JP2019107889A - 付加製造の技法によってセラミック材料から作られた部片を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造、洗浄及び／又は焼成中の部片のひずみを回避しながらサイジングに準拠する、セラミック材料から作られた部片を製造することを可能にする方法を与えること。【解決手段】支持体の自由表面が、未焼結部片の第１の面のインプリントをもつ、未焼結アセンブリと、その自由表面が、第１の面の反対にある未焼結部片の第２の面のインプリントをもつ、セラミック材料から作られた部片からなる未焼結シェーパー４とが製造され、窯において、このようにして得られた未焼結シェーパー４上に、未焼結シェーパー４のインプリントが上に向けられた状態で、このようにして得られた未焼結アセンブリが、未焼結アセンブリの未焼結部片がシェーパー４のインプリントにおいて受けられるために、未焼結部片が下に向けられた状態で置かれ、シェーパー４と支持体２との間でこのようにして保持された未焼結部片が、脱結合及び焼結を受ける。【選択図】図８

Description

本発明は、付加製造の技法によってセラミック材料から作られた部片を製造するための方法であって、そのような未焼結部片は、完成したセラミック部片を得るために、脱結合作業及び焼結作業を受けることを意図される、方法に関する。

ステレオリソグラフィとも呼ばれる付加製造の技法は、概して、そのような未焼結部片を得るために、以下のステップ、すなわち、
− コンピュータ支援設計によって、製造されるべき部片のコンピュータ・モデルを構築することであって、そのようなモデルのサイズが、部片の焼成（脱結合作業及び焼結作業）中のセラミックの収縮を予期するように、製造されるべき部片のサイズよりもわずかに大きい、構築することと、
− 付加製造の技法によって部片を製造することであって、その技法により、
− 作業プラットフォーム上で、概して、少なくとも１つのセラミック材料と、少なくとも１つの光硬化性モノマー及び／又はオリゴマーと、少なくとも１つの光重合開始剤と、必要な場合、少なくとも１つの可塑剤及び／又は少なくとも１つの溶剤及び／又は少なくとも１つの分散剤とを含む光硬化性組成物の第１の層が形成され、
− 光硬化性組成物の第１の層が、前記層のためのモデルから定義されたパターンに従う照射によって（前記層の自由表面のレーザー走査によって、又はダイオード投影システムによって）硬化させられ、第１の段が形成され、
− 第１の段上に、光硬化性組成物の第２の層が形成され、
− 光硬化性組成物の第２の層が、前記層について定義されたパターンに従う照射によって硬化され、第２の段が形成され、そのような照射が第１の層の場合のように行われ、
− 随意に、未焼結部片を得るための上述のステップが繰り返される、
製造することと
を含む。

次いで、上述のように、完成した部片を得るために、未焼結部片は、未硬化の組成物を除去するために洗浄され、洗浄された未焼結部片は脱結合され、洗浄及び脱結合された未焼結部片は焼結されて、完成した部片が得られる。

以下では、セラミック部片を製造するための従来技術が、鋳造用中子に言及することによって説明され、そのような鋳造用中子は、本発明による方法によって製造され得るセラミック部片の一実例を表すにすぎない。

鋳造用中子を製造するための現況技術
鋳造用中子は、支持体なしに直立位置にある間に（１）、支持体なしに臥位位置にある間に（２）、又は支持体上で角度付き姿勢（３）にある間に製造され得る。

（１） 直立又は高位置製造は、ステレオリソグラフィ機械の作業プラットフォーム上で同時に多くの鋳造用中子を製造することを可能にする。中子を中子の直立位置で安定させるために、それらに支柱からなるバッキングを取り付けることによって中子を修正することが必要であり、バッキングは、後で、バッキングを切断することによって焼結処理の後に除去されるべきである。

直立製造中に、中子は、ペースト処理による製造モードの場合、ペースト掻き均し圧力（ｓｃｒａｐｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ）の下で容易にひずませられ／損傷を与えられ得る。そのようなリスクはカール現象によって強調され、カール現象により、平坦な表面が、重合中に非常に重要な架橋を生じる重要なレーザー出力の結果として曲がる。製造されている部片は、掻き均しデバイスが通るときに転倒する可能性がある。カール現象は、添付の図面のうちの図３に示されている。

