JP2009509049A5

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Publication number: JP2009509049A5
Application number: JP2008532206A
Authority: JP
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2009-05-21
Anticipated expiration: 2026-04-24

Claims

溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを形成するための溶融アセンブリであり、前記溶融合金が接触する領域内にセラミックを実質的に含まない前記溶融アセンブリと、
少なくとも１つの三次元の電子場を発生し且つ当該少なくとも１つの三次元の電子場を前記溶融アセンブリからの溶融合金に衝突させて前記溶融合金を噴霧させ且つ溶融合金粒子を形成する噴霧アセンブリと、
収集器と、
前記噴霧アセンブリと前記収集器との間に静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つを発生させる場発生アセンブリであって、当該場発生アセンブリによって発生された場は、前記溶融合金粒子と相互作用し且つ当該溶融合金粒子の加速度、速度及び方向のうちの少なくとも１つに影響を及ぼす前記場発生アセンブリと、
を備えた装置。
請求項１に記載の装置であり、前記溶融アセンブリがセラミックを含まない溶融装置である装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリが、真空二重電極再溶融装置、エレクトロスラグ再溶融装置及び低温誘導ガイドを備えている装置、電子ビーム溶融装置並びに電子ビーム低温炉床溶融装置から選択されたものである装置。
請求項１に記載の装置であり、前記溶融アセンブリが前記溶融材料に負の電荷を付与するようになされている装置。
請求項４に記載の装置であり、
前記溶融材料が接触する前記溶融アセンブリの少なくとも一部分が負の電位に維持され、それによって前記溶融材料に負の電荷が付与されるようになされた装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリの上流において前記溶融アセンブリの出口開口部に隣接して配置されている電気的に帯電させる構造が、溶融材料に負の電荷を誘導するようになされた装置。
請求項６に記載の装置であり、前記帯電させる構造がリング及びプレートのうちの一つである装置。
請求項１に記載の装置であり、前記収集器が、面、プラテン、鋳型、型、チャンバ及びカンのうちの一つである装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記場発生アセンブリが少なくとも１つの高圧ＤＣ電源を備えており、前記少なくとも１つの電源の正電極及び負電極のうちの一つが前記噴霧アセンブリに電気的に接続されており、前記収集器が電気的に接地されている装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記場発生アセンブリが少なくとも１つの高圧ＤＣ電源を備えており、前記少なくとも１つの電源の正電極及び負電極のうちの一つが前記収集器に電気的に接続されており、前記噴霧アセンブリが電気的に接地されている装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記場発生アセンブリが前記電源に電気的に接続された少なくとも１つの磁気コイルを備えており、当該磁気コイルは前記噴霧手段と前記収集器との間に配置されており且つ電磁場を発生するようになされている装置。
請求項１に記載の装置であり、合金粉末製造物を形成するようになされた装置。
請求項１に記載の装置であり、固体プレフォームを形成するようになされた装置。
請求項１３に記載の装置であり、溶射成形及び核生成鋳造のうちの１つによって固体プレフォームを形成するようになされた装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリ、噴霧アセンブリ、収集器及び場発生アセンブリのうちの少なくとも一部を包囲しているチャンバと、
当該チャンバに真空を提供する真空装置と、を更に含んでいる装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記収集器が接地電位及び正電位のうちの一つに保持されており、それによって、前記噴霧アセンブリによって形成された負に帯電せしめられた溶融合金を引き付けるようになされている装置。
溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを提供するための溶融装置であり、前記溶融合金が接触する領域内にセラミックを実質的に含まない前記溶融装置と、
少なくとも１つの三次元の電子場を発生し且つ当該少なくとも１つの三次元の電子場を前記溶融装置からの溶融合金に衝突させて当該溶融合金を噴霧させ且つ溶融合金粒子を形成する噴霧装置と、
前記噴霧装置の下流に、静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つの場を発生させる場発生装置であって、当該場発生装置によって発生された場が、前記溶融合金粒子と相互作用し且つ前記溶融合金粒子に影響を及ぼす前記場発生装置と、
