JPH10244355A - 吹付注型方法及び注型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】スプレー蒸着物に対し、その気孔性を高めるア
ルゴンなどのガスが同伴されること、筒状のスプレー注
型形態が内径近くで裂け目による気孔を与えること、お
よび吹付注型品の収率が低い等の欠陥をなくした金属注
型品の吹付注型方法および注型装置を提供する。 【解決手段】スプレー室内に設けたコレクター３０に向
けて噴霧金属または合金のスプレーを行い、コレクター
３０上に蒸着させた金属または合金の前縁部分を、該金
属または合金の吹付軸への直交軸に対し約１０°から３
０°までの鋭角をなす如くコントロールし、コレクター
３０上にスプレーを集積し、蒸着層を集めて注型品を形
成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低気孔率の改質微
細構造を示すスプレー蒸着物を得るための、噴霧溶融金
属または合金のコレクター上への吹付注型方法及び注型
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】吹付（スプレー）注型方法については、
米国特許第３８，２６０，３０１号に記載されており、
これによれば溶融金属または合金を噴霧させ、これをス
プレー室に設けたコレクター面に吹付け、注型品を形成
させる。このスプレー室は一般に封入のアルゴンガスま
たは別途非反応性ガスを大気圧に保っておき、一方で溶
融スプレーをコレクターに吹付けている。

【０００３】現在再発行出願の３１，７６７に当たる米
国特許第３，８２６，９２１号に依れば、型の温度に関
係なくスプレー蒸着物の温度コントロールについて記載
しており、この場合スプレーすることにより、スプレー
蒸着物の構造を調節するようにしている。このため当特
許の重点は、スプレー室内の溶融金属または合金に対す
るガス噴霧条件に絞られ、スプレー室内の条件は問題と
されない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、金属注型品
の吹付注型方法では、スプレー蒸着物に対しその気孔性
を高めるアルゴンまたはその他ガスが同伴されること、
筒状のスプレー注型形態がその内径近くで裂け目による
気孔を与えること、および該当する吹付注型品の収率
が、商業生産面から見て残念なことに低いこと、等の欠
陥が常に付きまとう。その上粒子の帯形成が、例えばＩ
Ｎ７１８等のニッケル系超合金のスプレー注型で明らか
に見受けられる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、スプレー室内に設けたコ
レクターに向け噴霧金属または合金のスプレーを行い、
このコレクター上に蒸着させた金属または合金の前縁部
分を、該金属または合金の吹付軸への直交軸に対し約１
０°から３０°までの鋭角をなす如くコントロールし、
コレクター上にスプレーを集積し、蒸着層を集めて注型
品を形成させることを特徴とする。

【０００６】また、内側筒状部材、空間で仕切った外側
コレクター部材、該空間内に取り付けの断熱材および該
外側コレクター部材の軸方向熱膨脹に対する適合装置構
成の、噴霧金属または合金のスプレー受入れ用のコレク
ターを設けたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明は、特定のスプレー構成
装置を用いた、上記の不都合を解決する吹付注型方法と
注型装置の提供にあり、その構成特色としては例えば改
良のスプレー用コレクター、コレクター面向き、コレク
ター加熱、湯だまり用フイルターおよびスプレー室圧力
コントロール技術に関わる、ただしこれに限定されぬス
プレー要素等が挙げられるが、このコントロール技術に
よればスプレー室を飛行する噴霧スプレーおよびスプレ
ー室に設けたコレクター上に蒸着されるスプレー材料を
一層効果的にコントロールすることが出来る。

【０００８】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。

【０００９】図１を参照すると、本発明の一実施例のも
とで圧力コントロール技術を使った、吹付注型装置の概
略図が示されている。この装置には囲壁室Ｃ内に設けた
真空溶融室Ａとスプレー室Ｂとが備わっている。溶融室
Ａ内には耐火坩堝１０が据えられ、この坩堝内で金属ま
たは合金充填物が、坩堝周りに取り付けた誘導コイルで
誘導加熱される。坩堝１０は図示のごとく坩堝トラニオ
ンＴ周りを傾動出来るようになっており、適当な過熱温
度下で金属または合金溶融体を、耐火湯だまり１４中に
流し込む。図１、２に示すように、湯だまり１４には溶
融体保持室１４ｂと耐火性の溶融体排出ノズル１４ｃが
取り付けられ、このノズル構成で溶融体排出オリフィス
１４ｄ（ＩＮ７１８溶融体については、代表的直径寸法
は０．２５０〜０．３００インチ例えば０．２９２イン
チ）が形成されている。溶融体はオリフィス１４ｄを経
て、溶融室Ａとスプレー室Ｂとを仕分ける中間壁１９の
下方に取り付けた、下部アトマイザー装置１８に向け排
出される。湯だまりは金属を濾過してその流量を調節す
る役割を果たす。

【００１０】溶融室Ａは管路Ｃ１により通常の真空ポン
プ２０に連結され、このポンプを使って坩堝１０中の充
填材料の誘導加熱に先立ち、１０ミクロン以下程度の極
めて高真空レベルまで排気出来る。この配設により溶融
体を汚染する、および／またはこれと反応が見込まれる
酸素、窒素およびその他ガスを溶融時及びこれに先立つ
時点で室Ａから取り除いて置く。

【００１１】限定しない本発明の説明例として、既知ニ
ッケル系のＩＮ７１８超合金の棒材を、坩堝１０で適当
量充填処理する例から始める。坩堝１０には実質的に溶
融ＩＮ７１８の超合金と反応しないアルミナ被覆の坩堝
を取り付ける。ＩＮ７１８の超合金の固体充填物を、誘
導コイル１２に通電して坩堝１０内で誘導溶融する。こ
のＩＮ７１８溶融体は鋳込みに先立ち合金の融点以上
（２００〜３００°Ｆプラス、たとえばＩＮ７１８超合
金溶融体については３００°Ｆプラス）で適当に過熱す
る。溶融温度は赤外線（ＩＲ）放射高温計を使って測定
する。過熱温度で溶融体が一応安定化すると、溶融室Ａ
とスプレー室Ｂは何れも不活性または非反応性ガスの分
圧を利用して、前記アトマイザー１８からの、または不
活性ガス（例えばアルゴン）または非反応性ガスを高圧
充填したボンベまたは圧力容器等のガス源Ｓ１および／
またはＳ２および弁Ｖ１、Ｖ２からの排出ガスを介し
て、４００トル以下の圧レベルにまで裏込め充填する。
このためにＳ１、Ｓ２源を単一ガス源と組合せ、室Ａ、
Ｂにガスを供給しても良い。この時点で、過熱溶融体を
過熱湯だまり１４に鋳込み処理する。

