JP2021045794A - 鋳造用高温エンジニアリング剛性コア−シェル鋳型 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳造用の高温エンジニアリング剛性コア−シェル鋳型部品およびこれらの部品を利用するプロセスを提供する。【解決手段】セラミック鋳型を製造するための方法が提供される。本方法は、ワークピースの硬化部分を液体セラミックフォトポリマーと接触させるステップと、液体セラミックフォトポリマーに接触する窓を通して、硬化部分に隣接する液体セラミックフォトポリマーの一部を照射するステップと、未硬化の液体セラミックフォトポリマーからワークピースを除去するステップと、セラミック鋳型が形成されるまで、上記ステップを繰り返すステップと、を含む。セラミック鋳型は、鋳造物品を形成するための第１の開口部と、支持部材を受け入れるための第２の開口部と、を含む。【選択図】図７

Description

本開示は、一般的に、鋳造用の高温エンジニアリング剛性コア−シェル鋳型部品およびこれらの部品を利用するプロセスに関する。本発明に従って製造されたコア−シェル鋳型は、付加的プロセスにより製造されたセラミック片を収容するために構造支持体を利用する。高温構造支持体は、鋳造プロセスの液体金属注入段階の間に鋳造冷却速度を改善するために利用することができる。このように、コア−シェル鋳型は、ジェット航空機エンジンまたは発電タービン部品用のタービンブレードおよびステータベーンを製造するために使用される超合金の鋳造などの鋳造作業において有用な特性を提供する。

ガスタービンエンジンは、一般に、燃焼器に送られる空気を加圧するための少なくとも１つの圧縮機を含む。エンジンは、送られた加圧空気の少なくとも一部が燃料と混合されて点火される少なくとも１つの燃焼器を含むことができる。圧縮機からの高温ガスは、少なくとも１つのタービン部を通って下流に流れる。各タービン部は、軸を中心に回転し、エンジンハウジング内に収容される回転ブレードを有する。１つまたは複数のタービン部は、圧縮機、ファン、シャフトのいずれか１つに動力を供給することができ、かつ／またはノズルを通じた膨張による推力を供給することができる。

タービン部分のタービンブレードおよび／またはステータベーンは、高温および大きな温度変動による熱応力に耐え、かつタービンの通常動作中に経験する高い回転速度による力に耐えることができなければならない。タービンの圧力比および効率が増加するにつれて、高圧および低圧タービン部分が曝される熱応力もまた増加する。したがって、高温耐性材料からのタービンの製造部品（例えば、タービンブレードおよびステータベーン）と組み合わせて、タービンブレード、ステータベーンおよび他の部品の効果的な冷却が、ますます重要かつ困難になってきている。タービン部への熱の放射および対流を打ち消すために、いくつかの除熱技術が過去に用いられており、タービン部品の寿命を延ばすために流体冷却が一般に用いられている。さらに、小さな冷却孔が、熱を除去するために最適化された角度でブレードを通して穿孔され、熱障壁をタービンブレードおよびステータベーンの各翼形部表面の表面上に提供する。通路がまたタービンおよび／またはステータベーン内に形成され、各翼形部の表面の対流冷却を提供する。

タービンエンジン内の冷却効率を向上させたいという要望は、複雑な内部冷却通路をタービン部品内にもたらしている。エンジン部分および部品を製造するための従来の技術は、インベストメントまたはロストワックス鋳造のプロセスを含む。インベストメント鋳造の一例は、ガスタービンエンジンに使用される典型的なブレードの製造を含む。タービンブレードおよび／またはステータベーンは、通常、エンジンの運転中に加圧冷却空気を受け取るための少なくとも１つまたは複数の入口を有するブレードの翼幅に沿って延在する半径方向チャネルを有する中空翼形部を含む。ブレードの様々な冷却通路は、通常、前縁と後縁との間で翼形部の中間に配置された蛇行チャネルを含む。翼形部は、通常、翼形部の加熱された側壁と内部冷却空気との間の熱伝達を増大させる短いタービュレータリブまたはピンのような局所的な特徴を含む、加圧冷却空気を受け入れるためにブレードを通って延在する入口を含む。

通常、高強度の超合金金属材料からこれらのタービンブレードを製造するには、図１〜図４に示すような多数のステップを必要とする。図１に示すように、伝統的なインベストメント鋳造を用いて鋳造部品を形成するステップは、通常、外側ワックス構造用およびセラミックコア用のダイを機械加工するステップ１０１、セラミックコアをモールドおよび焼成するステップ１０２、セラミックコアによりワックスパターンをモールドするステップ１０３、ワックスアセンブリを作製するステップ１０４、ワックスアセンブリをセラミックスラリーに浸漬するステップ１０５、シェルを提供するためにセラミックスラリーを乾燥させるステップ１０６、シェルのワックスを除去するステップ１０７、鋳造および浸出するステップ１０８、および冷却孔を穿孔するステップ１０９を含む。

