JP2017057500A - 内部流路処理のための超臨界水による方法 - Google Patents
内部流路処理のための超臨界水による方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017057500A JP2017057500A JP2016179073A JP2016179073A JP2017057500A JP 2017057500 A JP2017057500 A JP 2017057500A JP 2016179073 A JP2016179073 A JP 2016179073A JP 2016179073 A JP2016179073 A JP 2016179073A JP 2017057500 A JP2017057500 A JP 2017057500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- working fluid
- flow path
- internal flow
- corrosive
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 45
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006388 chemical passivation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/16—Polishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0021—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by liquid gases or supercritical fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/032—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
- B08B9/0321—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/04—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/241—Chemical after-treatment on the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/247—Removing material: carving, cleaning, grinding, hobbing, honing, lapping, polishing, milling, shaving, skiving, turning the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0433—Nickel- or cobalt-based alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
【課題】内部流路処理のための超臨界水による方法を提供する。
【解決手段】被加工物（Ｗ）の内部流路（Ｐ）において表面粗度を低減する方法は、内部流路（Ｐ）と水を含む腐食性作動流体（Ｆ）とを超臨界状態又は近超臨界状態で接触させるステップを含む。
【選択図】図１
【解決手段】被加工物（Ｗ）の内部流路（Ｐ）において表面粗度を低減する方法は、内部流路（Ｐ）と水を含む腐食性作動流体（Ｆ）とを超臨界状態又は近超臨界状態で接触させるステップを含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、製造方法、より詳細には被加工物の内部流路における表面粗度を低減する方法に関する。
製造工程において、構成要素の小型内部チャネルの表面粗度を低減することが望ましい。これは、複雑な内部形態を有する部品、例えばキャスト成形又は付加製造工程により作られた構成要素又はアセンブリに対して特に当てはまる。
表面粗度を低減するさまざまな方法が公知であり、例えば、機械的研磨、電解研磨、化学的不働態化及び強酸を使用する化学的研磨などが挙げられる。これらの方法はすべて有効であるが、それぞれに欠点がある。
例えば、機械的研磨は内部流路の寸法が縮小された場合困難になり、カーブ及び他の内部形体の周りで、流動場、特に流動場の「不感帯」の変化のため不均質な結果を生み出す可能性がある。電解研磨は、研磨される表面の近くに電極を挿入する必要があり、複雑な内部形態に対しては実行できそうもない。強酸を使用する化学的研磨は、大幅な環境的、健康的及び安全性の困難な課題存在する。
したがって、内部流路において表面粗度を低減する方法の必要性は依然として存在する。
この必要性は、近臨界又は超臨界水溶液を使用して内部流路から不要なものを取り除く方法により対処される。
本発明は、添付の図面と併せて下記の説明を参照することによって最もよく理解できると思われる。
これらの図を参照する際、さまざまな場をとおして同じ番号は同じ素子を表し、図１は被加工物の内部流路を処理する方法を一般的に例示するフローチャートである。本明細書に記載の方法は、多くのタイプの被加工物中の内部流路の処理に適切である。第１ステップ、ブロック１００において、内部流路と水を含む作動流体とを、場合により１以上の共溶媒と共に超臨界状態において、又は近超臨界状態で接触させる。
水は、臨界点が約３７４℃（７０５°Ｆ）及び２２．０６４ＭＰａ（３．２ＫＳＩＡ）である。水は、臨界点に接近する状態（すなわち、「近超臨界」状態）及び臨界点より高い状態（すなわち「超臨界」状態）において金属に対して高腐食性である。水の特性は、臨界点の約１０％下、すなわち、圧力１９から２０ＭＰａ（２．８から２．９ＫＳＩＡ）以上及び温度約３２５から３５０℃（６１７から６６２°Ｆ）以上において実質的に変化し始める。特定の圧力又は温度に限定するものではないが、当業者は、技術的には未だ気体又は液体であり、超臨界流体ではない状態下で、水明確で大きな腐食性の増加を示すことを理解すると思われる。本明細書において使用する場合、「近超臨界」という用語は、このような高腐食性を有する水を指す。