【００１２】湯だまり１４には直立タイプのネットワー
ク形状のセラミック（ジルコニア製）フイルター１７を
取り付ける。このフイルターにはインチ当たり例えば１
０〜２０ポアを設けて、このフイルターで湯だまり用溶
融体保持室１４ｂと鋳込み室１４ｇとを仕切り、この鋳
込み室で坩堝１０からの溶融体を受入れ、静定室１４ｈ
を溶融体排出用ノズル１４ｃ上に据え、これに静定溶融
体を供給する。フイルター１７は鋳込み室１４ｇから静
定室１４ｈへ溶融体が流入する際、合金の溶融体の瀘別
用に利用する。この際１４ｈ室では溶融体は溶融体排出
ノズル１４ｃに流れ込み、鋳込み室から静定室への乱流
を分散させる目的でこのフイルターが利用される。湯だ
まり内のサーモカップル列１５で、スプレー放出時の湯
だまり内の金属温度を記録する。

【００１３】フイルター１７は湯だまりの側壁部に固定
され、その構造はフイルター幅長が湯だまり内に鋳込ん
だ補助スロットに嵌まり込むようになっており、フイル
ター１７はさらにジルコニア煉瓦１７ｂで垂直に保持さ
れる。フイルター１７には上部オーバフロー用のチヤン
ネル１７ａと、Ｖ形の底部とを備え、この底部はくり抜
き形状の頂部を備え、図面に直角方向に伸長し、湯だま
り内の溶融金属の溜り部分でフイルターの押出し操作を
助け、この局部フイルター域に排出を集中させるのにも
役立っている。

【００１４】坩堝１０から予熱された湯だまり１４中に
注入される溶融体は、周縁に配したノズルヒータ１４ｊ
を備えた溶融体排出ノズル１４ｃから取り出される。排
出オリフィス１４ｄからの溶融体の流量は、湯だまり中
の金属の上面レベルを適当に保つよう調節する。ＩＮ７
１８の超合金溶融体の通常の流量は７５〜９５ポンド／
分と見做して良い。湯だまり排出用オリフィス１４ｄか
らの放出溶融体は、アトマイザー装置１８に流し込まれ
る。

【００１５】溶融体噴霧用のアトマイザー装置１８（図
２と２Ａに示す）は、米国特許４７７９８０２号および
４９０５８９９号に記載の形状を備え、このアトマイザ
ーの構造については、教示事項をここに説明付記して置
く。例えばアトマイザー装置１８には、静置一次ガスノ
ズル１８ａを溶融体排出用ノズル１４ｃの周縁に取り付
ける。この一次ガスノズル１８ａはマニホールド１９ａ
からの３０〜６０ｐｓｉｇ程度の圧力下で、不活性ガス
（例えばアルゴン）等の一次ガスを利用し、オリフィス
１４ｄから排出される溶融体の跳ね返りを防ぐ。跳ね返
り防止のためには、一次ガス（アルゴン）圧としてはＩ
Ｎ７１８溶融体用として、特に３５ｐｓｉｇを採用する
ことがある。静圧ガス用ノズル１８ａのマニホールド１
９ａは、スプレー室Ｂの外側に設けたガス源２２からの
ガスを受け入れる。ガス源は従来の高純度アルゴン等の
不活性ガス、または実質的に溶融体とは反応しない別ガ
ス等の高圧ボンベ、ボトル等を利用出来る。

【００１６】アトマイザー１８には更に、走査ガスアト
マイザー１８ｄを取り付け、このアトマイザーで一次ノ
ズル１８ａからの噴霧溶融体を受入れ、また溶融体の噴
霧用としてマニホールド２１から供給の７０〜１４０ｐ
ｓｉｇ程度の噴霧ガス圧下で、不活性ガス（例えばアル
ゴン）による噴霧ガスを利用する。この場合二次噴霧ガ
ス圧としてはＩＮ７１８超合金溶融体用として、特に１
１０ｐｓｉｇを採用することがある。アトマイザー１８
ｄは、このものが反復サイクル下で振動することから、
走査アトマイザーと名付けられ、この場合各振動サイク
ルでは、コレクター３０がアトマイザー１８ｄに対する
流量制御のもとに、その垂直軸に対し軸方向に移動、回
転する際、順次吹付角度の増大に応じて振動を起す場合
が想定される。

【００１７】引例のみに止めたこれに限定されぬ実施例
として、アトマイザー１８ｄを反復サイクル走査するこ
とが出来るが、この場合各サイクルには図９Ａに示す如
く、アトマイザーの垂直軸を起点として、コレクターの
回転に対して約１°、７°、１３°の角周りに振動操作
を設定する。言い替えれば、アトマイザー１８ｄはコレ
クター３０の一回転の際、垂直軸に対して１．０６°の
角度周りに振動させ、次ぎにコレクターの一回転につき
垂直軸に対して７．４１°を、更にコレクターの一回転
に対し垂直軸に対して１３．５８°の角度周りの振動を
起させる。この振動サイクル操作はコレクター３０が蒸
着スタート位置から、シングルパスのもとで最終蒸着位
置まで軸方向移動と共に反復され、予備成形物としてコ
レクター上に希望する蒸着物が形成される。コレクター
のそれぞれの回転に応じて振動角度の増大に見合うアト
マイザー１８ｄの走査サイクルのもとでは、スプレー蒸
着物は図９Ｂで概略を示す如く重なり合って、シングル
パス蒸着操作でコレクター３０の長さだけに制限される
ようになる。即ちコレクター３０はアトマイザー１８ｄ
に対し、シングルパス中図１と図６にあっては、右方向
から左方向に軸移動し、コレクター面１０４ａ上に予備
成形物が得られる。図９Ｂでは所謂スプレー蒸着物の
“スイートスポット”は、通常相互にコレクター面上で
等間隔Ｒのもとに離隔し、通常水平軸に対し（または水
平でないノズル／コレクターの向きを採用する場合は、
噴霧ノズル１８ｄのスプレー軸に垂直な軸に対し）１０
〜２０°の角度範囲内、例えば１５°の角度のもとで、
方向性を示す前縁部を備えた一般に一様なスプレー蒸着
物が得られる。

【００１８】コレクター３０の回転速度は、コレクター
面１０４ａの外径の変動に依って変わり、スプレー注型
蒸着物上への遠心応力は最低に抑えられる。例えばこの
応力は２０ｐｓｉを超えることは無い。アトマイザー１
８ｄの振動はコレクター３０の回転数に見合って起り、
約１°、７°、１３°の振動形態は、コレクターの回転
数とは関係無く、コレクターの一回転に対して常に認め
られ、希望の蒸着物が得られるまで反復される筈であ
る。この場合のサイクルの振動別の滞留時間（スプレー
継続時間）も、コレクターの回転速度（ｒｐｍ）の増大
につれて低減する。