上述のプロセスでは、精密セラミックコア２００が、タービンブレード内部で所望される蛇行冷却通路に適合するように製造される。翼形部、プラットフォーム、および一体型ダブテールを含むタービンブレードの正確な３−Ｄ外面を画定する精密ダイまたは鋳型も生成される。セラミックコア２００は、ブレードの得られる金属部分を画定する空間または空隙をその間に形成する２つのダイ半部の内側に組み立てられる。比較的硬質のワックスおよび／またはプラスチックが、組み立てられたダイに注入されて空隙を充填し、セラミックコア２００を包囲し、その時点でセラミックコア２００がワックス内に封入される。２つのダイ半部を分割して除去して、成型ワックス２１１で形成された所望のブレードの正確な形状を有する硬質のワックスおよび／またはプラスチックを露出させて除去する。次に、封入されたセラミックコア２００を有する成型ワックスブレード２１１は、ワックスツリー構造２１２に取り付けられる。ワックスツリー構造２１２は、パラフィンワックスまたは成型ワックスブレード２１１を形成するために使用されるワックスより剛性の低い任意のワックスで形成される。ワックスツリー２１２のワックスは最終的に溶融金属の流路をセラミック鋳型内に画定するので、ツリー構造２１２を形成するために使用されるワックスの外面の寸法精度はあまり重要ではない。したがって、所望のワックスブレードの精密に成型ワックスブレード２１１よりも、ワックスツリー２１２の個々の経路を形成するために、より軟質のワックスが一般に使用される。ワックスブレード２１１は、コアを定位置に保持するためのピン２０５を必要とする。ツリー構造２１２は、鋳型に溶融金属を加えるための漏斗形状部分２１４を含むことができる。図２〜図４に示すように、ツリー構造２１２は、鋳造作業中の溶融金属を濾過するためのセラミックフィルタ２１３も含む。

ワックス注入およびワックスツリー構造を形成するワックス通路２１２の取り付けの後に、ワックスツリー構造２１２、セラミックフィルタ２１３、およびワックスタービンブレード２１１の全体をセラミック材料で被覆して、図３に示すようにセラミックシェル２０６、２０４を形成する。次いで、ワックスが溶融されてセラミックシェル２０６から除去され、セラミックシェル２０６とセラミックコア２００との間に対応する空隙または空間２０１、２０７が残る。さらに、ワックスツリー構造２１２が溶融すると、セラミックシェル２０４は、空隙または空間２０１、２０７と流体連通する流路を画定する。ワックスが除去された後に、セラミックコアはピン２０５によって定位置に保持される。図４に示すように、次いで、溶融した超合金金属２０８は、セラミックシェル２０４の一部によって画定された流路を通ってシェル２０６内に注がれる。溶融超合金は、他の金属材料または合金の中でも、ニッケル（Ｎｉ）超合金、および／またはＮｉ超合金単結晶合金などの、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、インコネル６２５、インコネル７１８、インコネル１８８、コバルトクロム、ニッケルのいずれか１つを含むことができる。例えば、上記の合金は、商品名Ｈａｙｎｅｓ１８８（登録商標）、Ｈａｙｎｅｓ６２５（登録商標）、Ｓｕｐｅｒ Ａｌｌｏｙ Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５（商標）、Ｃｈｒｏｎｉｎ（登録商標）６２５、Ａｌｔｅｍｐ（登録商標）６２５、Ｎｉｃｋｅｌｖａｃ（登録商標）６２５、Ｎｉｃｒｏｆｅｒ（登録商標）６０２０、インコネル１８８を有する材料、および上記の技術を使用して部品の形成に魅力的な材料特性を有する任意の他の材料を含むことができる。溶融した超合金金属２０８は空隙２０１、２０７を充填し、シェル２０６に含まれるセラミックコア２００を封入する。溶融金属２０８は冷却されて凝固し、その後に、内部冷却通路が見出される所望の金属製タービンブレードを残して外部セラミックシェル２０６および内部セラミックコア２０２が適切に除去される。浸出プロセスを介してセラミックコア材料を除去するための経路を提供するために、ボールシュート（図示せず）および先端ピン（図示せず）を設けることができる。一般に、浸出プロセスの後に、タービンブレード内のボールシュートおよび先端ピン孔は、引き続いてろう付けして閉じなければならない。

鋳造タービンブレード２０８は、通常、内側に流通する冷却空気のための出口を提供するために所望されるように翼形部の側壁を通る膜冷却孔の適切な列の穿孔などの追加の鋳造後の修正が施され、それによってガスタービンエンジンの動作中に翼形部の外面上に保護冷却空気膜またはブランケット（一般に膜冷却と呼ばれる）を形成する。タービンブレードがセラミック鋳型から除去された後に、セラミックコア２００を保持するピン２０５が通路を形成し、後でろう付けで閉じられて、鋳造タービンブレードの内部空隙を通る空気の所望の経路を提供する。しかし、これらの鋳造後の変更は限られており、タービンエンジンの複雑さがますます増大し、タービンブレード内の特定の冷却回路によって認識される効率改善が与えられると、より複雑で込み入った内部形状が要求される。インベストメント鋳造はこれらの部品を製造することができるが、位置精度および複雑な内部形状は、これらの従来の製造プロセスを使用して製造することがより複雑になり、したがって製造時間および費用が大幅に増加する。したがって、複雑な内部空隙および冷却回路を有する３次元部品のための改良された鋳造方法を提供することが望ましい。