作動流体の物理的状態及び／又は組成は、特定の用途に適用するように変動されてよく、最も有効な状態は合金次第である。例えば、ニッケルは、臨界点よりわずかに低い、より酸性条件において最も急速に溶解することが知られている。他方でクロムは、臨界点より上の、アルカリ条件下でより可溶性になると思われる。共溶媒を必要に応じて加え、特定の酸性又はアルカリ条件を得てもよい。適切な共溶媒の限定されない例としては、鉱酸、有機酸、有機塩基、無機塩基及び塩が挙げられる。
作動流体の腐食性は、表面凹凸の溶解にもたらし、内部流路の表面粗度を低減させる。この工程は、本明細書において「化学的研磨」と称されることがある。
続いてブロック１０２、内部流路はフラッシュ又はすすがれ、化学的研磨工程は停止され、溶解した金属残屑が除去される。すすぎは、例えば別の非腐食性すすぎ用流体を使用して実施することができる。又は、作動流体は、非腐食性になるように亜臨界状態に移行され、その後すすぎ用流体として使用されてもよい。
流路は、処理が完全であるかどうかを決定するために検査され（ブロック１０４）、研磨、その後のすすぎのステップは、所望の表面仕上げを得るまで必要に応じて反復することができる。
場合により、内部流路は、例えば、加熱空気の強制循環により乾燥させることができる（ブロック１０６）。
図２は、１以上の内部流路「Ｐ」を有する被加工物「Ｗ」と連結された、上記の方法を実施するために使用可能な機器１０の実施例を概略的に示す。図２に示した例示的被加工物Ｗは、基本的に直線の上部流路及び複数の屈曲を包含する下部流路を備える。
本明細書に記載の工程は、超臨界水又は近超臨界水の腐食作用を受けやすい任意の被加工物の内部流路の化学的研磨に適切である。この工程は、ニッケル及びコバルト系合金などの航空宇宙合金から作られた被加工物に対する使用に適切である。この工程は、翼形部及び燃料ノズルなどのガスタービンエンジン構成要素の内部流路に使用することができる。この工程は、キャスト成形又は付加製造などの工程により作製された、複数の内部流路を有する複雑な構成要素への使用に特に有用である。「付加製造」は、層ごとの構築又は（従来の機械工程による材料の除去に相対する）付加的成形加工を伴う工程を記載するために、本明細書において使用される用語である。このような工程は、「急速製造工程」とも称することができる。付加製造工程としては、限定するものではないが、直接金属レーザー溶融（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｌａｓｅｒ Ｍｅｌｔｉｎｇ）（ＤＭＬＭ）、レーザーネットシェイプ製造（Ｌａｓｅｒ Ｎｅｔ Ｓｈａｐｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）（ＬＮＳＭ）、電子ビーム焼結、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）、インクジェット及びレーザージェットなどによる３Ｄプリンティング、光造形（Ｓｔｅｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）（ＳＬＡ）、電子ビーム溶融（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｍｅｌｔｉｎｇ）（ＥＢＭ）、レーザー技術ネットシェイピング（Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｎｅｔ Ｓｈａｐｉｎｇ）（ＬＥＮＳ）及び直接金属堆積（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（ＤＭＤ）が挙げられる。
被加工物Ｗは、入口マニホールド１４及び出口マニホールド１６を備える固定具と連結される。マニホールド１４、１６の目的は、流路Ｐと機器１０の残りとの間の簡便な流体流路を提供することである。マニホールド１４、１６の１つ又は両方は、パイプ及び配管用器具の組合せなどの他のハードウェアと交換可能であることが理解されると思われる。
リザーバ１８は、上記の作動流体「Ｆ」の供給装置を包含する。又は、作動流体は、建物の給水パイプなどの別の供給装置から供給されてもよい（非掲載）。
ポンプ２０は、リザーバ１８と接続された入口２２及び入口マニホールド１４と接続された出口２４を有する。まとめると、リザーバ１８、ポンプ２０及び被加工物Ｗの内部流路Ｐが、流体流動回路を画定する。
電気抵抗ヒーター又は熱交換器などの加熱装置２６は、超臨界状態又は近超臨界状態において作動流体を適切な温度に加熱するために提供され得る。この実施例において、加熱装置２６はリザーバ１８に浸漬されて示される。
出口マニホールド１６は、ドレン管路２８に接続される。ドレン管路２８は、建物の排水設備又は排水回収槽につながれるか、又は再循環のためにリザーバ１８に戻るようにつながれてもよい。流出制御バルブ３０はドレン管路２８に配置される。流出制御バルブ３０は手作業又は遠隔で操作することができる。
機器１０は、リザーバ１８から被加工物Ｗの内部流路Ｐ内に、ポンプ２０により加熱作動流体「Ｆ」をポンプでくみ上げることによって使用することができる。流出制御バルブ３０が閉じると、作動流体が上記の超臨界又は近超臨界状態になるまで、流体圧力が上昇する。高腐食性作動流体は、表面の凸凹の溶解をもたらし、内部流路の表面を化学的に研磨する。
次いで、流出制御バルブ３０を開け、作動流体を放出し、その圧力を亜臨界状態に低減する。ポンプ２０は動作を続けるので、作動流体はここでは非腐食性すすぎ用流体として機能し、溶解した金属粒子を流し出す。流出制御バルブ３０を、必要に応じて開放、閉鎖及び／又は調整して、所望の圧力を維持し、亜臨界と超臨界状態との間で作動流体を循環させることができる。
