５０でコーティングされている。
【００２９】
金属コンポーネントの耐酸性金属層（５０）は、電気メッキにより適用されている。
【００３０】
本発明によれば、上述又は後述に規定される金属コンポーネント９０は、
石油工業用の噴霧器ノズル、又はインペラ若しくは弁棒である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１−４】本発明の方法の工程の概略図である。
【図５】本発明の方法により製造されたコンポーネントの概略図である。
【図６】本発明の方法の一代替例によるコンポーネントプリフォームの概略図である。
【図７】本発明の方法の主要な工程の順序を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
後述では、内部空洞を含む金属コンポーネントの製造に関して本発明を詳細に説明する。本発明の主要な工程の一般的順序を図７のフロー図に示す。図１〜６は、概略的側断面図である。
【００３３】
記載される実施態様では、得られる金属コンポーネントは石油工業に使用される噴霧器ノズルである。この噴霧器ノズルは貫通ノズルボアを有する。しかしながら、上述及び後述に記載される本発明の方法は、酸洗い工程を必要とするすべての種類のコンポーネント、例えばインペラ及び弁コンポーネントの製造に適していることを理解されたい。記載される実施態様は貫通ボアを有するコンポーネントを示しているが、これは本発明を限定するものではない。本発明の方法は、例えば棒、ブロック及びプレートといった固体の断面を有するコンポーネント、又はロールのような固体の円筒状コンポーネントの製造にも極めて適性である。
【００３４】
本発明の方法の第１の工程１００では、コンポーネントプリフォームが提供される。
【００３５】
これによりコア４０が製造され、図１はコア４０の側断面を示している。コア４０は、最終コンポーネント、即ち噴霧器ノズルのノズルボアの内部空洞の形状を画定する。このコアは、高純度の鉄又は低合金炭素鋼、例えば市販のＳＳ２１７２から製造される。適切な鋼の他の例には、Ｓ３５５、Ｓ２３５、ＳＳ２１４２、ＳＳ２１７２、ＳＳ１６５０が含まれる。これらの鋼、並びに鉄は、比較的安価であり、硫酸又は塩酸といった市販の酸洗い剤によって素早く溶解させることができる。コア４０は、鋳造、鍛造及び機械加工といった従来法により製造することができる。明らかに、コアは、問題のコンポーネントに適した任意の形状を有することができる。
【００３６】
上述又は後述の開示に規定される方法によれば、コア４０には耐酸性金属層５０が設けられる。この耐酸性金属層５０は、９５％を上回るニッケル金属を含有する。ニッケル層は、コアの表面上に電気メッキにより適用される。しかしながら、ニッケル層は、ニッケルの箔の形態で適用されてもよい。コアの全周囲表面がニッケルでコーティングされ、即ち次の工程でコンポーネントの金属材料コアに埋め込まれるか又は同金属材料と接触する全表面がニッケルでコーティングされる。しかしながら、問題のコンポーネントに応じて、コアの選択された表面にのみニッケル層を提供することも可能である。ニッケル層は、例えば１００μｍ厚である。
【００３７】
コア４０は、最終コンポーネントの外形を画定するカプセル３０内に配置される（図２参照）。言うまでもなく、カプセル３０をコアの周りに組み立ててもよく、そのような場合カプセルの一部をコアに直接取り付けてもよく、例えばカプセルをコアの端部に取り付けることができる。カプセルは、一般に互いに溶着された鋼薄板から作製される。カプセルの材料は極めて合金含有量の低い鋼又は純粋な鉄、即ち少なくとも９５％の鉄含有量を有する鉄からなる。市販されている鋼の種類の例は、ＤＣ０４又はＤＣ０５、ＤＣ０６、Ｓ２３５、Ｓ３５５である。カプセル３０及びコア４０は、最終コンポーネント９０の形状を画定する内部空間３５の範囲を区切る。上述又は後述に規定される本方法によれば、耐酸性金属層５０を、カプセルの内表面、即ちカプセルの、内部空間３５（図示しない）に面する側に適用することも可能である。耐酸性金属層５０は、カプセルが次の酸洗い工程において除去されるとき、下部の金属材料が酸洗い剤と接触することを防ぐであろう。
【００３８】
内部空間３５には、最終的な金属コンポーネントの本体を構成することになる金属材料２０の粉末が充填される。金属材料の粉末は、問題の金属コンポーネントに適した任意の種類の材料とすることができ、例えばＮｉ、Ｃｏ若しくはＦｅ合金粉末又はＡＩＳＩ  Ｍ３：２といった高速度鋼である。金属材料２０は、複合材料の粉末、即ち金属粉末及び硬質粒子、例えばタングステンカーバイド若しくは炭化チタン又はＴｉＮのような窒化物の混合物でもよい。固体片の形態の金属材料を使用することも可能である。カプセルに粉末を充填する間にカプセルを振動させて粉末を圧密化し、その後カプセル内を真空引きし、すべての開口部を溶接により閉じてカプセルをシールし、即ちカプセルを溶着により気密にシールする。コア３０、耐酸性金属層５０、カプセル４０及び金属粉末２０の配置により、コンポーネントプリフォーム１０が成形される。
【００３９】