積層造形技術および３Ｄ印刷により、除去的製造に関連する工具経路および／またはモールド限界なしに鋳型を製造することが可能になる。例えば、３次元印刷を用いてセラミックコア−シェル鋳型を製造する方法は、ロールスロイス社に譲渡された米国特許第８，８５１，１５１号に記載されている。鋳型を製造する方法は、マサチューセッツ工科大学に譲渡された米国特許第５，３８７，３８０号に開示されているような粉末床セラミックプロセス、および３Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ社に譲渡された米国特許第５，２５６，３４０号に開示されているような選択的レーザー活性化（ＳＬＡ）を含む。第８，８５１，１５１号特許のセラミックコア−シェル鋳型は、これらのプロセスの印刷解像度能力によって著しく制限される。図５に示すように、一体化されたコア−シェル鋳型３００のコア部分３０１およびシェル部分３０２は、鋳型３００の下縁部に設けられた一連のタイ構造３０３を介して共に保持される。第８，８５１，１５１号特許には、短いシリンダによって結合された互い違いの垂直キャビティが含まれ、その長さがその直径とほぼ同じである冷却通路が提案されている。次いで、超合金タービンブレードが、第８，８５１，１５１号特許に開示され、参照により本明細書に組み込まれる公知の技術を使用してコア−シェル鋳型内に形成される。これらのコア−シェル鋳型の１つにタービンブレードが鋳造された後に、鋳型が除去されて、鋳造超合金タービンブレードが現れる。

例えば、最終的なタービンブレードまたはステータベーンに滲出冷却孔を生じさせることができる十分に小さいサイズおよび数量の鋳型のコア部分とシェル部分との間に延在するフィラメントを印刷するために必要な精細な解像度能力などの、鋳造プロセスの最終製品に細かい詳細な鋳造形状を提供することができるより高い解像度の方法を用いて製造されたセラミックコア−シェル鋳型を準備する必要性が依然として残っている。マサチューセッツ工科大学に譲渡された米国特許第５，３８７，３８０号に開示されているような初期の粉末床プロセスの場合、粉末床リコータアームの作用は、コアとシェルとの間に延在する十分に微細なフィラメントの形成を妨げて、鋳造部品に滲出冷却孔パターンを提供する。トップダウン照射技術を用いる、３Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ社に譲渡された米国特許第５，２５６，３４０号に開示されているような選択的レーザー活性化（ＳＬＡ）などの他の公知の技術は、本発明による一体型コア−シェル鋳型の製造に利用することができる。しかしながら、これらのシステムの利用可能な印刷解像度は、鋳造最終製品において有効な冷却孔として役立つように、十分に小さいサイズのフィラメントを製造する能力を著しく制限する。

上述のプロセスを用いて一体型コア−シェル鋳型を形成することができるが、直接光処理（ＤＬＰ）を使用してコア−シェル鋳型を製造することが有利である。ＤＬＰは、ポリマーの光硬化が、プロセスが行われるときに上昇する構築プラットフォームに光を投影する樹脂タンクの底部にある窓を介して起こるという点で、上記の粉末床およびＳＬＡプロセスとは異なる。ＤＬＰにより、硬化したポリマーの層全体が同時に生成され、レーザーを使用してパターンを走査する必要性が排除される。さらに、重合は、下にある窓と、構築される対象物の最後の硬化層との間で生じる。下にある窓は、別個の支持構造体を必要とせずに材料の薄いフィラメントを製造することを可能にする支持体を提供する。言い換えれば、構築された対象物の２つの部分を橋渡しする材料の薄いフィラメントを製造することは困難であり、従来技術では通常回避されていた。例えば、本出願の背景技術で上述した第８，８５１，１５１号特許は、その長さが直径のオーダーである短いシリンダに接続された垂直プレート構造を使用した。互い違いの垂直キャビティは、第８，８５１，１５１号特許に開示されている粉末床およびＳＬＡ技術が垂直に支持されたセラミック構造を必要とし、その技術が確実にフィラメントを製造することができないという事実によって必要とされている。例えば、丸い冷却孔は、一般に、３．２ｍｍ^２未満の冷却孔面積に対応する２ｍｍ未満の直径を有する。このような寸法の穴を生成するには、いくつかのボクセルから穴を生成する必要がある場合には、実際の穴のサイズよりもはるかに小さい解像度が必要となる。この分解能は粉末床プロセスでは単純に利用することができない。同様に、ステレオリソグラフィは、レーザー散乱に関連する支持および解像問題の欠如のために、そのようなフィラメントを製造する能力が限られている。しかし、ＤＬＰがフィラメントの全長を露出させ、それを窓と構築プレートとの間で支持するという事実は、コアとシェルとの間の全長にわたる十分に薄いフィラメントを生成し、所望の冷却孔パターンを有するセラミック体を形成することを可能にする。粉末床およびＳＬＡは、フィラメントを製造するために使用することができるが、上記のように十分に微細なフィラメントを製造するそれらの能力は限られている。

さらに、上述した実施形態のコア−シェルを製造するためのＤＬＰ製造方法を採用するにあたっては、コア−シェル鋳型の使用を効率的な製造工程に組み込む際に様々な困難が生じる。例えば、ＤＬＰプロセスを使用して十分な寸法安定性（例えば、壁厚）を有するコア−シェル鋳型を形成するのに必要な時間は、製造プロセスを遅らせ、余分な材料の使用を必要とし得る。さらに、モールドプロセスにおいて、コア−シェル鋳型それ自体の部分に必要とされるのと同じ寸法精度を必要としない鋳型の部分を効率的に製造することが望ましい場合がある。例えば、溶融超合金の流れを単一または複数のコア−シェル鋳型に導くための通路を生成することが望ましい場合がある。さらに、ＤＬＰプロセスを用いてコア−シェル鋳型を形成する場合、鋳造が完了した後にコア−シェルを除去する容易性を改善することが望ましい場合がある。例えば、コア−シェルの除去時に鋳造製品が損傷する可能性を低減するために、より薄いコア−シェルを製造することによってノックアウトプロセスを改善することができる。結晶成長を制御するため、および／または鋳造部品の材料特性を調整するため、および／またはセラミック材料中の熱歪みを管理するために、コア−シェル鋳型の熱伝導率を制御することが望ましい場合もある。

