JP5886206B2 - 溶融金属をろ過するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
[形態1]
溶融金属用セラミックフィルターを製造する方法であって、
溶融金属から混入物質を捕獲するように構成される幾何学的形状を有する複数の三次元相互接続流路を有するフィルターメッシュの仕様を決定する工程と、
重合可能なセラミック充填樹脂を使用して、前記フィルターメッシュを自由形状製作する工程と、
前記フィルターメッシュを焼結する工程と
を備えた方法。
[形態2]
形態1に記載の方法であって、
前記フィルターメッシュ中の最小厚みを決定する工程をさらに備え、
前記最小厚みは、前記溶融金属をろ過することに関連する圧力に耐えるように設計される
方法。
[形態3]
形態1に記載の方法であって、
前記溶融金属の流速を制御するように前記複数の相互接続流路の仕様を決定する工程をさらに備える、方法。
[形態4]
形態1に記載の方法であって、
前記複数の相互接続流路の周囲に配置される一体的なシェルの仕様を決定する工程をさらに備える、方法。
[形態5]
形態4に記載の方法であって、
前記溶融金属を受け入れる働きをする第1の開口と、前記溶融金属を排出する働きをする第2の開口とを有するように前記シェルの仕様を決定する工程をさらに備える、方法。
[形態6]
形態1に記載の方法であって、
前記重合可能なセラミック充填樹脂は、アルミナを含有する、方法。
[形態7]
溶融金属をろ過する方法であって、
前記溶融金属のろ過に関連する負荷および温度に耐え、前記溶融金属から混入物質を捕獲する働きをする幾何学的形状を有するフィルターメッシュの仕様を決定する工程と、
光重合可能なセラミック充填樹脂を使用して、前記決定されたフィルターメッシュを製作するためにステレオリソグラフィー装置を操作する工程と、
前記フィルターメッシュを焼結する工程と、
前記フィルターメッシュを通して前記溶融金属を注ぐ工程と
を備える方法。
[形態8]
形態7に記載の方法であって、
前記フィルターメッシュは、複数の相互接続流路を有する、方法。
[形態9]
形態8に記載の方法であって、
前記複数の相互接続流路は、固体マトリクス中の複数の交差する穴によって仕様が決定される、方法。
[形態10]
形態8に記載の方法であって、
前記複数の相互接続流路は、自身の長さに従って異なるサイズを有する流路を有する、方法。
[形態11]
形態7に記載の方法であって、
前記フィルターメッシュは、複数のセラミックリガメントおよび複数の孔によって仕様が決定される、方法。
[形態12]
形態11に記載の方法であって、
最小リガメント厚みを決定する工程をさらに備える、方法。
[形態13]
形態12に記載の方法であって、
前記最小リガメント厚みは、前記溶融金属をろ過することに関連する圧力に耐えるように設計される、方法。
[形態14]
形態11に記載の方法であって、
異方性収縮を制御する工程をさらに備える、方法。
[形態15]
溶融金属から金属性物体を鋳造するためのシステムであって、
少なくとも1つのるつぼおよび鋳型と、
前記溶融金属を受け入れ、前記金属性物体を形成する前記モールド中の1つまたは複数のキャビティに前記溶融金属が入るより前に、前記溶融金属から不純物を捕獲する働きをするセラミックフィルターと
を備え、
前記セラミックフィルターは、前記溶融金属から混入物質を除去する働きをする、電子的に仕様が決定されたセラミックフィルターメッシュを有する
システム。
[形態16]
形態15に記載の方法であって、
光重合可能なセラミック充填樹脂を使用して、前記電子的に仕様が決定されたセラミックフィルターメッシュを製作する働きをするステレオリソグラフィーシステムをさらに備える、方法。
[形態17]
形態16に記載のシステムであって、
前記電子的に仕様が決定されたセラミックフィルターメッシュの電子的決定に基づいて前記セラミックフィルターを形成するように前記ステレオリソグラフィーシステムを管理するためのプログラム命令を実行するように構成されるコントローラをさらに備える、システム。
[形態18]
形態15に記載のシステムであって、
前記電子的に仕様が決定されたセラミックフィルターメッシュは、前記溶融金属をろ過することに関連する圧力に耐えるように構成される、システム。
[形態19]
形態15に記載のシステムであって、
前記電子的に仕様が決定されたセラミックフィルターメッシュの周囲に配置される一体的なシェルをさらに備える、システム。
[形態20]
形態19に記載のシステムであって、
