JP6748659B2 - 反応性付加製造 - Google Patents
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Description
本発明で説明される方法によって広範囲の生成物質を製造することができる。本発明は金属、金属間化合物、セラミックス、複合材料、およびポリマーを含めた材料を製造するために用いることができる。プロセスの多能性を例証するために適当な反応の例を以下に示すが、本発明はこれらの例によって限定されるべきではない。化学量論係数(示していない場合は1)は各々の化学種のモル数を表している。変数のxおよびyは、反応温度および/または生成物の組成を調整するために変化させることができる希釈係数を表すために用いられる。示される化学量論係数についての固相反応に対して、出発温度を298Kとしたときの、計算される断熱燃焼温度Tadが示されている。
実施例1- TiB 2 -TiC-85Al:
重量で76.8%のアルミニウム、16.8%のチタン、および6.5%の炭化ホウ素の粉末を含む発熱反応性の混合物を作製して、容量で85%のアルミニウム、10.75%の二ホウ化チタン、および4.25%の炭化チタンを含むアルミニウムのマトリックスとセラミックスの補強相を有する生成物を製造した。混合物は933ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、4000gの総重量を有する混合物を用意した。モーター付きのタンブラーを用いて粉末を混合した。次いで、混合粉末を、EOS of North America, Inc.(米国ミシガン州、ノバイ)から入手できるEOS M290ダイレクトメタルレーザー焼結(DMLS)機械装置のディスペンサートレーの中に置いた。
重量で75.19%アルミニウム/4.5%マグネシウム合金の粉末、18.23%チタン/6%アルミニウム/4%バナジウムの粉末、および6.58%の炭化ホウ素の粉末を含む発熱反応性の混合物を作製して、容量で85%となるアルミニウム/4.5%マグネシウムのマトリックスと容量で15%となるチタンと二ホウ化バナジウムおよび炭化物を含むセラミックスの補強相を有する生成物を製造した。混合物は933ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、4000gの総重量を有する混合物を用意した。モーター付きのタンブラーを用いて粉末を混合した。次いで、混合粉末をEOS M290ダイレクトメタルレーザー焼結(DMLS)機械装置のディスペンサートレーの中に置いた。
重量で55.5%のニッケルと44.5%のチタンを含む発熱反応性の混合物を作製して、金属間化合物のニッケル・チタン形状記憶合金から成る生成物を製造した。混合物は1438ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、2500gの総重量を有する混合物を用意した。モーター付きのタンブラーを用いて粉末を混合した。次いで、混合粉末をEOS M290ダイレクトメタルレーザー焼結(DMLS)機械装置のディスペンサートレーの中に置いた。
重量で55.12%のチタン、13.83%の炭素、および31.06%のアルミニウムを含む発熱反応性の混合物を作製して、容量で45%となるアルミニウムのマトリックスと容量で55%となる炭化チタンの粒子を有する生成物を製造した。混合物は2368ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、200gの総重量を有する混合物を用意した。粉末をナルゲン型のボトルの中で手を使って振り動かし、そしてガラスビーカーの中に注ぎ、続いて、そこに80gのプロピレングリコールを加えた。ステンレス鋼の攪拌用具を用いて手を使って攪拌することによって、粉末を液体のプロピレングリコールと混合した。次いで、混合粉末とプロピレングリコールのスラリーを、材料を収容した袋に圧力をかけることによって材料を押し出すのに適したノズル付きの可撓性のポリマーの袋の中に配置した。
重量で70.0%のケイ素と30.0%の炭素を含む発熱反応性の混合物を作製して、炭化ケイ素から成る生成物を製造した。混合物は1852ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、10gの総重量を有する混合物を用意した。粉末を振り動かすことによって混合し、次いで、モーターと乳棒を用いて手作業で微粉砕した。
重量で75.1%のタングステン、4.9%の炭素、および20.0%のコバルトを含む発熱反応性の混合物を作製して、重量で80%の炭化タングステンと20%のコバルトのマトリックスから成る生成物を製造した。混合物は876ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、10gの総重量を有する混合物を用意した。粉末を振り動かすことによって混合し、次いで、モーターと乳棒を用いて手作業で微粉砕した。
重量で50.0%のガラス粉末(およそ74.5%のシリカ、13.5%のソーダ、10.5%の石灰、1.5%のアルミナ)、36.1%のチタン、および13.9%の炭化ホウ素を含む発熱反応性の混合物を作製して、重量で50%パーセントのガラスのマトリックス中の二ホウ化チタンと炭化チタンで構成される生成物を製造した。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、5gの総重量を有する混合物を用意した。粉末を振り動かすことによって混合し、次いで、モーターと乳棒を用いて手作業で微粉砕した。