米国特許第９５５５４７０（Ｂ１）号明細書

このような態様の基本的な理解を提供するために、以下に本開示の１つまたは複数の態様の簡略化した概要を提示する。本概要は、すべての熟考された態様の広範囲の概要ではなく、すべての態様の鍵となるまたは重要な要素を特定するものでもなく、また一部またはすべての態様の範囲を詳しく説明するものでもない。その目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形で１つまたは複数の態様のうちのいくつかの概念を提示することである。

本発明の上記および／または他の態様は、セラミック鋳型を製造する方法によって達成することができる。一態様では、本方法は、（ａ）ワークピースの硬化部分を液体セラミックフォトポリマーと接触させるステップと、（ｂ）液体セラミックフォトポリマーに接触する窓を通して、硬化部分に隣接する液体セラミックフォトポリマーの一部を照射するステップと、（ｃ）未硬化の液体セラミックフォトポリマーからワークピースを除去するステップと、（ｄ）セラミック鋳型が形成されるまで、ステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返すステップと、を含む。セラミック鋳型は、鋳造物品を形成するための第１の開口部と、支持部材を受け入れるための第２の開口部と、を含む。

本発明の上記および／または態様は、鋳造部品を作製する方法によっても達成することができる。一態様では、本方法は、印刷されたセラミック鋳型を形成するステップを含み、セラミック鋳型は第１および第２の開口部を含む。第１の開口部は鋳造部品を形成するためのものであってもよく、第２の開口部は支持部材を受け入れるためのものであってもよい。

本発明の上記および／または態様は、セラミック鋳造鋳型を含む鋳造部品を製造するための装置によっても達成することができ、セラミック鋳造鋳型は第１および第２の開口部を含む。第１の開口部は鋳造部品を形成するためのものであってもよく、第２の開口部は支持部材を受け入れるためのものであってもよい。

他の特徴および態様は、以下の詳細な説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本開示の１つまたは複数の例示的な態様を示し、詳細な説明と共に、それらの原理および実施形態を説明する役割を果たす。

従来のインベストメント鋳造のステップを示すブロック図である。 タービンブレードのインベストメント鋳造のためのワックスツリー構造に取り付けられた従来のワックスパターンを示す図である。 ワックスが除去された後の図２の従来のセラミック鋳型を示す図である。 溶融金属を鋳型内に流し込んだ後の図２の従来のセラミック鋳型を示す図である。 コア部分とシェル部分とを接続するタイを有する従来技術の一体型コア−シェル鋳型の斜視図である。 本発明の一実施形態による鋳造プロセスを示すブロック図である。 本発明の一実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 例示的な実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 本発明の一実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 例示的な一実施形態による、図９の一体型コア−シェル鋳型の斜視上面図である。 本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 例示的な一実施形態による、図１１の一体型コア−シェル鋳型の斜視上面図である。 本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。 本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。

添付図面に関連して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図された
ものであって、本明細書で説明される概念を実施することができる唯一の構成を提示するものではない。詳細な説明は、様々な概念の徹底的な理解を提供する目的で特定の詳細を含んでいる。しかし、これらの具体的な詳細がなくてもこれらの概念を実施することができることは、当業者には明らかであろう。例えば、本発明は、鋳造金属部品、好ましくはジェット航空機エンジンの製造に使用される鋳造金属部品を製造するための好ましい方法を提供する。具体的には、タービンブレード、ベーン、シュラウド部品などの単結晶のニッケル基超合金鋳造部品の製造は、本発明により有利に製造することができる。しかし、他の鋳造金属部品は、本発明の技術および一体型セラミック鋳型を使用して作製することができる。

図６は、本発明の一実施形態による鋳造プロセスを示すブロック図である。直接光印刷（ＤＬＰ）プロセスまたは任意の他の積層造形方法を用いてセラミックコア−シェル鋳型を形成することにより、部品の製造に必要な工程は典型的なインベストメント鋳造よりも著しく少なくなる。図６は、積層造形法を用いてセラミック鋳型およびコアを形成するステップ６０１、ワックスアセンブリを作製するステップ６０２、コア−シェル鋳型をセラミックスラリーに浸漬するステップ６０３、スラリーを乾燥させるステップ６０４、ワックス除去および／または焼成プロセスのステップ６０５、ならびにセラミック材料を鋳造および浸出するステップ６０６を示す。図６に示すように、コア−シェル鋳型をセラミックスラリーに浸漬するステップ６０３およびスラリーを乾燥させるステップ６０４を繰り返すことができることが理解され得る。鋳型を形成する上記のプロセスは、鋳型がコア−シェル構造として形成され、第１の光重合性セラミック材料から形成されるように、ＤＬＰプロセスを用いてセラミック鋳型およびコアを形成するステップを含むことができる。鋳型が形成されると、鋳型はいくつかの鋳型と接合されてもよく、および／または溶融材料の流路を形成するワックス部分が追加６０２されてもよい。次いで、コア−シェル鋳型および以前に加えられた追加のワックス構造は、浸漬またはコーティングプロセス６０３を経て、コア−シェル鋳型のシェルの外面および任意の付加されたワックス構造の外面にセラミックコーティングを形成する。次いで、コア−シェル鋳型は、スラリーを乾燥６０４させるために乾燥ステップを経る。上述したように、ステップ６０３およびステップ６０４を繰り返すことができる。次いで、コア−シェル鋳型および外部セラミックシェルは、ワックスを除去するために、および／または鋳型を形成するセラミック材料を焼結するために、ワックス除去および／または焼成プロセス６０５を経ることができる。ステップ６０１におけるセラミック鋳型およびコアが最終鋳型形状に製造され、注入準備ができている場合には、ステップ６０２、６０３、６０４、６０５は省略されてもよいことが理解されよう。次いで、溶融した超合金を鋳型に注ぎ込むことができる。超合金が凝固すると、コア−シェル鋳型および外側シェルは、セラミック材料の浸出および／または鋳型の機械的除去によって除去することができる。