【００１９】走査アトマイザー装置１８ｄのマニホール
ド２１は、スプレー室Ｂの外側に設けたガス源２３から
の噴霧ガスを受け入れる。ガス源としては高純度アルゴ
ン等の不活性ガス、または実質上溶融体とは反応しない
別ガスを充填した高圧ボンベ、ボトルが含まれてくる。

【００２０】静置ガスノズル１８ａには、図２Ａに見ら
れる溶融体排出用オリフィス１４ｄの円周に沿って離隔
した複数（１２組）のガス排出オリフィス１８ｆ（径
０．０５５インチ）を取り付ける。走査ガスアトマイザ
ー１８ｄには、同じく図２に示す、アトマイザースプレ
ー開口部１８ｊの円周に沿って離隔したガス排出オリフ
ィス１８ｉ（径０．１５７０インチ）を複数（２４組）
設ける。アトマイザー装置１８の開口部１８ｊと、ガス
排出オリフィス１８ｉとを微細溶融液滴をスプレーする
際、金属または合金溶融体をある程度効果的に噴霧し得
る如く取り付ける。この場合採用のアトマイザーは米国
特許第４７７９８０２号および第４９０５８９９号に開
示されており、その教示事項をここに説明の参考として
付記して置く。ここで吹付け金属または合金のスプレー
Ｓを、図１に示すスプレーＳの通過道程中スプレー室Ｂ
内に設けた、コレクター３０の下部軟鋼支持体１０４に
向けて吹付ける。

【００２１】コレクター３０は図３の複式同軸機構に取
り付け、この機構を使ってコレクターを回転させ、同じ
くコレクターをアトマイザー１８ｄに対し、軸方向の蒸
着スタート位置から同じく最終蒸着位置に向け移動させ
る。内側軸３１で３１、３３軸間の軸受台を介してコレ
クターを回転させ、他方で外側軸３３をコレクター３０
に連結し、コレクターはアトマイザー１８ｄに対して軸
方向の運動を行わせる。真空シール集成装置３１ｂと軸
受装置とを二重壁室に取り付ける。回転軸３１はＡＣサ
ーボモータ３４を使って回転駆動させる。ＡＣサーボモ
ータ３４およびＡＣサーボモータ３２は図示していない
が、それぞれ共通スライドまたはキャリジ上に取り付け
る。従来式のボール／ねじ駆動機構（図示せず）を介
し、この共通スライドまたはキャリジを駆動させ、この
上にモータ３２、３４を取り付け、軸３１を回転させる
一方、滑り運動と軸３３の軸運動とを一体化させる。

【００２２】コレクター３０には外側コレクター支持体
面１０４ａを設け、コレクターに蒸着させる吹付注型金
属または合金に対し希望の形状を取らせるようにする。
この外側面１０４ａとアトマイザー１８ｄとの間の標準
離隔距離は２３〜２９インチ程度とされ、特にＩＮ７１
８の超合金溶融体の吹付けの場合、この距離は例えば２
６インチとされる。

【００２３】コレクター３０の外側コレクター面１０４
ａの形状は円筒形であり、リングまたはチユーブに要求
される内外側円筒状コレクター面１０４ａを持った、リ
ングまたはチユーブ状蒸着物Ｄを得ることも可能であ
る。またこれに代えてコレクター面１０４ａの形状は、
図６に示すテーパ状円錐形またはその他形状とし、この
上に希望するスプレー注型蒸着物の予備成形物を形成さ
せることも出来る。

【００２４】本発明の一実施例では、コレクター３０は
図１では示していないが、通常静置式誘導コイルを用
い、溶融体のスプレーに先立ち予熱操作を行う。コレク
ター予熱用の電力と時間は、支持体の大きさ形状によっ
ても変わり、この場合の支持体の最終予熱温度はＩＮ７
１８ニッケル系合金の場合、約１７００〜１８００°Ｆ
である。これに対しＤＣプラズマトーチは後に示すよう
に、この誘導予熱操作に代わり得る。ＩＮ７１８超合金
の吹付注型に当たっては、吹付注型を行う金属または合
金によってはコレクター用として別材料を用いても良い
が、このコレクターは軟鋼製とすることが出来る。

【００２５】採用する円筒状コレクターの外面１０４ａ
の標準寸法としては、外径約３．５〜６０インチ、長さ
約６０インチとされ、この場合採用出来る吹付け長（ス
プレー長さ）は約５６インチである。

【００２６】コレクター３０の更に詳細部分は図３に示
すが、この場合は中空の筒状構造とし、単純な低コスト
のもので、製造操作も素早く変更出来、コレクターの内
径は断熱性であり、コレクターの熱膨脹に対しても相容
性を示す構造である。コレクター３０には軸保持用の端
板１００ａ、１００ｂおよび他のコレクター部分の重量
を支え、同心的に端板１００ａ、１００ｂを位置決めす
るＳＳ製補強はり１０２、及び軟鋼製のコレクター支持
体１０４と、コレクター軸線に対するコレクター面１０
４ａとを設ける。この補強はり１０２の軸端１０２ａは
ハブ１１２に溶接する。張力リング１０６およびこれに
対応するリングボルトおよびナットそれぞれ１０８、１
０９は、図３中の右手端板１００ｂに連結し、軸方向端
板１００ａ、１００ｂ間に見られる３６０°角リング溝
に軟鋼製のコレクター支持体１０４を緊締する。張力リ
ング１０６で張力リング用締め付けピン１０６ａを使っ
て、補強はりを締め付け、このピンは張力リングおよび
補強はり１０２中の適正直径孔（図示せず）を貫通さ
せ、さらにその端部で締め付けピン保持用の止め輪を使
って、リング１０６を補強はりに締め付けする。左手支
持端板１００ａは、ねじ１１４を使ってハブ１１２に固
定する。次ぎに１１２を順次回転図示したスプラインお
よびボルト連結具を使って、回転軸の端末ハブ３１ａに
緊締する。真空０−リングパック３１ｂで軸３３をシー
ルする。

【００２７】端板１００ａ、１００ｂの径は変え得るよ
うにし、図６のテーパ状コレクターの外面形状を形成さ
せ、この場合支持体１０４の外径は一端から他端へと低
減させたり、またはその逆構成とする。

【００２８】張力リングボルト１０８のナット１０９
と、これに接して外方に向く端板１００ｂの面間に、そ
れぞれ適合する（圧縮性）グラファイトフェルト座金１
１０を取り付け、コレクターを予熱しつつ、この座金で
加熱金属スプレー蒸着物を受け入れる間、コレクター支
持体は伸長出来るようにする。この熱膨脹に対する相容
機構により、コレクターの寸法安定性も保持される。