重量で78.3%のホウ素と21.7%の炭素を含む発熱反応性の混合物を作製して、炭化ホウ素から成る生成物を製造した。混合物は957ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、10gの総重量を有する混合物を用意した。粉末を振り動かすことによって混合し、次いで、モーターと乳棒を用いて手作業で微粉砕した。
重量で61.3%のホウ素、25.1%の炭素、11.1%のケイ素、および2.5%のチタンを含む発熱反応性の混合物を作製して、炭化ホウ素、炭化ケイ素、および二ホウ化チタンから成る3元共晶セラミックス生成物を製造した。混合物は1408ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、10gの総重量を有する混合物を用意した。粉末を振り動かすことによって混合し、次いで、モーターと乳棒を用いて手作業で微粉砕した。
重量で40.0%のチタン、10.0%の炭素、および50.0%の炭化チタンの希釈剤を含む発熱反応性の混合物を作製して、炭化チタンから成る生成物を製造した。希釈剤の炭化チタンは、設計される物品を構成することを意図する領域の外側での反応の伝播が防がれるように、反応温度を下げるために添加された。混合物は2076ケルビンの計算上の断熱反応温度を有する。上記のパーセントに従う成分粉末を秤量することによって、10gの総重量を有する混合物を用意した。粉末を振り動かすことによって混合し、次いで、モーターと乳棒を用いて手作業で微粉砕した。
重量で100%のチタンを含む粉末を作製して、これを90%のアルゴンガスと10%の窒素ガスから成る雰囲気中で1気圧の圧力において窒素ガスと発熱反応させ、それにより窒化チタンとチタン金属から成る生成物を製造した。
[発明の態様]
[1]
物品を製造するための方法であって、以下の工程:
第1の材料を用意すること;
第2の材料を用意すること、前記第2の材料は前記第1の材料と反応して反応生成物を形成することができる;
少なくとも前記第1の材料から第1の層を形成すること;
前記第1の層の少なくとも一部を前記第2の材料の存在下でエネルギーにさらすこと、前記エネルギーは前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させて前記物品の一部分を形成するのに十分なものであり、前記物品の前記一部分は前記反応生成物を含む;
前記第1の層の上に少なくとも前記第1の材料の第2の層を形成すること;および
前記第2の層の少なくとも一部を前記第2の材料の存在下でエネルギーにさらすこと、前記エネルギーは前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させて前記物品の追加の部分を形成するのに十分なものである;
を含む、前記方法。
[2]
前記第1の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第1の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な指向性のエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第2の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な指向性のエネルギーにさらすことを含む、[1]の方法。
[3]
前記第1の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第1の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な局所的なエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第2の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な局所的なエネルギーにさらすことを含む、[1]の方法。
[4]
前記第1の材料および前記第2の材料を混合して混合材料を形成することをさらに含み、前記混合材料は前記第1の材料および前記第2の材料の実質的に均質な混合物を含み、そして前記第1の層および前記第2の層を形成することは、前記混合材料から前記第1の層および前記第2の層を形成することを含む、[1]〜[3]のいずれか一の方法。
[5]
前記形成することは、前記混合材料を圧縮して前記第1の層および前記第2の層を形成することを含む、[1]〜[4]のいずれか一の方法。
[6]
前記第1の材料および前記第2の材料は粉末を含み、そして前記混合材料は粉末を含む、[1]〜[5]のいずれか一の方法。
[7]
前記混合材料を第3の材料と合体させて混合ペーストを形成することをさらに含み、前記混合ペーストは前記第1の材料、前記第2の材料、および前記第3の材料の実質的に均質な混合物を含み、そして前記第1の層および前記第2の層を形成することは、前記混合ペーストを押し出して前記第1の層および前記第2の層を形成することを含む、[1]〜[6]のいずれか一の方法。
[8]
前記第3の材料は液体を含む、[1]〜[7]のいずれか一の方法。
[9]
前記第3の材料は結合剤を含む、[1]〜[7]のいずれか一の方法。
[10]
希釈物質の供給を用意することをさらに含み、前記希釈物質は前記第1の材料および前記第2の材料の間の反応を抑制する、[1]〜[9]のいずれか一の方法。