そのような図３では、左部分において、ステレオリソグラフィ機械の掻き均しデバイスＲが、概略的に示されており、その掻き均しデバイスは、ペースト状の光硬化性セラミック材料の層の各々を広げ、並びに鋳造用中子ＮＦが直立して製造される。掻き均しの方向が矢印Ｆによって示されており、広げられたペーストは水平点線によって表されている。掻き均し圧力が印加されるはずであるロケーションが円ｃ１によって囲まれており、カール現象が起こるはずであるロケーションが円ｃ２によって囲まれている。

図３に右部分において示されているカールは、製造されている部片が、掻き均しデバイスＲが通るときに転倒することを生じる。

したがって、製造中に支持体を必要としない、同時に多くの中子を製造することを可能にする、直立製造は、上述の理由により、長くかかるリスキーな製造である。

（２） 臥位製造は、定義によれば、直立製造よりも高くなく、したがって、あまり時間を必要としないことになる。また、部片に追加されるべきバッキングの数がより少なくなることになり、さらにはバッキングは必要とされなくなることになる。

しかしながら、ステレオリソグラフィ機械の作業プラットフォームを用いて製造されている鋳造用中子の小さいグリッピング表面領域は、中子が、製造されているときにもはやグリップせず、摺動することを生じる可能性がある。これは、添付の図面のうちの図４によって示されているものである。

図３の場合のように、そのような図４では、左部分において、鋳造用中子ＮＦが示されているが、今度は、臥位位置において製造されているときである。円ｃ３及びｃ４によって表される、小さいグリッピング表面領域に鑑みて、図４の右部分において、中子ＮＦが中子ＮＦの初期位置に対して摺動していることがわかり得る。

（３） 支持体上である角度で中子を製造するとき、ステレオリソグラフィ機械のプラットフォームに対して角度が付いた上面を備える支持体は、中子と同時に製造される。そのような傾斜のために、支持体は、掻き均し圧力に持ちこたえ、転倒することも摺動することも、それぞれ、直立製造及び臥位製造の場合とは異なり観測されず、製造時間は、直立製造と比較して減少される。

支持体の表面は、鋳造用中子の面のインプリントをもち、したがって、これは、製造中の少数のひずみ、及び追加されるべき、中子に結合される少数のバッキングにつながる。

製造は、低レーザー電力、特に１５０ｍＷ未満で行われ、したがって、これは、低い剛性をもつ部片及びカール無しにつながる。

コンピュータ支援設計中に、支持体を製造するために、
− 中子の面のうちの１つが、インプリントを作成するために、支持体の角度付き表面上に転写され、
− 方向ＸＹＺにおけるＡμｍだけのシフト作業又は「オフセット」作業が、この表面上で行われ、「Ａ」は、たとえば、ＸＹＺにおける４００μｍであり、
− 中子は、次いで、Ｂμｍ（Ｂは、たとえば、１３５μｍであることが可能である）＋ペースト及び関与するパラメータについて測定された重合深度のＺにおけるある距離に置かれる。重合深度は、レーザーの通過によって重合されることになるペースト深度である。重合深度は、使用されるペースト、並びに使用されるレーザー・パラメータ、すなわち、電力、ハッチング・ギャップ、レーザー走査速度に依存する。アルミナから作られた中子を製造するために、重合深度「Ｂ」は約１２５μｍである。

添付の図面のうちの図５及び図６は、支持体Ｓ上でのある角度における中子ＮＦの製造を示しており、インプリントは、文字「Ｅ」によって示されている。

作業プラットフォームに対する支持体の傾斜の角度αは、概して１度から４５度の間であり、より好ましくは１５度から２５度の間であり、最も好ましくは２０度である。

鋳造用中子を焼成するための現況技術
上記の（１）及び（２）に従って支持体なしで得られた鋳造用中子は、概して約１，３００℃の温度において砂の中で焼成され、その砂は、
− 中子の周りの温度の均質化及び圧力の等化を可能にし、高温で部片の形状を維持し、したがって、ひずみを回避し、
− 毛管現象によってその中に有機材料を吸引することを可能にする。

しかしながら、未焼結鋳造用中子は、室温及び低温における砂中でのひずみを回避するために剛性であることが必要である。しかしながら、未焼結状態における高い剛性は、上述の「カール」現象を生じ得る高いレーザー電力を用いてのみ得られ得る。