図３は、上記の方法を実施するために使用可能な別の機器１００を概略的に示す。この機器は、流体リザーバ１１８、熱交換器１２６、ポンプ１２０、入口及び出口マニホールド１１４、１１６、圧力調節バルブ１３０並びに戻り管路１２８を備える。
リザーバ１１８は上記の作動流体Ｆの供給装置を包含し、加圧可能なように配列される。機器１００は、ポンプ１２０を運転して、作動流体Ｆを循環させることによって動作させることができる。流体流動ループは閉鎖され、したがって、圧力上昇が起こり、圧力調節バルブ１３０又は他の適切な装置により調節される。圧力調節バルブ１３０は、作動流体Ｆに関して圧力が臨界点より高く、又は臨界点に近くなるように設定されたその設定値を有することができる。
次いで、熱交換器１２６を使用して、作動流体Ｆを臨界点より高い、又は臨界点に近い温度に加熱することができる。高腐食性作動流体は、表面の凸凹の溶解をもたらし、内部流路の表面を化学的に研磨する。次いで、この作動流体は自然対流により冷却されるか、又は熱交換器１２６を介した冷却によって冷却することができる。ポンプ１２０は動作を続けるので、作動流体はここでは非腐食性すすぎ用流体として機能し、溶解した金属粒子を流し出す。
上記の固定具は、特定の用途に合わせて変更することができる。例えば、図４は、被加工物Ｗをかみ合わせるための平坦なシール面２３２を有する入口及び出口マニホールド２１４、２１６並びに被加工物Ｗの内部流路Ｐと連絡する個別のポート２３４を例示する。図５は、被加工物Ｗをかみ合わせるための周辺シールリム３３２を有する入口及び出口マニホールド３１４、３１６並びに被加工物の内部流路Ｐと連絡する開放プレナム３３４を例示する。
上記の工程は、内部流路を化学的に研磨する多数の有利性を有する。水溶性化学物質は比較的安全であり、環境に優しく、並びに部品の性能に影響を与えうる任意の残留物を後に残しにくい。必要な圧力及び温度は、燃料ノズルなどの構成要素の設計限界より十分低い。このことは屈曲した流路中であっても一貫した結果を生じ、「デッドスペース」を回避すると思われる。処理される表面が被加工物の外側近くにある必要はない。この工程は、レーザー粉末床（ｌａｓｅｒ ｐｏｗｄｅｒ ｂｅｄ）付加製造工程における表面の表面粗度の除去に特に有用である。
前述は、超臨界水又は近超臨界水を使用して表面粗度を低減する方法を記載してきた。本明細書（すべての添付の特許請求の範囲、要約及び図面も含む）に開示のすべての特色及び／又はそのように開示されたすべての方法又は工程のすべてのステップは、このような特色及び／又はステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組合せを除いて、任意の組合せで組合せることができる。
本明細書（すべての添付の特許請求の範囲、要約及び図面も含む）に開示の個々の特色は、明らかに他のことが述べられていない限り、同じ、等価又は同様の目的にかなう別の特色により置き換えることができる。したがって、明らかに他のことが述べられていない限り、開示された個々の特色は、包括的な一連の等価又は同様の特色の単なる一例である。
本発明は、前述の実施形態の詳細に制限されるものではない。本発明は、本明細書（すべての添付の特許請求の範囲、要約及び図面も含む）に開示の特色の任意の新規な特色、もしくは任意の新規な組合せ又はそのように開示されたすべての方法もしくは工程のステップの任意の新規なもの、任意の新規な組合せに拡張する。
１０ 機器
１４ 入口マニホールド
１６ 出口マニホールド
１８ リザーバ
２０ ポンプ
２２ 入口
２４ 出口
２６ 加熱装置
２８ ドレン管路
３０ 流出制御バルブ
１００ 機器
１１８ 流体リザーバ
１２６ 熱交換器
１２０ ポンプ
１１４ 入口マニホールド
１１６ 出口マニホールド
１３０ 圧力調節バルブ
１２８ 戻り管路
２１４ 入口マニホールド
２１６ 出口マニホールド
２３２ 平坦なシール面
２３４ ポート
３１４ 入口マニホールド
３１６ 出口マニホールド
３３２ 周辺シールリム
３３４ 開放プレナム
１４ 入口マニホールド
１６ 出口マニホールド
１８ リザーバ
２０ ポンプ
２２ 入口
２４ 出口
２６ 加熱装置
２８ ドレン管路
３０ 流出制御バルブ
１００ 機器
１１８ 流体リザーバ
１２６ 熱交換器
１２０ ポンプ
１１４ 入口マニホールド
１１６ 出口マニホールド
１３０ 圧力調節バルブ
１２８ 戻り管路
２１４ 入口マニホールド
２１６ 出口マニホールド
２３２ 平坦なシール面
２３４ ポート
３１４ 入口マニホールド
３１６ 出口マニホールド
３３２ 周辺シールリム
３３４ 開放プレナム
Claims (10)
- 被加工物（Ｗ）の内部流路（Ｐ）において表面粗度を低減する方法であって、内部流路（Ｐ）と水を含む腐食性作動流体（Ｆ）とを超臨界状態又は近超臨界状態で接触させるステップを含む方法。
- 内部流路（Ｐ）をすすぐステップを、内部流路（Ｐ）と作動流体（Ｆ）とを接触させるステップの後にさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 内部流路（Ｐ）と水を含む腐食性作動流体（Ｆ）とを、超臨界状態又は近超臨界状態で接触させるステップ、及び内部流路（Ｐ）をすすぐステップを交互に行うことをさらに含む請求項２に記載の方法。
- 内部流路（Ｐ）が、作動流体（Ｆ）の特性を非腐食性亜臨界状態に移行させることによってすすがれる、請求項１に記載の方法。
- 内部流路（Ｐ）と水を含む腐食性作動流体（Ｆ）とを、超臨界状態又は近超臨界状態で接触させるステップ、及び作動流体（Ｆ）の特性を非腐食性亜臨界状態に移行させることによって内部流路（Ｐ）をすすぐステップを交互に行うことをさらに含む請求項４に記載の方法。
- 作動流体（Ｆ）の特性が、その温度を変動させることによって移行される、請求項５に記載の方法。
- 作動流体（Ｆ）の特性が、その圧力を変動させることによって移行される、請求項５に記載の方法。
- 作動流体（Ｆ）が、ポンプ（２０、１２０）を使用して内部流路（Ｐ）を通って循環される、請求項１に記載の方法。