[11]
前記第1の層および前記第2の層を指向性のエネルギーにさらすことは、前記第1の層および前記第2の層にレーザービームを向けることを含む、[2]および[4]〜[10]のいずれか一の方法。
[12]
前記第1の層および前記第2の層にレーザービームを向けることは、前記第1の層および前記第2の層に赤外波長範囲の波長を有するレーザービームを向けることを含む、[11]の方法。
[13]
前記第1の層および前記第2の層を指向性のエネルギーにさらすことは、前記第1の層および前記第2の層に電子ビームを向けることを含む、[2]および[4]〜[10]のいずれか一の方法。
[14]
前記第1の層および前記第2の層を指向性のエネルギーにさらすことは、前記第1の層および前記第2の層を電気プラズマアークにさらすことを含む、[2]および[4]〜[10]のいずれか一の方法。
[15]
前記混合する工程、形成する工程、およびさらす工程は不活性雰囲気の中で行われる、[4]〜[14]のいずれか一の方法。
[16]
前記第2の材料はプロセスガスを含み、前記さらす工程は前記プロセスガスを含む雰囲気の中で行われる、[1]〜[15]のいずれか一の方法。
[17]
前記プロセスガスは窒素ガスを含む、[16]の方法。
[18]
前記物品を形成後にエネルギーにさらして前記物品中に残っている未反応の物質を反応させることをさらに含む、[1]〜[17]のいずれか一の方法。
[19]
前記物品を形成後にエネルギーにさらすことは、前記物品を炉内で加熱して前記物品中に残っている未反応の物質を反応させることを含む、[18]の方法。
[20]
物品を製造するための付加製造方法であって、以下の工程:
a)第1の粉末材料と第2の粉末材料を含む混合粉末を用意すること、前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料はエネルギーを加えると互いに反応して反応生成物を形成することができる;
b)前記混合粉末から第1の層を形成すること;
c)前記第1の層の少なくとも一部を前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料の間で反応を開始させるのに十分なエネルギーにさらして前記反応生成物を形成すること、前記第1の層における前記反応生成物は前記物品の少なくとも一部分を形成する;
d)前記第1の層の上に追加の量の前記混合粉末を供給して第2の層を形成すること;および
e)前記第2の層の少なくとも一部を前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料の間で前記反応を開始させるのに十分なエネルギーにさらして前記反応生成物を形成すること、前記第2の圧縮された層における前記反応生成物もまた前記物品の一部分を形成する;
を含む、前記方法。
[21]
前記物品が完全に形成されるまで工程d)およびe)を繰り返すことをさらに含む、[20]の方法。
[22]
前記第1の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第1の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な指向性のエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第2の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な指向性のエネルギーにさらすことを含む、[20]または[21]の方法。
[23]
前記第1の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第1の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な局所的なエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の少なくとも一部をエネルギーにさらすことは、前記第2の層の少なくとも一部を前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な局所的なエネルギーにさらすことを含む、[20]または[21]の方法。
[24]
前記混合粉末を圧縮して第1の圧縮層を形成することをさらに含む、[20]〜[23]のいずれか一の方法。
[25]
前記物品を形成後にエネルギーにさらして前記物品中に残っている未反応の物質を反応させることをさらに含む、[21]〜[24]のいずれか一の方法。
[26]
物品を製造する方法であって、以下の工程:
第1の材料を粉末の形態で用意すること;
第2の材料を粉末の形態で用意すること、前記第2の材料は前記第1の材料と反応して反応生成物を形成することができる;
前記第1の材料および前記第2の材料を第3の材料とともに合体させて混合ペーストを形成すること、前記混合ペーストは前記第1の材料、前記第2の材料および前記第3の材料の実質的に均質な混合物を含む;
前記混合ペーストを押し出して未処理の物品を形成すること;および
前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な温度まで前記未処理の物品を加熱して前記物品を形成すること、前記物品は前記反応生成物を含む;
を含む、前記方法。
[27]