第２の工程２００では、コンポーネントプリフォーム１０に対し、所定の圧力及び所定の温度において所定の時間にわたり熱間等方圧加圧法が施され、コンポーネントプリフォームが高密度化される。ＨＩＰの間に、粉末混合物の粒子、カプセル、耐酸性金属層及びコアが互いに冶金的に結合して、密度の高い、拡散接合した、ＨＩＰされたコヒーレントなコンポーネントプリフォームが獲得される。
【００４０】
これにより、コンポーネントプリフォーム１０はＨＩＰチャンバー８０内に配置される（図３参照）。ＨＩＰチャンバーは、ガス、例えばアルゴンガスにより、５００ｂａｒを上回る等方圧に加圧される。一般に、等方圧は９００〜１２００ｂａｒである。チャンバーは、形成される溶融材料又は相の融点のうち最も低い温度より低い温度に加熱される。温度が融点に近い程、溶融材料及び望ましくない層が形成されるリスクが高い。したがって、ＨＩＰの間の炉内の温度は可能な限り低くなければならない。しかしながら、低温では、拡散プロセスの速度が低下し、材料は残留多孔性を含むこととなり、粒子間の冶金的結合が弱くなる。したがって、温度は、溶融材料の融点のうち最も低い融点、例えば９００〜１１５０℃、又は１０００又は１１５０℃より低い、１００〜３００℃の範囲であることが好ましい。ＨＩＰの間にカプセル内の材料間に起こる拡散プロセスは、時間依存性であり、したがって長いＨＩＰ時間が好ましい。しかしながら、長すぎる時間は、例えば粒子成長又は層の過剰溶解により、ＨＩＰされた材料の特性を低下させうる。好ましくは、コンポーネントプリフォームは、問題のコンポーネントの断面積に応じて、０．５〜４時間の時間にわたってＨＩＰされる。
【００４１】
第３の工程３００では、ＨＩＰされたコンポーネントプリフォームに対し、ＨＩＰされたコンポーネントプリフォームを酸洗い剤と接触させることにより酸洗いを施す。
【００４２】
これにより、コンポーネントプリフォーム１０は、酸洗い剤６０を含む容器６５内に配置される（図４参照）。酸洗い剤は、一般に、コア及びカプセルの材料を溶解させることのできる液体である。好ましくは、酸洗い剤は硫酸を含む液体である。しかしながら、酸洗い酸は塩酸でもよい。好ましくは、酸洗い剤は、水で希釈される硫酸、例えば１０〜１５ｖｏｌ％の硫酸であり、残りは水である。容器６５の大きさと酸洗い剤６０の量は、除去されるべきコンポーネントプリフォーム１０のすべての部分が酸洗い剤６０に浸かるように選択される。コンポーネントプリフォームは、酸洗い酸中に、コア及びカプセルが完全に溶解するのに十分な時間にわたって残される。正確な酸洗い時間は、コンポーネントの寸法とコア及びカプセルの寸法によって決まり、その都度決定されなければならない。
【００４３】
コンポーネントプリフォーム全体を酸洗い剤中に沈める代わりに、コンポーネントプリフォームの選択された部分のみを酸洗い剤と接触させることも可能である。例えば、コンポーネントの一部のみを酸洗い剤中に浸すか、又は酸洗い剤をコンポーネントプリフォームに噴霧する若しくは注いでもよい。
【００４４】
酸洗い中の材料除去率を上昇させるため、つまり酸洗い時間を短縮するために、様々な手段が利用可能である。例えば、コアに開口部を機械加工することができる。これは、例えば、酸洗い酸がコアの中心に入り込んでコア材料をコアの全長にわたって同時に除去するように、コア４０にボア４５を開けることにより達成される。更に、酸洗い酸を、コンポーネントプリフォームのカプセルの周りと、更にはコアの穴４５を通して循環させてもよい。循環は、ポンプによって実現することができる。また、酸洗い剤を加熱して、材料の除去率を上昇させることも可能である。これにより、酸洗い剤は８０〜９０℃に加熱することができる。
【００４５】
酸洗い後、最終的なコンポーネントを酸洗い容器６５から取り出す。図５は
最終的な形状のコンポーネント９０を概略的に示している。コンポーネントは、高密度化及び拡散結合した金属材料２０からなる本体９５から構成される。本体９５は、外壁９１及び内壁９３と、この時点では完全に除去されているコア４０により画定された貫通孔９２とを有する。内壁９３の表面上には、耐酸性金属層５０が残っている。
【００４６】
特定の実施態様について詳細に記載したが、これは例示のみを目的としており、限定を意図していない。特に、特許請求の範囲内において、様々な置き換え、代替、及び修正を行うことができる。
【００４７】
例えば、図６は、本発明の方法の代替的実施態様を示している。この場合、コンポーネントプリフォーム１０は、例えば補強材として、最終コンポーネントの一部を形成するリング形状の固体鋼要素２５を含む。カプセル３０は、金属粉末２０の一部分がカプセル３０によって、別の部分がリング形状の鋼要素２５によって囲まれるように、リング形状の鋼要素２５に溶着される。このような構成により、コンポーネントプリフォームを形成するとき、カプセル材料と調製時間が節約される。しかしながら、図４に示す構成では、リング形状の鋼要素２５は周囲に曝される。したがって、本発明によれば、リング形状鋼要素２５には、酸洗い工程中に酸洗い剤と接触することを回避するために、耐酸性金属層５０が設けられる。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
2017514993.tif 000010
2017514993.tif 000011
2017514993.tif 000012