そのような技法では、鋳造用中子は十分に剛性でなく、寸法に関する差異は、たとえば、±０．８ｍｍから１．２ｍｍである。

支持体上で中子を焼成するために、未焼結鋳造用中子は支持体のインプリント上に置かれ、これは、焼成のクリーピングが未焼結鋳造用中子の下面上で制御されるので、そのような面上でのひずみを制限する。しかしながら、とはいえ制御されないクリーピングを受け得る中子の上面は、添付の図面のうちの図７に示されているように、ひずみから保護されず、したがって、中子は曲がることが可能である。そのような技法では、寸法に関する差異は、たとえば、±０．４ｍｍから０．６ｍｍである。

本発明の目的は、製造、洗浄及び／又は焼成中の部片のひずみを回避しながらサイジングに準拠する、セラミック材料から作られた部片、特にセラミック材料から作られた鋳造用中子を製造することを可能にする方法を与えるために、記載されたばかりの技法に関係する問題を解決することである。

この目的で、本発明によれば、中子の支持体上で中子を製造することと、同時に、「シェーパー」と呼ばれ、製造されるとその上面において、支持体において形成されたインプリントと協働する面の反対にある中子の面のインプリントを有する、部片を製造することとが提供される。

支持体、中子及びシェーパーは、同じ材料から作られる。

焼成中に、シェーパーは、中子がシェーパー上に置かれるためにひっくり返され、次いで、支持体は中子上に置かれ、したがって中子は、支持体とシェーパーとの間で締め付けられる。中子は、支持体及びシェーパーによって印加される圧力のために、正しい形状に維持される。支持体上で製造されている中子は、中子が低い剛性を有し得、したがって破損なしにひずませられることが可能である。中子は焼結の後にその寸法を保つ。

本発明の主題は、したがって、付加製造又はステレオリソグラフィの技法によってセラミック材料から作られた部片を製造するための方法であって、前記部片が、セラミック粉末と、脱結合中の加熱によって破壊されることが可能であり、且つ少なくとも１つの光硬化性モノマー及び／又はオリゴマー及び少なくとも１つの光重合開始剤を含む有機部分とを含む光硬化性セラミック組成物から未焼結状態で形成され、次いで脱結合作業及び焼結作業を受ける、上記方法において、
− ステレオリソグラフィ機械の作業プラットフォーム上で、同じペースト状の光硬化性セラミック組成物から、同時であるが別々に、付加製造の技法によって、
− 未焼結部片の支持体と、前記支持体上の前記未焼結部片とからなる未焼結アセンブリであって、支持体の自由表面が、前記未焼結部片の第１の面のインプリントをもち、前記支持体において作られた前記インプリントは、前記未焼結部片が前記支持体において受けられることを可能にするように、ＸＹＺにおいてシフトされたが、前記未焼結部片の前記第１の面に等しい、表面を有し、両方の間の間隔は、前記未焼結アセンブリが形成されると除去されることが可能なペースト状の材料で埋められる、未焼結アセンブリと、
− その自由表面が、前記第１の面の反対にある前記未焼結部片の第２の面のインプリントをもつ、セラミック材料から作られた部片からなる未焼結シェーパーであって、前記シェーパーにおいて作られた前記インプリントは、前記未焼結部片が前記シェーパーにおいて受けられることを可能にするように、ＸＹＺにおいてシフトされたが、前記未焼結部片の前記第２の面に等しい、表面を有する、未焼結シェーパーと
が製造されることと、
− オーブンにおいて、このようにして得られた前記未焼結シェーパー上に、前記未焼結シェーパーのインプリントが上に向けられた状態で、このようにして得られた前記未焼結アセンブリが、前記未焼結アセンブリの前記未焼結部片が前記シェーパーのインプリントにおいて受けられるために、前記未焼結部片が下に向けられた状態で置かれ、シェーパーと支持体との間でこのようにして保持された未焼結部片が、脱結合及び焼結を受け、支持体及びシェーパーのインプリントは、部片が、脱結合作業及び焼結作業中にインプリントで完全に囲まれるようなものであることと
を特徴とする、
方法である。

光硬化性セラミック組成物は、レーザーによって、又はＵＶ源によって光硬化される。

易焼結性セラミック材料は、特に、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、アルミナ強化ジルコニア、ジルコニア強化アルミナ、ジルコン（ＺｒＳｉＯ_４）、シリカ（ＳｉＯ_２）、ヒドロキシアパタイト、ジルコン−シリカ（ＺｒＳｉＯ_４＋ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素、ビス（リン酸）三カルシウム（ＴＣＰ）、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、菫青石及びムライトの中で選択される。そのような材料は熱衝撃耐性がある。