- 内部流路（Ｐ）からの作動流体（Ｆ）の出口を遮断するための流出制御バルブ（３０）を使用しながら、作動流体（Ｆ）を内部流路（Ｐ）内にポンプでくみ上げることによって作動流体（Ｆ）を加圧するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 作動流体（Ｆ）が１以上の共溶媒を含む、請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/858,616 | 2015-09-18 | ||
| US14/858,616 US10221488B2 (en) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | Supercritical water method for treating internal passages |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017057500A true JP2017057500A (ja) | 2017-03-23 |
| JP6310979B2 JP6310979B2 (ja) | 2018-04-11 |
Family
ID=57189733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016179073A Active JP6310979B2 (ja) | 2015-09-18 | 2016-09-14 | 内部流路処理のための超臨界水による方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10221488B2 (ja) |
| EP (1) | EP3147040B1 (ja) |
| JP (1) | JP6310979B2 (ja) |
| CN (1) | CN106544721B (ja) |
| BR (1) | BR102016021354A2 (ja) |
| CA (1) | CA2941820C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019512049A (ja) * | 2016-02-15 | 2019-05-09 | アール・イー・エム・テクノロジーズ・インコーポレーテツド | 付加製造された工作物の化学処理 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107214152A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-29 | 徐州东方热电有限公司 | 一种燃气炉燃烧喷嘴清洗浸泡装置 |
| CN109399950B (zh) * | 2018-11-02 | 2021-07-16 | 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 | 一种激光陀螺腔体内腔的化学抛光方法 |
| FR3089435B1 (fr) * | 2018-12-11 | 2020-11-13 | Addup | Procédé de nettoyage d’une pièce fabriquée par un procédé de fabrication additive avec au moins un bouchon et un changement de phase d’un produit de nettoyage. |
| CN115465994B (zh) * | 2022-09-20 | 2023-09-08 | 浙江宣达环境科技股份有限公司 | 一种含盐浓度高的有机废水处理系统及方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11504254A (ja) * | 1994-12-21 | 1999-04-20 | アビティビ プライス インコーポレイテッド | 流れ反転型超臨界反応器および該反応器を運転する方法 |
| JP2000280262A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-10 | Bridgestone Corp | 金型の清浄方法、金型清浄装置及び加硫金型の清浄方法 |
| JP2001214287A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-07 | Rix Corp | 素材の表面加工方法および装置 |
| JP2003031533A (ja) * | 2001-04-17 | 2003-01-31 | Kobe Steel Ltd | 高圧処理装置 |
| JP2003126673A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-07 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | 超・亜臨界流体処理システム及び装置 |
| JP2003181272A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-02 | Kurita Water Ind Ltd | 水熱反応方法 |
| JP2004105947A (ja) * | 2002-05-20 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 凹部構造を有する部品の洗浄方法及び洗浄装置 |
| JP2007145656A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 縦穴を有するガラス基板およびその製造方法 |