【００２９】補強はり１０２の外径とコレクター支持体
１０４の内径との間に設けた、環状スペース１２０にＫ
ａｏｗｏｏｌ断熱材（一部を示す）を充填し、これによ
り支持体１０４の温度を吹付け操作中に、内径部の裂け
目による気孔率を十分低めるだけの温度に保つ。例えば
比較例として、断熱材を用いぬ図８（Ａ）の上部予備成
形物と、断熱剤を使用した図８（Ｂ）中の下部予備成形
物を比べて見れば良い。

【００３０】上面にスプレーＳを蒸着させる間に、モー
タとコレクター３０とを連結する軸３１と駆動モータと
を使って、コレクター３０をアトマイザー１８に対して
回転させる。この操作によりスプレーＳをコレクター外
側面１０４ａの全周縁または円周周りに、蒸着させるこ
とが出来る。コレクターの回転速度は通常、ＩＮ７１８
溶融体の流量７５〜９５ポンド／分に対し、１００〜２
００ｒｐｍ程度とする。このコレクターの回転速度は、
蒸着物に掛る許容遠心応力で規定される。例えば遠心応
力が約２０ｐｓｉを超さぬ程度に保持するごとくであ
る。上記の如くアトマイザー１８ｄは、コレクターの希
望長に沿って蒸着物が形成されて来るまで、コレクター
が軸方向に回転、作動するにつれ、コレクター３０の各
回転に対し、約１°、７°、および１３°の振動を含め
た反復サイクルのもとで操作される。

【００３１】出来ればコレクターには、その端板１００
ａ近くに設けた標準的な角度を示す周長“スタート”面
１０４ｂ構成とし、この面に対して噴霧金属または合金
の面域吹付けが開始される。この角度の面域１０４ｂで
スプレー材料は捕捉され、面域１０４ａでの材料物質は
“迅速”に集積され（図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ４Ｄ及び図
７、図８中の“スタート”を参照）、囲壁部での材料の
温存が図られる。つまり、コレクター域に１０４ｂが無
い場合、蒸着材料のこぼれまたは減失が伴う筈であり、
これは構成装置に対しても思わしくなく、コレクター上
の蒸着材料のロスにも結び付く。表面域１０４ｂを取り
付けることにより、溶融金属スプレーとコレクター端板
１００ａとのシールド効果も上がる。同様に角度維持面
域（図示せず）を対向側の端板１００ｂまたはコレクタ
ー３０の別個所近くに取り付けても良い。例えば図７と
８に示す蒸着物の端部域特徴を活かすため、その面域の
設定も考えられる。

【００３２】本発明を実施する場合には、スプレー室Ｂ
をアトマイザー１８ｄから真空装置に至る間、対向側に
設けた管路Ｃ２に連結し、この真空装置によりスプレー
室Ｂを十分高い真空度のもとに排気する。コレクター３
０に向けスプレーＳを吹付け注型する場合、スプレー室
Ｂ内のガス分圧（例えば静置アトマイザー１８ａおよび
操作アトマイザー１８ｄから放出されるガスがアルゴン
の場合は、その分圧）を十分低く選定出来る。つまり、
該真空装置はスプレー室Ｂから十分迅速にアルゴンガス
を排気すべきで、スプレーＳをコレクター３０に吹付け
蒸着させる場合、スプレー室中の選定ガス分圧を十分低
めに保つ必要がある。好ましくはスプレー室Ｂ中のガス
分圧は約４００トルから約１０トル程度まで低く保つよ
うにする。室Ｂ内のガス分圧は約２５０トルから４００
トル以下にまで保持されるが、このためにはＩＮ７１８
超合金溶融体の吹付注型に当たっては、以下記載の真空
装置を用いるようにする。

【００３３】スプレー室Ｂ内の上記程度のガス分圧を得
るための好適な真空装置としては、ブロワー間に取り付
けたインタークーラＢ３と直列に、一段および二段ブロ
ワー（ポンプ）Ｂ１、Ｂ２を取り付ける。第一段ブロワ
ーＢ１は市場で入手出来るＳｔｏｋｅｓＨＰＢ６２２ブ
ロワーであり、他方第二段ブロワーＢ２も市場入手可能
のＨｉｂｂｏｎＳＩＡＶ２５ブロワーである。これを連
結した場合は、第一、第二段ブロワＢ１、Ｂ２は、十分
な真空度を保持し、スプレー室Ｂ内で１１０ｐｓｉのも
とに（つまり約９００ｆｔ３／分に相当）噴霧ガス流に
耐えることが出来、更にスプレー室Ｂを標準作業条件の
もとで、スプレー蒸着操作時に２００または４００トル
以下の真空を保持出来るようにする。スプレー室Ｂの真
空度は比例集成誘導コントローラＣＣ（例えばＨｏｎｅ
ｙｗｅｌｌ社製ＵＤＣ３０００コントローラ）中に事前
設定しておくが、このコントローラでブロワーＢ１、Ｂ
２とスプレー室Ｂとの間にある調整弁ＶＶは自動的にコ
ントロールされる。

【００３４】コレクター３０を使って、スプレー室に噴
霧スプレーＳが吹き込まれる前に、スプレー室Ｂは当初
真空ポンプ２０を使って溶融室Ａの排気条件に応じて、
約１ミクロン以下にまで排気され、酸素、窒素およびそ
の他好ましくないガスを除去しておく。合金を高真空下
で坩堝１０内で溶融後、室ＡとＢとは何れも約４００ト
ル以下の分圧の不活性ガス（例えば高純度アルゴン）ま
たは非反応性ガスで裏込め充填する。裏込めガスはアト
マイザー１８またはガス源Ｓ１および／またはＳ２を、
更に弁Ｖ１および／またはＶ２を経て、高純度不活性ま
たは非反応ガス用の高圧ボンベまたはボトルから供給さ
れる。単一の通常のガス源（図示せず）は、この同じ目
的のために、通常の弁（図示せず）を経て室ＡとＢに供
給することができる。スプレー室Ｂが約４００トル以下
の不活性または非反応性ガスの分圧下で充填された後、
溶融体は湯だまり１４を経てアトマイザー１８に充填供
給され、噴霧スプレーＳは予熱コレクター３０に向け吹
き込まれ、コレクター上には典型的な層厚０．５〜４．
０インチのスプレー注型蒸着物が得られる。コレクター
３０はシングルパス内のアトマイザー１８ｄに対し、軸
方向に回転移動し、スプレー材料を蒸着させてコレクタ
ー面１０４ａ上に、希望する予備成形物を得ることが出
来る。

【００３５】ＩＮ７１８等のニッケル系超合金を特にス
プレー注型する場合、発明の実施に当たって採用する条
件である噴霧ガス／金属の流量比は、標準値として約
１．２：１とされるが実際はこれに限定しない。ここで
発明の利点として挙げられるのは、スプレー蒸着物の質
がスプレー室Ｂのスプレー圧が大気圧近くの場合であっ
ても、ガス／金属の流量比にそれほど影響されぬ点にあ
る。