前記押し出した混合ペーストから未処理の物品を形成することは、互いに隣接する前記押し出した混合ペーストの個々の層を堆積させることによって層状の構造物を形成することを含む、[26]の方法。
[28]
前記第3の材料は水を含み、そして前記合体させることは、前記第1の材料および前記第2の材料を前記水と合体させて前記混合ペーストを形成することを含む、[26]または[27]の方法。
[29]
前記第3の材料は結合剤を含み、そして前記合体させることは、前記第1の材料および前記第2の材料を前記結合剤と合体させて前記混合ペーストを形成することを含む、[26]〜[28]のいずれか一の方法。
[30]
物品を製造するための付加製造方法であって、以下の工程:
混合ペーストを用意すること、前記混合ペーストは第1の粉末材料、第2の粉末材料および第3の材料の実質的に均質な混合物を含み、少なくとも前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料はエネルギーを加えると互いに反応して反応生成物を形成することができる;
前記混合ペーストを押し出すこと;
前記混合ペーストの個々の層を作り上げることによって、前記押し出した混合ペーストから未処理の物品を形成すること;および
前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させるのに十分な温度まで前記未処理の物品を加熱して前記物品を形成すること、前記物品は前記反応生成物を含む;
を含む、前記方法。
[31]
物品を製造するための付加製造方法であって、以下の工程:
混合ペーストを用意すること、前記混合ペーストは第1の粉末材料、第2の粉末材料および第3の材料の実質的に均質な混合物を含み、少なくとも前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料はエネルギーを加えると互いに反応して反応生成物を形成することができる;
前記混合ペーストを押し出して前記物品の少なくとも一部を形成すること;および
前記押出しの間に前記混合ペーストをエネルギーにさらすこと、前記エネルギーは前記混合ペーストにおいて反応を開始させて前記反応生成物を形成するのに十分なものである;
を含む、前記方法。
[32]
予め存在する物品に材料を付加する方法であって、以下の工程:
第1の材料を用意すること;
第2の材料を用意すること、前記第2の材料は前記第1の材料と反応して反応生成物を形成することができる;
前記予め存在する物品の少なくとも一部分の上に少なくとも前記第1の材料から層を形成すること;および
前記層の少なくとも一部を前記第2の材料の存在下でエネルギーにさらすこと、前記エネルギーは前記第1の材料および前記第2の材料の間で反応を開始させて前記反応生成物を形成するのに十分なものであり、前記反応生成物は前記予め存在する物品の少なくとも一部分の上の追加の層を含む;
を含む、前記方法。
Claims (31)
- 物品を製造するための方法であって、以下の工程:
第1の材料を粉末の形態で用意すること;
第2の材料を粉末の形態で用意すること、前記第2の材料は前記第1の材料と化学的に反応して反応生成物を形成することができる;
希釈物質を用意すること、前記希釈物質は前記第1の材料と前記第2の材料の間の化学反応の伝播の度合いおよび/または速度を制御する;
前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質から第1の層を形成すること;
前記第1の層の一部を、前記第1の材料と前記第2の材料の間で前記化学反応を開始させて前記物品の一部分を形成するのに十分なエネルギーにさらすこと、前記物品の前記一部分は前記反応生成物を含む;
前記第1の層の上に前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質の第2の層を形成すること;および
前記第2の層の一部を前記エネルギーにさらして、前記物品の追加の部分を形成すること
を含む、前記方法。 - 前記第1の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第1の層の前記一部を指向性のエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第2の層の前記一部を前記指向性のエネルギーにさらすことを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第1の層の前記一部を局所的なエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第2の層の前記一部を前記局所的なエネルギーにさらすことを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質を混合して混合材料を形成することをさらに含み、前記混合材料は前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質の実質的に均質な混合物を含み、そして前記第1の層および前記第2の層を形成することは、前記混合材料から前記第1の層および前記第2の層を形成することを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合材料から前記第1の層および前記第2の層を形成することは、前記混合材料を圧縮して前記第1の層および前記第2の層を形成することを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記混合材料を第3