JP7054388B2 - ３ｄガラス系物品の形成のための成形型スタック - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１６年４月５日出願の米国仮特許出願第６２／３１８２９３号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は信頼できるものであり、その全体が参照により本出願に援用される。

本開示は、３Ｄガラス系物品の形成のための成形型スタックに関する。

消費者向け電子機器製造業者は、デバイスの設計を進化させ続けること、及び市場からの継続的な関心を生成することを可能とする、差別化された設計要素として、３Ｄ又は非平面カバーガラス物品にますます注目している。この市場にサービスを提供するために、ガラス製造業者及び構成部品供給業者は、平坦なガラスプリフォームから３Ｄ形状を形成するための複数の競合するプロセスを開発している。これらの解決策としては：プリフォームの両側に成形型が接触する、プレス等の二重成形型プロセス；並びにプリフォームの肩側のみに成形型が接触する、真空成形及び加圧成形等の単一成形型プロセスが挙げられる。どのような解決策であるかにかかわらず、平坦なプリフォームを、高温及び圧力の印加によって成形型に適合させる。従ってこれらの物品に要求される厳しい顧客側の許容誤差を満たすことができるかどうかは、高温での熱サイクル後に成形型がその形状を維持するかどうかに左右される。

顧客は一般に、形状及び外観品質の両方に関して、３Ｄカバーガラス物品に極めて厳密な仕様を要求する。ガラス成形は高温（又は低ガラス粘度）では容易かつ迅速であるが、ガラスの外観品質は典型的には、温度が低いほど良好である。また成形型の寿命は、温度が低いほど長くなると予想される。これらの相反する需要のバランスを取った１つの成形アプローチは、非等温高温ガラス／低温成形型プロセスである（「低温成形型（ｃｏｌｄ ｍｏｌｄ）」はここでは、ガラス温度より低温であるものの環境温度よりは遥かに高温である成形型を指す）。この成形アプローチは、成形型スタック、即ち成形型及び成形型に連結されてスタックを形成する他の構造体における、短いサイクル時間及び通常は大きな温度勾配を必要とする。

成形型スタックにおける大きな温度勾配と、成形型スタック内の異なる複数の熱機械的特性とは、成形プロセス中に成形型の歪みを発生させる場合がある。成形型の歪みにより、成形に関して許容される形状の許容誤差が使い尽くされ、場合によっては消費される。最終的に得られるのは、デバイスに適合しない完成品ガラス物品となり得る。成形型の厚さを増大させて成形型の歪みを低減すると、成形型が過剰なサーマルマスを有することになり得、これは成形型の加熱及び冷却時間、従ってサイクル時間を増大させる。

成形型の歪みを低減するための１つのアプローチは、擬似等温成形プロセス、即ち大きな温度勾配の発生を防止するために成形型を極めてゆっくりと加熱する成形プロセスを用いて、物品を形成することによるものである。このアプローチの欠点は、長いサイクル時間、従って低い生産性である。成形型の歪みを低減するための別のアプローチは、グラファイト等の超高熱伝導率材料を成形型に用いて、温度勾配を低減することによるものである。

しかしながら、成形型材料の選択に影響を及ぼしこれを制限する、他の考慮すべき事項が存在することが多い。例えばグラファイト成形型は、高温の印加のために不活性環境を必要とする。

第１の態様では、３Ｄガラス系物品を形成するための成形型スタックはプレナムを含み、上記プレナムは、プレナム囲い壁と一体のプレナム基部を有する。一体の上記プレナム基部及び上記プレナム囲い壁は、プレナムチャンバを画定する。上記成形型スタックは更に、上記プレナムチャンバ内に配置された冷却構造体を含む。上記冷却構造体は、上記プレナム基部と一体の冷却構造体囲い壁を含み、これにより上記プレナム基部の一部分が冷却構造体基部を形成する。上記冷却構造体囲い壁は上記プレナムチャンバを、上記冷却構造体囲い壁内の冷却チャンバと、上記冷却構造体囲い壁内のプロセスチャンバとに分割する。上記冷却構造体は更に、上記冷却構造体囲い壁に設置された拡散器プレートを含む。上記拡散器プレートは、上記冷却チャンバを上記プロセスチャンバから隔離する。上記冷却構造体は更に、上記冷却構造体基部に形成された流入孔及び流出孔を含む。上記流入孔及び上記流出孔は、上記冷却チャンバと連通している。上記成形型スタックは更に、上記プレナム囲い壁の上面に着脱可能に取り付けられたフランジを有する、成形型を含む。

第２の態様では、第１の態様に記載の成形型スタックは更に、上記プレナムの下側に配置された断熱ブロックを含む。

第３の態様では、第１又は第２の態様に記載の成形型スタックは更に、上記冷却チャンバと連通した第１の流路及び上記プロセスチャンバと連通した第２の流路を有する、管状組立体を含む。

第４の態様では、第１～第３の態様のいずれに記載の成形型スタックにおいて、上記フランジが上記プレナム囲い壁の上記上面に取り付けられている場合、上記成形型の底面の一部分は、上記拡散器プレートの上面と対向関係にある。

第５の態様では、第４の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記成形型の上記底面の上記一部分と、上記拡散器プレートの上記上面との間の間隙は、０～２５マイクロメートルである。

第６の態様では、第５の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記拡散器プレートの上記上面は、上記プレナム囲い壁の上記上面と同一平面上にある。

第７の態様では、第１～第６の態様のいずれに記載の成形型スタックにおいて、上記成形型の底面は、上記成形型に予荷重が印加されるように輪郭形成される。

第８の態様では、第１～第７の態様のいずれに記載の成形型スタックにおいて、上記プレナム囲い壁及び上記フランジのそれぞれに設置用孔が形成され、上記プレナム囲い壁の上記設置用孔のパターンは、上記フランジの上記設置用孔のパターンと一致し、これにより、上記プレナム囲い壁の上記設置孔が上記フランジの上記設置用孔と整列できる。

第９の態様では、第８の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記設置用孔の上記パターンは、締結器具が上記設置用孔に受承されて組み立てられた場合に、上記フランジと上記プレナム囲い壁との間に封止境界面を提供するよう選択される。

第１０の態様では、第８の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記設置用孔は、上記フランジを上記プレナム囲い壁に着脱可能に取り付けるための締結器具を受承するよう適合される。

第１１の態様では、第１０の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記設置用孔の少なくとも一部分は、締結器具を上記フランジの上面から受承するよう適合される。