を備えた装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記溶融装置が、真空二重電極再溶融装置、エレクトロスラグ再溶融装置と低温誘導ガイドとを結合させた装置、電子ビーム溶融装置、及び電子ビーム低温炉床溶融装置のうちの少なくとも一つを備えている装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記場発生装置によって発生される場が、前記溶融合金粒子の加速度、速度及び方向のうちの少なくとも１つに影響を及ぼすようになされた装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記噴霧装置の下流に収集器を更に備えており、前記場発生装置が少なくとも１つの高圧ＤＣ電源を備えており、前記少なくとも１つの電源の正電極及び負電極のうちの１つが前記噴霧アセンブリと前記収集器とのうちの１つに電気的に接続されており、前記噴霧アセンブリと前記収集器とのうちの他方が電気的に接地されている装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記場発生装置が、電源に電気的に接続された少なくとも１つの磁気コイルを含んでおり、当該磁気コイルは、前記噴霧装置の下流に配置されており且つ電磁場を発生するようになされている装置。
請求項１７に記載の装置であり、
収集器を更に備えており、前記噴霧装置からの溶融合金粒子が、前記場発生装置によって発生された場の作用によって当該収集器内へと導かれるようになされている装置。
請求項２２に記載の装置であり、
前記収集器が、面、プラテン、鋳型、型、チャンバ及びカンのうちの一つである装置。
請求項２２に記載の装置であり、
前記収集器が接地電位と正電位とのうちの１つに維持されており、それによって、前記噴霧装置によって形成される負に帯電せしめられた溶融合金粒子を引き付けるようになされている装置。
請求項１７に記載の装置であり、粉末製造物を形成するようになされている装置。
請求項１７に記載の装置であり、固体プレフォームを形成するようになされている装置。
請求項１７に記載の装置であり、溶射成形及び核生成鋳造のうちの１つによって固体プレフォームを形成するようになされている装置。
請求項１７に記載の装置であり、前記溶融装置が前記溶融材料に負の電荷を付与するようになされている装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリ、噴霧アセンブリ、収集器及び場発生アセンブリのうちの少なくとも一部を包囲しているチャンバと、前記チャンバに真空を提供する真空装置と、を更に含んでいる装置。
溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを提供するための溶融アセンブリであり、前記溶融合金が接触する領域内にセラミックを実質的に含まない前記溶融アセンブリと、
少なくとも１つの三次元の電子場を発生し且つ当該少なくとも１つの三次元の電子場を前記溶融アセンブリからの溶融合金に衝突させて前記溶融合金を噴霧させ且つ溶融合金粒子を形成する噴霧アセンブリと、
前記溶融合金粒子の１以上を受け取る収集器と、
前記噴霧アセンブリと前記収集器との間の領域に、前記溶融合金粒子の加速度、速度及び方向のうちの少なくとも１つに影響を及ぼす電磁場を形成する、電気コイルとプレートとのうちの少なくとも１つと、
を備えている装置。
請求項３０に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリが、真空二重電極再溶融装置、エレクトロスラグ再溶融装置と低温誘導ガイドとを結合した装置、電子ビーム溶融装置、及び電子ビーム低温炉床溶融装置のうちの少なくとも一つを備えている装置。
請求項３０に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリが、前記溶融合金に負の電荷を付与するようになされている装置。
請求項３０に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリ、噴霧アセンブリ、電気コイル及びプレートのうちの少なくとも１つ並びに前記収集器のうちの少なくとも一部を包囲しているチャンバと、
前記チャンバに真空を提供する真空装置と、を更に含んでいる装置。
粉末及び固体プレフォームのうちの一つを形成する方法であり、
溶融合金が接触する領域にセラミックを実質的に含まない溶融アセンブリ内で溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを形成するステップと、
前記溶融アセンブリからの溶融合金に少なくとも１つの三次元の電子場を衝突させて前記溶融合金を噴霧させることによって溶融合金の粒子を発生させ且つ溶融合金粒子を生成するステップと、
前記溶融合金の粒子が相互作用し且つ影響を受ける静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つを発生させるステップと、
前記溶融合金粒子を粉末及び固体プレフォームのうちの一つとして収集するステップと、を含む方法。
請求項３４に記載の方法であり、
溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを形成するステップが、真空二重電極再溶融装置、電子スラグ再溶融装置及び低温誘導ガイドを含む装置、電子ビーム溶融装置、並びに電子ビーム低温炉床溶融装置のうちの少なくとも１つを使用して材料を溶融することを含む方法。
請求項３４に記載の方法であり、
前記少なくとも１つの三次元の電子場を前記溶融合金に衝突させる前に、前記溶融合金内に負の電荷が誘導されるようにする方法。