支持体のインプリントは、有利に、未焼結部片の前記第１の面のＸＹＺにおいて１００〜６００μｍだけシフトされた表面に対応することができる。シェーパーのインプリントは、有利に、未焼結部片の前記第２の面のＸＹＺにおいて２０〜８０μｍだけシフトされた表面に対応することができる。そのような条件では、シェーパーは、部片の表面により近い表面を有する。部片をシェーパー上に置き、支持体をそれの上部上に置くことによって、部片は、支持体の面よりも「正確である」シェーパーの面上で圧縮される。

支持体、部片及びシェーパーは、支持体、部片及びシェーパーが同じ材料から作られているので、（約１，３００℃の温度における）焼成中に同じ収縮を有する。

本発明による方法によれば、寸法に関する差異は、±０．２ｍｍに低減され得る。

有利に、未焼結部片が、支持体上である角度で製造され、プラットフォームに対する支持体の傾斜の角度が、１度から４５度の間であり、好ましくは１５度から２５度の間であり、特に好ましくは２０度である。

支持体は、支持体のインプリントにつながり、且つ支持体−未焼結部片アセンブリの形成の後に未硬化のペースト状の材料を除去する目的で溶剤が通ることを可能にする、少なくとも１つの孔によって貫通されることによって形成され得る。そのような孔は、たとえば、２から８ｍｍの間、たとえば４ｍｍである直径をもつ円形断面をもつ孔であり得る。

有利に、支持体全体にわたって有利に分散されたいくつかの孔が設けられる。

部片と支持体との間に含まれるペーストを除去するために、未焼結部片の支持体における未焼結部片を洗浄するとき、操作者は、したがって、洗浄溶剤をそのような孔に通すことができ、次いで、除去されるべきペーストは、部分的に可溶化し始め、未焼結部片の分離を可能にする。

支持体は、未焼結部片のインプリントをもつ壁の反対にある支持体の壁における少なくとも１つのキャビティを備えるように形成され、１つ又は複数のキャビティは、支持体が焼成位置にあるとき、砂又はビーズなど、バラスト材料で埋められる可能性がある。

そのようなバラスト材料は、バラスト材料が、焼成中に未焼結部片上に配置される支持体のキャビティ中に置かれたとき、未焼結部片のクリーピングを制御するために、未焼結部片に対して追加の圧力を与えることを可能にする。キャビティの形状及びキャビティの数は変動することができ、キャビティは、未焼結部片のいくつかの領域のみの上のクリーピングが制御されることが望まれる場合、不均等に埋められ得る。

支持体において作られている孔を洗浄する場合、そのような孔が、追加の圧力の印加のために塞がれるべきであること、又はビーズがバラスト材料として使用される場合、それの直径が洗浄孔の断面よりも大きいべきであることは言うまでもない。

キャビティがバラスト材料で埋められていない場合、及び洗浄孔が与えられる場合、これらのものは、したがって、焼成中に、有機材料の排出を可能にするチムニとして働く。

支持体及び未焼結部片及び／又はプラットフォーム及び支持体が、カールのために傾斜される未焼結部片の領域における製造中に形成されたカール防止スタッドによってリンクされ得、スタッドが、５０から８００μｍの間、より好ましくは３００から４００μｍの間の直径を有することが可能である。平坦な表面が曲がるのを防ぐそのようなスタッドは、未焼結部片が未焼結部片の支持体から分離されるときに破壊される。

本発明による方法の第１の実施例によれば、製造するステップにおいて、光硬化性セラミック組成物の連続する層が形成され、層が、前記層のためのモデルから前に定義されたパターンに従う照射によって毎回硬化させられ、製造するステップの後に、未焼結アセンブリ及び未焼結シェーパーは、未硬化の光硬化性組成物を除去するように、特に未焼結部片が未焼結部片の支持体から分離されることを可能にするように、洗浄するステップを受ける。