図７は、本発明の一実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。図７に示すように、コア７００は、いくつかのフィラメント７０２を通してシェル７０１に接続されている。コア−シェル鋳型７００／７０１は、タービンブレードをインベストメント鋳造するためのキャビティ７０３を画定する。

図８は、例示的な実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。図８に示すように、図７のキャビティ７０３は、ニッケル基合金、すなわちインコネルなどの金属８０４で充填されている。セラミックコア−シェルが浸出すると、得られる鋳造物は、ブレードの表面に冷却孔パターンを有するタービンブレードである。図７および図８は、タービンブレードの前縁および後縁における冷却孔を示す断面図を提供するが、必要に応じて、タービンブレードの側面または他の所望の任意の位置を含む追加の冷却孔を設けてもよいことを理解されたい。特に、本発明は、任意の特定の設計において鋳造プロセス内に冷却孔を形成するために使用することができる。言い換えれば、冷却孔を形成するために以前に穿孔が使用された任意のパターンで従来の冷却孔を生成することができるであろう。しかしながら、本発明は、鋳造部品内に冷却孔を形成するための従来の技術の限界、すなわち穿孔のために以前は達成できなかった冷却孔パターンを可能にする。

例示的な実施形態によれば、本発明は、鋳造プロセスの液体金属注入段階の間に高温加工された支持機構を使用する方法を提供する。したがって、付加材料の量および付加セラミックプロセスの印刷時間は最小限に抑えられる。

図９は、本発明の一実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。図９に示すように、コア９００は、いくつかのフィラメント９０２を通してシェル９０１に接続されている。コア−シェル鋳型９００／９０１は、タービンブレードをインベストメント鋳造するためのキャビティ９０３を画定する。例示的な実施形態によれば、コア−シェル鋳型９００／９０１は、選択的剛性を有する支持部材がコア−シェル鋳型９００／９０１に挿入されることを可能にする開口部９０５を有するように形成することができる。好ましい実施形態では、選択的剛性を有する球体９０６などの支持部材を開口部９０５に挿入することができる。球体９０６はアルミナであってもよい。図９は、コア−シェル鋳型９００／９０１の上部に開口部９０５を有するように構成されるコア−シェル鋳型９００／９０１を示しているが、本発明はこれに限定されず、コア−シェル鋳型は、コア−シェル鋳型の選択領域に球体を収容する開口部を有するように構成することができる。球体は、鋳造プロセスの間に必要とされる選択領域でコア−シェル鋳型に挿入することができる。コア−シェル鋳型全体にわたって選択領域に球体を挿入することにより、シェルがほとんどの場所で薄いままであり、鋳造プロセス中の冷却速度を改善できることを理解することができる。図９に示すように、球体９０６の代わりに非球面の不規則形状の支持部材を使用することもできる。このように、必要とされる付加セラミック材料の量および鋳造プロセスのための印刷時間は最小限に抑えられる。

図１０は、例示的な一実施形態による、図９の一体型コア−シェル鋳型の斜視図である。図１０に示すように、一体型コア−シェル鋳型のコア部１００１およびシェル部１００２は、鋳型の下縁部に設けられた一連のタイ構造１００３により共に保持される。例示的な実施形態によれば、図１０は、コア−シェル１００２に球体１００５を挿入することができる斜視図を示す。

図１１は、本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。図１１に示すように、コア１１００は、いくつかのフィラメント１１０２を通してシェル１１０１に接続されている。コア−シェル鋳型１１００／１１０１は、タービンブレードをインベストメント鋳造するためのキャビティ１１０３を画定する。例示的な実施形態によれば、コア−シェル鋳型１１００／１１０１は、選択的剛性を有する支持部材がコア−シェル鋳型１１００／１１０１に挿入されることを可能にする開口部１１０５を有するように形成することができる。好ましい実施形態では、選択的剛性を有する金属シート１１０６などの支持部材を開口部１１０５に挿入することができる。金属シート１１０６は、鋳造に使用される金属よりも高い高溶融温度を有することができる。図１１では、コア−シェル鋳型１１００／１１０１の上部に開口部１１０５を有するように構成されたコア−シェル鋳型１１００／１１０１を示しているが、本発明はこれに限定されず、コア−シェル鋳型は、コア−シェル鋳型の選択領域に金属シートを収容するための開口部を有するように構成することができる。例えば、金属シートは、鋳造プロセス中に必要とされる選択領域でコア−シェル鋳型に挿入することができる。コア−シェル鋳型全体にわたって選択領域に金属シートを挿入することにより、シェルがほとんどの場所で薄いままであり、鋳造プロセス中の冷却速度を改善できることを理解することができる。金属シートを有する選択領域はまた、導電性を高め、冷却速度を改善することができる。このように、必要とされる付加セラミック材料の量および鋳造プロセスのための印刷時間は最小限に抑えられる。