第１２の態様では、第１０の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記設置用孔は、締結器具を上記プレナムの底面から受承するよう適合され、上記プレナム囲い壁の上面は平坦である。

第１３の態様では、第８の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記成形型はニッケル合金製であり、上記フランジは、上記ニッケル合金より高い強度を有する合金製のストリップを有するボルトの少なくとも１つのストリップを用いて、上記プレナム囲い壁の上記上面に取り付けられる。

第１４の態様では、第１～第１３の態様のいずれに記載の成形型スタックは更に、上記冷却構造体基部に取り付けられたチューブを含む。上記チューブの、上記冷却チャンバに面した表面には、少なくとも２つの第１のオリフィスが形成され、上記チューブの、上記冷却構造体基部と接触する表面には、少なくとも１つの第２のオリフィスが形成される。上記少なくとも２つの第１のオリフィスは、上記冷却チャンバと連通しており、上記少なくとも１つの第２のオリフィスは、上記流出孔と連通している。

第１５の態様では、第１４の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記流入孔は上記冷却構造体基部の中央に位置し、上記少なくとも２つの第１のオリフィスは、上記冷却構造体基部の対向する縁部の付近に位置する。

第１６の態様では、第１５の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記少なくとも２つのオリフィスは、上記流入孔に関して対称である。

第１７の態様では、第１～第１６の態様のいずれに記載の成形型スタックにおいて、上記成形型は、少なくとも１つの真空孔を有し、上記少なくとも１つの真空孔は、上記プロセスチャンバと連通している。

第１８の態様では、第１～第１７の態様のいずれに記載の成形型スタックにおいて、上記プレナム囲い壁は均一な壁厚さを有し、上記プレナム基部は均一な基部厚さを有し、上記基部厚さに対する上記壁厚さの比は、０．８～１．２であり、上記プレナム囲い壁の壁高さに対する上記基部厚さの比は、０．６～１．０である。

第１９の態様では、第１～第１８の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記成形型の中央の厚さに対する上記プレナム基部厚さの比は、０．８～１．２であり、上記成形型中央厚さに対する上記プレナム囲い壁厚さの比は、０．８～１．２であってよい。

第２０の態様では、第１～第１８の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記拡散器プレートは、最小プレート厚さ３ｍｍの、高熱伝導率材料で作製される。

第２１の態様では、第２０の態様に記載の成形型スタックにおいて、上記高熱伝導率材料はニッケル合金である。

以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」は、本発明の例であり、請求される通りの本発明の性質を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものである。添付の図面は、本発明の更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は本発明の様々な実施形態を図示し、本記載と併せて、本発明の原理及び動作を説明する役割を果たす。

以下は、添付の図面中の図の説明である。これらの図は必ずしも正確な縮尺ではなく、明瞭さ及び簡潔さのために、特定の図及び図中の特定の視野を、縮尺を誇張して、又は概略的に、示す場合がある。

一実施形態による成形型スタックの図 明瞭さのために成形型を省略した、図１の成形型スタックの図 図１の成形型スタックの底面図 明瞭さのために冷却構造体の拡散器プレートを省略した、図２の冷却構造体と一体化されたプレナムの上面図 線４Ｂ‐４Ｂに沿った図４Ａの断面図 線４Ｃ‐４Ｃに沿った図４Ａの断面図 冷却構造体基部上にリング状チューブを備えた、図４Ａ 一実施形態による、図１の成形型スタック内で使用できる成形型の図 図５Ａの成形型の下側の図 図１の成形型スタックの断面図 一実施形態による、成形型フランジの上面に締結器具がない状態の成形型スタック の図 輪郭形成された底部を有する、予荷重を印加された成形型の図 平坦なプレナム上に設置された場合の、予荷重を印加された成形型の図 成形型の歪みに対する成形型の予荷重の影響を示すコンピュータシミュレーション 成形型の歪みに対する成形型の予荷重の影響を示すコンピュータシミュレーション 成形型の歪みに対する成形型の予荷重の影響を示すコンピュータシミュレーション 成形型の歪みに対する成形型の予荷重の影響を示すコンピュータシミュレーション 図１の成形型スタックのプレナムの下側の断熱ブロックの図 プレナムの下側の断熱ブロックの、成形型温度に対する影響を示す図 図１の成形型スタックに関する成形型温度を示す図 従来技術の成形型スタックの成形型温度を示す図

以下の「発明を実施するための形態」では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的詳細が記載され得る。しかしながら、本発明の実施形態を、これらの具体的詳細の一部又は全てを用いずに実施できることは、当業者には明らかであろう。他の例では、本発明を不必要に不明瞭にしないよう、公知の特徴又はプロセスについて詳細に説明しない場合がある。更に、共通又は同様の要素を識別するために、同様又は同一の参照番号を用いる場合がある。

図１は、一実施形態による成形型スタック１００を示す。成形型スタック１００は、３Ｄガラス系物品を形成するためのガラス鋳造システムで使用できる。本明細書中で使用される場合、ガラス系材料又はガラス系物品は、ガラス及びガラスセラミック材料／物品の両方を含む。成形型スタック１００を使用できるガラス鋳造システムの例は、米国特許第８，７８３，０６６号明細書（Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．）で開示されている。成形型スタック１００は、Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．の特許で開示されている成形型スタックを置換できる。図１では、鋳造スタック１００は、一体となった冷却構造体を備えるプレナム１０４上に設置された成形型１０２を含む。成形型１０２は、好適な締結手段、好ましくは成形型１０２とプレナム１０４との間の境界面を確実に封止できる締結器具を用いて、プレナム１０４にクランプ留めされる。プレナム１０４の下方には、プレナム１０４に真空を供給するため及びプレナム１０４と一体となった冷却構造体に冷却流体を供給するために使用できる通路を提供する、管状組立体１０６が延在する。

一実施形態では、プレナム１０４は単一部品製であり、即ちＢａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．の特許の成形型スタックのように別個の着脱可能なベースプレートを備えない。この単一部品のプレナム１０４は、一体となった冷却構造体と共に、成形プロセス中の成形型間のばらつきの１つの原因を削減することになる。多部品プレナムを用いると、より多くの噛合表面（例えばプレナム壁／プレナム基部、冷却缶／プレナム基部）が存在し、これら全てを適合させなければならないか、又はその他のボルト係留構造体は応力、歪み及び／若しくは間隙を有する場合がある。例えば、この一体構造体の上面を研削することによって、冷却構造体が一体となった単一部品プレナムが、プレナム壁の頂部と同一の高さに冷却構造体の頂部を有するようにすることは、比較的容易である。他方で、上記プレナム及び冷却缶が別個の構成部品である場合、各構成部品の寸法の（許容誤差内での）偏差が累積される場合があり、これにより、これらを組み立てた構造体に関して、プレナム及び冷却缶の上面を許容誤差限界内で同一の高さとすることができなくなる。これは、冷却缶の上面と成形型の底面との間の間隙の変動に寄与することになる。