| WO2015018419A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Ocean Team Group A/S | Method and system for flushing a pipe system using a fluid in a supercritical state |
Family Cites Families (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4260336A (en) | 1978-12-21 | 1981-04-07 | United Technologies Corporation | Coolant flow control apparatus for rotating heat exchangers with supercritical fluids |
| US4792408A (en) | 1987-04-13 | 1988-12-20 | James A. Titmas Associates Incorporated | Method and apparatus for enhancing chemical reactions at supercritical conditions |
| FR2686351A1 (fr) | 1992-01-20 | 1993-07-23 | Metalimphy | Procede de nettoyage et degraissage de produits metalliques conditionnes sous forme de bobine ou de feuilles formant tas et installation pour sa mise en óoeuvre. |
| US5582715A (en) * | 1992-04-16 | 1996-12-10 | Rpc Waste Management Services, Inc. | Supercritical oxidation apparatus for treating water with side injection ports |
| US5770174A (en) * | 1992-04-16 | 1998-06-23 | Rpc Waste Management Services, Inc. | Method for controlling reaction temperature |
| US5427764A (en) * | 1992-10-09 | 1995-06-27 | Rpc Waste Management Services, Inc. | Methods of controlling flow of fluids reacting at supercritical conditions |
| CA2142789A1 (en) * | 1994-02-17 | 1995-08-18 | Wayne W. Frenier | Formic-carboxylic acid mixtures for removing iron oxide scale from steel surfaces |
| US5501799A (en) * | 1994-06-07 | 1996-03-26 | Abitibi-Price, Inc. | Method to remove inorganic scale from a supercritical water oxidation reactor |
| TW259720B (en) * | 1994-06-29 | 1995-10-11 | Kimberly Clark Co | Reactor for high temperature, elevated pressure, corrosive reactions |
| US5620606A (en) * | 1994-08-01 | 1997-04-15 | Rpc Waste Management Services, Inc. | Method and apparatus for reacting oxidizable matter with particles |
| US5571423A (en) * | 1994-10-14 | 1996-11-05 | Foster Wheeler Development Corporation | Process and apparatus for supercritical water oxidation |
| US5674405A (en) * | 1995-07-28 | 1997-10-07 | Modar, Inc. | Method for hydrothermal oxidation |
| US5643474A (en) | 1995-12-26 | 1997-07-01 | General Electric Company | Thermal barrier coating removal on flat and contoured surfaces |
| US5685917A (en) * | 1995-12-26 | 1997-11-11 | General Electric Company | Method for cleaning cracks and surfaces of airfoils |
| US6017460A (en) * | 1996-06-07 | 2000-01-25 | Chematur Engineering Ab | Heating and reaction system and method using recycle reactor |
| US6149828A (en) | 1997-05-05 | 2000-11-21 | Micron Technology, Inc. | Supercritical etching compositions and method of using same |
| JP3945872B2 (ja) * | 1997-09-16 | 2007-07-18 | 株式会社荏原製作所 | めっき前処理方法 |