本発明による方法の第２の実施例によれば、製造するステップにおいて、以下のステップ、すなわち、
− 機械加工を通して、少なくとも１つの硬化された光硬化性セラミック組成物層における少なくとも１つの凹部をそれの上側表面から形成することと、
− 前記１つ又は複数の凹部を、硬化されること及び脱結合中に加熱によって破壊されることが可能な犠牲有機材料で埋めるために、前記１つ又は複数の凹部において堆積させることと、
− 近くの硬化されたセラミック組成物層と同じレベルの硬質水平面を得るために、犠牲有機材料を硬化させることと
が、未焼結支持体−部片アセンブリの中空部分を形成するために、特に、支持体と部片と部片内の中空部分との間の空間を形成するために行われ、
１つ又は複数の凹部が形成されるたびに、前記１つ又は複数の凹部が、コンピュータ・モデルから前に定義された１つ又は複数のパターンと、製造されるべき部片の連続性を保証するように選択されたその（１つ又は複数の）深度とに従って画定され、
硬化された層が上に積層されると、未焼結支持体−部片アセンブリが得られ、未焼結支持体−部片アセンブリが、１つ又は複数の未硬化の部分を除去するために洗浄作業を受け得、未焼結部片が、脱結合中に未焼結部片の支持体から分離される。

犠牲有機材料は、有利に、部片の形成のために使用される光硬化性組成物中に存するが、１つ又は複数のセラミック材料をもたない。

本発明による方法の特定の実施例によれば、製造するステップにおいて、一方では、ｎが１、２、３などの整数である、支持体／未焼結部片／（支持体／未焼結部片）_ｎスタックが形成され、他方では、シェーパーが形成され、焼成するステップにおいて、シェーパー／未焼結部片／支持体／（未焼結部片／支持体）_ｎスタックが形成され、未焼結部片と協働することを意図された各支持体の両面は、一方が前記未焼結部片のある面のインプリントをもち、他方が前記未焼結部片の反対にある面のインプリントをもつ。

本発明による方法によって得られる未焼結部片は、たとえば、鋳造用中子である。

本発明の主題をより良く示すために、添付の図面を参照しながら、限定ではなく実例として、いくつかの特定の実施例が以下で説明される。

複雑で精密な形状と滑らかな表面とを有する鋳造用中子の簡略化された概略図であり、そのような中子がタービン・ブレードの鋳造のために使用される、図である。 複雑で精密な形状と滑らかな表面とを有する鋳造用中子の簡略化された概略図であり、そのような中子がタービン・ブレードの鋳造のために使用される、図である。 カール現象を示す図であり、その現象が、中子の知られている直立製造において観測され得る、図である。 中子の分離及び摺動現象を示す図であり、その現象が、いくつかの場合に、たとえば、照射エネルギーが高くなりすぎたときに観測され得る、図である。 角度付き上側表面を有する支持体と、角度付き上側表面において形成された支持体のインプリント上に置かれることを意図された鋳造用中子との分解斜視概略図である。 図５に対応する図であり、中子が、中子の支持体上に置かれている、図である。 インプリントを形成する角度付き表面を有する支持体が鋳造用中子を受け、鋳造用中子が、未焼結部片の上面上の制御されないクリーピングのために焼成中に曲がったことを側面から示す図である。 本発明による、支持体部片アセンブリ及びシェーパーが同時にその上で製造された、ステレオリソグラフィ機械の製造プラットフォームを斜視図で示す図である。 部片及びシェーパーを示す分解斜視図である。 反転位置における支持体、部片及びシェーパーの分解斜視図である。 反転位置における支持体、部片及びシェーパーの分解斜視図である。 部片の支持体上の部片の側面断面図である。 焼成のための支持体、部片及びシェーパーの位置付けを示す図である。 図１４の左部分において、本発明の特定の実施例に従って作られた支持体の裏面を示し、図１４の右部分において、支持体の前面部分において見られる前記支持体と部片とを分解図において示す図である。 図１４の支持体を用いた、図１３の右部分と同様の図である。 Ａは実質的に図１４の右部分の場合のように示されている支持体であるが、変形態に従って作られた支持体を示す図である。 Ｂは当該の変形態を構成する図１６Ａの詳細の図のより大きい規模の図である。

図５を参照すると、支持体Ｓ及び鋳造用中子ＮＦが分解図において示されていることがわかり得る。支持体Ｓは、水平面に対してある角度αで傾けられ、インプリントＥが鋳造用中子ＮＦの下面のために形成された上側表面を有する。