請求項３４に記載の方法であり、
前記溶融合金の粒子が、前記静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つと相互作用し且つ影響を受けて、前記溶融合金の粒子の加速度、速度及び方向のうちの少なくとも１つが、所定の方法で影響を受けるようになされた方法。
請求項３４に記載の方法であり、
前記静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの高圧ＤＣ電源を含む装置によって発生され、前記少なくとも１つの電源の正極及び負極のうちの一つが前記噴霧アセンブリ及び前記収集器のうちの１つに電気的に接続されており、前記噴霧アセンブリ及び前記収集器のうちの他方が電気的に接地されている方法。
請求項３４に記載の方法であり、
前記静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つが電磁場を発生する少なくとも１つの磁気コイルによって発生され、前記溶融合金の粒子が前記少なくとも１つの磁気コイル内を流れるようになされた方法。
請求項３４に記載の方法であり、
前記溶融合金の粒子を収集するステップが、面、プラテン、鋳型、型、チャンバ及びカンのうちの一つの上又は中に粒子を収集するステップを含んでいる方法。
請求項３４に記載の方法であり、
前記溶融合金の粒子を収集するステップが、収集器を接地電位及び正電位のうちの一つに維持し、それによって、前記溶融合金に電子を衝突させることによって形成された負に帯電させた溶融合金粒子を引き付けるようになされた方法。
請求項３４に記載の方法であり、
粉末製造物及び固体プレフォームのうちの一つを形成するようになされた方法。
請求項３４に記載の方法であり、
溶射成形及び核生成鋳造のうちの一つからなり、製造物として固体プレフォームを形成するようになされた方法。
溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを形成するようになされた溶融アセンブリであり、前記溶融合金内に負の電荷を誘導するようになされた前記溶融アセンブリと、
少なくとも１つの三次元の電子場を発生し且つ当該少なくとも１つの三次元の電子場を前記溶融アセンブリからの溶融合金に衝突させて当該溶融合金を噴霧させ且つ溶融合金粒子を形成する噴霧アセンブリと、
を備えた装置。
請求項４４に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリが、前記溶融アセンブリ内の溶融合金が接触する領域内にセラミックを実質的に含まない装置。
合金を噴霧させる方法であり、
溶融合金内に負の電荷を誘導する溶融アセンブリ内で溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを形成するステップと、
前記溶融アセンブリからの溶融合金に少なくとも１つの三次元の電子場を衝突させて当該溶融合金を噴霧させることによって溶融合金の粒子を発生させ且つ溶融合金粒子を生成するステップと、を含む方法。
請求項４６に記載の方法であり、
前記溶融合金に少なくとも１つの三次元の電子場を衝突させる前に、前記溶融合金内に負の電荷が誘導されるようにした方法。
請求項１に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元の電子場が、溶融合金を噴霧させることができるエネルギ、強度及び三次元形状の組み合わせを含んでいる、装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される前記少なくとも１つの三次元の電子場が、溶融合金を噴霧させるのに適した距離に亘って前記噴霧アセンブリ内の溶融合金の経路に沿って延びている装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元の電子場が、前記溶融合金が前記噴霧アセンブリ内を移動する方向に関して二次元横断面を有している装置。
請求項４９に記載の装置であり、
前記横断面が、円形、矩形、三角形、その他の多角形又は別の結合形状のうちの一つである装置。
請求項１に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、前記少なくとも１つの三次元の電子場の形状を制御するラスター装置を更に備えている装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記噴霧装置によって発生される少なくとも１つの三次元の電子場が、前記溶融合金を噴霧させることができるエネルギ、強度及び三次元形状の組み合わせを含んでいる装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記噴霧装置によって発生される前記少なくとも１つの三次元の電子場が、前記溶融合金を噴霧させるのに適した距離に亘って前記噴霧装置内の溶融合金の経路に沿って延びている装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元の電子場が、前記噴霧アセンブリ内を前記溶融合金が移動する方向に関して二次元の横断面を有している装置。
請求項５５に記載の装置であり、
前記横断面が、円形、矩形、三角形、その他の多角形又は別の組み合わせ形状のうちの一つである装置。
請求項１７に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、前記少なくとも１つの三次元の電子場の形状を制御するために使用されるラスター装置を更に備えている装置。