の材料と合体させて混合ペーストを形成することをさらに含み、前記混合ペーストは前記第1の材料、前記第2の材料、前記希釈物質および前記第3の材料の実質的に均質な混合物を含み、そして、前記混合材料から前記第1の層および前記第2の層を形成することは、前記混合ペーストを押し出して前記第1の層および前記第2の層を形成することを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記第3の材料は液体を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記第3の材料は結合剤を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記第1の層および前記第2の層を指向性のエネルギーにさらすことは、前記第1の層および前記第2の層にレーザービームを向けることを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記第1の層および前記第2の層にレーザービームを向けることは、赤外波長範囲の波長を有する前記レーザービームを向けることを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記第1の層および前記第2の層を指向性のエネルギーにさらすことは、前記第1の層および前記第2の層に電子ビームを向けることを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記第1の層および前記第2の層を指向性のエネルギーにさらすことは、前記第1の層および前記第2の層を電気プラズマアークにさらすことを含む、請求項2に記載の方法。
- 形成する工程およびさらす工程は不活性雰囲気の中で行われる、請求項1に記載の方法。
- プロセスガスの供給物を用意すること、前記プロセスガスは前記第1の材料および前記第2の材料のうち少なくとも1つと化学的に反応することができる;をさらに含み、且つ、
前記形成する工程および前記さらす工程は、前記プロセスガスが前記第1の材料および前記第2の材料のうち少なくとも1つと化学的に反応するように、前記プロセスガスを含む雰囲気の中で行われる、請求項1に記載の方法。 - 前記プロセスガスは窒素ガスを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記物品を形成後にエネルギーにさらして前記物品中に残っている未反応の物質を反応させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記物品を形成後にエネルギーにさらすことは、前記物品を炉内で加熱して前記物品中に残っている未反応の物質を反応させることを含む、請求項16に記載の方法。
- 物品を製造するための付加製造方法であって、以下の工程:
a)第1の粉末材料、第2の粉末材料および希釈物質を含む混合粉末を用意すること、前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料はエネルギーを加えると互いに化学的に反応して反応生成物を形成することができ、前記希釈物質は化学反応の伝播の度合いおよび/または速度を制御する;
b)前記混合粉末から第1の層を形成すること;
c)前記第1の層の一部を前記第1の粉末材料と前記第2の粉末材料の間で前記化学反応を開始させるのに十分なエネルギーにさらして前記反応生成物を形成すること、前記第1の層における前記反応生成物は前記物品の第1の部分を形成する;
d)前記第1の層の上に追加の量の前記混合粉末を供給して第2の層を形成すること;および
e)前記第2の層の一部を前記エネルギーにさらして前記反応生成物を形成すること、前記第2の層における前記反応生成物は前記物品の第2の部分を形成する
を含む、前記方法。 - 前記物品が完全に形成されるまで工程d)およびe)を繰り返すことをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記第1の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第1の層の前記一部を指向性のエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第2の層の前記一部を前記指向性のエネルギーにさらすことを含む、請求項18または19に記載の方法。
- 前記第1の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第1の層の前記一部を局所的なエネルギーにさらすことを含み、そして前記第2の層の前記一部を前記エネルギーにさらすことは、前記第2の層の前記一部を前記局所的なエネルギーにさらすことを含む、請求項18または19に記載の方法。
- 前記混合粉末を圧縮して第1の圧縮層を形成することをさらに含む、請求項18〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記物品を形成後にエネルギーにさらして前記物品中に残っている未反応の物質を反応させることをさらに含む、請求項19〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 物品を製造する方法であって、以下の工程:
第1の材料を粉末の形態で用意すること;
第2の材料を粉末の形態で用意すること、前記第2の材料は前記第1の材料と化学的に反応して反応生成物を形成することができる;