| US6602349B2 (en) | 1999-08-05 | 2003-08-05 | S.C. Fluids, Inc. | Supercritical fluid cleaning process for precision surfaces |
| SE518803C2 (sv) * | 1999-09-03 | 2002-11-26 | Chematur Eng Ab | Metod och reaktionssystem med högt tryck och hög temperatur som är lämpat för superkritisk vattenoxidation |
| US6576066B1 (en) | 1999-12-06 | 2003-06-10 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Supercritical drying method and supercritical drying apparatus |
| JP4627830B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2011-02-09 | 株式会社フルヤ金属 | 超臨界水酸化分解処理装置の反応容器及び反応容器の製造方法 |
| JP2002031694A (ja) | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Toshiba Corp | 超臨界圧水炉とその発電プラント |
| FR2815559B1 (fr) | 2000-10-20 | 2002-11-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede, dispositif et installation de nettoyage de pieces contaminees, par un fluide dense sous presssion |
| US6613157B2 (en) | 2001-02-15 | 2003-09-02 | Micell Technologies, Inc. | Methods for removing particles from microelectronic structures |
| US6848458B1 (en) | 2002-02-05 | 2005-02-01 | Novellus Systems, Inc. | Apparatus and methods for processing semiconductor substrates using supercritical fluids |
| CN100387365C (zh) * | 2002-05-20 | 2008-05-14 | 松下电器产业株式会社 | 清洗方法 |
| US20040175948A1 (en) | 2002-10-10 | 2004-09-09 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Metal chelation in carbon dioxide |
| JP3811123B2 (ja) | 2002-12-10 | 2006-08-16 | 松下電器産業株式会社 | 二重管式熱交換器 |
| JP2004342845A (ja) | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Kobe Steel Ltd | 微細構造体の洗浄装置 |
| BRPI0506678A (pt) * | 2004-02-13 | 2007-05-15 | Osaka Ind Promotion Org | método de e aparelho para a produção de produtos de decomposição com água subcrìtica |
| US20050261150A1 (en) | 2004-05-21 | 2005-11-24 | Battelle Memorial Institute, A Part Interest | Reactive fluid systems for removing deposition materials and methods for using same |
| JP2006061862A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Univ Of Yamanashi | 超臨界流体中に連続的に低圧の気体を添加する方法およびそのための装置 |
| SE528840C2 (sv) * | 2004-11-15 | 2007-02-27 | Chematur Eng Ab | Reaktor och förfarande för överkritisk vattenoxidation |
| IL173547A0 (en) * | 2006-02-06 | 2006-07-05 | Pyernik Rutman | Supercritical oxidation process for the treatment of corrosive materials |
| JP2010148632A (ja) | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Sharp Corp | 洗浄装置 |
| US20100184301A1 (en) | 2009-01-20 | 2010-07-22 | Lam Research | Methods for Preventing Precipitation of Etch Byproducts During an Etch Process and/or Subsequent Rinse Process |