請求項３０に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元の電子場が、溶融合金を噴霧させることができるエネルギ、強度及び三次元形状の組み合わせを含んでいる装置。
請求項３０に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元の電子場が、溶融合金を噴霧させるのに適した距離に亘って前記噴霧アセンブリ内の溶融合金の経路に沿って延びている装置。
請求項３０に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元の電子場が、前記噴霧アセンブリ内を溶融合金が移動する方向に関して二次元の横断面を有している装置。
請求項６０に記載の装置であり、
前記横断面が、円形、矩形、三角形、その他の多角形又は別の組み合わせ形状のうちの一つである装置。
請求項３０に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、前記少なくとも１つの三次元電子場の形状を制御するラスター装置を更に備えている装置。
請求項４４に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元電子場が、溶融合金を噴霧させることができるエネルギ、強度及び三次元形状の組み合わせを含んでいる装置。
請求項４４に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元電子場が、溶融合金を噴霧させるのに適した距離に亘って前記噴霧アセンブリ内の溶融合金の経路に沿って延びている装置。
請求項４４に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリによって発生される少なくとも１つの三次元電子場が、前記噴霧アセンブリ内を溶融合金が移動する方向に関して二次元の横断面を有している装置。
請求項６５に記載の装置であり、
前記横断面が、円形、矩形、三角形、その他の多角形又は別の組み合わせ形状のうちの一つである装置。
請求項４４に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、前記少なくとも１つの三次元電子場の形状を制御するラスター装置を更に備えている装置。
溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを形成するための溶融アセンブリと、
前記溶融アセンブリと連通しており且つ当該溶融アセンブリからの溶融合金の流路内に少なくとも１つの直線状の電子場を発生する噴霧アセンブリであり、溶融合金に衝突する電子が前記溶融合金を噴霧させ且つ溶融合金粒子を形成する噴霧アセンブリと、
収集器と、を備えた装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリが、溶融合金が接触する領域に実質的にセラミックを含んでいない装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリがセラミックを含んでいない溶融装置である装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリが、真空二重電極再溶融装置、エレクトロスラグ再溶融装置及び低温誘導ガイドを備えている装置、電子ビーム溶融装置並びに電子ビーム低温炉床溶融装置から選択されたものである装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、直線状の電子場内に含まれる電子を放出する電子ビームエミッタを備えている装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記アセンブリが、少なくとも１つの直線状の電子場を溶融合金の流路内に導く静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つを形成している、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、前記溶融合金の流路内に導かれる円筒形の空間分布の形態の少なくとも１つの直線状の電子場を発生させる、装置。
請求項７４に記載の装置であり、
前記円筒形の空間分布が前記溶融合金の流路の方向に向けられた長手軸線を有している、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、前記溶融合金の流路内に導かれる矩形の空間分布の形態の少なくとも１つの直線状の電子場を発生させる、装置。
請求項７６に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、前記矩形の電子の空間分布を提供するために、矩形の電子ビームを発生させ且つラスター化する、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、電子を放出させて分散点を形成し且つ制御された形状を有する電子の三次元の空間分布を提供するために前記分散点をラスター化する、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、真っ直ぐな長さ部分を有しているフィラメントを備えている電子ビームエミッタを備えている、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが、熱電子ビームエミッタを備えている、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記噴霧アセンブリが複数の電子ビームエミッタを備えている、装置。