【００３６】上記の如くコレクター３０を回転させ、一
方サイクル操作を繰り返す場合には、走査アトマイザー
１８ｄを使ってコレクター３０の部分でスプレーＳを走
査移動させる。この場合、約１°、７°、および１３°
での振動操作もこれに含ませる。スプレーＳをコレクタ
ー３０に向け蒸着させる場合、真空ポンプＢ１とＢ２は
作動させ、ガス分圧（例えばアルゴンを噴霧ガスとした
場合はアルゴン分圧）を約１０トル以上約４００トル以
下に出来れば、低レベルに保持したと云って良い。

【００３７】発明の一実施例について云えば、図６Ａ、
６Ｂ、６Ｃで示すように、ＤＣプラズマトーチまたはガ
ンを使ってスプレー操作する間、コレクター３０を予熱
しておく。特に低圧タイプのＤＣアークプラズマ予熱ト
ーチまたはガンを用いることにより、形成蒸着物の前縁
ＬＥ部真上のコレクター面１０４を効果的に加熱するこ
とが出来る。即ち蒸着中に現場で支持体の加熱が集中し
て行える。トーチまたはガン１３０を用い、蒸着物の直
前部分を加熱することにより、次の効果が得られる。 １）蒸着物と支持体１０４間の結合が高められる。 ２）蒸着物に対する境界面の熱条件として、１７００〜
１８００°Ｆの温度を保つことにより、内径部分の裂け
目による気孔率が低められる。 ３）熱エネルギーが該操作に欠かせない場合、蒸着物の
前縁に熱エネルギーを集中出来る。

【００３８】トーチ１３０と断熱材１２２とを備えた構
造のコレクターと共用させることにより、現場でコレク
ター支持体１０４を余熱する場合、蒸着物の内径部に生
ずる裂け目による気孔率を付随的に低めることから、内
径部分での熱条件も改善される。ＤＣプラズマアークト
ーチまたはガン装置１３０には、真空プラズマの吹付け
に利用される標準的な従来型のアルゴン＋ヘリウムプラ
ズマ用ガンを取り付けする。トーチまたはガンは適当な
配水管１５０を介して水冷され、この場合水管はガン１
３０に連結し、ガンに連結された適正ガス管路（図示せ
ず）を介して適合したプラズマ用ガスが供給される。

【００３９】これに代えて前記の誘導予熱技術を援用し
て、コレクターを加熱することが出来る。ただしこの誘
導予熱方式はスプレー操作に先立ち、コレクターを予熱
する場合に限り利用すべきであり、一方ＤＣプラズマ源
の利用技術はスプレー操作前および操作中にも利用でき
る。

【００４０】トーチまたはガン１３０を図６Ａ、６Ｂ、
６Ｃで見られるように、スプレー室Ｂ内のスライド機構
に取り付ける。このスライド機構を使ってトーチ組立て
装置の一部であるブーム１４２を保持する。ブーム１４
２はスライダー１４４上に載り、スライダーはサーボモ
ータ１４５とボール／ねじ機構１４６とにより、コレク
ター３０の径と平行方向に移動出来、トーチのプリュー
ムは噴霧操作中に、支持体面１０４に集中されるスプレ
ー蒸着物の半径方向大きさを調節出来るようになってい
る。これについては図６Ｃを参照されたい。

【００４１】トーチ１３０とコレクター３０とは、当初
複軸機構の軸運動によりコレクター３０上のスタート位
置に据えられる。トーチ１３０を調節することにより、
プラズマのプリューム形態はコレクター支持体面１０４
ａに直交するか、または設定のテーパ状コレクター面を
使って任意の角度をなすよう操作出来る。吹付け中、コ
レクター３０が軸方向（図６Ｂの右方向から左方向）に
移動するにつれ、プラズマプリュームも上記目的に沿っ
て蒸着物前縁ＬＥの直ぐ前方に向けられる。

【００４２】吹付注型操作において本発明が目指す点
は、スプレー室内の圧力とは関係なく、内径部の裂け目
気孔率を低める目的で、噴霧ノズル１８ｄの吹付軸に直
交する軸と鋭角をなすよう、図９Ａのスプレー蒸着物の
前縁部ＬＥの外面角度を決めることにある。このために
は、噴霧ノズル１８ｄの振動角度を適正に調節すれば良
い。これに代えまたは追加操作として、コレクターの外
面１０４ａ（または交互にコレクター３０の軸線角度）
を水平方向から逸らせるようにする。例えばコレクター
面１０４ａの角度ＡＡ（図１参照）を、水平方向に対し
１０〜３０°、例えば２５°（または別途水平軸に鋭角
をなすよう）に設定して、内径裂け目による気孔率を低
め、スプレー蒸着層の質を高めることが出来る。コレク
ター面１０４ａの角ＡＡが水平方向に対し４５°または
０°を示している場合、コレクター３０上にスプレー注
型のＩＮ７１８の蒸着物を得ることが出来、この場合の
内径部の気孔率は最適値以下とすることもできる。例え
ば蒸着物中の内径裂け目気孔率については、図４Ａ、４
Ｂ、４Ｃ、４Ｄ（ＡＡ角度は０°）と図７（Ｂ）（テー
パ状コレクター面１０４ａのＡＡ角度４５°）と、これ
に対する図７（Ａ）と図８（Ａ）、８（Ｂ）（テーパ状
コレクター面１０４ａのＡＡ角度は２５°）とを比較し
て見ると良い。図４Ａ、４Ｂと図４Ｃとに示す予備成形
物は、０゜角度のもとで吹付けを行った（図１の角Ａ
Ａ；つまりコレクター軸線が水平である図構成を参照）
ものである。図４Ｃ、４Ｄ、図７、図８でのスプレー蒸
着物はスプレー操作後、二部分に分割されているのが分
かる。

【００４３】水平方向に対するコレクター面１０４ａの
ＡＡ角度の調整には、図６に示すテーパ状のコレクター
支持体１０４を利用する。これに代えて角ＡＡの調整に
は、上記複軸機構と同軸ＡＣサーボモータ３１、３３を
取り付けるが、同じ目的で水平軸に対する軸角を変える
ようにしても差し支え無い。

【００４４】吹付注型後、標準寸法として０．５〜４．
０インチ厚の蒸着リングまたはチユーブを、相対真空度
のもとでスプレー室Ｂ中で冷却する。次いで周囲温度の
もとで、コレクター３０から吹付注型リングまたはチユ
ーブを取外し、引き続き熱間等静圧をかけて蒸着リング
またはチユーブを圧密することも出来る。