図２は、プレナム１０４の内側を視認できるように成形型（図１の１０２）を省略して、成形型スタック（図１の１００）を示す。図２Ａでは、プレナム１０４は、プレナム基部１０８及びプレナム囲い壁１１０を有するものとして示されている。プレナム囲い壁１１０はいずれの好適な形状を有してよい。一例として、プレナム囲い壁１１０は、隅で一体に接合されてエンクロージャを形成する、４つの垂直壁で作製される。プレナム囲い壁１１０は、１１２で示すようにプレナム基部１０８に接合され、プレナムチャンバ１１４を形成する。一実施形態では、プレナム囲い壁１１０はプレナム基部１０８に恒久的に接合されて、単一部品プレナムを形成する。プレナム囲い壁１１０をプレナム基部１０８に接合する、溶接等のいずれの好適な手段、又はプレナム基部１０８及びプレナム囲い壁１１０を一体形成するいずれの好適な手段を使用してよい。好ましくは、プレナム基部１０８とプレナム囲い壁１１０との間のいずれの境界面は封止されているか、又は気密性である。

一実施形態では、プレナム１０４は、高強度・高温材料、例えば６５０℃で４００ＭＰａを超える引張強度を有する高強度・高温材料で作製される。プレナム１０４に好適な材料の一例はＩｎｃｏｎｅｌ ６２５である。Ｉｎｃｏｎｅｌファミリーの、又はＨａｓｔｅｌｌｏｙファミリーの他の合金も使用してよい。一実施形態では、プレナム囲い壁１１０は均一な壁厚さを有する。好ましくは、プレナム囲い壁１１０の壁厚さは、プレナム１０４に十分な剛性を提供できるよう選択される。しかしながら、プレナム１０４のサーマルマス、従ってサイクル時間を小さく維持できるよう、あまりに厚い壁は一般に避けるべきである。一例として、プレナム囲い壁１１０の壁厚さ１１８は、１０ｍｍ～１４ｍｍであってよい。一実施形態では、プレナム基部１０８もまた均一な厚さを有し、この厚さは、プレナム１０４の全体的な剛性を増強することによって成形型の歪みを低減できるように選択してよい。一例として、プレナム基部１０８の基部厚さ（図４Ｂの１２０）は、１０．５ｍｍ～１４．５ｍｍであってよい。

一実施形態では、剛性と低いサーマルマスとの間の良好なバランスのために、プレナム１０４の基部厚さに対する壁厚さの比は０．８～１．２であってよく、プレナム１０４の壁高さに対する基部厚さの比は０．６～１．０であってよい。また、剛性と低いサーマルマスとの間の良好なバランスのために、成形型中央厚さ（即ち成形型の中央の厚さ）に対するプレナム基部厚さの比は０．８～１．２であってよく、成形型中央厚さに対するプレナム囲い壁厚さの比は０．８～１．２であってよい。以下の表１は、プレナム１０４に関する寸法の例を示す。表１に示す寸法を有するプレナムを用いて作製できる部品のサイズは、１６８ｍｍ×１２４．５ｍｍに限定されることになる。

プレナム囲い壁１１０の上端１１０Ａ（プレナム１０４の上端でもある）は平坦であり、成形型のための設置表面（図１の１０２）を形成する。孔１１１（明瞭さのために、図２では全ての孔１１１を標識しているわけではない）をプレナム囲い壁１１０に形成してよく、孔１１１は上端１１０Ａに開口し、これによりプレナム１０４の上端１１０Ａから締結器具を挿入できる。孔１１１の一部又は全ては、プレナム１０４の上端１１０Ａから下端（図３及び４Ｂの１１０Ｂ）まで延在する貫通孔であってよい。例えば図３に示すもののように、プレナム１０４の下端に開口を有する孔１１１により、成形型（図１の１０２）をプレナム１０４にクランプ留めするための、プレナム１０４の下端１１０Ｂからの締結器具の挿入を可能とすることができる。

図４Ｂは、プレナム１０４及び冷却構造体１１６の断面を示す。図４Ｂでは、冷却構造体１１６は冷却構造体囲い壁１２２を含む。一実施形態では、冷却構造体囲い壁１２２は、プレナム１０４と同一の材料で作製される。冷却構造体囲い壁１２２の下端は、１２４で示すようにプレナム基部１０８に接合され、プレナムチャンバ１１４内の冷却チャンバ１２６を形成する。一実施形態では、冷却構造体囲い壁１２２はプレナム基部１０８に恒久的に接合されて、冷却構造体１１６をプレナム１０４と一体化する。冷却構造体囲い壁１２２をプレナム基部１０８に接合する、溶接等のいずれの好適な手段、又は冷却構造体囲い壁１２２及びプレナム基部１０８一体形成するいずれの好適な手段を使用してよい。好ましくは、プレナム基部１０８と冷却構造体囲い壁１２２との間の境界面１２４は封止されているか、又は気密性である。

冷却構造体囲い壁１２２は、プレナムチャンバ１１４を、冷却チャンバ１２６、即ち冷却構造体囲い壁１２２内のチャンバと、プロセスチャンバ１２８、即ち冷却構造体１２２の外側のチャンバとに分割する。プロセスチャンバ１２８は、成形型（図１の１０２）に真空を印加するために使用できる。冷却構造体囲い壁１２２の上端に取り付けられた拡散器プレート１２７は、冷却チャンバ１２６をプロセスチャンバ１２８から断熱する。好ましくは、拡散器プレート１２７と冷却構造体囲い壁１２２との間の境界面は、冷却チャンバ１２６からプロセスチャンバ１２８への冷却流体の漏れを防止するために、封止されているか又は気密性である。拡散器プレート１２７は、溶接等によって冷却構造体囲い壁１２２に恒久的に取り付けてよく、又は例えば保守のために後で冷却チャンバ１２６にアクセスできるよう、冷却構造体囲い壁１２２に着脱可能に取り付けてよい。

一実施形態では、拡散器プレート１２７は、ガラス系物品の形成に使用され得る動作温度で機能できる、高熱伝導率材料で作製される。用語「高熱伝導率材料」はプレナム／成形型材料に関連する。成形型及びプレナム材料がＩｎｃｏｎｅｌシリーズの合金である場合、好適な材料はニッケル合金Ｎｉ‐２０１であってよい。Ｎｉ‐２０１は、動作範囲５００℃～８００℃において、５８～６５Ｗ／ｍ‐Ｋの熱伝導率ｋを有する。一実施形態では、高い熱伝導率を有する拡散器プレート１２７は、成形型から抽出された熱を広範囲に分散させる熱拡散器として機能する。従って、高い熱伝導率を有する拡散器プレート１２７は、熱拡散器として効果的なものとなるために最小限の厚さを有する必要がある。拡散器プレート１２７が例えばニッケル合金Ｎｉ‐２０１等のニッケル合金又は他の同等の高熱伝導率材料で作製されている実施形態に関して、拡散器プレート１２７は、少なくとも３ｍｍの厚さ１２９を有してよい。拡散器プレートに関して、カットオフ熱伝導率は存在しない。熱伝導率が比較的低い材料、例えばＮｉ‐２０１の半分の熱伝導率を有する材料を使用する場合、拡散器プレートはより厚く、例えばＮｉ‐２０１プレートの２倍の厚さとする必要がある。

一実施形態では、拡散器プレート１２７の上面１２７Ａは、プレナム囲い壁１１０の上端１１０Ａと同一の高さであり、これにより、上面１２７Ａ及び上端１１０Ａの両方を、良好な平坦度、例えば２５マイクロメートル超、多くの場合は１０マイクロメートル超の平坦度まで同時に平坦に研削できる。平坦度は、ＦｌａｔＭａｓｔｅｒ、ＡＴＯＳ又はＯＧＰといったいずれの表面測定工具を用いて測定できる。平坦度は、水平面に対して測定した場合の最高地点と最低地点との間の高さの差として定義できる。良好な平坦度により、より安価かつ迅速な製作に加えて、冷却構造体１１６と成形型（図１の１０２参照）の底部との間の制御された接触又は間隙、従ってこれら２つの間の整合した熱交換の生成が可能となる。

冷却チャンバ１２６に面する表面１０８Ａ１を有するプレナム基部１０８の一部分１０８Ａは、冷却構造体基部と呼ばれる場合がある。一実施形態では、流入孔１３０が冷却構造体基部１０８Ａに形成される。流入孔１３０は、冷却チャンバ１２６に冷却流体を供給できる入口として機能する。冷却流体は例えば空気、窒素等であってよい。管状組立体１０６は、冷却流体を冷却チャンバ１２６に供給するために使用される。一実施形態では、管状組立体１０６の端部１３２は、流入孔１３０に挿入される。端部１３２は冷却構造体基部１０８Ａの表面１０８Ａ１に対して陥凹していてよく、これにより、流入孔１３０内に流入チャンバ１３４が形成され、これは冷却チャンバ１２６と連通している。一実施形態では、管状組立体１０６は、同心の流路１４０Ａ、１４０Ｂを形成する同心のチューブ１３６、１３８を含む。内側チューブ１３６内に形成された流路１４０Ａは、流入チャンバ１３４へと開いている。従って流路１４０Ａを用いて、冷却流体を冷却チャンバ１２６に送達できる。

一実施形態では、チューブ１４６（図４Ａ～４Ｃ）を冷却構造体基部１０８Ａの表面１０８Ａ１に、チューブ１４６の頂部が冷却チャンバに面し、チューブ１４６の底部が表面１０８Ａ１と接触するように固定する。チューブ１４６は、プレナム１０４と同一の材料製であってよく、溶接等のいずれの好適な方法で表面１０８Ａ１に固定してよい。チューブ１４６の対向するセクション（図４Ａの１４６Ａ、１４６Ｂ）の頂部にオリフィス１４８、１５０が形成される。オリフィス１４８、１５０は冷却チャンバ１２６をチューブ１４６の内側に接続し、これにより冷却流体が冷却チャンバ１２６からチューブ１４６内へと流れることができる。チューブ１４６の底部にはオリフィス１５１（図４Ａ及び４Ｃ）が形成される。オリフィス１５１は、冷却構造体基部１０８Ａの流出孔１５３と連通する。チューブ１４６の底部には１つのオリフィス１５１しか図示されていないが、２つ以上のオリフィス１５１を有することもできる。チューブ１４６は、図４ＡではＵ字型のものとして図示されている。しかしながらチューブ１４６はこの形状に限定されない。チューブ１４６は、例えば図４Ｄにおいて１４６’で示すように、リング状であってよい。チューブ１４６は、冷却構造体１１６の流入孔１３０に対してオリフィス１４８、１５０を配置するために使用され、所望の配置を達成するために、いずれの好適な形状を有してよい。更に、チューブ１４６の頂部に３つ以上のオリフィスを形成してもよい。

一実施形態では、図４Ａに示すように、冷却構造体１１６の流入孔１３０は、冷却構造体基部１０８Ａの中央（又は冷却チャンバ１２６の中央）に位置し、チューブ１４６のオリフィス１４８、１５０は、冷却構造体基部１０８Ａの対向する縁部付近（又は冷却チャンバ１２６の対向する縁部付近）に位置する。一実施形態では、冷却構造体基部１０８Ａ上のチューブ１４６の形状及び配置は、オリフィス１４８、１５０が流入孔１３０に関して対称となるようなものである。（「対称（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）」はここでは、オリフィス１４８、１５０が流出孔１３０から等距離にあることを意味する。）この構成により、冷却流体が流出孔１３０を通して冷却チャンバ１２６に入った後、オリフィス１４８、１５０がある冷却チャンバ１２６の縁部へと、米国特許第８，７８３，０６６号明細書（Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．）の冷却プレートのように冷却チャネルを制限することなく、自由に拡散する。一実施形態では、対称な流出オリフィスと１つの入口とを有する冷却構造体１１６により、Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．の冷却プレートの冷却チャネルに比べて速い流れを実現できる。これらの速い流れを、拡散器プレート１２７の迅速な熱抽出と組み合わせることにより、正確な形状及び良好な外観を有する３Ｄ物品の形成に必要な中央‐縁部間温度勾配を生じさせることができる。この中央‐縁部間温度勾配により、成形型を、物品の良好な外観が必要となる中央部分において低温とし、物品の屈曲が形成される縁部において高温とすることができる。

図４Ｂに戻ると、チューブ１３６とチューブ１３８との間に画定された流路１４０Ｂは、冷却構造体基部１０８Ａの貫通孔１５０に挿入された管状組立体１０６の端部１３２において、閉鎖されている。これは、冷却チャンバ１２６への冷却流体の送達には流路１４０Ｂが使用されないことを意味している。図４Ｃでは、流路１４０Ｂは、導管１６４、１６６によって、プレナム基部１０８の貫通孔１６０、１６２にそれぞれ接続される。プレナム基部１０８の貫通孔１６０、１６２は、プロセスチャンバ１２８と、即ちプレナムチャンバ１１４の、冷却構造体１１６の外側の部分と連通する。図１に示すように、成形型（図１の１０２）がプレナム１０４上に設置されると、流路１４０Ｂ及びプロセスチャンバ１２８を通して成形型に真空を供給できる。

図５Ａは、一実施形態による成形型１０２を示す。成形型１０２は、成形対象の３Ｄ物品によって規定された選択形状を有する鋳造表面１７２を有する鋳造成形部分１７０を含む。図５Ａに示す例では、鋳造表面１７２は、ソリ形状、即ち平坦な中央領域と２つの対向する屈曲した縁部領域とを備えた形状を有する物品を成形する。皿状（全体が屈曲している縁部領域に取り囲まれた、平坦な中央領域を備えた形状）といった他の形状も可能であり、成形型１０２はいずれの特定の形状の成形に限定されない。真空孔を複数の好適な場所に形成してよく、これにより、真空によって物品を成形できる。真空孔１７３の例が鋳造表面１７２上に示されている。これらの真空孔１７３は、成形型１０２がプレナム（図１の１０４）上に設置されると、プロセスチャンバ（図４Ｂ及び４Ｃの１２８）と連通する。

成形型１０２は、鋳造成形部分１７０の周囲を囲んで形成されたフランジ１７４を含む。図５Ｂは、成形型１０２の下側を示す。一実施形態では、フランジ１７４の底面１７４Ａは、鋳造成形部分１７０の底面１７０Ａと同一の高さである。これにより、成形型１０２の底部の整合した平坦性を実現できる。図５Ｃに示すように、成形型１０２をプレナム１０４上に設置すると、鋳造成形部分１７０の底面１７０Ａは、拡散器プレート１２７の上面１２７Ａと対向関係となる。対向する表面１７０Ａ、１２７Ａの平坦性は、成形型１０２と冷却構造体１１６との間の整合した熱交換の達成の補助となる。成形型１０２と冷却構造体１１６との間には境界面が存在してはならない。対向する表面１７０Ａと表面１２７Ａとの間の境界面には、０～２５マイクロメートル、好ましくは１０マイクロメートル未満の間隙が許容され得る。

図５Ａ及び５Ｂを参照すると、ボルトやネジといった好適な締結器具を受承するために、成形型設置用孔１７６（明瞭さのために、図５Ａ及び５Ｂでは全ての成形型設置用孔１７６を標識しているわけではない）がフランジ１７４に形成される。成形型設置用孔１７６のパターン（間隔、個数及び配置）は、プレナム設置用孔（図２の１１１）のパターンと一致するよう選択してよく、これにより、図１に示すように成形型１０２をプレナム上に設置すると、成形型設置用孔１７６がプレナム設置用孔（図２の１１１）と整列する。好ましくは、プレナム設置用孔１１１及び成形型設置用孔１７６のパターンは、図１に示すように成形型１０２をプレナムにクランプ留めした場合に成形型１０２とプレナムとの間に形成される境界面からの漏れを最小化できるよう、最適化される。一例として、フランジ１７４の各長辺上の設置用孔１７６の間隔は、上記長辺上の一方の隅から開始して他方の隅まで、Ｌ／８、Ｌ／４、Ｌ／４、Ｌ／４、Ｌ／８であり、ここでＬは隅と隅との間の距離である。一例として、フランジ１７４の各短辺上の設置用孔１７６の間隔は均一であり、例えば図５Ａに示すパターンについてＷ／３である。

真空形成のために、図１に示すように、ボルト又はネジ等の締結器具をフランジ１７４の頂部から挿入できる。成形型１０２をプレナム１０４に締結する方法は、成形型１０２の材料に基づいて選択してよい。一例として、成形型１０２はＮｉ‐２０１ニッケル合金等のニッケル合金製である。この場合、ボルトを備えたストリップを用いて成形型１０２をプレナム１０４にクランプ留めでき、これによって、ニッケルに取り付けられ得るネジが回避される。このストリップは、フランジ１７４の２辺、例えば（図１において１７５Ａ、１７５Ｂで示されている）長辺のみ、又はフランジ１７４の４辺全てに使用してよい。上記ストリップは、Ｉｎｃｏｎｅｌ ６００等の高強度合金製であってよい。上記ストリップにより、特に成形型がボルト又はプレナムより低強度の材料で作製されている場合に、信頼性の高い、漏れに対する耐性を有する、比較的長期間のボルト係留が保証される。Ｎｉ‐２０１成形型とプレナムとの締結にネジを使用する場合、Ｎｉ‐２０１のネジ山における応力がＮｉ‐２０１の降伏強度を超過する場合があり、局所的な降伏を発生させることが多い。その結果、成形型‐プレナム間の締結が緩むことになり、これは漏れを引き起こすことが多い。より高強度の材料のストリップにより、荷重の分散によって成形型を損傷させない、より大きなボルト係留力の印加が支援される。単一部品ストリップの代わりに（ワッシャ形状のもの等の）別個の部品も良好に動作し得るが、ストリップの方が効果的かつ便利であり得る。別の例として、成形型１０２はＩｎｃｏｎｅｌ等の高強度材料製である。この場合、Ｉｎｃｏｎｅｌより低い弾性率を有するステンレス鋼製ネジが、成形型１０２とプレナム１０４との間の確実な封止を提供できる。

加圧成形のために、ストリップを用いずに締結器具をプレナム１０４の底部から挿入できる。従ってフランジ１７４の上面は、図６に示すように平坦となり、ボルト又はネジを備えない。「圧力キャップ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｐ）」（図示せず）をフランジ１７４の平坦な上面に載置して、成形用圧力の形成のための、漏れに対する耐性を有するチャンバを形成できる。

一実施形態では、成形型１０２に予荷重を印加することにより、成形中の成形型の歪みを低減できる。一実施形態では、成形型１０２の予荷重印加は、成形型の底面を５０～１５０マイクロメートルだけ輪郭形成することによって実施される。この輪郭形成は、長軸方向のみに適用してよく、又は長軸方向及び短軸方向の両方に適用してよい。「長軸方向のみを輪郭形成する（ｃｏｎｔｏｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ａｘｉｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｎｌｙ）」は、（成形型をプレナムに取り付ける前の）成形型の底部中央が成形型の底部の隅よりも５０～１５０マイクロメートルだけ高くなるように、成形型の底面を大型のシリンダで切断することとして説明できる。「短軸方向及び長軸方向の両方を輪郭形成する（ｃｏｎｔｏｕｒｉｎｇ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ ａｎｄ ｌｏｎｇ ａｘｅｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ）」は、（成形型をプレナムに取り付ける前の）成形型の底部中央が成形型の底部の隅よりも５０～１５０マイクロメートルだけ高くなるように、成形型の底面を大型の球体で切断することとして説明できる。長手方向軸に沿った輪郭形成の一例が図７Ａに示されており、ここでは成形型１０２’の底部１９０は内向きに湾曲し（又は成形型１０２’の底部はわずかに凹状であり）、成形型１０２’の底部中央は成形型１０２’の底部の隅より高くなっている。成形型１０２’の底部の隅に対する成形型１０２’の底部中央の高さは、ｈで示されている。一実施形態では、ｈは５０～１５０マイクロメートルである。図７Ｂに示すように、成形型１０２’をプレナム１０４の平坦な表面にボルト係留する場合、成形型１０２’の底部は平らになり、成形型の上面は、図７Ｂにおいて１９２で示すように、成形型の歪みに対向する輪郭を呈することになる。

図８Ａ～８Ｄは、熱負荷下における１００マイクロメートル予荷重（即ち成形型の底部が図７Ａに示すように輪郭形成され、ｈが１００マイクロメートルとなる）及び無予荷重（即ち成形型の底部が輪郭形成されない）に関する成形型の歪みのコンピュータシミュレーションを示す。図８Ａは、サイクル前にボルト係留し、予荷重を印加した場合の歪みを示す。図８Ｂは、サイクル前にボルト係留し、予荷重を印加しない場合の歪みを示す。図８Ｃは、サイクル後にボルト係留し、予荷重を印加した場合の歪みを示す。図８Ｄは、サイクル後にボルト係留し、予荷重を印加しない場合の歪みを示す。成形型に予荷重を印加した場合、成形型の歪みはおよそ６０マイクロメートル以下である。

ある実験では、成形型の歪みは、予荷重なしの成形型に関して１２９マイクロメートル（２７マイクロメートルから１５６マイクロメートルまで）増大したが、予荷重を印加した成形型に関しては８４マイクロメートル（１２マイクロメートルから９６マイクロメートルまで）しか増大せず、予荷重によって成形型の歪みがおよそ４５マイクロメートル低減された。これら２つのケースに関して、プレナム及び成形型はその他の点では同一であった。

図９は、成形型スタック１００が、プレナム１０４の底部からの熱損失を低減するために、プレナム１０４の下側に着脱可能な断熱ブロック１８０を更に含んでよいことを示す。プレナム１０４の頂部から底部への温度勾配が小さくなると、成形型スタックの歪みを引き起こす力が低減されることになる。熱勾配は、断熱ブロック１８０の厚さ及び面内サイズを変化させることによって制御できる。使用できる断熱材料の例はＺｉｒｃａｒ ＲＳＬＥ５７であるが、他のタイプの断熱材料を使用してもよい。断熱材料の他の例としては、限定するものではないが、高強度補強シリカマトリクス（９９．７％ＳｉＯ_２）複合体材料、及びＲａｔｈ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製のＡＬＴＲＡ（登録商標）ＫＶＳシリーズ材料等の高温アルミナシリケート材料が挙げられる。他のタイプの落下しない断熱材料も同様に使用してよい。断熱ブロック１８０の面内サイズは、プレナム１０４のサイズ又は（縁部からの熱損失を増加させる必要がある場合は）これより若干小さいサイズとしてよい。断熱ブロック１８０のサイズを操作して、成形型１０２の適切な温度勾配を得ることができる。

図１０は、成形型の温度に対する、プレナムの下側の断熱ブロックの影響を示す。線２００、２０２はそれぞれ、断熱ブロックをプレナムの下側に配置した場合の、成形型の隅及び成形型中央における成形型温度を示す。使用した断熱ブロックはＺｉｒｃａｒ ＲＳＬＥ５であった。線２０４、２０６はそれぞれ、断熱ブロックをプレナムの下側に配置していない場合の、成形型の隅及び成形型中央における成形型温度を示す。図１０に示すように、成形型の温度は、プレナムの下側に断熱ブロックがない場合よりも、プレナムの下側に断熱ブロックがある場合の方が高い。これは、断熱ブロックの使用により、比較的低い炉温度を用いて目標成形型温度を得ることが支援されることを意味する。一方、同一の成形型温度でより高いガラス温度が必要となる場合、断熱ブロックを取り外してよく、これにより、同一の成形型温度を得るためにより高い炉温度が必要となり、これによってガラス温度を上昇させることができる。

図１１は、本開示に記載の成形型スタックの実施形態（即ち、予荷重を用いるもののプレナムの下側に断熱ブロックがない成形型スタックの実施形態）に関する成形型温度を、米国特許第８，７８３，０６６号明細書（Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．）で開示された成形型スタックと比較している。図１１では、線２２０は、放熱器プレート（炉）温度プロファイルを表し、線２２２Ａは、（Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．の特許に記載の）従来技術の成形型スタックに関する成形型中央の温度を表し、線２２２Ｂは、従来技術の成形型スタックに関する成形型の隅の温度を表す。線２２４Ａ及び２２４Ｂはそれぞれ、本開示に記載の成形型スタックに関する、成形型中央の温度及び成形型の隅の温度を表す。同等の放熱器プレート温度を用いた場合、本開示に記載の成形型スタックは、従来技術の成形型スタックよりもおよそ４０℃だけ高温である。

図１２は、（Ｂａｉｌｅｙ ｅｔ ａｌ．の特許に記載の）従来技術の成形型スタックに関するものと同等の成形型温度を、本明細書に記載の成形型スタックを用いて、加熱領域温度が２０～５０℃だけ低い状態で得ることができることを示している。図１２では、線２２６は、本明細書に記載の成形型スタックに関する炉温度プロファイルを表し、線２２６Ａ及び２２６Ｂはそれぞれ、本明細書に記載の成形型スタックに関する、成形型中央の温度及び成形型の隅の温度を表す。線２２８は、従来技術の成形型スタックに関する炉温度を表し、線２２８Ａ及び２２８Ｂはそれぞれ、従来技術の成形型スタックに関する、成形型中央の温度及び成形型の隅の温度を表す。

限られた数の実施形態に関して本発明を説明してきたが、当業者であれば、本開示を利用して、本明細書に開示されている本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案できることを理解するだろう。従って本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定されるものとする。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
３Ｄガラス系物品を形成するための成形型スタックにおいて：
プレナム囲い壁と一体のプレナム基部を有するプレナムであって、上記プレナム基部及び上記プレナム囲い壁は、プレナムチャンバを画定する、プレナム；
上記プレナムチャンバ内に配置された冷却構造体であって：
上記プレナム基部と一体となることによって上記プレナム基部の一部分が冷却構造体基部を形成する、冷却構造体囲い壁であって、上記冷却構造体囲い壁は上記プレナムチャンバを、上記冷却構造体囲い壁内の冷却チャンバと、上記冷却構造体囲い壁内のプロセスチャンバとに分割する、冷却構造体囲い壁と；
上記冷却構造体囲い壁に設置された拡散器プレートであって、上記拡散器プレートは、上記冷却チャンバを上記プロセスチャンバから隔離する、拡散器プレートと；
上記冷却構造体基部に形成された流入孔及び流出孔であって、上記流入孔及び上記流出孔は、上記冷却チャンバと連通している、流入孔及び流出孔と
を備える、冷却構造体；及び
上記プレナム囲い壁の上面に着脱可能に取り付けられたフランジを外周に有する、成形型
を備える、成形型スタック。

実施形態２
上記プレナムの下側に配置された断熱ブロックを更に備える、実施形態１に記載の成形型スタック。

実施形態３
上記冷却チャンバと連通した第１の流路及び上記プロセスチャンバと連通した第２の流路を有する、管状組立体を更に備える、実施形態１又は２に記載の成形型スタック。

実施形態４
上記フランジが上記プレナム囲い壁の上記上面に取り付けられている場合、上記成形型の底面の一部分は、上記拡散器プレートの上面と対向関係にある、実施形態１～３のいずれか１つに記載の成形型スタック。

実施形態５
上記成形型の上記底面の上記一部分と、上記拡散器プレートの上記上面との間の間隙は、０～２５マイクロメートルである、実施形態４に記載の成形型スタック。

実施形態６
上記拡散器プレートの上記上面は、上記プレナム囲い壁の上記上面と同一平面上にある、実施形態５に記載の成形型スタック。

実施形態７
上記成形型の底面は、上記成形型に予荷重が印加されるように輪郭形成される、実施形態１～６のいずれか１つに記載の成形型スタック。

実施形態８
上記プレナム囲い壁及び上記フランジのそれぞれに設置用孔が形成され、
上記プレナム囲い壁の上記設置用孔のパターンは、上記フランジの上記設置用孔のパターンと一致し、これにより、上記プレナム囲い壁の上記設置孔が上記フランジの上記設置用孔と整列できる、実施形態１～７のいずれか１つに記載の成形型スタック。

実施形態９
上記設置用孔の上記パターンは、締結器具が上記設置用孔に受承されて組み立てられた場合に、上記フランジと上記プレナム囲い壁との間に封止境界面を提供するよう選択される、実施形態８に記載の成形型スタック。

実施形態１０
上記設置用孔は、上記フランジを上記プレナム囲い壁に着脱可能に取り付けるための締結器具を受承するよう適合される、実施形態８に記載の成形型スタック。

実施形態１１
上記設置用孔の少なくとも一部分は、締結器具を上記フランジの上面から受承するよう適合される、実施形態１０に記載の成形型スタック。

実施形態１２
上記設置用孔は、締結器具を上記プレナムの底面から受承するよう適合され、
上記プレナム囲い壁の上面は平坦である、実施形態１０に記載の成形型スタック。

実施形態１３
上記成形型はニッケル合金製であり、
上記フランジは、上記ニッケル合金より高い強度を有する合金製のストリップを有するボルトの少なくとも１つのストリップを用いて、上記プレナム囲い壁の上記上面に取り付けられる、実施形態８に記載の成形型スタック。

実施形態１４
上記冷却構造体基部に取り付けられたチューブを更に備え、
上記チューブの、上記冷却チャンバに面した表面には、少なくとも２つの第１のオリフィスが形成され、上記少なくとも２つの第１のオリフィスは、上記冷却チャンバと連通しており、
上記チューブの、上記冷却構造体基部と接触する表面には、少なくとも１つの第２のオリフィスが形成され、上記少なくとも１つの第２のオリフィスは、上記流出孔と連通している、実施形態１～１３のいずれか１つに記載の成形型スタック。

実施形態１５
上記流入孔は上記冷却構造体基部の中央に位置し、
上記少なくとも２つの第１のオリフィスは、上記冷却構造体基部の対向する縁部の付近に位置する、実施形態１４に記載の成形型スタック。

実施形態１６
上記少なくとも２つのオリフィスは、上記流入孔に関して対称である、実施形態１５に記載の成形型スタック。

実施形態１７
上記成形型は、少なくとも１つの真空孔を有し、
上記少なくとも１つの真空孔は、上記プロセスチャンバと連通している、実施形態１～１６のいずれか１つに記載の成形型スタック。

実施形態１８
上記プレナム囲い壁は均一な壁厚さを有し、上記プレナム基部は均一な基部厚さを有し、
上記プレナム基部厚さに対する上記プレナム囲い壁厚さの比は、０．８～１．２であり、
上記プレナム囲い壁の壁高さに対する上記プレナム基部厚さの比は、０．６～１．０である、実施形態１～１７のいずれか１つに記載の成形型スタック。

実施形態１９
上記成形型の中央の厚さに対する上記プレナム基部厚さの比は、０．８～１．２であり、
上記成形型中央厚さに対する上記プレナム囲い壁厚さの比は、０．８～１．２である、実施形態１８に記載の成形型スタック。