支持体ＳのＣＡＤ製造のために、鋳造用中子ＮＦの下側表面が、インプリントＥを作成するために、支持体Ｓの角度付き面上に転写され、ＸＹＺにおける「オフセット」作業、すなわち、たとえば４００μｍだけの方向Ｘ、Ｙ、Ｚにおけるシフトが、そのような面に対して行われ、鋳造用中子は、次いで、Ｚにおいてある距離をおいて、又は１３５μｍ＋重合深度であり得る、支持体Ｓと鋳造用中子の下面との間の空間をおいて置かれ、重合深度は、レーザーの通過によって重合されることになるペースト深度である。重合深度は、使用されるペースト、並びにレーザー・パラメータ、すなわち、電力、ハッチング・ギャップ、レーザー走査速度に依存する。アルミナから作られた鋳造用中子を製造するために、重合深度は、概して１２５μｍ又は約１２５μｍである。

図６は、鋳造用中子ＮＦの支持体Ｓ上の所定の位置にある鋳造用中子ＮＦを示す。

図７は、焼成の間に、鋳造用中子ＮＦが、鋳造用中子ＮＦの上面上の制御されないクリープのために曲がったことを示す。

図８は、本発明による、以下がその上で同時に製造された、ステレオリソグラフィ機械の製造プラットフォーム１を示す。
− 支持体２−鋳造用中子３アセンブリ、及び
− シェーパー４。

したがって、本発明によるシェーパー４は、支持体２及び鋳造用中子３の隣に製造される。製造された鋳造用中子３−支持体２組合せは、１回のみ使用され、鋳造用中子３を製造するとき、役割を有しない。それは、ひずみ又は破損なしに鋳造用中子３を取り扱い、焼成することを可能にする。

図９では、インプリント４ａが鋳造用中子３の上面のために形成される、角度付き面をもつ支持体２と同じ形態をとるシェーパー４が見られ得る。

シェーパー４のＣＡＤ製造のために、鋳造用中子３の上側表面が、インプリント４ａを作成するために、シェーパー４の角度付き面上に転写され、ＸＹＺにおける「オフセット」作業、すなわち、たとえば５０μｍだけの方向Ｘ、Ｙ、Ｚにおけるシフトが、そのような面に対して行われ、オフセットは、支持体２の作成の場合よりも重要でない。シェーパー４は、したがって、鋳造用中子３の表面により近い表面を有する。

図１０及び図１１は、分解図において、及び２つの異なる方向で以下を示す。
− 中子の下面のための（図１０に見られ得る）支持体２のインプリント２ａをもつ支持体２、
− 鋳造用中子３、
− 鋳造用中子の上面のための（図１１に見られ得る）シェーパー４のインプリント４ａをもつシェーパー４。

焼成シェーパー４を備える本発明によるそのような構成は、鋳造用中子３が、洗浄及び取り扱いのときに支持体２とシェーパー４の両方によって保護されることを可能にし、そのようなステップ中の鋳造用中子３のひずみが緩和されることがわかり得る。

図１２は、鋳造用中子３の支持体２上での製造中の鋳造用中子３の断面図をより大きい規模で示し、支持体２と鋳造用中子３の下面との間の空間が、この図では故意に誇張されている。そのような空間は、図５を参照するときに説明されたようなものである。

図１３に示されているように、焼成のために、鋳造用中子３は、脱結合によって鋳造用中子３の支持体２から分離され、シェーパー４と支持体２との間で締め付けられるやり方で焼結され、図１３の右部分に見られ得るように、シェーパー４が下にあり、鋳造用中子３がシェーパー４上に置かれ、支持体２が鋳造用中子３上に置かれる。

鋳造用中子は、したがって、支持体２及びシェーパー４によって印加される圧力のために、正しい形状に維持される。

鋳造用中子３をシェーパー４上に置き、支持体２をそれの上部上に置くことによって、鋳造用中子３は、支持体の面よりも「精密である」シェーパー４の面上で圧縮される。

鋳造用中子３は、３つの部片２、３及び４が同じ収縮を有し、同じ材料から作られているので、焼結後にその寸法を保つ。

そのような技法では、寸法に関する差異はほぼ０．２ｍｍに低減される。

さらに、そのような技法では、低い剛性の部片が破損なしにひずまされ得る。

図１４を参照すると、支持体２は、インプリント２ａにつながる、いくつかの場所において支持体２を通過する孔５を備える変形態に従って作られたことがわかり得る。そのような孔５の直径は、２から８ｍｍの間であり、たとえば４ｍｍであり得る。

洗浄のとき、操作者は、そのような孔５に洗浄溶剤を通すことができ、鋳造用中子３と支持体２との間に含まれるペーストが、部分的に可溶化し始め、鋳造用中子３の分離を可能にする。