| US9134072B2 (en) | 2010-03-15 | 2015-09-15 | The Trustees Of Dartmouth College | Geometry of heat exchanger with high efficiency |
| CN101973621B (zh) * | 2010-10-15 | 2012-03-28 | 西安交通大学 | 带牺牲内衬的折流罐式超临界水处理反应器 |
| US20130126442A1 (en) | 2011-11-17 | 2013-05-23 | General Electric Company | Methods for removing contaminants from water |
| RU2014126369A (ru) | 2011-11-28 | 2016-01-27 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Спиральный теплообменник с противообрастающими свойствами |
| WO2014131089A1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Industrial Process Technologies (Pty) Ltd | Method and apparatus for upgrading a hydrocarbon |
| CN105163841A (zh) * | 2013-05-02 | 2015-12-16 | 英派尔科技开发有限公司 | 用于使用腐蚀保护层来减小反应器系统中的腐蚀的系统和方法 |
| CN105377769B (zh) * | 2013-07-16 | 2018-11-13 | 英派尔科技开发有限公司 | 利用电磁场来减少反应器系统中的腐蚀的系统和方法 |
| CN105408263B (zh) * | 2013-07-23 | 2017-12-19 | 英派尔科技开发有限公司 | 利用流体包绕减少反应器系统中的腐蚀 |
| US9885347B2 (en) * | 2013-10-30 | 2018-02-06 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Components for compressors having electroless coatings on wear surfaces |
-
2015
- 2015-09-18 US US14/858,616 patent/US10221488B2/en active Active
-
2016
- 2016-09-14 CN CN201610822562.3A patent/CN106544721B/zh active Active
- 2016-09-14 JP JP2016179073A patent/JP6310979B2/ja active Active
- 2016-09-15 CA CA2941820A patent/CA2941820C/en active Active
- 2016-09-16 EP EP16189251.8A patent/EP3147040B1/en active Active
- 2016-09-16 BR BR102016021354A patent/BR102016021354A2/pt not_active Application Discontinuation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11504254A (ja) * | 1994-12-21 | 1999-04-20 | アビティビ プライス インコーポレイテッド | 流れ反転型超臨界反応器および該反応器を運転する方法 |
| JP2000280262A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-10 | Bridgestone Corp | 金型の清浄方法、金型清浄装置及び加硫金型の清浄方法 |
| JP2001214287A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-07 | Rix Corp | 素材の表面加工方法および装置 |
| JP2003031533A (ja) * | 2001-04-17 | 2003-01-31 | Kobe Steel Ltd | 高圧処理装置 |
| JP2003126673A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-07 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | 超・亜臨界流体処理システム及び装置 |
| JP2003181272A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-02 | Kurita Water Ind Ltd | 水熱反応方法 |
| JP2004105947A (ja) * | 2002-05-20 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 凹部構造を有する部品の洗浄方法及び洗浄装置 |
| JP2007145656A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 縦穴を有するガラス基板およびその製造方法 |