【００４５】本発明に準じてスプレー室Ｂ中のガス分圧
を低く保持することにより、スプレー室Ｂ内の飛行噴霧
状態の液滴温度、及びコレクター３０に蒸着させた噴霧
金属または合金の温度を効果的にコントロールするとと
もに、吹付状態時点での機構率を低めることが出来る。
例えば４００トルのスプレー圧下で気孔率０．９容積％
の図４Ｂ状態と、７３０トルのスプレー圧下で気孔率
２．１容積％の図４Ｄの状態を比べることが出来る。実
際の所、スプレー室の圧力コントロール技術を用いるこ
とにより、さもなければ比較的高いスプレー室の圧力下
で生じる筈の、液滴の対流による熱ロスを低めたり、コ
レクター３０上の蒸着金属または合金中の熱平衡を早期
に達成させたり、スプレー室Ｂ中を飛行しコレクター上
に蒸着する噴霧スプレー液滴の温度を比較的高く保持し
たり出来る。

【００４６】図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは本発明による
スプレー室Ｂ中の低圧（例えば４００トル）下で得た、
スプレー蒸着物ＩＮ７１８リング（図４Ａ）とスプレー
室Ｂ内の比較的高圧（例えば７３０トル）下で得たスプ
レー蒸着によるＩＮ７１８リング（図４Ｃ）との違いを
示した図である。特に内径部分（コレクター３０近くの
リング内径部分）における裂け目気孔率、およびリング
蒸着物内の埋封ガスによる気孔率は何れも顕著に低減し
ており、一方同程度の均一粒度（例えばＡＳＴＭで６〜
６．５粒度相当）がそれぞれのリングの微細構造中、特
に粒子による帯形成または層形成を示すこと無く保持さ
れている。

【００４７】図４Ｂと４Ｄはそれぞれ図４Ａと４Ｃとの
スプレーリングの微細構造を示す。本発明によるスプレ
ー蒸着物中に埋封されるアルゴンは（例えば０．９容積
％気孔率）比較的高い７３０トルの圧力下でのスプレー
蒸着物内の埋封アルゴンに比し（例えば２．１容積％気
孔率）著しく低減している。さらに別実施例として、本
発明に基づくＷａｓｐａｌｏｙスプレー注型による、リ
ング中の埋封アルゴンは０．５ｐｐｍ重量濃度であるの
に対し、スプレー室Ｂ内で大気圧近くの圧条件で得たＷ
ａｓｐａｌｏｙスプレー注型によるリング中の埋封アル
ゴンは、１．５ｐｐｍ重量濃度を示している。

【００４８】更に図５では、本発明によるスプレー室Ｂ
中、低圧（例えば４００トル）で得たスプレー蒸着によ
るＷａｓｐａｌｏｙリング中の、電子ビームによる溶接
時での気孔率は低く（図５Ａ）、これに対しスプレー室
Ｂ中比較的高圧（例えば７３０トル）で得たスプレー蒸
着のＷａｓｐａｌｏｙリング中の電子ビームによる溶接
時での気孔率は高く（図５Ｂ）なっている。図５Ｂで
は、７３０トルでスプレーしたサンプルが溶接熱に曝し
た部分の気孔率の高いことを表している。

【００４９】スプレー室中の圧力調整技術によれば、コ
レクター３０上に蒸着する金属または合金中の埋封噴霧
ガス量は低減し（気孔率で判定）、コレクター外側面３
０ａに近接する裂け目空隙も低減し、更にスプレー蒸着
操作中に蒸着物中の熱平衡条件も改善される結果、コレ
クター３０上に見られる蒸着層厚を通して、実質的に均
一粒度が保証されている。なおまた、コレクター３０上
には比較的大径のリングまたはチユーブ蒸着物の形成が
約束される。例えば３０インチ以上の大径を有する蒸着
物が得られ、しかも他方では蒸着物中には粒子の重なり
層形成またはその帯状形成は見られ無い。

【００５０】これまでの使用圧７３０トルに対し、本発
明による４００トル以下の吹付注型操作にあっては、吹
付温度と蒸着物温度との高まりが付随して起きるため、
対流冷却が低下することから、比較的大径の予備成形物
（蒸着物）の製造方法および装置の計量評価が可能とな
る。スプレー／蒸着物温度が高まることから、比較的緩
慢な回転速度（遠心応力の低減）のもとで、大型の予備
成形物のスプレー操作が可能となり、一方内径部の裂け
目による気孔率の低減および加工窓の拡幅が効果的に行
える大径のものにあっても、許容出来る熱環境が維持さ
れる。

【００５１】本発明による４００トル以下でのスプレー
注型のもとでは、内径部分の裂け目による気孔率は低め
られ、蒸着物内への埋封ガス量も減り、また均一な蒸着
物の微細構造の裏付けとなる多様な形状、大きさの得ら
れる加工窓の拡幅も可能とされる。更に本発明の実施に
基づく支持体角度の調整技術により、内径部分の裂け目
による気孔の発生も低く抑えられ、均質な蒸着物の微構
造を表わす多様な構成装置の形状、大きさを保証する加
工窓の拡張も考えられる。上記の走査アトマイザーのサ
イクル、断熱コレクターの利用とともに、本発明の別実
施例に基づくＤＣプラズマアークトーチの活用により、
内径部分の裂け目気孔率も低く抑えられ、さらに均一な
蒸着層の微細構造を示す多様な構成装置の形状、大きさ
を生む加工窓の拡大も考慮される。

【００５２】この結果、本発明によれば内径部の亀裂な
いし気孔率を低める、スプレー蒸着リングおよびチユー
ブを得ることができ、これに対して比較的高圧（例えば
７３０トル）でのスプレー蒸着成果との比較が行えると
共に、一切、粒子の帯状形成を伴わぬ、スプレー蒸着層
厚に亘って一様な粒度分布が保証される。

【００５３】本発明実施の数例を示し、その詳細につい
て説明してきたが、添付の請求項でも示す如く、本発明
の趣旨と範囲を逸脱すること無く、種々の変形と修正が
考え得ることは了解されるであろう。

【００５４】即ち、特定のスプレー構成装置を用いた、
上記欠陥を解決する吹付注型方法と注型装置の提供にあ
り、その構成特色としては例えば改良のスプレー用コレ
クター、コレクター面向き、コレクター加熱、湯だまり
用フイルターおよびスプレー室圧力コントロール技術に
係わる、ただしこれに限定されぬスプレー要素等が挙げ
られるが、このコントロール技術によればスプレー室を
飛行する噴霧スプレーおよびスプレー室に設けたコレク
ター上に蒸着されるスプレー材料を一層効果的にコント
ロールすることが出来る。