図１４にも、図１５にも見られ得るように、支持体２は、鋳造用中子３に対して追加の圧力を与えるために、したがって、焼成中の鋳造用中子３のクリーピングを制御するために、焼成中にビーズ又は砂を受けることを意図されるキャビティ６であって、ここで、数は３つであり、正方形形状をもつ、キャビティ６を、角度付き表面の反対にあり、且つ焼成中にそれの上部上にあることを意図される支持体２の表面において備える別の変形態（図１５）に従って作られ得る。

図１４及び図１５に示されている支持体２は、キャビティ６の下部につながる孔５をも備える。

キャビティ６に挿入されたビーズは、孔５の直径よりも大きい直径を有するべきである。砂又は小さいビーズが使用される場合、孔５は塞がれるべきである。

キャビティ６の形状及び数は変動することができる。キャビティ６は、それのいくつかの領域のみ上の鋳造用中子３のクリーピングが制御されることが望まれる場合、不均等に埋められ得る。

洗浄孔５が焼結中に空いたままである場合、洗浄孔５は、有機材料の排出を可能にするためのチムニとして働くことになる。

次に、図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、カール防止スタッド７を備える領域をインプリント２ａの下部において備える支持体２の変形態が示されており、そのようなスタッドは、製造されている鋳造用中子３と支持体２とをリンクし、鋳造用中子３の平坦な表面が曲がるのを妨げることを意図されることがわかり得る。それらの直径は、５０から８００μｍの間であり、特に３００から４００μｍの間であり得る。スタッド７は、鋳造用中子３が支持体２から分離されるときに破損される。

図１０及び図１１並びに図１３（右部分）において、シェーパー４が、シェーパー４の底において、支持体２のキャビティ６のタイプのキャビティを有することがわかり得る。シェーパー４に示されているそのようなキャビティは、焼成を可能にする目的でセラミック厚さを制限するための機能のみを有する。ここで、それらは随意である。

Claims (11)