図１２は、例示的な一実施形態による、図１１の一体型コア−シェル鋳型の斜視図である。図１２に示すように、一体型コア−シェル鋳型のコア部分１２０１およびシェル部分１２０２は、鋳型の下縁部に設けられた一連のタイ構造１２０３により共に保持される。例示的な実施形態によれば、図１２は、コア−シェル１２０２に金属シート１２０５を挿入することができる斜視図を示す。

上述のように、本発明は、例えば、高温の球体および金属シートなどの内部支持機構を提供することができる。他の例示的な実施形態では、コア−シェル鋳型は、例えば、内部支持機構を有するコア−シェル鋳型の外側部分上のセラミック収容ブロック、金属クリップ、および金属バンドなどの外部支持機構を含むことができる。内部支持体および外部支持体は、鋳造部品を鋳造する際に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有するセラミック高融点金属で作ることができることが理解されよう。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。図１３Ａに示す例示的な実施形態によれば、選択的剛性を有する金属シート１３０６などの支持部材を開口部１３０５に挿入することができ、コア−シェル鋳型１３００／１３０１の外部外側部分は、高温金属クリップ１３１０を有するように構成することができる。金属クリップ１３１０はまた、必要に応じてコア−シェル鋳型１３００／１３０１を支持する選択的剛性を有することができる。金属シート１３０６および金属クリップ１３１０は共に、鋳造に使用される金属の溶融温度より高い溶融温度を有することができる。図１３Ａに示すような金属シート１３０６および金属クリップ１３１０を有する例示的な実施形態が提供されるが、本発明はそれに限定されず、したがって、鋳造プロセス中に必要となるコア−シェル鋳型の周りの選択領域に金属シートおよび金属クリップを提供することができる。図１３Ｂに示す別の例示的な実施形態では、コア−シェル鋳型１３００／１３０１の外部外側部分の高温金属クリップ１３１０により開口部１３０５に球体１３０８を挿入することができる。球体１３０８および金属クリップ１３１０は共に、鋳造に使用される金属の溶融温度より高い溶融温度を有することができる。

図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。図１４Ａに示す例示的な実施形態によれば、金属シート１４０６などの支持部材を開口部１４０５に挿入することができ、コア−シェル鋳型１４００／１４０１の外部外側部分は高温金属バンド１４１０を有するように構成することができる。金属バンド１４１０はまた、必要に応じてコア−シェル鋳型１４００／１４０１を支持するための選択的剛性を有することができる。金属シート１４０６および金属バンド１４１０は共に、鋳造に使用される金属の溶融温度より高い溶融温度を有することができる。図１４Ａに示すような金属シート１４０６および金属バンド１４１０を有する例示的な実施形態が提供されるが、本発明はそれに限定されず、したがって、鋳造プロセス中に必要とされるコア−シェル鋳型の周りの選択領域に金属シートおよび金属バンドを提供することができる。図１４Ｂに示す別の例示的な実施形態では、コア−シェル鋳型１４００／１４０１の外部外側部分の高温金属バンド１４１０により開口部１４０５に球体１４０８を挿入することができる。球体１４０８および金属バンド１４１０は共に、鋳造に使用される金属の溶融温度より高い溶融温度を有することができる。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、本発明の別の実施形態による一体型コア−シェル鋳型の断面側面図である。図１５Ａに示す例示的な実施形態によれば、金属シート１５０６を開口部１５０５に挿入することができ、コア−シェル鋳型１５００／１５０１の外部外側部分はセラミック収容ブロック１５１０を有するように構成することができる。収容ブロック１５１０は、鋳造冷却速度を改善するために、中に冷却通路１５１２を有するように設計されてもよい。収容ブロックはまた、必要に応じて付加セラミックを支持するための補強リブ１５１１を有するように設計されてもよい。図１５Ｂに示す別の例示的な実施形態では、コア−シェル鋳型１５００／１５０１の外部外側部分に収容ブロック１５１０により開口部１５０５に球体１５０８を挿入することができる。

上述の例示的な実施形態によれば、本発明は、付加的プロセスによって製造されたセラミック片を収容するための構造支持体を提供する。本発明の一態様は、鋳造プロセスの液体注入段階の間に高温支持体を使用する方法を提供する。このように、付加セラミックプロセスの材料および印刷時間は最小限に抑えられ、鋳造プロセス中に必要とされる支持が提供される。例えば高温の球体および金属シートなどの設計された機構は、薄いセラミックシェルの使用および改良された鋳造冷却速度を可能にしながら、選択領域での剛性を提供する。さらに、本発明は、付加プロセス中に構造的支持をさらに提供するために、例えば、セラミック収容ブロック、金属クリップ、および金属バンドなどの外部加工された支持機構を球体および金属シートと共に利用することができる。

一態様では、本発明は、同様の方法で製造された他のコア−シェル鋳型の特徴と組み込まれた、または組み合わされた本発明のコア−シェル鋳型構造に関する。以下の特許出願には、これらの様々な態様およびその使用の開示が含まれる。