前記シェルは、前記溶融金属を受け入れる働きをする第1の開口と、前記溶融金属を排出する働きをする第2の開口とを有する、システム。
14…セラミックフィルター
16…溶融金属
18…鋳型
20…キャビティ
22…ステレオリソグラフィーシステム
24…電子的モデル
26…層
34…セラミック充填樹脂
36…樹脂収容容器
38…変更部材
40…レーザー源
42…走査デバイス
44…レーザービーム
46…コントローラ
48…表面
50…フィルターメッシュ
52…シェル
54,56…開口
58…孔
60…セラミックリガメント
64…相互接続開口
66…構造体
66…固体セラミック構造体
Claims (8)
- 溶融金属用セラミックフィルターを製造する方法であって、
溶融金属から混入物質を捕獲するように構成される幾何学的形状を有する複数の三次元相互接続流路を有するフィルターメッシュの形状を電子的に決定する工程を備え、
前記相互接続流路は、複数のセラミックリガメントによって形成される複数の孔の形態であり、
前記電子的に決定する工程は、設計され電子的に決定された前記相互接続流路の、大きさを含む幾何学的形状と、設計され電子的に決定された前記相互接続流路の曲がりと、を用いて、フィルターメッシュの態様を制御する工程を備え、
前記電子的に決定する工程は、前記フィルターメッシュによって作られるべき所定の溶融金属の速度に応じて、前記セラミックリガメントの厚みを電子的に決定する工程を備え、
前記方法は、さらに、
重合可能なセラミック充填樹脂を使用して、前記フィルターメッシュを自由形状製作する工程と、
前記フィルターメッシュを焼結する工程と
を備えた方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記セラミックリガメントの厚みを決定する工程は、前記フィルターメッシュ中の前記セラミックリガメントの最小厚みを決定する工程をさらに備え、
前記最小厚みは、前記溶融金属をろ過することに関連する圧力に耐えるように設計される
方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記溶融金属を受け入れる働きをする第1の開口と、前記溶融金属を排出するための第2の開口と、を有するように、前記複数の相互接続流路と一体的に形成されるシェルの前記形状を決定する工程をさらに備える、方法。 - フィルターメッシュを製造し、該製造されたフィルターメッシュを使用して溶融金属をろ過する方法であって、
前記溶融金属のろ過に関連する負荷および温度に耐え、前記溶融金属から混入物質を捕獲する働きをする幾何学的形状を有するフィルターメッシュの形状を電子的に決定する工程を備え、
前記フィルターメッシュは、ろ過中に前記溶融金属が流れる複数の相互接続流路を備え、
前記相互接続流路は、複数のセラミックリガメントによって形成される複数の孔の形態であり、
前記電子的に決定する工程は、前記孔および前記セラミックリガメントのうちの少なくとも一部の前記幾何学的形状のバリエーションを電子的に決定する工程を備え、
前記相互接続流路の大きさ、形状および数は、前記溶融金属が前記フィルターメッシュを通って流れる際に前記溶融金属中の混入物質を捕獲するように、設計され電子的に決定され、
前記方法は、さらに、
光重合可能なセラミック充填樹脂を使用して、前記決定されたフィルターメッシュを製作するためにステレオリソグラフィー装置を操作する工程と、
前記フィルターメッシュを焼結する工程と、
前記フィルターメッシュを通して前記溶融金属を注ぐ工程と
を備える方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記複数の相互接続流路は、固体マトリクス中の複数の交差する穴によって形状が決定される、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記複数の相互接続流路は、流路を有し、該流路は、該流路の長さに沿って変化するサイズを有する、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記セラミックリガメントの最小厚みを電子的に決定する工程をさらに備え、
前記最小厚みは、前記溶融金属をろ過することに関連する圧力に耐えるように設計される、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記フィルターメッシュの異方性収縮を制御する工程をさらに備える、方法。
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