【００５５】本発明で一実施例を想定しているが、これ
によればスプレーアトマイザー（噴霧装置）の振動およ
び（または）コレクターの向きをコントロールして、内
径部の裂け目気孔率を低めることにより、スプレー蒸着
物の質を高める結果。選定鋭角取り付けによる外面を備
えた蒸着物前縁が得られる。また本発明では別実施例を
想定しており、これによれば同じ目的のもとに、蒸着物
の前縁近くに据えたコレクターを機能的に加熱してい
る。この場合コレクターは断熱性とし、さらに別実施例
に見られるごとくコレクターの熱膨脹に対しても相容性
を示す構成としている。なお追加実施例では、走査アト
マイザーの走査速度と走査距離とをコレクターの回転速
度に従属組合せ操作している。実質のアトマイザー滞留
時間（噴霧時間）もコレクターの回転速度の増大に対し
て低めている。さらにフイルター機構を内臓した湯だま
りを取り付け、静定濾過溶融体をアトマイザーに供給し
て更に利点を添えている。

【００５６】本発明の特定実施例では、好ましいことに
圧力コントロール技術を援用しているが、これに依れば
コレクター上に噴霧金属または合金をスプレー蒸着させ
る際、スプレー室はその場で排気するようにし、スプレ
ー室中の不活性または非反応性ガス分圧を４００トルを
上回らないよう、好ましくは約１０から約４００トル以
下の範囲に設定する。この低めのスプレー室内のガス分
圧により、スプレー室内飛行の噴霧スプレー温度および
スプレー室内のコレクター上に蒸着するスプレー材料温
度を比較的高めに保持する。なお蒸着物中に埋封された
ガス量は、大気圧近くでスプレーした蒸着物内ガス量よ
り少ない。溶融金属または合金の噴霧用スプレーは、吹
付けガス例えばアルゴンまたは溶融体に不活性または反
応しないその他ガスを使って、溶融体を噴霧装置に向け
供給発生させ、溶融体は溶融液滴として約４００トル以
下のスプレー室中に噴霧化させる。スプレー室は初期
（裏込め）不活性または非反応性ガス分圧を持たせる。
この後スプレー室中のガス分圧は現場で排気し、噴霧ス
プレーからは導入噴霧ガスを除去して、コレクター上に
噴霧スプレーを吹付蒸着する間にスプレー室は約４００
トル以下に保たれる。回転対称性のリングおよびチュー
ブ等の吹付注型品の場合、コレクターをスプレー装置に
対しシングルパス形態でこれらを回転移動させることも
出来る。

【００５７】本発明の吹付注型方法と装置によれば、比
較的高温の吹付けスプレーおよび蒸着物が得られ、蒸着
物中の埋封気孔も少なく出来、スプレー蒸着時のコレク
ター面近くの内径部裂け目空隙も低められ、スプレー蒸
着時の蒸着物中の熱平衡状態も改善される。

【００５８】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなように、ス
プレー室内に設けたコレクターに向け噴霧金属または合
金のスプレーを行い、このコレクター上に蒸着させた金
属または合金の前縁部分を、該金属または合金の吹付軸
への直交軸に対し約１０°から３０°までの鋭角をなす
如くコントロールし、コレクター上にスプレーを集積
し、蒸着層を集めて注型品を形成させたことにより、特
定のスプレー構成装置を用いた、上記欠陥を解決する吹
付注型方法と注型装置の提供にあり、その構成特色とし
ては例えば改良のスプレー用コレクター、コレクター面
向き、コレクター加熱、湯だまり用フイルターおよびス
プレー室圧力コントロール技術に関わる、ただしこれに
限定さぬスプレー要素等が挙げられるが、このコントロ
ール技術によればスプレー室を飛行する噴霧スプレーお
よびスプレー室に設けたコレクター上に蒸着されるスプ
レー材料を一層効果的にコントロールし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低ガス分圧のコントロール技術を実施
するにあたり、本発明の実施例に準じた装置の構成図で
ある。

【図２】本発明を実施する場合の噴霧装置（アトマイザ
ー）と湯だまりとの断面図である。

【図２Ａ】図２の要部拡大図である。

【図３】スプレー溶融体用の一コレクターの断面図であ
る。

【図４Ａ】スプレー状態のままの、４００トル圧状態
で、略２０インチ径のマンドレル上にスプレー操作し
た、ＩＮ７１８ニッケル系超合金材料の特性写真であ
る。

【図４Ｂ】４００トル圧のもので、スプレー操作したま
まのＩＮ７１８ニッケル系超合金材料の、粒度と気孔率
を示す顕微鏡写真である。

【図４Ｃ】スプレー状態のままの、７３０トル圧状態
で、略２０インチ径のマンドレル上にスプレー操作し
た、ＩＮ７１８ニッケル系超合金材料の特性写真であ
る。

【図４Ｄ】７３０トル圧のもとで、スプレー操作したま
まのＩＮ７１８ニッケル系超合金材料の、粒度と気孔率
を示す顕微鏡写真である。

【図５Ａ】電子ビーム溶接熱を受け、４００トルでスプ
レーした、熱間等静圧吹付注型のＷａｓｐａｌｏｙニッ
ケル系の超合金材料について示した顕微鏡写真である。

【図５Ｂ】電子ビーム溶接熱を受け、７３０トルでスプ
レーした、熱間等静圧吹付注型のＷａｓｐａｌｏｙニッ
ケル系の超合金材料について示した顕微鏡写真である。

【図６Ａ】本発明の実施に役立つＤＣプラズマ加熱トー
チの側面図である。

【図６Ｂ】図６Ａの予熱用トーチの平面図である。

【図６Ｃ】図６Ａの予熱用トーチの正面端面図である。

【図７】図７（Ａ）は、コレクター面に２５゜の角度を
（図１のＡＡ角参照）なし、また、この場合蒸着物の中
央部分は４５゜の角度をなし、約２０インチ径のテーパ
ー状コレクター面上に、７３０トル圧のものでスプレー
したままの、ＩＮ７１８ニッケル系超合金材料の顕微鏡
写真である。図７（Ｂ）は、コレクター面に４５゜の角
度をなし、また、この場合蒸着物の中央部分は２５゜の
角度をなし、約２０インチ径のテーパー状コレクター面
上に、７３０トル圧のもとでスプレーしたままの、ＩＮ
７１８ニッケル系超合金材料の顕微鏡写真である。

【図８】図８（Ａ）は中央部分が２５゜の角度をなす
（図１のＡＡ角参照）約２０インチ径のテーパー状コレ
クター面上に、４００トル圧のもとでスプレーしたまま
のＩＮ７１８ニッケル系超合金材料の顕微鏡写真であ
る。図８（Ｂ）は中央部分が２５゜の角度をなす（図１
のＡＡ角参照）約２０インチ径のテーパー状コレクター
面上に、４００トル圧のもとでスプレーしたままのＩＮ
７１８ニッケル系超合金材料の顕微鏡写真である。