| WO2015018419A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Ocean Team Group A/S | Method and system for flushing a pipe system using a fluid in a supercritical state |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PAVEL KARASEK, ET AL.: ""Etching of glass microhips with supercritical water"", LAB ON A CHIP [ONLINE], vol. 15, no. 1, JPN7017003541, 24 October 2014 (2014-10-24), pages 311 - 318, ISSN: 0003676063 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019512049A (ja) * | 2016-02-15 | 2019-05-09 | アール・イー・エム・テクノロジーズ・インコーポレーテツド | 付加製造された工作物の化学処理 |
| JP7105192B2 (ja) | 2016-02-15 | 2022-07-22 | アール・イー・エム・テクノロジーズ・インコーポレーテツド | 付加製造された工作物の化学処理 |
| US11732366B2 (en) | 2016-02-15 | 2023-08-22 | Rem Technologies, Inc. | Chemical processing of additive manufactured workpieces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106544721A (zh) | 2017-03-29 |
| BR102016021354A2 (pt) | 2017-03-28 |
| US10221488B2 (en) | 2019-03-05 |
| JP6310979B2 (ja) | 2018-04-11 |
| US20170081768A1 (en) | 2017-03-23 |
| CN106544721B (zh) | 2019-06-14 |
| EP3147040B1 (en) | 2020-10-28 |
| EP3147040A1 (en) | 2017-03-29 |
| CA2941820A1 (en) | 2017-03-18 |
| CA2941820C (en) | 2019-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6310979B2 (ja) | 内部流路処理のための超臨界水による方法 | |
| CN104032322B (zh) | 一种用于钢管的脱脂清洗工艺 | |
| CN106119771A (zh) | 一种料浆法制备铝硅共渗涂层的渗层厚度控制方法 | |
| TWI605909B (zh) | Shock handling method | |
| CN105624655A (zh) | 一种铁件化学镀镍工艺 | |
| TWI532542B (zh) | 真空洗淨裝置 | |
| CN103014709A (zh) | 一种铜材质精密零部件毛刺去除方法 | |
| US9988721B2 (en) | Additive manufacturing processing with oxidation | |
| CN105695960A (zh) | 一种铁件化学镀镍工艺 | |
| US20150000709A1 (en) | System for heating process solutions for preliminary treatment of a surface before coating | |
| TW201335442A (zh) | 使用超臨界流體輔助之電化學沉積製程系統 | |
| RU117982U1 (ru) | Установка для химической очистки системы водяного охлаждения дизеля тепловоза | |
| JP2017177131A (ja) | 熱間プレス加工装置 | |
| CN103789770B (zh) | 大块非晶及纳米晶合金表面化学抛光工艺 | |
| JP6266555B2 (ja) | 電着塗装方法、伝熱管の製造方法及び熱交換器の製造方法 | |
| KR101737874B1 (ko) | 맥동을 이용한 초임계 이산화탄소 다단 염료 혼합챔버 | |
| CN209941088U (zh) | 磷化槽散热器片自动清洗装置 | |
| CN114540747B (zh) | 一种内表面梯度强化钢管制备装置及应用方法 | |
| CN114540585A (zh) | 一种带孔锻件淬火热处理的方法 | |
| CN106813533A (zh) | 印染换热管道内壁清洗装置 | |
| JP2020097087A (ja) | ショットピーニング装置及び動力伝達装置の製造方法 | |
| RU126107U1 (ru) | Передвижной теплообменник для нагрева технологических жидкостей | |
| CN103498019A (zh) | 一种冷却液自动循环装置 | |
| CN204985181U (zh) | 一种利用液锻机余压对液压油进行冷却过滤的装置 | |
| US20200147568A1 (en) | Autoclave system and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171020 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171107 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180306 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180319 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6310979 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |