KR102286469B1 - 호일들의 확산 웰딩에 의한 대상체들의 형성 방법들 - Google Patents

Abstract

대상체(400)의 제1 형성 방법은, 랩핑된 호일의 복수의 층들을 포함하는 다층 구조를 형성하도록 프리폼(preform)(305) 주위로 호일을 랩핑하는(wrapping) 단계, 및 상기 대상체(400)를 형성하도록 상기 복수의 층들 및 상기 프리폼(305)을 함께 확산 접합시키는(diffusion bonding) 단계를 포함할 수 있다. 대상체의 제2 형성 방법은, 랩핑된 호일의 복수의 층들을 포함하는 다층 구조를 형성하도록 프리폼(305) 주위로 호일을 랩핑하는 단계, 상기 다층 구조로부터 상기 프리폼(305)을 제거하는 단계, 및 상기 대상체(400)를 형성하도록 상기 복수의 층들을 함께 확산 접합시키는 단계를 포함할 수 있다. 대상체의 제3 형성 방법은, 다층 구조를 제공하도록 호일의 복수의 층들을 적층하는(stacking) 단계, 상기 복수의 층들을 함께 확산 접합시키는 단계, 및 상기 대상체(400)를 형성하도록 상기 확산 접합된 다층 구조를 성형하는(shaping) 단계를 포함한다.

Description

호일들의 확산 웰딩에 의한 대상체들의 형성 방법들

<관련 출원의 상호 참조>

본 출원은 2016년 5월 6일 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/332,718호의 35 U.S.C. § 119 하의 우선권의 이익을 청구하며, 이 문헌의 내용이 그 전체로서 인용되며 참조문헌으로 여기 병합된다.

본 개시는 일반적으로 대상체의 형성 방법들에 관한 것이고, 더욱 구체적으로, 호일의 복수의 층들로부터 확산 접합에 의한 대상체의 형성 방법들에 관한 것이다.

다양한 대상체들을 포함할 수 있는 유리 처리 장치로 유리를 처리하는 것이 알려져 있다. 또한 다양한 대상체들을 포함할 수 있는 유리 제조 장치로 다량의 용융 물질로부터 유리 리본을 형성하는 것이 알려져 있다.

여기에 설명된 태양들은 앞서 설명된 문제점들의 일부를 해결하고자 한다.

아래는 상세한 설명에 설명된 일부 예시적인 실시예들에 기초적인 이해를 제공하기 위하여 본 개시의 단순화된 요약을 나타낸다.

일부 실시예들에서, 대상체의 형성 방법은, 랩핑된 호일의 복수의 층들을 포함하는 다층 구조를 형성하도록 프리폼(preform) 주위로 호일을 랩핑하는(wrapping) 단계, 및 상기 대상체를 형성하도록 상기 복수의 층들 및 상기 프리폼을 함께 확산 접합시키는(diffusion bonding) 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 대상체의 형성 방법은, 랩핑된 호일의 복수의 층들을 포함하는 다층 구조를 형성하도록 프리폼 주위로 호일을 랩핑하는 단계, 상기 다층 구조로부터 상기 프리폼을 제거하는 단계, 및 상기 대상체를 형성하도록 상기 복수의 층들을 함께 확산 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 다층 구조는 내부 치수 및 벽 두께를 포함할 수 있고, 상기 내부 치수는 상기 프리폼의 외부 치수에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 벽 두께는 상기 호일의 두께 및 상기 프리폼 주위에 랩핑된 층들의 개수에 적어도 부분적으로 기초하며, 상기 다층 구조는 각각이 다른 벽 두께를 포함하는 적어도 두 개의 섹션들을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 대상체의 형성 방법은, 다층 구조를 제공하도록 호일의 복수의 층들을 적층하는(stacking) 단계, 상기 복수의 층들을 함께 확산 접합시키는 단계, 및 이후 상기 대상체를 형성하도록 상기 확산 접합된 다층 구조를 성형하는(shaping) 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 방법은 상기 성형하는 단계 이전에, 복수의 확산 접합된 다층 구조들을 확산 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 방법은 상기 대상체에 다른 확산 접합된 다층 구조를 확산 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 대상체는 일 방향으로 개구부로부터 연장되는 두 개의 반대되는 벽들(opposing walls)을 포함하는 인클로저(enclosure)를 포함할 수 있고, 상기 두 개의 반대되는 벽들 각각의 폭이 상기 방향을 따라 상기 개구부에 대하여 증가하고, 상기 개구부에 반대되는 신장된 슬롯(elongated slot)을 제공하도록 상기 두 개의 반대되는 벽들 사이의 간격이 상기 방향을 따라 감소한다.

일부 실시예들에서, 상기 방법은 상기 인클로저의 상기 신장된 슬롯에 탱크를 부착하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 방법은 상기 인클로저의 상기 신장된 슬롯에 연장부(extender)의 인렛(inlet)을 부착하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 연장부는 상기 연장부의 상기 인렛으로부터 상기 연장부의 아웃렛까지 연장되는 직사각형 벽을 정의하는 속이 빈 내부(hollow interior)를 포함한다.

일부 실시예들에서, 상기 성형하는 단계는, 상기 대상체를 형성하도록 프리폼 주위에 상기 확산 접합된 다층 구조를 성형하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 확산 접합시키는 단계는 열간 정수압 프레스 공정을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 호일은 백금 또는 백금 합금 물질을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 프리폼은 난연성 물질을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 난연성 물질은 백금, 몰리브덴, 몰리브덴 합금들, 알루미나, 지르코니아, 난연성 산화물들, 및 난연성 질화물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 프리폼은 맨드릴(mandrel)을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 맨드릴은 속이 빈 실린더를 포함할 수 있다.

위의 실시예들은 예시적인 것이며, 단독으로 또는 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 여기에 제공된 임의의 하나 이상의 실시예들과 조합하여 제공될 수 있다. 더욱이, 전술한 일반적인 설명 및 뒤따르는 상세한 설명은 모두 본 개시의 실시예들을 설명하며, 이들이 설명되고 청구화되는 바와 같이 실시예들의 속성 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 윤곽을 제공하기 위하여 의도되는 것임이 이해되어야 할 것이다. 첨부하는 도면들은 더 나아간 이해를 제공하기 위하여 포함되며, 본 명세서의 일부분 내에서 병합되고 일부분을 구성한다. 도면들은 하나 또는 그 이상의 실시예(들)을 도시하며, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 원리들 및 동작을 설명하도록 역할을 한다.

본 개시의 이러한 및 다른 특징들, 측면들, 및 이점들은 첨부하는 도면들과 참조하여 읽힐 때 더욱 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 여기 개시된 실시예들에 따른 예시의 유리 제조 장치의 개략도를 나타낸다.
도 2는 여기 개시된 실시예들에 따른 대상체의 형성 방법들을 나타내는 개략적인 플로우 차트를 나타낸다.
도 3은 여기 개시된 실시예들에 따라 프리폼 주위에 랩핑된 호일의 복수의 층들을 포함하는 예시의 다층 구조의 개략도를 나타낸다.
도 4는 여기 개시된 실시예들에 따른 도 3의 다층 구조로부터 형성된 예시의 대상체의 개략도를 나타낸다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 선 5-5를 따른 예시의 대상체의 예시의 단면도들을 나타낸다.
도 8은 여기 개시된 실시예들에 따른 대상체의 추가적인 형성 방법들을 나타내는 개략적인 플로우 차트를 나타낸다.
도 9는 여기 개시된 실시예들에 따라 적층된 호일의 복수의 층들을 포함하는 예시의 다층 구조의 개략도를 나타낸다.
도 10은 여기 개시된 실시예들에 따른 도 9의 다층 구조로부터 형성된 예시의 대상체의 개략도를 나타낸다.
도 11은 여기 개시된 방법들에 따라 형성된 예시의 대상체의 개략적 분해도를 나타낸다.
도 12는 도 11의 예시의 대상체의 개략적인 전면도를 나타낸다.
도 13은 도 11의 예시의 대상체의 개략적인 상면도를 나타낸다.
도 14는 도 11의 예시의 복합 대상체의 개략적인 하면도를 나타낸다.
도 15는 여기 개시된 방법들에 따라 형성된 다른 예시의 대상체의 개략적인 전면도를 나타낸다.
도 16은 도 15의 선 16-16을 따른 다른 예시의 대상체의 단면도를 나타낸다.

방법들이 본 개시의 예시적인 실시예들이 도시되는 첨부하는 도면들을 참조하여 아래에서 더욱 완전히 설명될 것이다. 가능하다면, 도면들을 통들어 동일한 참조 부호들이 동일하거나 유사한 부분들을 인용하도록 사용된다. 그러나, 본 개시는 많은 다른 형태들로 구체화될 수 있고, 여기에 제시된 실시예들로 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다.

유리 시트들은 일반적으로 포밍 바디에 용융 유리를 흘림에 의해 제조되며, 여기에서 유리 리본이 플롯, 슬롯 드로우, 다운-드로우, 퓨전 다운-드로우, 업-드로우, 프레스 롤 또는 임의의 다른 형성 공정들의 다양한 리본 형성 공정들에 의해 의해 형성될 수 있다. 이러한 공정들 중 임의의 것으로부터의 유리 리본은, 한정되지는 않으나 디스플레이 어플리케이션을 포함하는 요구되는 어플리케이션으로의 후속적인 처리를 위하여 적합한 하나 이상의 유리 시트들을 제공하도록 후속적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 유리 시트들은 액정 디스플레이들(LCDs), 전기영동 디스플레이들(electrophoretic displays, EPD), 유기 발광 다이오드 디스플레이들(OLEDs), 플라즈마 디스플레이 패널들(PDPs), 또는 동류물을 포함하는 다양한 디스플레이 어플리케이션들 내에서 사용될 수 있다.

도 1은 유리 리본(103)을 형성하기 위한 예시의 유리 제조 장치(101)를 개략적으로 나타낸다. 유리 제조 장치(101)는 일부 실시예들에서 여기에 개시된 유리 제조 장치(101)의 특징들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있는 유리 처리 방법(참조부호 100으로 표현된)을 제공하도록 구동할 수 있다. 도시의 목적으로서, 유리 제조 장치(101)는 퓨전 다운-드로우 장치로서 도시되었으나, 업-드로우, 플롯, 프레스 롤링, 슬롯 드로우 등을 위한 다른 유리 제조 장치가 추가적인 실시예들에서 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(101)는 저장 용기(109)로부터 뱃치 물질(107)을 수취하도록 배열된 용융 베셀(105)을 포함할 수 있다. 뱃치 물질(107)은 모터(113)에 의해 구동되는 뱃치 이송 장치(111)에 의해 도입될 수 있다. 선택적인 컨트롤러(115)가 화살표(117)에 의해 지시되는 바와 같이, 요구되는 양의 뱃치 물질(107)을 용융 베셀(105) 내로 도입하기 위하여 모터(113)를 활성화하도록 구동될 수 있다. 유리 멜트 프로브(119)는 스탠드파이프(123) 내에서 용융 물질(121)의 레벨을 측정하고 통신 라인(125)에 의해 컨트롤러(115)에 측정된 정보를 통신하기 위하여 사용될 수 있다.

유리 제조 장치(101)는 또한 용융 베셀(105)로부터 하류에 위치하고 제1 연결 도관(129)에 의해 용융 베셀(105)에 결합된 청징 베셀(fining vessel)(127)을 또한 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 용융 물질(121)은 제1 연결 도관(129)에 의해 용융 베셀(105)로부터 청징 베셀(127)까지 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 물질(121)이 용융 베셀(105)로부터 청징 베셀(127)까지 제1 연결 도관(129)의 내부 경로를 통과하도록 유도하기 위하여 작용할 수 있다. 청징 베셀(127) 내에서, 버블들이 다양한 기술들에 의해 용융 물질(121)로부터 제거될 수 있다.

유리 제조 장치(101)는 청징 베셀(127)로부터 하류에 위치할 수 있는 혼합 챔버(131)를 더 포함할 수 있다. 혼합 챔버(131)는 용융 물질의 균질한 조성을 제공하기 위하여 사용될 수 있고, 이에 따라 청징 베셀(127)을 나오는 용융 물질(121) 내에 존재할 수 있는 불균질성을 감소시키거나 제거할 수 있다. 도시되는 바와 같이, 청징 베셀(128)은 제2 연결 도관(135)에 의해 혼합 챔버(131)에 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 용융 물질(121)은 제2 연결 도관(135)에 의해 청징 베셀(127)로부터 혼합 챔버(131)까지 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 물질(121)이 청징 베셀(127)로부터 혼합 챔버(131)까지 제2 연결 도관(135)의 내부 경로를 통과하도록 유도하기 위하여 작용할 수 있다.

유리 제조 장치(101)는 혼합 챔버(131)로부터 하류에 위치할 수 있는 이송 베셀(133)을 더 포함할 수 있다. 이송 베셀(133)은 유리 포머(140) 내로 투입될 용융 물질(121)을 컨디셔닝(condition)할 수 있다. 예를 들어, 이송 베셀(133)은 유리 포머(140)에 용융 물질(121)의 일정한 흐름을 조절하고 제공하기 위한 축압기(accumulator) 및/또는 흐름 조절기로 작용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 혼합 챔버(131)는 제3 연결 도관(137)에 의해 이송 베셀(133)에 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 용융 물질(121)은 제3 연결 도관(137)에 의해 혼합 챔버(131)로부터 이송 베셀(133)까지 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 물질(121)이 혼합 챔버(131)로부터 이송 베셀(133)까지 제3 연결 도관(137)의 내부 경로를 통과하도록 유도하기 위하여 작용할 수 있다.

더욱 도시되는 바와 같이, 이송 파이프(139)는 유리 제조 장치(101)의 유리 포머(140)까지 용융 물질(121)을 이송하기 위하여 위치할 수 있다. 유리 포머(140)는 포밍 베셀(143)의 루트(145)의 바깥으로(off) 유리 리본(103) 내로 용융 물질(121)을 드로잉할 수 있다. 도시된 실시예들에서, 포밍 베셀(143)은 이송 베셀(133)의 이송 파이프(139)로부터 용융 물질(121)을 수취하도록 배열된 인렛(141)을 구비하도록 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 포밍 베셀(143)은 인렛(141)으로부터 용융 물질(121)을 수취하도록 배열된 수조(trough)를 포함할 수 있다. 포밍 베셀(143)은 포밍 웨지의 반대되는 단부들 사이에 연장하는 한 쌍의 하향 경사 수렴 표면부들을 포함하는 포밍 웨지를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 용융 물질(121)은 인렛(141)으로부터 포밍 베셀(143)의 수조 내로 흐를 수 있다. 용융 물질(121)은 이후 대응되는 둑들(weirs) 상으로 및 대응되는 둑들의 외측 표면들 상으로 아래로 동시에 흐름에 의해 수조로부터 범람할 수 있다. 용융 물질(121)의 개별적인 흐름들은 이후 포밍 베셀(143)의 루트(134) 아래로 드로우되도록, 포밍 웨지의 하향 경사 수렴 표면부들을 따라 흐르고, 여기에서 흐름들이 수렴하고 유리 리본(103) 내로 퓨전된다. 유리 리본(103)은 이후 유리 리본(103)의 제1 수직 에지(147a)와 유리 리본(103)의 제2 수직 에지(147b) 사이에서 연장되는 유리 리본(103)의 폭 "W"을 갖는 루트(145) 아래로 퓨전 드로우될 수 있다.

일부 실시예들에서, 유리 리본(103)의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에서 정의되는 유리 리본(103)의 두께는 예를 들어, 약 40 마이크로미터(㎛) 내지 약 1 밀리미터(mm), 예를 들어 약 40 마이크로미터 내지 약 0.5 밀리미터, 예를 들어 약 40 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터, 예를 들어 약 40 마이크로미터 내지 약 300 마이크로미터, 예를 들어 약 40 마이크로미터 내지 약 200 마이크로미터, 예를 들어 약 40 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터, 또는 예를 들어 약 40 마이크로미터일 수 있으나, 추가적인 실시예들에서 다른 두께들이 제공될 수 있다. 추가적으로, 유리 리본(103)은 유리, 세라믹, 유리-세라믹, 소다-라임 유리, 보로실리케이트 유리, 알루미노-보로실리케이트 유리, 알칼리-함유 유리, 알칼리-프리 유리, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 조성들을 포함할 수 있으나, 제한되지 않는다.

확산 접합에 의해 호일의 복수의 층들로부터 하나 이상의 대상체들을 형성하는 방법들이 이제 설명될 것이다. 일부 예시의 대상체들은 여기에 구체적으로 개시되지 않은 대상체들을 포함하는 다양한 대상체들을 형성하기 위하여 본 개시의 방법들이 단독으로 또는 조합하여 실행될 수 있다는 이해와 함께 여기에 제공될 것이다. 따라서, 다르게 설명되지 않는 한, 여기에 개시된 방법들은 대상체의 형상 및 대상체의 사이즈 중 적어도 하나에 무관한 임의의 대상체의 형성 방법들을 아우르도록 의도된다. 더욱이, 여기에 개시된 방법들에 의해 형성되는 임의의 하나 이상의 대상체들은 용융 물질과 연관된 어플리케이션들을 포함하는 다양한 어플리케이션들 내에서 채용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 여기에서 제공되는 임의의 하나 이상의 대상체들이 여기에 개시된 유리 제조 장치(101) 내에서뿐만 아니라 유리 처리 방법(100) 내에서 채용될 수 있다. 그러나, 다르게 설명되지 않는 한, 여기에서 제공되는 방법들은 대상체들이 채용될 수 있는 특정한 어플리케이션과 무관하게 임의의 대상체의 형성 방법들을 아우르도록 의도된다.

추가적으로, 다르게 설명되지 않는 한, 여기에서 사용되는 바와 같이, 확산 접합하는 단계는 두 개의 고체, 금속성 표면들의 원자들이 시간이 지날수록 사이에 배치되는(intersperse), 고상 또는 정적 고상 확산의 공정을 가리킬 수 있다. 예를 들어, 확산 접합하는 단계는 액체 퓨전이 없이, 및 금속성 표면들 사이에 필러 물질(filler material), 접착제, 또는 결합제(bonding agent)가 없이 유사하거나 상이한 금속들을 접합시킬 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 확산 접합하는 단계는 접합되는 금속의 처리에 무게를 가하지 않으며, 베이스 물질의 물질 특성들을 포함하는 조인트(joint)를 유발할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 확산 접합하는 단계는 베이스 물질로부터 구분이 가능하지 않은 연속적인 조인트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 확산 접합하는 단계는 베이스 금속 또는 금속들의 강도 및 온도 특성들을 나타내는 적어도 2개의 베이스 금속들 사이의 조인트를 제공할 수 있다.

확산 접합시키는 단계는 접합될 적어도 2개의 표면들을 인접시키는(abutting) 단계를 포함할 수 있다. 두 개의 표면들은 금속들, 산화물들, 질화물들, 및 확산 접합이 가능한 임의의 다른 물질 중 임의의 하나 이상으로부터 제조될 수 있다. 두 개의 표면들이 최초로 접촉할 때, 표면들 상의 작은 표면 결함들(예를 들어, 조도들(asperities))이 소성 변형(plastic deformation)을 겪을 수 있고, 표면 결함들이 변형됨에 따라 결함들은 상호연관되고 두 개의 표면들 사이의 계면을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 확산 접합시키는 단계는 고온 및 고압을 포함하는 조건들 하에서 일어날 수 있다. 일부 실시예들에서, 확산 접합시키는 단계는 열간 정수압 프레스(hot isostatic pressing, HIP) 공정을 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서 열간 정수압 프레스 공정은 캐닝(canning) 공정을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 연속적인 얇은 구조가 확산 접합될 전체 어셈블리 주위로 웰딩될 수 있다. 연속적인 얇은 구조는 임의의 하나 이상의 금속들, 산화물들, 질화물들, 및 임의의 다른 적합한 물질들로부터 제조될 수 있다. 어셈블리가 속이 빈 내부 부분을 포함한다면, 얇은 구조는 구조 내에서 전체 어셈블리를 에워싸도록 어셈블리 내부에서 웰딩될 수 있다. 상기 구조는 진공 밀봉될 수 있고, 진공은 상기 구조 내에서 밀봉된 어셈블리를 갖는 상기 구조의 내부 상에서 잡히고 유지될 수 있다. 전체 어셈블리가 내부에 밀봉된 진공-밀봉된 구조는 이후 상승된 온도 및 상승된 압력까지 노출될 수 있다. 상승된 온도 및 상승된 압력은 진공-밀봉된 구조 내에서 어셈블리의 물질들 내에 가속화된 크립(creep)을 유발할 수 있다. 적어도 가속화된 크립에 기초하여, 그레인 바운더리들 및 원재료가 두 개의 표면들 사이에서 이동할 수 있고, 고립된 포어들을 형성하도록 갭들을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 일정 기간의 시간에 걸쳐 상승된 온도 및 상승된 압력이 가해지는 동안, 물질들은 접하는 표면들의 경계를 가로질러 확산하기 시작할 수 있다. 경계를 가로지르는 확산은 두 개의 표면들 사이의 물질 경계가 섞이며 두 개의 금속성 표면들 사이에 접합을 생성하도록 유발할 수 있다. 어셈블리의 물질 특성들 및 어셈블리의 사이즈에 따라, 확산 접합 공정의 시간, 온도, 및 압력은 금속성 표면들 사이의 완전한 퓨전을 얻도록 조절될 수 있다. 어셈블리가 함께 접합된 이후에, 진공-밀봉된 구조는 예를 들어 금속성 실행예들(예를 들어 기계 가공)에 의해 및/또는 화학물질들에 의한 분해(예를 들어, 산)에 의해서 제거될 수 있다. 일부 실시예들에서, 진공-밀봉된 구조는 어셈블리와 접합성이 있는 물질을 포함할 수 있고, 어셈블리가 서로 접합된 이후에 진공-밀봉된 구조는 어셈블리 주위에 유지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 임의의 하나 이상의 어플리케이션들에서 채용될 수 있는 완전한 대상체를 형성하기 위하여 상승된 온도 및 상승된 압력에 노출될 때 어셈블리 및 진공-밀봉된 구조는 함께 접합될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 대상체(400)(도 4에 도시되는)을 형성하는 제1 방법(200)(도 2)은, 랩핑된 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)을 포함하는 제1 다층 구조(310)를 제공하기 위하여 프리폼(305)(예를 들어, 화살표(303)에 의해 표현되는 바와 같이) 주위로 호일(301)을 랩핑하는 단계(205)를 포함할 수 있다. 다르게 설명되지 않는 한, 호일(301)은 얇은 금속 시트를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 호일(301)은 약 0.1 mm 내지 약 2 mm의 두께 "t"를 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 0.1 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.25 mm 내지 약 1 mm, 약 0.25 mm 내지 약 0.5 mm, 이들 사이의 모든 범위들 및 하부 범위들을 포함하나, 일부 실시예들에서 다른 두께들 또한 제공될 수 있다. 호일(301)은 호일(301) 내에 주름, 접힘부, 구멍들을 방지하기 위하여 프리폼(305) 주위로 랩핑될 수 있다. 프리폼(305)은 랩핑 공정 동안에 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)을 지지하기 위하여 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)의 인접한 층들 사이에 심들(seams)이 없는 제1 다층 구조(310)를 제공하기 위하여 호일(301)의 단일한 연속적 조각이 프리폼(305) 주위로 랩핑될 수 있다. 일부 실시예들에서, 호일(301)의 복수의 조각들은 함께 연결될 수 있고(예를 들어, 스폿 웰딩되고) 프리폼(305) 주위로 랩핑될 수 있다.

일부 실시예들에서, 호일(301)은 백금 또는 백금 합금 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 호일(301)은 분말 야금(power metallurgy) 공정을 사용하여 금속 분말들로부터 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 호일(301)은 산화물 분산 강화된 합금들(oxide dispersion strengthened alloys)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 호일(301)은 얇은 시트를 형성하기 위하여 롤링, 프레싱, 드로잉, 및 다른 기계적 공정들에 의해 제조될 수 있다. 마찬가지로, 일부 실시예들에서, 다른 물질들의 호일들이 예를 들어 교대하는 물질 층들을 제공하기 위하여 프리폼(305) 주위로 랩핑될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 물질은 제1 다층 구조(310)의 내부층들을 형성할 수 있고, 제2 물질은 제1 다층 구조(310)의 외부 층들을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 물질은 더욱 강하고, 덜 산화 저항성인 물질(예를 들어 백금 로듐 합금, 백금 이리듐, PTRh 90/10, PTRh 80/20)을 포함할 수 있고, 제2 물질은(제1 물질에 대하여) 더욱 산화 저항성이 있고, 유리 접합성인 물질(예를 들어 니켈 합금들, 철 합금들, 알루미늄 합금들, 및 스틸 합금들을 포함하여, 산화물 분산 강화 합금들)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 물질은 예를 들어 용융 유리를 포함하여 용융 물질과 적합하지 않은, 고온 환경에서 강도를 제공하는 파이버 강화 물질(fiber reinforced material)을 포함할 수 있다. 따라서, 대상체의 외부 표면이 극심한 조건들(예를 들어, 열, 부식, 등)에 노출될 수 있는 어플리케이션들에서, 극심한 조건들을 견디기 위하여 적합한 물질이 대상체의 외부에 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 호일(301)은 횡방향 및 종방향으로 다른 강도 특성들을 가질 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 호일(301)의 물질 특성들의 배열을 고려하여, 호일(301)은 프리폼(305) 주위로 랩핑될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 호일(301)의 가장 강한 물질 강도의 방향이 제1 대상체(400) 상에 부여될 수 있는 가장 높은 응력과 정렬되도록 호일(301)은 프리폼(305)의 주위에 랩핑될 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 호일(301)의 가장 강한 물질 강도의 방향이 모든 방향들에서 제1 대상체(400)의 강도를 증가시키기 위하여 배열되고 달라지도록 호일(301)은 프리폼(305)의 주위에 랩핑될 수 있다.

그러나 다르게 설명되지 않는 한, 호일(301)의 물질 특성들은 본 개시에 한정되도록 의도되지 않는다. 따라서, 확산 접합이 가능한 호일(301)의 얇은 시트로서 제공될 수 있는 임의의 물질은 여기에서 명확하게 개시되지 않는 물질들을 포함하여 본 개시의 범위 내인 것으로 인식된다. 제1 대상체(400)가 채용될 특정한 어플리케이션에 적어도 부분적으로 기초하여, 이로부터 호일(301)이 제조되는 적합한 물질은 제1 대상체(400)의 비용을 조절하기 위하여 뿐만 아니라 특정한 물질 특징들 및 특성들을 제공하기 위하여 선택될 수 있다.

본 개시의 방법들은 전통적인 방법들에 비하여 몇몇의 이점들을 제공할 수 있다. 특히, 일부 전통적인 대상체의 형성 방법들은 천공(boring), 드로잉, 롤링, 및 잉곳으로부터의 대상체의 기계 가공을 포함할 수 있다. 이러한 전통적인 방법들은 적어도 부분적으로 잉곳의 최초 사이즈 및 무게, 캐스팅 장비의 용량들, 잉곳을 천공하는 단계로부터 폐기되는 물질, 잉곳을 취급하기 위하여 적합한 장비, 및 카본으로부터의 오염 위험, 윤활유들, 및 대상체를 형성하기 위한 전통적인 방법들 동안에 사용되는 다른 물질들에 적어도 부분적으로 기초하여 제한될 수 있다. 유리하게는, 본 개시의 대상체들을 형성하기 위하여 사용되는 호일은 잉곳들보다 더 쉽게 원치 않는 오염물들을 제거하기 위하여 세정될 수 있고, 더욱 두꺼운 성분들이 세정될 수 있다. 추가적으로, 여기에 개시된 대상체의 형성 방법들은 일부 실시예들에서, 형성 공정 동안에 임의의 물질을 폐기하지 않고, 상기 물질로 대상체의 최종 형상을 직접 형성하는 것을 가능하게 함에 의해, 낭비되는 물질을 감소시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 대상체의 기계 가공 또는 마감은 대상체가 형성된 이후에 수행될 수 있으나, 일부 전통적인 방법들과는 달리, 본 개시의 방법들은 요구되는 최종 형상과 수치적으로 유사한 형상을 포함하도록 대상체를 형성할 수 있다. 따라서, 후속적인 기계 가곡 또는 마감 공정들을 수행하기 위한 시간이 감소될 수 있고, 대상체의 최종 형상을 얻기 위하여 형성된 대상체로부터 제거되는 물질의 양이 감소될 수 있다. 일부 실시예들에서, 대상체가 고품질, 고가의 물질들로부터 형성될 수 있기 때문에, 물질의 낭비물을 감소시키는 것은 현저한 비용 절감을 제공할 수 있다. 따라서, 여기에 개시된 대상체의 형성 방법들은 예를 들어, 이로부터 대상체가 형성될 수 있는 잉곳의 사이즈에 의해 제한되지 않는다. 오히려, 임의의 사이즈의 임의의 대상체가 여기에 설명된 방법들을 사용하여, 예를 들어, 요구되는 사이즈 및 형상의 다층 구조가 얻어질 때까지 호일의 추가적인 층들을 추가함에 의해(예를 들어, 층층이) 형성될 수 있다. 그러므로 여기에서 개시되는 방법들은 대상체의 사이즈 스케일링과 관련하여 융통성을 제공하며, 추가적으로 전통적인 방법들이 달성할 수 없는, 다양한 복잡한 형상들을 포함한 대상체들을 형성할 수 있다.

다시 도 2의 우측면을 참조하면, 제1 방법(200)은 제1 대상체(400)를 형성하기 위하여 제1 복수의 층들(315) 및 프리폼(305)을 함께 확산 접합시키는 단계(220)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1 대상체(400)는 프리폼(305) 주위에 랩핑되고 제1 조인트(405)에서 프리폼(305)에 확산 접합된 제1 다층 구조(310)를 포함할 수 있다. 제1 조인트(405)는 확산 접합 공정 동안에 프리폼(305)과 제1 다층 구조(310)가 서로 접촉하는 위치들에서 프리폼(305)과 제1 다층 구조(310) 사이에서 연장될 수 있다. 프리폼(305)은 호일(301)이 주위에 랩핑될 수 있는 프리폼 외부 표면(412)을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 다층 구조(310)는 프리폼 외부 표면(412)과 접하는 호일(301)을 포함하는 내부 표면(401)을 포함할 수 있고, 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402)은 호일(301)을 포함할 수 있고, 제1 대상체(400)의 최외곽 표면을 정의할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 대상체(400)를 형성하는 제1 방법(200)은 랩핑된 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)을 포함하는 제1 다층 구조(310)를 제공하기 위하여 프리폼(305) 주위에 호일(301)을 랩핑하는 단계(205)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도 2의 좌측면 상에 도시된 바와 같이, 제1 방법(200)은 제1 다층 구조(310)로부터 프리폼(305)을 제거하는 단계(210)와, 제1 대상체(400)를 형성하도록 제1 복수의 층들(315)을 확산 접합시키는 단계(215)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 확산 접합 단계(215) 이전에 프리폼(305)이 제1 다층 구조(310)로부터 제거될 수 있고, 이후 제1 대상체(400)를 형성하기 위하여 제1 복수의 층들(315)이 함께 확산 접합될 수 있다. 확산 접합 단계(215) 이전에 제1 다층 구조(310)로부터 프리폼(305)이 제거될 때, 프리폼(305)은 호일(301)을 지지하고 호일(301)이 따를 수 있는 형상을 정의하기 위하여 제공될 수 있다. 마찬가지로, 확산 접합 단계(215) 이전에 프리폼(305)이 제1 다층 구조(310)로부터 제거될 때, 이로부터 프리폼(305)이 형성되는 물질은 확산 접합 기술과 적합성이 있을 필요가 없으며, 또한 이로부터 프리폼(305)이 제조되는 물질은 제1 대상체(400)가 채용될 수 있는 환경들로부터 다양한 로딩 조건들에 노출되는 대상체의 강도 및 물질 특성들과 적합성이 있을 필요가 없다.

도 4는 프리폼(305)이 제1 다층 구조(310)로부터 제거되고(예를 들어, 단계 210), 제1 다층 구조(310)가 확산 접합되는(예를 들어 단계(215)) 실시예들뿐만 아니라 제1 다층 구조(310)가 프리폼(305)에 확산 접합되는 실시예들을 표현하기 위하여, 확산 접합된 제1 대상체(400)를 점선으로 개략적으로 도시된 프리폼(305)과 함께 표현한다. 도시된 것과 같이, 일부 실시예들에서, 제1 다층 구조(310)는 제1 다층 구조(310)의 중심선(307)과 제1 다층 구조(310)의 내부 표면(401) 사이에 정의되는 내부 치수(450)를 포함할 수 있다. 제1 다층 구조(310)는 또한 제1 다층 구조(310)의 내부 표면(401)과 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402) 사이에 정의되는 제1 벽 두께(451)를 또한 포함할 수 있다. 따라서, 내부 치수(450)는 프리폼 외부 치수(460)에 적어도 부분적으로 기초할 수 있고, 제1 벽 두께(451)는 호일(301)의 두께("t") 및 프리폼(305) 주위에 랩핑된 제1 복수의 층들(315)의 개수에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 다층 구조(310)의 내부 치수(450)는 프리폼 외부 치수(460)과 동일할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 다층 구조(310)는 적어도 두 개의 섹션들(예를 들어, 제1 섹션(406), 제2 섹션(408))을 포함할 수 있고, 각각은 다른 대응되는 벽 두께(예를 들어, 제1 벽 두께(451), 제2 벽 두께(452))를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 제1 다층 구조(310)의 제1 섹션(406)은 프리폼(305) 주위에 랩핑된 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)을 포함할 수 있고, 제1 다층 구조(310)의 제2 섹션(408)은 제1 다층 구조(310)의 제1 섹션(406)의 제1 외부 표면(402) 주위에 랩핑되는 호일(301)의 추가적인 층들을 포함할 수 있다. 제2 섹션(408)은 제2 조인트(407)에서 제1 섹션(406)에 확산 접합될 수 있다. 그러므로 제2 섹션(408)은 프리폼 외부 표면(412)과 제1 다층 구조(310)의 제2 섹션(408)의 제2 외부 표면(404) 사이에 제2 벽 두께(452)를 정의하는 제2 외부 표면(404)을 포함할 수 있다. 그러므로 제2 벽 두께(452)는 프리폼 외부 표면(412)과 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402) 사이에 정의되는 제1 섹션(406)의 제1 벽 두께(451)보다 더 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 다층 구조(310)는 다른 두께들의 임의의 개수의 섹션들을 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어 제1 대상체(400)의 섹션을 국부적으로 강화하기 위하여 다른 두께의 섹션들은 제1 다층 구조(310) 상에서 임의의 위치에 제공될 수 있다. 제1 대상체(400)의 이러한 국부적인 강화는 더욱 강한 섹션을 제공할 뿐만 아니라, 더욱 강한 섹션 내에서 제공되는 추가된 강도를 요구하지 않을 수 있는 제1 대상체(400)의 다른 섹션들 내에서 사용되는 물질의 양을 감소시킴에 의해, 물질의 효율적인 할당을 제공한다. 따라서, 제1 대상체(400)가 고품질 고가 물질들로부터 형성될 수 있기 때문에, 일부 실시예들에서, 물질의 효율적인 할당은 현저한 비용 절감을 제공할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 프리폼(305)은 맨드릴(308)을 포함할 수 있고, 확산 접합된 제1 조인트(405)는 맨드릴(308)의 프리폼 외부 표면(412)을 제1 다층 구조(310)의 내부 표면(401)에 접합시키며 맨드릴(308)의 길이를 따라 맨드릴(308)의 외주 주위에서 연장될 수 있다. 제1 다층 구조(310) 및 맨드릴(308)은, 호일(301)을 포함하는 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402)을 포함하는 속이 찬(solid) 제1 대상체(400)의 최외곽 표면을 가지며, 속이 찬 제1 대상체(400)를 형성하기 위하여 함께 접합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 맨드릴(308)은 이에 제한되지는 않으나 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 및 임의의 다른 기하학적, 각기둥, 또는 다각형 형상을 포함하여, 임의의 형상을 갖는 단면 프로파일을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 맨드릴(308)은 속이 차거나 또는 속이 빌 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 것과 같이, 일부 실시예들에서, 맨드릴(308)은 속이 빈 실린더(309)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 속이 빈 실린더(309)는 이에 제한되지는 않으나 원형(도시된 바와 같이), 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 및 임의의 다른 기하학적, 각기둥, 또는 다각형 형상을 포함하여, 임의의 형상을 갖는 단면 프로파일을 포함할 수 있다. 확산 접합된 제1 조인트(405)는 속이 빈 실린더(309)의 프리폼 외부 표면(412)을 제1 다층 구조(310)의 내부 표면(401)에 접합시키며, 속이 빈 실린더(309)의 길이를 따라 속이 빈 실린더(309)의 외주 주위에서 연장될 수 있다. 제1 다층 구조(310) 및 속이 빈 실린더(309)는 속이 빈 제1 대상체(400)를 형성하도록 함께 접합될 수 있고, 속이 빈 제1 대상체(400)는 호일(301)을 포함하는 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402)을 포함하는 속이 빈 제1 대상체(400)의 최외곽 표면과, 속이 빈 실린더(309)의 내부에 의해 정의되는 프리폼 내부 표면(411)을 포함하는 속이 빈 제1 대상체(400)의 최내곽 표면을 갖는다. 따라서, 일부 실시예들에서, 속이 빈 제1 대상체(400)의 두께(420)는 속이 빈 실린더(309)의 프리폼 내부 표면(411)과 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402) 사이에서 정의될 수 있고, 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)의 개수와 호일(301)의 두께("t")의 곱에, 속이 빈 실린더(39)의 벽 두께를 더한 것에 대응될 수 있다.

일부 실시예들에서, 프리폼(305)은 난연성 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 난연성 물질은 백금, 몰리브덴 합금들, 알루미나, 지르코니아, 난연성 산화물들, 및 난연성 질화물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프리폼(305)은 여기에서 개시된 방법들로부터 형성되는 대상체를 포함할 수 있고, 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)은 제1 다층 구조(310)를 생성하도록 프리폼(305) 주위에 랩핑될 수 있다. 제1 다층 구조(310)를 프리폼(305)에 접합시킴에 의해, 제1 대상체(400)가 예를 들어 존재하는 구조의 강도를 증가시기고, 존재하는 구조의 형상을 변화시키는 등을 위하여 존재하는 구조에 추가된 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)을 갖는 존재하는 구조로부터 형성될 수 있다. 따라서, 제1 대상체(400)가 고품질, 고가 물질들로부터 형성될 수 있기 때문에, 존재하는 구조들을 개질함에 의해 대상체들을 형성하는 것은(예를 들어, 전체적으로 새로운 대상체를 형성하기 보다는) 사용되는 새로운 물질의 양을 감소시킬 수 있고 현저한 비용 절감을 제공할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 확산 접합 단계(215) 이전에 제1 다층 구조(310)로부터 프리폼(305)이 제거될 때, 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)이 함께 확산 접합될 때 형성되는 결과되는 제1 대상체(400)는, 호일(301)을 포함하는 제1 다층 구조(310)의 내부 표면(401)을 포함하는 최내곽 표면과, 또한 호일(301)을 포함하는 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402)을 포함하는 최외곽 표면을 포함할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 제1 대상체(400)의 두께(425)는 제1 다층 구조(310)의 내부 표면(401)과 제1 다층 구조(310)의 제1 외부 표면(402) 사이에서 정의될 수 있고, 프리폼(305) 주위에 랩핑된 호일(301)의 제1 복수의 층들(315)의 개수와 호일(301)의 두께("t")의 곱에 대응될 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 대상체(400)는 도 1에 도시된 것과 같이 유리 제조 장치(101)의 혼합 챔버(131) 내에서 용융 물질(121)을 혼합하도록 스터 샤프트(stir shaft)(150)로서 채용될 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 호일(301)의 추가적인 층들이 예를 들어 더욱 높은 인가되는 토크를 견딜 수 있는 증가된 두께의 더욱 강한 섹션들을 제공하기 위하여 스터 샤프트(150) 상의 선택된 위치들에서 추가될 수 있다. 마찬가지로, 일부 실시예들에서, 호일(301)의 추가적인 층들은 그 상부에 스터 블레이드들(151)이 부착될 수 있는 섹션을 제공하도록 스터 샤프트(150) 상에 추가될 수 있다. 제1 대상체(400)는 이에 한정되는 것은 아니나 플로우 니들들, 로드들을 포함하는 실시예들, 및 용융 물질에 노출되거나 노출되지 않을 수 있는 속이 차거나 속이 빈 샤프트를 채용할 수 있는 다른 실시예들을 포함하여, 유리 제조 장치(101) 내에서 및 유리 처리 방법(100) 내에서 다른 위치들 내에 채용될 수 있다.

도 8 내지 도 10에 도시된 것과 같이, 일부 실시예들에서, 제2 대상체(1000)를 형성하는 제2 방법(800)은 제2 다층 구조(910)(도 9에 도시된)를 제공하기 위하여 호일(901)의 제2 복수의 층들(905)을 적층하는 단계(805)를 포함할 수 있다. 제2 방법(800)은 제2 복수의 층들(905)을 함께 확산 접합시키는 단계(810)와, 제2 대상체(1000)(도 10에 도시된)를 형성하도록 확산 접합된 제2 다층 구조(910)를 성형하는 단계(815)를 포함할 수 있다. 제2 대상체(1000)는 제2 대상체(1000)의 제1 외부 표면(1001) 및 제2 외부 표면(1002) 사이에서 정의되는 두께(1005)를 포함할 수 있다. 제2 대상체(1000)의 두께는 호일(901)의 두께("t")와 호일(901)의 제2 복수의 층들(905)의 개수의 곱에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 제2 대상체(1000)의 제1 외부 표면(1001)과 제2 외부 표면(1002) 각각은 호일(901)을 포함할 수 있다. 호일(901)은 여기에서 개시된 호일(301)과 동일하거나, 유사하거나, 또는 다른 특성들을 포함할 수 있으며, 마찬가지로 여기에서 개시된 제1 대상체(400)와 동일하거나, 유사하거나, 다른 이점들을 달성할 수 있고, 여기에서 개시된 것과 동일하거나, 유사하거나, 또는 다른 어플리케이션들에서 채용될 수 있는 대상체(예를 들어, 제2 대상체(1000))를 제공할 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 따라서, 제1 방법(200) 및 제1 대상체(400) 중 임의의 하나 이상의 특징들은, 단독으로 또는 확산 접합에 의해 호일의 복수의 층들로부터 임의의 대상체를 형성하기 위하여 제2 방법(800) 및 제2 대상체(1000) 중 임의의 하나 이상의 특징들과 결합하여 채용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 툴(1010)에 의해 표현된 바와 같이, 성형 단계(815)는 확산 접합된 제2 대상체(1000)를 툴(1010)과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 툴(1010)은 해머, 프레스, 롤러, 및 제2 대상체(1000)를 형성화하기 위하여 제2 대상체(1000) 상에 힘을 부여할 수 있는 임의의 다른 기계적 실행예를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 툴(1010)은 그라인더, 블레이더, 및 제2 대상체(1000)를 형성화하기 위하여 제2 대상체(1000)로부터 물질을 제거하기 위한 임의의 다른 기계적 실행예를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 성형 단계는 제2 대상체(1000)를 형성하기 위하여 프리폼 주위에서 확산 접합된 제2 다층 구조(910)를 성형하는 단계를 포함할 수 있다. 프리폼은 여기에서 개시된 프리폼(305)의 특징들 뿐만 아니라 그 주위에서 제2 대상체(1000)를 제공하기 위하여 제2 다층 구조(910)가 성형될 수 있는 임의의 다른 특징들(예를 들어, 형상)을 포함할 수 있다.

다시 도 8을 참조하면, 일부 실시예들에서, 화살표(811)에 의해 표현되는 바와 같이, 제2 방법(800)은 성형 단계(815) 이전에 복수의 확산 접합된 다층 구조들을 확산 접합하는 추가적인 단계(820)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 확산 접합된 다층 구조들은 확산 접합된 제2 다층 구조(910)와 동일하거나, 유사하거나, 다른 특징들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 일부 실시예들에서, 화살표(816)에 의해 표현되는 바와 같이, 제2 방법(800)은(예를 들어 성형 단계(815) 이후에) 다른 확산 접합된 다층 구조를 제2 대상체(1000)에 확산 접합시키는 추가적인 단계(820)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다른 확산 접합된 다층 구조는 확산 접합된 제2 다층 구조(910)와 동일하거나, 유사하거나, 또는 다른 특징들을 포함할 수 있다. 화살표(821)에 의해 표현되는 바와 같이, 복수의 확산 접합된 다층 구조들을 함께 확산 접합시키고, 및/또는 다른 확산 접합된 다층 구조를 제2 대상체(1000)에 확산 접합시키는 추가적인 단계(820) 이후에, 제2 방법(800)은 추가적인 단계(820)로부터 제공되는 구조의 성형 단계(815)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 방법의 임의의 하나 이상의 단계들은 요구되는 대상체가 얻어질 때까지 반복될 수 있다.

예를 들어, 일부 실시예들에서, 도 11 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 여기에서 개시된 임의의 방법들에 의해 형성되는 임의의 하나 이상의 대상체들(예를 들어, 제1 대상체(400), 제2 대상체(1000))는 단독으로 또는 조합하여, 제3 대상체(1100)(도 11 내지 도 14) 및 제4 대상체(1500)(도 15 및 도 16) 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 도 11에서 도시된 것과 같이, 일부 실시예들에서, 제3 대상체(1100)는 도 12에 도시된 것과 같이 제1 방향(1105)으로 제1 개구부(1111)로부터 연장되는 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114)을 포함하는 제1 인클로저(1110)를 포함할 수 있다. 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114)이 제1 방향(1105)을 따라 제1 개구부(1111)로부터 연장됨에 따라, 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114) 각각의 제1 방향(1105)에 수직한 제1 폭(1106)은 제1 개구부(1111)에 대하여 증가할 수 있다. 추가적으로, 제1 개구부(1111)에 반대되는 제1 신장된 슬롯(elongated slot)(1112)을 제공하기 위하여 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114)이 제1 방향(1105)을 따라 제1 개구부(1111)로부터 연장됨에 따라, 제1 방향(1105)에 수직하고 제1 폭(1106)에 수직한 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114) 사이의 제1 거리(1107)(도 13)는 감소할 수 있다. 도 11을 다시 참조하면, 제1 파이프(1101)는 제1 개구부(1111)를 연장시키도록 제1 인클로저(1110)의 제1 개구부(1111)에 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 로드(1120)는 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114) 사이에서 연장될 수 있고, 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114) 사이의 제1 거리(1107)를 유지하기 위하여 대응되는 제1 파스너(fastner)(1121a, 1121b)로 고정될 수 있다.

일부 실시예들에서, 탱크(1125)는 제1 인클로저(1110)의 제1 신장된 슬롯(1112)에 부착될 수 있다. 탱크(1125)는 탱크 인렛 지지부들(1117)에 의해 분리되는 복수의 어퍼쳐들(apertures)을 포함할 수 있는 탱크 인렛(1127)을 포함할 수 있다. 제1 신장된 슬롯(1112)은 탱크 인렛(1127)의 한계를 정할 수 있다. 마찬가지로, 탱크 인렛(1127)으로부터 탱크(1125)의 반대면 상에서, 탱크(1125)는 탱크 아웃렛 지지부들(1118)에 의해 분리되는 복수의 어퍼쳐들을 포함할 수 있는 탱크 아웃렛(1128)을 포함할 수 있다. 탱크(1125)는 탱크(1125)를 밀봉하기 위하여 탱크(1125)의 반대되는 단부들에서 탱크(1125)에 부착되는 한 쌍의 반대 단부 캡들(1126a, 1126b) 사이에서 연장되는 속이 빈 내부를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 립(1130)은 탱크(1125)에 부착될 수 있고 탱크 아웃렛(1128)의 한계를 정하는 립 인렛(1132)을 포함할 수 있다. 립(1130)은 립 인렛(1132)으로부터 립 아웃렛(1133)까지 연장되는 직사각형 벽을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 브래킷들(brackets)(1131a, 1131b)이 제공될 수 있고, 제3 대상체(1100)를 프레임 또는 다른 지지 구조(도시되지 않음)에 고정하기 위하여 립(1130)으로부터 연장될 수 있다.

일부 실시예들에서, 제3 대상체(1100)는 유리를 형성하기 위하여(예를 들어, 유리 제조 장치(101)를 포함하는 유리 처리 방법(100) 내에서) 채용될 수 있다. 예를 들어, 도 12 내지 도 14에 도시된 것과 같이(제1 파이프(1101) 및 브래킷들(1131a, 1131b)이 명확성을 위하여 제거된다), 일부 실시예들에서, 용융 물질(예를 들어, 용융 물질(121))은 제1 인클로저(1110)의 제1 개구부(1111)에 제공될 수 있다. 용융 물질은 제1 개구부(1111)로부터 제1 신장된 슬롯(1112)까지 두 개의 제1 반대되는 벽들(1113, 1114) 사이에서 제1 인클로저(1110)를 통해 흐를 수 있고, 제1 신장된 슬롯(1112)에서 용융 물질이 신장되고, 좁은 프로파일을 얻는다. 용융 물질은 이후 제1 신장된 슬롯(1112)으로부터 탱크(1125) 내로 흐를 수 있고, 여기에서 용융 물질이 탱크(1125) 내에서 재분배되고 펼쳐져, 탱크(1125) 내에서 한 쌍의 반대 단부 캡들(1126a, 1126b) 사이에서 연장되는 고른(even) 압력을 포함하는 넓은 프로파일을 얻는다. 용융 물질은 이후 립(1130)까지 고른 흐름 밀도로 탱크(1125) 외부로 흐를 수 있고, 이후 립(1130)을 통해 립 인렛(1132)으로부터 립 아웃렛(1133)까지 흘러 립(1130)에 의해 정의되는 연속적이고, 얇으며, 신장된 프로파일을 얻는다. 일부 실시예들에서, 립(1130)으로부터 유연성 유리 리본으로 유리를 드로우하도록 롤러들(도시되지 않음)이 립 아웃렛(1133)에 제공될 수 있다.

도 15에 도시되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제4 대상체(1500)는 제2 방향(1505)으로 제2 개구부(1511)로부터 연장되는 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514)을 포함하는 제2 인클로저(1510)를 포함할 수 있다. 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514)이 제2 방향(1505)을 따라 제2 개구부(1511)로부터 연장됨에 따라, 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514) 각각의 제2 방향(1505)에 수직한 제2 폭(1506)은 제2 개구부(1511)에 대하여 증가할 수 있다. 추가적으로, 제2 개구부(1511)에 반대되는 제2 신장된 슬롯(1512)을 제공하기 위하여 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514)이 제2 방향(1505)을 따라 제2 개구부(1511)로부터 연장됨에 따라, 제2 방향(1505)에 수직하고 제2 폭(1506)에 수직한 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514) 사이의 제2 거리(1507)(도 16에 도시되는)는 감소할 수 있다. 도 15을 다시 참조하면, 제2 파이프(1501)는 제2 개구부(1511)를 연장시키도록 제2 인클로저(1510)의 제2 개구부(1511)에 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 브래킷들(1521a, 1521b)이 제공될 수 있고, 제4 대상체(1500)를 프레임 또는 다른 지지 구조(도시되지 않음)에 고정하도록 제2 파이프(1501)로부터 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 연장부(1525)는 제2 인클로저(1510)의 제2 신장된 슬롯(1512)에 부착될 수 있다. 연장부(1525)는 연장부 인렛(1527)을 포함할 수 있고, 제2 신장된 슬롯(1512)은 연장부 인렛(1527)의 한계를 정하도록 연장부 인렛(1527)에 부착될 수 있다. 마찬가지로, 연장부 인렛(1527)으로부터 연장부(1525)의 반대 면 상에서, 연장부(1525)는 연장부 아웃렛(1528)을 포함할 수 있다. 연장부(1525)는 연장부 인렛(1527)으로부터 연장부 아웃렛(1528)까지 연장되는 직사각형 벽을 정의하는 속이 빈 내부를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 복수의 대향 지지부들(1523, 1524)이 제4 대상체(1500)의 반대 면들 상에 제공될 수 있고, 연장부(1525)로부터 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514) 중 대응되는 하나의 각각으로부터 멀리 외측으로 연장될 수 있다. 복수의 대향 지지부들(1523, 1524) 각각의 고정 단부(1523a, 1524a)는 파스너(1543, 1544)의 제1 부분에 의해 연장부(1525)에 부착될 수 있다. 마찬가지로, 복수의 대향 지지부들(1523, 1524) 각각의 반대되는 캔틸레버 단부(1523b, 1524b)는 연장부(1525)를 지지하고 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514) 사이에 정의되는 거리를 유지하기 위하여 프레임 또는 다른 지지 구조(도시되지 않음)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 복수의 대향 지지부들(1523, 1524)은 연장부 인렛(1527)으로부터 연장부 아웃렛(1528)까지 서로 평행한 관계로 연장부(1525)의 직사각형 벽들을 유지함에 의해, 연장부(1525) 상에서 열 팽창 및 크립이 가질 수 있는 효과들을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서 내부 지지부들(예를 들어, 제1 로드(1120), 탱크 인렛 지지부들(1117), 탱크 아웃렛 지지부들(1118))이 생략될 수 있도록, 대향 지지부들(1523, 1524)은 연장부(1525)와 인클로저(1510)에 충분한 구조적 보전성(structural integrity)을 제공할 수 있다.

일부 실시예들에서, 하부 브래킷들(1531a, 1531b)이 제공될 수 있고, 제4 대상체(1500)를 프레임 또는 다른 지지 구조(도시되지 않음)에 고정하도록 연장부(1525)로부터 연장될 수 있다. 하부 브래킷들(1531a, 1531b)은 파스너(1553, 1554)의 제2 부분에 의해 연장부(1525)에 고정될 수 있다. 도시된 것과 같이, 일부 실시예들에서, 파스너(1543, 1544)의 제1 부분과 파스너(1553, 1554)의 제2 부분이 개별적인 하부 브래킷들(1531a, 1531b) 주위에서 클램프되어 하부 브래킷들(1531a, 1531b)을 연장부(1525)에 고정시킬 수 있도록, 파스너(1543, 1544)의 제1 부분과 파스너(1553, 1554)의 제2 부분은 서로 클램프 구조를 제공하기 위한 위치 관계로 제공될 수 있다. 복수의 대향 지지부들(1523, 1524)과 유사하게, 일부 실시예들에서, 파스너(1543, 1544)의 제1 부분과 파스너(1553, 1554)의 제2 부분은, 연장부 인렛(1527)으로부터 연장부 아웃렛(1528)까지 서로 평행한 관계로 연장부(1525)의 직사각형 벽들을 유지함에 의해, 연장부(1525) 상에서 열 팽창 및 크립이 가질 수 있는 효과를 감소시키도록, 연장부(1525)의 추가적인 구조적 강성(rigidity)을 제공할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제4 대상체(1500)는 유리를 형성하기 위하여(예를 들어, 유리 제조 장치(101)를 포함하는 유리 처리 방법(100) 내에서) 채용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 용융 물질(예를 들어, 용융 물질(121))은 제2 인클로저(1510)의 제2 개구부(1511)에 제공될 수 있다. 용융 물질은 제2 개구부(1511)로부터 제2 신장된 슬롯(1512)까지 두 개의 제2 반대되는 벽들(1513, 1514) 사이에서 제2 인클로저(1510)를 통해 흐를 수 있고, 제2 신장된 슬롯(1512)에서 용융 물질이 신장되고, 좁은 프로파일을 얻는다. 용융 물질은 이후 제2 신장된 슬롯(1512)으로부터 연장부 인렛(1527)을 통해 연장부(1525) 내로 흐를 수 있고, 여기에서 용융 물질이 연장부(1525) 내에서 재분배되고 펼쳐져, 연장부(1525) 내에서 고른(even) 압력을 포함하는 넓은 프로파일을 얻는다. 용융 물질은 이후 연장부 인렛(1527)으로부터 연장부(1525)를 통해 흐를 수 있고, 연장부 아웃렛(1528)을 통해 고른 흐름 밀도로 연장부(1525) 외부로 흐를 수 있고, 연장부(1525)에 의해 정의되는 연속적이고, 얇으며, 신장된 프로파일을 얻는다. 일부 실시예들에서, 연장부(1525)로부터 유연성 유리 리본으로 유리를 드로우하도록 롤러들(도시되지 않음)이 연장부 아웃렛(1528)에 제공될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 제3 대상체(1100)의 임의의 하나 이상의 특징들은 본 개시의 방법들에 의해 형성되는 다른 대상체를 제공하기 위하여 제4 대상체(1500)의 임의의 하나 이상의 특징들과 조합될 수 있다.

다양한 개시된 실시예들은 특정한 실시예와 연결되어 설명된 특정한 피쳐들, 성분들, 또는 단계들과 연관될 수 있음이 이해될 것이다. 또한 하나의 특정한 실시예와 관련하여 설명되었더라도, 특정한 피쳐, 성분, 또는 단계가 다양한 도시되지 않은 조합들 또는 순열들 내에서 대안의 실시예들과 상호 변경되거나 조합될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.

또한 여기에서 사용되는 바와 같이 용어들 "상기", "하나의", 또는 "일"은 "적어도 하나"를 의미하며, 이와 반대로 명백하게 지시되지 않는 한 "오직 하나"로 제한되지 않아야 함이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어 "일 성분"에 대한 참조는 문맥상 명확히 다르게 지시하지 않는 한 둘 또는 이상의 이러한 성분들을 갖는 실시예들을 포함한다.

범위들은 여기에서 "약" 하나의 특정한 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 특정한 값까지로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 실시예들은 하나의 특정한 값으로부터, 및/또는 다른 특정한 값까지를 포함할 수 있다. 유사하게, 값들이 "약"의 선행어구 사용에 의해 근사치들로서 표현될 때, 특정한 값은 다른 측면을 형성한다는 것이 이해될 것이다. 이러한 범위들의 각각의 종료점들이 다른 종료점과 연관되어, 그리고 다른 종료점과 독립적으로 모두 중요하다는 점이 더 이해될 것이다.

다르게 강조하여 설명되지 않는 한, 여기 제시된 임의의 방법들이 특정한 순서로 수행되는 것을 요구하는 것으로 해석될 것이 전혀 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들에 의해 뒤따르는 순서를 한정하지 않는 경우 또는 단계들이 특정한 순서에 제한된다는 점이 청구항들 또는 상세한 설명에서 구체적으로 언급되지 않는 경우에, 임의의 순서가 추론되는 것이 전혀 의도되지 않는다.

특정한 실시예들의 다양한 피쳐들, 성분들 또는 전이 어구 "포함하는"을 사용하여 개시될 수 있는 한편, 전이 어구들 "구성되는" 또는 "본질적으로 구성되는"을 사용하여 설명될 수 있는 것들을 포함하여 대안의 실시예들이 추론될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, A+B+C를 포함하는 장치에 대한 추론되는 대안의 실시예들은 장치가 A+B+C로 구성되는 실시예들과 장치가 A+B+C로 본질적으로 구성되는 실시예들을 포함한다.

여기에 설명된 원리들의 범위와 정신으로부터 벗어남이 없이 여기에 설명된 실시예들에 다양한 변형과 변용들이 이루어질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서 본 개시는 첨부된 청구항의 권리범위 및 그의 균등물의 범위 내에 속하는 실시예들의 변형들 및 변용들까지 커버하는 것이 의도된다.

Claims (25)

1. 대상체(object)의 형성 방법으로서,
   랩핑된 호일(foil)의 복수의 층들을 포함하는 다층 구조(multi-layered structure)를 제공하도록 프리폼(preform) 주위로 호일을 랩핑하는(wrapping) 단계; 및
   상기 대상체를 형성하도록 상기 복수의 층들 및 상기 프리폼을 함께 확산 접합시키는(diffusion bonding) 단계를 포함하고,
   상기 대상체는 일 방향으로 개구부로부터 연장되는 두 개의 반대되는 벽들(opposing walls)을 포함하는 인클로저(enclosure)를 포함하고,
   상기 두 개의 반대되는 벽들 각각의 폭이 상기 방향을 따라 상기 개구부에 대하여 증가하고,
   상기 개구부에 반대되는 신장된 슬롯(elongated slot)을 제공하도록 상기 두 개의 반대되는 벽들 사이의 간격이 상기 방향을 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 호일은 백금 또는 백금 합금 물질을 포함하고, 상기 프리폼은 난연성 물질 또는 맨드릴(mandrel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 다층 구조는 내부 치수 및 벽 두께를 포함하고,
   상기 내부 치수는 상기 프리폼의 외부 치수에 적어도 부분적으로 기초하고,
   상기 벽 두께는 상기 호일의 두께 및 상기 프리폼 주위에 랩핑된 층들의 개수에 적어도 부분적으로 기초하며,
   상기 다층 구조는 각각이 다른 벽 두께를 포함하는 적어도 두 개의 섹션들(sections)을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
4. 대상체의 형성 방법으로서,
   랩핑된 호일의 복수의 층들을 포함하는 다층 구조를 제공하도록 프리폼 주위로 호일을 랩핑하는 단계;
   상기 다층 구조로부터 상기 프리폼을 제거하는 단계; 및
   상기 대상체를 형성하도록 상기 복수의 층들을 함께 확산 접합시키는 단계를 포함하고,
   상기 대상체는 일 방향으로 개구부로부터 연장되는 두 개의 반대되는 벽들을 포함하는 인클로저를 포함하고,
   상기 두 개의 반대되는 벽들 각각의 폭이 상기 방향을 따라 상기 개구부에 대하여 증가하고,
   상기 개구부에 반대되는 신장된 슬롯을 제공하도록 상기 두 개의 반대되는 벽들 사이의 간격이 상기 방향을 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 호일은 백금 또는 백금 합금 물질을 포함하고, 상기 프리폼은 맨드릴을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 다층 구조는 내부 치수 및 벽 두께를 포함하고,
   상기 내부 치수는 상기 프리폼의 외부 치수에 적어도 부분적으로 기초하고,
   상기 벽 두께는 상기 호일의 두께 및 상기 프리폼 주위에 랩핑된 층들의 개수에 적어도 부분적으로 기초하며,
   상기 다층 구조는 각각이 다른 벽 두께를 포함하는 적어도 두 개의 섹션들을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
7. 대상체의 형성 방법으로서,
   다층 구조를 제공하도록 호일의 복수의 층들을 적층하는(stacking) 단계;
   상기 복수의 층들을 함께 확산 접합시키는 단계; 및
   상기 대상체를 형성하도록 상기 확산 접합된 다층 구조를 성형하는(shaping) 단계;를 포함하고,
   상기 대상체는 일 방향으로 개구부로부터 연장되는 두 개의 반대되는 벽들을 포함하는 인클로저를 포함하고,
   상기 두 개의 반대되는 벽들 각각의 폭이 상기 방향을 따라 상기 개구부에 대하여 증가하고,
   상기 개구부에 반대되는 신장된 슬롯을 제공하도록 상기 두 개의 반대되는 벽들 사이의 간격이 상기 방향을 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 성형하는 단계 이전에, 복수의 확산 접합된 다층 구조들을 함께 확산 접합시키는 단계를 포함하는 대상체의 형성 방법.
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10. 제7항에 있어서,
    상기 성형하는 단계는,
    상기 대상체를 형성하도록 프리폼 주위에 상기 확산 접합된 다층 구조를 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 프리폼은 맨드릴을 포함하고, 상기 호일은 백금 또는 백금 합금 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
12. 제1항 내지 제8항, 제10항, 및 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 확산 접합시키는 단계는 열간 정수압 프레스(hot isostatic pressing) 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체의 형성 방법.
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