代理人整理番号０３７２１６．０００３６／２８４９７６であり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＡＳＴＩＮＧ ＣＯＲＥ−ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ」と題する米国特許出願第１５／３７７，７２８号、
代理人整理番号０３７２１６．０００３７／２８４９９７であり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＡＳＴＩＮＧ ＣＯＲＥ−ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＷＩＴＨ ＦＬＯＡＴＩＮＧ ＴＩＰ ＰＬＥＮＵＭ」と題する米国特許出願第１５／３７７，７１１号、
代理人整理番号０３７２１６．０００３３／２８４９０９であり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＭＵＬＴＩ−ＰＩＥＣＥ ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＯＲＥ−ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＣＡＳＴ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／３７７，７９６号、
代理人整理番号０３７２１６．０００４２／２８４９０９Ａであり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＭＵＬＴＩ−ＰＩＥＣＥ ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＯＲＥ−ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＷＩＴＨ ＳＴＡＮＤＯＦＦ ＡＮＤ／ＯＲ ＢＵＭＰＥＲ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＣＡＳＴ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／３７７，７４６号、
代理人整理番号０３７２１６．０００３２／２８４９１７であり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＡＳＴＩＮＧ ＣＯＲＥ ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＷＩＴＨ ＰＲＩＮＴＥＤ ＴＵＢＥＳ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＣＡＳＴ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／３７７，６７３号、
代理人整理番号０３７２１６．０００４１／２８５０６４であり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＡＳＴＩＮＧ ＣＯＲＥ ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＣＡＳＴ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ ＷＩＴＨ ＮＯＮ−ＬＩＮＥＡＲ ＨＯＬＥＳ」と題する米国特許出願第１５／３７７，７８７号、
代理人整理番号０３７２１６．０００５５／２８５０６４Ａであり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＡＳＴＩＮＧ ＣＯＲＥ ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＣＡＳＴ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ ＷＩＴＨ
ＣＯＯＬＩＮＧ ＨＯＬＥＳ ＩＮ ＩＮＡＣＣＥＳＳＩＢＬＥ ＬＯＣＡＴＩＯＮＳ」と題する米国特許出願第１５／３７７，７８３号、ならびに
代理人整理番号０３７２１６．０００５３／２８５０６４Ｂであり、２０１６年１２月１３日に出願された「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＡＳＴＩＮＧ ＣＯＲＥ ＳＨＥＬＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＡＫＩＮＧ ＣＡＳＴ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ ＨＡＶＩＮＧ ＴＨＩＮ ＲＯＯＴ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ」と題する米国特許出願第１５／３７７７６６号。

これらの出願のそれぞれの開示は、本明細書に開示するコア−シェル鋳型と組み合わせて使用することができるコア−シェル鋳型の追加の態様および製造方法を開示する範囲で、その全体が本明細書に組み込まれる。

この明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、好ましい実施形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意の装置またはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を有しており、あるいは特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない同等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲に包含されることが意図される。記載した様々な実施形態からの態様、ならびにこのような各態様の他の公知の均等物は、本出願の原理に従ってさらなる実施形態および技術を構築するように、当業者によって混合し適合することができる。
［実施態様１］
セラミック鋳型を製造するための方法であって、
（ａ）ワークピースの硬化部分を液体セラミックフォトポリマーと接触させるステップと、
（ｂ）前記液体セラミックフォトポリマーに接触する窓を通して、前記硬化部分に隣接する前記液体セラミックフォトポリマーの一部を照射するステップと、
（ｃ）前記未硬化の液体セラミックフォトポリマーから前記ワークピースを除去するステップと、
（ｄ）セラミック鋳型が形成されるまでステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返すステップと、を含み、前記セラミック鋳型は、鋳造物品を形成するための第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）と、支持部材を受け入れるための第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）と
を含む、方法。
［実施態様２］
液体金属を前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）に注ぎ込み、前記鋳造物品を形成するために前記液体金属を凝固させるステップをさらに含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様３］
前記支持部材は少なくとも１つの球体（９０６、１００５、１３０８、１４０８、１５０８）である、実施態様１に記載の方法。
［実施態様４］
前記支持部材は、少なくとも１つの金属シート（１１０６、１２０５、１３０６、１４０６、１５０６）である、実施態様１に記載の方法。
［実施態様５］
前記支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、前記セラミック鋳型の様々な部分で剛性を提供するように設計される、実施態様１に記載の方法。
［実施態様６］
前記支持部材は、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様７］
前記支持部材は、前記セラミック鋳型に支持を提供するために前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）内に収容された複数のアルミナ泡である、実施態様１に記載の方法。
［実施態様８］
前記セラミック鋳型は、前記セラミック鋳型の外側部分に少なくとも１つの支持部材を有するように構成され、前記外側部分の前記少なくとも１つの支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、実施態様１に記載の方法。
［実施態様９］
鋳造部品を作製する方法であって、
印刷されたセラミック鋳型を形成するステップを含み、前記セラミック鋳型は、
第１および第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）を含み、前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、前記鋳造部品を形成するためのものであり、
前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、支持部材を受け入れるためのものである、方法。
［実施態様１０］
液体金属を前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）に注ぎ込み、前記鋳造部品を形成するために前記液体金属を凝固させるステップをさらに含む、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１１］
前記支持部材は少なくとも１つの球体（９０６、１００５、１３０８、１４０８、１５０８）である、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１２］
前記支持部材は、少なくとも１つの金属シート（１１０６、１２０５、１３０６、１４０６、１５０６）である、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１３］
前記支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、前記セラミック鋳型の様々な部分で剛性を提供するように設計される、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１４］
前記支持部材は、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１５］
前記支持部材は、前記セラミック鋳型に支持を提供するために前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）内に収容された複数のアルミナ泡である、実施態様９に記載の方法。［実施態様１６］
前記セラミック鋳型は、前記セラミック鋳型の外側部分に少なくとも１つの支持部材を有するように構成され、前記外側部分の前記少なくとも１つの支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、実施態様９に記載の方法。
［実施態様１７］
鋳造部品を作製するための装置であって、
セラミック鋳造鋳型を含み、前記セラミック鋳造鋳型は、
第１および第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）を含み、前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、前記鋳造部品を形成するためのものであり、
前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、支持部材を受け入れるためのものである、装置。
［実施態様１８］
前記支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、前記セラミック鋳型の様々な部分で剛性を提供するように設計される、実施態様１７に記載の装置。
［実施態様１９］
前記支持部材は、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、実施態様１７に記載の装置。
［実施態様２０］
前記セラミック鋳型は、前記セラミック鋳型の外側部分に少なくとも１つの支持部材を有するように構成され、前記外側部分の前記少なくとも１つの支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、実施態様１７に記載の装置。