請求項８１に記載の装置であり、
前記複数の電子ビームエミッタが、前記溶融合金の流路内に三次元の電子場を発生させるような構造とされている、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記収集器が、表面、プラテン、鋳型、型、チャンバ及びカンのうちの一つである、装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記溶融アセンブリ、噴霧アセンブリ及び収集器のうちの少なくとも一部分を包囲しているチャンバと、
当該チャンバに真空を付与する真空装置と、を更に備えている装置。
請求項６８に記載の装置であり、
前記収集器が、接地電位と正電位とのうちの少なくとも一方に維持され、それによって、噴霧アセンブリによって形成された負に帯電した溶融合金粒子を引き付けるようになされている、装置。
請求項６８に記載の装置であり、粉末製造物を形成する装置。
請求項６８に記載の装置であり、固体プレフォームを形成する装置。
請求項６８に記載の装置であり、
溶射成形及び核生成鋳造のうちの１つによって固体プレフォームを形成するようになされた装置。
粉末及び固体プレフォームのうちの一つを形成する方法であり、
溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つを溶融アセンブリ内に形成するステップと、
溶融合金の流れ及び溶融合金の連続する液滴のうちの少なくとも１つに、少なくとも１つの直線状の電子場を衝突させることによって、当該溶融合金を噴霧させて溶融合金の粒子を発生させ且つ溶融合金粒子を製造するステップと、
前記溶融合金粒子を粉末及び固体プレフォームのうちの一つとして収集するステップと、を含む方法。
請求項８９に記載の方法であり、
前記溶融アセンブリが、前記溶融合金が接触する前記溶融アセンブリの領域内では実質的にセラミックを含まない、方法。
請求項８９に記載の方法であり、
前記溶融合金の流れ及び連続する溶融合金の液滴のうちの少なくとも１つを形成するステップが、真空二重電極再溶融装置、エレクトロスラグ再溶融装置及び低温誘導ガイドを備えている装置、電子ビーム溶融装置並びに電子ビーム低温炉床溶融装置のうちの少なくとも１つを使用して材料を溶融させることを含んでいる、方法。
請求項８９に記載の方法であり、
前記溶融合金の粒子を収集するステップが、表面、プラテン、鋳型、型、チャンバ及びカンのうちの一つの上又は中に収集することを含む、方法。
請求項８９に記載の装置であり、
前記溶融合金を収集するステップが、前記収集器を接地電位及び正電位のうちの一つに保持し、それによって、電子を前記溶融合金に衝突させることによって形成された負に帯電せしめられた溶融合金を引き付けるようになされている方法。
請求項８９に記載の方法であり、粉末及び固体プレフォームのうちの１つを製造する方法。
請求項８９に記載の方法であり、
溶射成形及び核生成鋳造のうちの１つを含み且つ固体プレフォームを製造物として形成する方法。
溶融合金を処理する方法であり、
溶融合金の流れ及び溶融合金の液滴のうちの少なくとも１つを準備するステップと、
前記溶融合金の流れ及び溶融合金の液滴のうちの少なくとも１つを流路内へ導くステップと、
少なくとも１つの電子ビームエミッタから電子を発生させるステップと、
当該電子を導いて少なくとも１つの直線状の電子場を提供するステップと、
当該少なくとも１つの直線状の電子場を前記溶融合金の流路内へ放出させ、電子を前記溶融合金に衝突させ且つ溶融合金の粒子を形成させるステップと、を含む方法。
請求項９６に記載の方法であり、
前記電子を導いて前記少なくとも１つの直線状の電子場を提供するステップが、静電場及び電磁場のうちの少なくとも１つによって前記電子を導くことを含んでいる、方法。
請求項９６に記載の方法であり、
前記少なくとも１つの直線状の電場が、前記溶融合金の流路が導かれる円筒形の空間分布の形態である方法。
請求項９８に記載の方法であり、
前記電子の円筒形の空間分布が、ほぼ前記溶融合金の流路の方向へ向けられる方法。
請求項９６に記載の方法であり、
前記少なくとも１つの直線状の電子場が、前記溶融合金の流路が導かれる矩形の空間分布の形態である方法。方法。
請求項１００に記載の方法であり、
前記電子の矩形の空間分布を提供するために、矩形の電子ビームがラスター化される方法。
請求項９６に記載の方法であり、
前記電子は分散点を形成するように導かれ、当該分散点は、制御された形状を有する電子の三次元の空間分布を提供するためにラスター化される方法。
請求項９６に記載の方法であり、
前記電子ビームのエミッタが、直線長さ部分を有するフィラメントを備えている方法。
請求項１０３に記載の方法であり、
前記フィラメントが、前記溶融合金の流路内に矩形の空間分布を形成するように導かれる電子を提供する方法。
請求項９６に記載の方法であり、
前記分子ビームが熱電子ビームエミッタを備えている方法。
請求項９６に記載の方法であり、
複数の電子ビームエミッタが、前記溶融合金の流路内に三次元の電子場を発生させる方法。
請求項９６に記載の方法であり、
前記溶融合金粒子を、表面、プラテン、鋳型、型、チャンバ及びカンのうちの一つの上又は中に収集するステップを更に含んでいる、方法。
請求項９６に記載の方法であり、粉末及び固体プレフォームのうちの１つを製造する方法。
請求項９６に記載の方法であり、
溶射成形及び核生成鋳造のうちの１つを含み且つ固体プレフォームを製造物として形成する方法。