実施形態２０
上記拡散器プレートは、最小プレート厚さ３ｍｍの、高熱伝導率材料で作製される、実施形態１～１９のいずれか１つに記載の成形型スタック。

実施形態２１
上記高熱伝導率材料はニッケル合金である、実施形態２０に記載の成形型スタック。

１００ 成形型スタック
１０２ 成形型
１０２’ 成形型
１０４ プレナム
１０６ 管状組立体
１０８ プレナム基部
１０８Ａ 冷却構造体基部
１０８Ａ１ 冷却構造体基部１０８Ａの、冷却チャンバ１２６に面する表面
１１０ プレナム囲い壁
１１０Ａ プレナム囲い壁１１０の上端、プレナム１０４の上端
１１０Ｂ プレナム１０４の下端
１１１ 孔、プレナム設置用孔
１１２ プレナム基部１０８とプレナム囲い壁１１０との間の境界面
１１４ プレナムチャンバ
１１６ 冷却構造体
１１８ プレナム囲い壁１１０の壁厚さ
１２２ 冷却構造体囲い壁
１２４ プレナム基部１０８と冷却構造体囲い壁１２２との間の境界面
１２６ 冷却チャンバ
１２７ 拡散器プレート
１２７Ａ 拡散器プレート１２７の上面
１２８ プロセスチャンバ
１２９ 拡散器プレート１２７の厚さ
１３０ 流入孔
１３２ 管状組立体１０６の端部
１３４ 流入チャンバ
１３６ チューブ、内側チューブ
１３８ チューブ
１４０Ａ 流路
１４０Ｂ 流路
１４６ チューブ
１４６’ チューブ
１４６Ａ チューブ１４６のセクション
１４６Ｂ チューブ１４６のセクション
１４８ オリフィス
１５０ オリフィス、貫通孔
１５１ オリフィス
１５３ 流出孔
１６０ 貫通孔
１６２ 貫通孔
１６４ 導管
１６６ 導管
１７０ 鋳造成形部分
１７０Ａ 鋳造成形部分１７０の底面
１７２ 鋳造表面
１７３ 真空孔
１７４ フランジ
１７４Ａ フランジ１７４の底面
１７５Ａ フランジ１７４の長辺
１７５Ｂ フランジ１７４の長辺
１７６ 成形型設置用孔
１８０ 断熱ブロック
１９０ 成形型１０２’の底部
１９２ 成形型１０２’の上面

Claims (10)

1. ３Ｄガラス系物品を形成するための成形型スタックにおいて：
   プレナム囲い壁と一体のプレナム基部を有するプレナムであって、前記プレナム基部及び前記プレナム囲い壁は、プレナムチャンバを画定する、プレナム；
   前記プレナムチャンバ内に配置された冷却構造体であって：
   前記プレナム基部と一体となることによって前記プレナム基部の一部分が冷却構造体基部を形成する、冷却構造体囲い壁であって、前記冷却構造体囲い壁は前記プレナムチャンバを、前記冷却構造体囲い壁内の冷却チャンバと、前記冷却構造体囲い壁外のプロセスチャンバとに分割する、冷却構造体囲い壁と；
   前記冷却構造体囲い壁に設置された拡散器プレートであって、前記拡散器プレートは、前記冷却チャンバを前記プロセスチャンバから隔離する、拡散器プレートと；
   前記冷却構造体基部に形成された流入孔及び流出孔であって、前記流入孔及び前記流出孔は、前記冷却チャンバと連通している、流入孔及び流出孔と
   を備える、冷却構造体；及び
   前記プレナム囲い壁の上面に着脱可能に取り付けられたフランジを外周に有する、成形型
   を備える、成形型スタック。
2. 前記プレナムの下側に配置された断熱ブロックを更に備える、請求項１に記載の成形型スタック。
3. 前記冷却チャンバと連通した第１の流路及び前記プロセスチャンバと連通した第２の流路を有する、管状組立体を更に備える、請求項１又は２に記載の成形型スタック。
4. 前記フランジが前記プレナム囲い壁の前記上面に取り付けられている場合、前記成形型の底面の一部分は、前記拡散器プレートの上面と対向関係にあり、
   前記拡散器プレートの前記上面は、前記プレナム囲い壁の前記上面と同一平面上にあり、
   前記フランジが前記プレナム囲い壁の前記上面に取り付けられている場合、前記成形型の前記底面の前記一部分と、前記拡散器プレートの前記上面との間の間隙は、０～２５マイクロメートルである、請求項１～３のいずれか１項に記載の成形型スタック。
5. 前記成形型の底面は、前記成形型に予荷重が印加されるように輪郭形成される、請求項１～４のいずれか１項に記載の成形型スタック。
6. 前記プレナム囲い壁及び前記フランジのそれぞれに設置用孔が形成され、
   前記プレナム囲い壁の前記設置用孔のパターンは、前記フランジの前記設置用孔のパターンと一致し、これにより、前記プレナム囲い壁の前記設置用孔が前記フランジの前記設置用孔と整列でき、
   前記設置用孔は、前記フランジを前記プレナム囲い壁に着脱可能に取り付けるための締結器具を受承するよう適合される、請求項１～５のいずれか１項に記載の成形型スタック。
7. 前記成形型はニッケル合金製であり、
   前記フランジは、前記ニッケル合金より高い強度を有する合金製のストリップを有するボルトの少なくとも１つのストリップを用いて、前記プレナム囲い壁の前記上面に取り付けられる、請求項６に記載の成形型スタック。
8. 前記冷却構造体基部に取り付けられたチューブを更に備え、
   前記チューブの、前記冷却チャンバに面した表面には、少なくとも２つの第１のオリフィスが形成され、前記少なくとも２つの第１のオリフィスは、前記冷却チャンバと連通しており、
   前記チューブの、前記冷却構造体基部と接触する表面には、少なくとも１つの第２のオリフィスが形成され、前記少なくとも１つの第２のオリフィスは、前記流出孔と連通している、請求項１～７のいずれか１項に記載の成形型スタック。
9. 前記流入孔は前記冷却構造体基部の中央に位置し、
   前記少なくとも２つの第１のオリフィスは、前記冷却構造体基部の対向する縁部の付近に、前記流入孔に関して対称に位置する、請求項８に記載の成形型スタック。
10. 前記成形型は、少なくとも１つの真空孔を有し、
    前記少なくとも１つの真空孔は、前記プロセスチャンバと連通している、請求項１～９のいずれか１項に記載の成形型スタック。

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