２００ セラミックコア
２０１ 空隙、空間
２０２ 内部セラミックコア
２０４ セラミックシェル
２０５ ピン
２０６ セラミックシェル
２０７ 空隙、空間
２０８ 溶融金属、超合金金属、鋳造タービンブレード
２１１ ワックス（ブレード）
２１２ ワックスツリー構造、ワックス通路
２１３ セラミックフィルタ
２１４ 漏斗形状部分
３００ コア−シェル鋳型
３０１ コア部分
３０２ シェル部分
３０３ タイ構造
７００ コア
７０１ シェル
７０２ フィラメント
７０３ キャビティ
８０４ 金属
９００ コア
９０１ シェル
９０２ フィラメント９０３ キャビティ
９０５ 開口部
９０６ 球体
１００１ コア部
１００２ コア−シェル（部分）
１００３ タイ構造
１００５ 球体
１１００ コア
１１０１ シェル
１１０２ フィラメント
１１０３ キャビティ
１１０５ 開口部
１１０６ 金属シート
１２０１ コア部分
１２０２ コア−シェル（部分）
１２０３ タイ構造
１２０５ 金属シート
１３０５ 開口部
１３０６ 金属シート
１３０８ 球体
１３１０ 金属クリップ
１４０５ 開口部
１４０６ 金属シート
１４０８ 球体
１４１０ 金属バンド
１５０５ 開口部
１５０６ 金属シート
１５０８ 球体
１５１０ （セラミック）収容ブロック
１５１１ 補強リブ
１５１２ 冷却通路

Claims (15)

1. セラミック鋳型を製造するための方法であって、
   （ａ）ワークピースの硬化部分を液体セラミックフォトポリマーと接触させるステップと、
   （ｂ）前記液体セラミックフォトポリマーに接触する窓を通して、前記硬化部分に隣接する前記液体セラミックフォトポリマーの一部を照射するステップと、
   （ｃ）前記未硬化の液体セラミックフォトポリマーから前記ワークピースを除去するステップと、
   （ｄ）セラミック鋳型が形成されるまでステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返すステップと、を含み、前記セラミック鋳型は、鋳造物品を形成するための第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）と、支持部材を受け入れるための第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）と
   を含む、方法。
2. 液体金属を前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）に注ぎ込み、前記鋳造物品を形成するために前記液体金属を凝固させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記支持部材は少なくとも１つの球体（９０６、１００５、１３０８、１４０８、１５０８）である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記支持部材は、少なくとも１つの金属シート（１１０６、１２０５、１３０６、１４０６、１５０６）である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、前記セラミック鋳型の様々な部分で剛性を提供するように設計される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記支持部材は、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記支持部材は、前記セラミック鋳型に支持を提供するために前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）内に収容された複数のアルミナ泡である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記セラミック鋳型は、前記セラミック鋳型の外側部分に少なくとも１つの支持部材を有するように構成され、前記外側部分の前記少なくとも１つの支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 鋳造部品を作製する方法であって、
   印刷されたセラミック鋳型を形成するステップを含み、前記セラミック鋳型は、
   第１および第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）を含み、前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、前記鋳造部品を形成するためのものであり、
   前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、支持部材を受け入れるためのものである、方法。
10. 液体金属を前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）に注ぎ込み、前記鋳造部品を形成するために前記液体金属を凝固させるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記支持部材は、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記支持部材は、前記セラミック鋳型に支持を提供するために前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）内に収容された複数のアルミナ泡である、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 鋳造部品を作製するための装置であって、
    セラミック鋳造鋳型を含み、前記セラミック鋳造鋳型は、
    第１および第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）を含み、前記第１の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、前記鋳造部品を形成するためのものであり、
    前記第２の開口部（９０５、１１０５、１３０５、１４０５、１５０５）は、支持部材を受け入れるためのものである、装置。
14. 前記支持部材は、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、請求項１３に記載の装置。
15. 前記セラミック鋳型は、前記セラミック鋳型の外側部分に少なくとも１つの支持部材を有するように構成され、前記外側部分の前記少なくとも１つの支持部材は、セラミック高融点金属で作られ、鋳造に使用される金属の溶融温度よりも高い溶融温度を有する、請求項１３または１４に記載の装置。

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