【図９Ａ】スプレー注型蒸着物を有するコレクター外面
と、噴射ノズルのスプレー角の増分を示した振動サイク
ルとを示す図である。

【図９Ｂ】振動スプレーサイクルの結果、コレクター外
面に集中したスプレー分布の重なり合い状態を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ 坩堝 １４ 湯だまり １７ フイルター １８ アトマイザ ３０ コレクター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デヴィッド エイ． クック アメリカ合衆国 49420 ミシガン州 ハ ート エヌ． アップル ストリート 23 番地 (72)発明者 デヴィッド ピー． インガーソル アメリカ合衆国 49437 ミシガン州 モ ンターギュ インディアン ベイ ロード 8651番地 (72)発明者 ジャック ダブリュー． ヴァン ヒース ト アメリカ合衆国 49457 ミシガン州 ツ イン レイク ホルトン ダック レイク ロード 4848番地 (72)発明者 ロバート ディ． アディア アメリカ合衆国 49448 ミシガン州 ヌ ニカ イー． ポンタルナ ロード 8395 番地

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプレー室内に設けたコレクターに向け
   噴霧金属または合金のスプレーを行い、このコレクター
   上に蒸着させた金属または合金の前縁部分を、該金属ま
   たは合金の吹付軸への直交軸に対し約１０°から３０°
   までの鋭角をなす如くコントロールし、コレクター上に
   スプレーを集積し、蒸着層を集めて注型品を形成させる
   ことからなることを特徴とする吹付注型方法。
2. 【請求項２】 走査アトマイザーの振動サイクルをコン
   トロールして該前縁部分を形成させ、該サイクルに数回
   の継続振動を持たせ、この振動角度を先行の振動に対し
   て増大させ該前縁部分を形成させることを特徴とする請
   求項１に記載の吹付注型方法。
3. 【請求項３】 該アトマイザーの走査速度を該コレクタ
   ーの回転速度に従属させ、アトマイザーの滞留時間を該
   コレクターの回転速度の増加に対して低めていくことを
   特徴とする請求項２に記載の吹付注型方法。
4. 【請求項４】 該コレクターをスプレー室内に据え、コ
   レクター面を水平方向に対し約１０°から約３０°の範
   囲で鋭角をなす如く配設することを特徴とする請求項１
   に記載の吹付注型方法。
5. 【請求項５】 水平面に対し約１０°から約３０°傾け
   た軸機構に取り付けることを特徴とする請求項４に記載
   の吹付注型方法。
6. 【請求項６】 コレクター面をテーパ状円錐とすること
   を特徴とする請求項４に記載の吹付注型方法。
7. 【請求項７】 コレクターに向けスプレーする場合、該
   スプレー室内のガス分圧を約１０トルから約４００トル
   以下の範囲に保ち、同伴ガス量を低めることによりコレ
   クター上の蒸着物の気孔率を効果的に低める如く、スプ
   レー室中のスプレー温度を高めることを特徴とする請求
   項１に記載の吹付注型方法。
8. 【請求項８】 コレクターに向けスプレーする場合、ガ
   ス分圧を約１０トルと約４００トルの間に保ち、コレク
   ター上の蒸着物の内側部の裂け目を効果的に低める如く
   スプレー室中のスプレー温度を高めることを特徴とする
   請求項７に記載の吹付注型方法。
9. 【請求項９】 スプレー室内に設けた回転式で軸方向に
   移動するコレクターに対し、噴霧金属または合金のスプ
   レーを発生させるアトマイザーを走査させ、コレクター
   を回転し軸方向に移動させ、先行する振動に比し、振動
   角度を高める数回の継続振動から成るサイクル内でアト
   マイザーを振動させ、コレクターを回転させると共にこ
   れを軸方向に移動させてサイクル操作を反復し、スプレ
   ーをコレクター上に集中して蒸着物を集め、注型品を形
   成したことを特徴とする吹付注型方法。
10. 【請求項１０】 振動角度を調整して該金属または合金
    の吹付軸への直交軸に対し、約１０〜３０°の範囲で鋭
    角をなす蒸着金属または合金の前縁部分を備えた蒸着物
    を構成したことを特徴とする請求項９に記載の吹付注型
    方法。
11. 【請求項１１】 コレクターの回転速度とは関係無く、
    コレクターの一回転に対しそれぞれの振動を起させるこ
    とを特徴とする請求項９に記載の吹付注型方法。
12. 【請求項１２】 スプレー室内に据えたコレクターに対
    し噴霧金属または合金をスプレーし、該蒸着物の形成に
    応じて該蒸着物の前縁部付近でコレクターを加熱し、ス
    プレーをコレクターに集中し、前縁を備えた蒸着物を構
    成したことを特徴とする構成の吹付注型方法。
13. 【請求項１３】 該蒸着物の前縁近くのコレクターに対
    しＤＣプラズマアークトーチのプリュームを集中させる
    ことにより、コレクターを加熱する請求項１２に記載の
    吹付注型方法。
14. 【請求項１４】 内側筒状部材、空間で仕切った外側コ
    レクター部材、該空間内に取り付けの断熱材および該外
    側コレクター部材の軸方向熱膨脹に対する適合装置構成
    の、噴霧金属または合金のスプレー受入れ用のコレクタ
    ーを設けたことを特徴とする注型装置。
15. 【請求項１５】 該外側コレクター部材の軸端近くに設
    けた端板を備え、該端板を複数軸の方向に伸長し、調節
    可能のコネクターを用い該内側筒状部材に連結し、各コ
    ネクターと該端版間に取り付けた圧縮性座金を使って該
    熱膨脹を吸収することを特徴とする請求項１４に記載の
    注型装置。
16. 【請求項１６】 溶融体のスプレー装置に溶融体を供給
    する湯だまりを備え、この湯だまりには内蔵のセラミッ
    ク濾過機を備えて湯だまり内に注入（鋳込み）室を構成
    させ、該注入室は溶融体源から溶融体を受入れ、更に該
    溶融体スプレー装置に連結した溶融体排出ノズルの上方
    に静定室を設け、これに静定溶融体を供給することを特
    徴とする注型装置。
17. 【請求項１７】 セラミック濾過機が調整ポアサイズを
    備えた直立セラミックフイルターの一つを内蔵し、これ
    により溶融体を濾過することを特徴とする請求項１６に
    記載の注型装置。
18. 【請求項１８】 該湯だまり内の溝孔中に填め込むフイ
    ルター幅長を利用して、セラミック濾過機を湯だまりの
    側面部に据え付けることを特徴とする請求項１６に記載
    の注型装置。