希釈物質を用意すること、前記希釈物質は前記第1の材料と前記第2の材料の間の化学反応の伝播の度合いおよび/または速度を制御する;
前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質を第3の材料とともに合体させて混合ペーストを形成すること、前記混合ペーストは前記第1の材料、前記第2の材料、前記希釈物質および前記第3の材料の実質的に均質な混合物を含む;
前記混合ペーストを押し出して未処理の物品を形成すること;および
前記第1の材料と前記第2の材料の間で前記化学反応を開始させるのに十分な温度まで前記未処理の物品を加熱して前記物品を形成すること、前記物品は前記反応生成物を含む
を含む、前記方法。 - 前記押し出した混合ペーストから未処理の物品を形成することは、互いに隣接する前記押し出した混合ペーストの個々の層を堆積させることによって層状の構造物を形成することを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記第3の材料は水を含み、そして前記合体させることは、前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質を前記水と合体させて前記混合ペーストを形成することを含む、請求項24または25に記載の方法。
- 前記第3の材料は結合剤を含み、そして前記合体させることは、前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質を前記結合剤と合体させて前記混合ペーストを形成することを含む、請求項24〜26のいずれか一項に記載の方法。
- 物品を製造するための付加製造方法であって、以下の工程:
混合ペーストを用意すること、前記混合ペーストは第1の粉末材料、第2の粉末材料、希釈物質および第3の材料の実質的に均質な混合物を含み、少なくとも前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料はエネルギーを加えると互いに化学的に反応して反応生成物を形成することができ、前記希釈物質は前記第1の粉末材料と前記第2の粉末材料の間の化学反応の伝播の度合いおよび/または速度を制御する;
前記混合ペーストを押し出すこと;
前記混合ペーストの個々の層を作り上げることによって、前記押し出した混合ペーストから未処理の物品を形成すること;および
前記第1の粉末材料と前記第2の粉末材料の間で前記化学反応を開始させるのに十分な温度まで前記未処理の物品を加熱して前記物品を形成すること、前記物品は前記反応生成物を含む
を含む、前記方法。 - 物品を製造するための付加製造方法であって、以下の工程:
混合ペーストを用意すること、前記混合ペーストは第1の粉末材料、第2の粉末材料、希釈物質および第3の材料の実質的に均質な混合物を含み、少なくとも前記第1の粉末材料および前記第2の粉末材料はエネルギーを加えると互いに化学的に反応して反応生成物を形成することができ、前記希釈物質は前記第1の粉末材料と前記第2の粉末材料の間の化学反応の伝播の度合いおよび/または速度を制御する;
前記混合ペーストを押し出して前記物品の少なくとも一部を形成すること;および
前記押出しの間に前記混合ペーストをエネルギーにさらすこと、前記エネルギーは前記混合ペーストにおいて前記化学反応を開始させて前記反応生成物を形成するのに十分なものである;
を含む、前記方法。 - 予め存在する物品に材料を付加する方法であって、以下の工程:
第1の材料を粉末の形態で用意すること;
第2の材料を粉末の形態で用意すること、前記第2の材料は前記第1の材料と化学的に反応して反応生成物を形成することができる;
希釈物質を用意すること、前記希釈物質は前記第1の材料と前記第2の材料の間の化学反応の伝播の度合いおよび/または速度を制御する;
前記予め存在する物品の一部分の上に前記第1の材料、前記第2の材料および前記希釈物質から層を形成すること;および
前記層の一部を前記第1の材料と前記第2の材料の間で前記化学反応を開始させて前記反応生成物を形成するのに十分なエネルギーにさらすこと、前記反応生成物は前記予め存在する物品上の追加の層を含む
を含む、前記方法。 - 物品を製造するための方法であって、以下の工程:
(a)第1の材料を用意すること;
(b)プロセスガスの供給物を用意すること、前記プロセスガスは前記第1の材料と化学的に反応して反応生成物を形成することができる;
(c)希釈物質を用意すること、前記希釈物質は前記第1の材料と前記プロセスガスの間の化学反応の伝播の度合いおよび/または速度を制御する;
(d)前記第1の材料および前記希釈物質から第1の層を形成すること;
(e)前記第1の層の一部を前記プロセスガスの存在下でエネルギーにさらすこと、前記エネルギーは前記第1の材料と前記プロセスガスの間で前記化学反応を開始させて前記物品の第1の部分を形成するのに十分なものであり、前記物品の前記第1の部分は前記反応生成物からなる;
(f)前記第1の層の上に前記第1の材料の第2の層を形成すること;および
(g)前記第2の層の一部を前記プロセスガスの存在下で前記エネルギーにさらして前記物品の追加の部分を形成すること、前記物品の前記追加の部分は前記反応生成物からなり、そして
(h)前記反応生成物からなる前記物品が完全に形成されるまで工程(f)および(g)を繰り返すこと、
からなる、前記方法。
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