1. 付加製造又はステレオリソグラフィの技法によってセラミック材料から作られた部片を製造するための方法であって、前記部片が、セラミック粉末と、脱結合中の加熱によって破壊されることが可能であり、且つ少なくとも１つの光硬化性モノマー及び／又はオリゴマー及び少なくとも１つの光重合開始剤を含む有機部分とを含む光硬化性セラミック組成物から未焼結状態で形成され、次いで脱結合作業及び焼結作業を受ける、前記方法において、
   − ステレオリソグラフィ機械の作業プラットフォーム（１）上で、同じペースト状の光硬化性セラミック組成物から、同時であるが別々に、付加製造の前記技法によって、
   − 前記未焼結部片の支持体（２）と、前記支持体（２）上の前記未焼結部片とからなる未焼結アセンブリであって、前記支持体（２）の自由表面が、前記未焼結部片の第１の面のインプリント（２ａ）をもち、前記支持体において作られた前記インプリント（２ａ）は、前記未焼結部片が前記支持体（２）において受けられることを可能にするように、ＸＹＺにおいてシフトされたが、前記未焼結部片の前記第１の面に等しい、表面を有し、両方の間の間隔は、前記未焼結アセンブリが形成されると除去されることが可能なペースト状の材料で埋められる、未焼結アセンブリと、
   − その自由表面が、前記第１の面の反対にある前記未焼結部片の第２の面のインプリント（４ａ）をもつ、セラミック材料から作られた部片からなる未焼結シェーパー（４）であって、前記シェーパー（４）において作られた前記インプリント（４ａ）は、前記未焼結部片が前記シェーパー（４）において受けられることを可能にするように、ＸＹＺにおいてシフトされたが、前記未焼結部片の前記第２の面に等しい、表面を有する、未焼結シェーパー（４）と
   が製造されることと、
   − オーブンにおいて、このようにして得られた前記未焼結シェーパー（４）上に、前記未焼結シェーパー（４）のインプリント（４ａ）が上に向けられた状態で、このようにして得られた前記未焼結アセンブリが、前記未焼結アセンブリの前記未焼結部片が前記シェーパー（４）の前記インプリント（４ａ）において受けられるために、前記未焼結部片が下に向けられた状態で置かれ、前記シェーパー（４）と前記支持体（２）との間でこのようにして保持された前記未焼結部片が、脱結合及び焼結を受け、前記支持体及び前記シェーパーの前記インプリント（２ａ、４ａ）は、前記部片が、前記脱結合作業及び前記焼結作業中に前記インプリント（２ａ、４ａ）で完全に囲まれるようなものであることと
   を特徴とする、
   方法。
2. 前記支持体（２）の前記インプリント（２ａ）が、前記未焼結部片の前記第１の面のＸＹＺにおいて１００〜６００μｍだけシフトされた表面に対応することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記シェーパー（４）の前記インプリント（４ａ）が、前記未焼結部片の前記第２の面のＸＹＺにおいて２０〜８０μｍだけシフトされた表面に対応することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記未焼結部片が、前記支持体（２）上である角度で製造され、前記プラットフォーム（１）に対する前記支持体の傾斜の前記角度が、１度から４５度の間であり、好ましくは１５度から２５度の間であり、特に好ましくは２０度であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
5. 前記支持体（２）が、前記支持体（２）のインプリント（２ａ）につながり、且つ前記支持体−未焼結部片アセンブリの前記形成の後に未硬化の前記ペースト状の材料を除去する目的で溶剤が通ることを可能にする、少なくとも１つの孔（５）によって貫通されることによって形成され、前記孔が、特に２から８ｍｍの間の直径を有する円形断面をもつ孔であることが可能であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
6. 前記支持体（２）が、前記未焼結部片の前記インプリント（２ａ）をもつ壁の反対にある前記支持体（２）の壁における少なくとも１つのキャビティ（６）を備えるように形成され、前記１つ又は複数のキャビティ（６）は、前記支持体（２）が焼成位置にあるとき、砂又はビーズなど、バラスト材料で埋められる可能性があることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
7. 前記支持体（２）及び前記未焼結部片及び／又は前記プラットフォーム（１）及び前記支持体（２）が、カールのために傾斜される前記未焼結部片の領域における製造中に形成されたカール防止スタッド（７）によってリンクされ、前記スタッド（７）が、５０から８００μｍの間、より好ましくは３００から４００μｍの間の直径を有することが可能であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
8. 前記製造するステップにおいて、光硬化性セラミック組成物の連続する層が形成され、前記層が、前記層のためのモデルから前に定義されたパターンに従う照射によって毎回硬化させられ、前記製造するステップの後に、前記未焼結アセンブリ及び前記未焼結シェーパー（４）は、未硬化の光硬化性組成物を除去するように、特に前記未焼結部片が前記未焼結部片の支持体（２）から分離されることを可能にするように、洗浄するステップを受けることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の方法。
9. 前記製造するステップにおいて、以下のステップ、すなわち、
   − 機械加工を通して、少なくとも１つの硬化された光硬化性セラミック組成物層における少なくとも１つの凹部をそれの上側表面から形成することと、
   − 前記１つ又は複数の凹部を、硬化されること及び前記脱結合中に加熱によって破壊されることが可能な犠牲有機材料で埋めるために、前記１つ又は複数の凹部において堆積させることと、
   − 近くの硬化されたセラミック組成物層と同じレベルの硬質水平面を得るために、前記犠牲有機材料を硬化させることと
   が、前記未焼結支持体−部片アセンブリの中空部分を形成するために、特に、前記支持体と前記部片と前記部片内の中空部分との間の空間を形成するために行われ、
   １つ又は複数の凹部が形成されるたびに、前記１つ又は複数の凹部が、コンピュータ・モデルから前に定義された１つ又は複数のパターンと、製造されるべき前記部片の連続性を保証するように選択されたその（１つ又は複数の）深度とに従って画定され、
   前記硬化された層が上に積層されると、未焼結支持体−部片アセンブリが得られ、前記未焼結支持体−部片アセンブリが、１つ又は複数の未硬化の部分を除去するために洗浄作業を受け得、前記未焼結部片が、前記脱結合中に前記未焼結部片の支持体から分離される、
   ことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の方法。
10. 前記製造するステップにおいて、一方では、ｎが１、２、３などの整数である、支持体／未焼結部片／（支持体／未焼結部片）_ｎスタックが形成され、他方では、シェーパーが形成され、焼成するステップにおいて、シェーパー／未焼結部片／支持体／（未焼結部片／支持体）_ｎスタックが形成され、前記未焼結部片と協働することを意図された各支持体の両面は、一方が前記未焼結部片のある面の前記インプリントをもち、他方が前記未焼結部片の前記反対にある面の前記インプリントをもつことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の方法。
11. 前記未焼結部片が鋳造用中子であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の方法。