特許 7608068 多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透するためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-20

(45)【発行日】2025-01-06

(54)【発明の名称】多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 13/02 20060101AFI20241223BHJP

   C04B 35/84 20060101ALI20241223BHJP

   C04B 41/85 20060101ALI20241223BHJP

【ＦＩ】

B28B13/02

C04B35/84

C04B41/85 C

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020085600

(22)【出願日】2020-05-15

(65)【公開番号】P2020199765

(43)【公開日】2020-12-17

【審査請求日】2023-05-01

(31)【優先権主張番号】16/433,362

(32)【優先日】2019-06-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515322297

【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン・ロバート・パロリーニ

(72)【発明者】

【氏名】カナン・ウスル・ハードウィック

(72)【発明者】

【氏名】スリカンス・カンドゥルドゥ・コッティリンガム

(72)【発明者】

【氏名】ジェイムズ・ジョセフ・マレー

【審査官】浅野 昭

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１８４４１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１２７６００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１２－５３３５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６６４１８９３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１８／１３２１９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１９６３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２８Ｂ １３／００－１３／０６

Ｃ０４Ｂ ３５／８０－３５／８４

Ｃ０４Ｂ ４１／８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォーム（１０２）を浸透するための方法であって、当該方法が、
前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）を浸透システム（１００）用のダイセット（１０４）の開口部（１１０）に位置決めするステップ（Ｐ１）であって、前記ＣＭＣプリフォーム（１０２）が、複数のプライスタック（１３４、１３６）であって、該複数のプライスタック（１３４、１３６）の各々が所定の一方向材料配向を含む、複数のプライスタック（１３４、１３６）と、前記複数のプライスタック（１３４、１３６）の各々の間に形成された複数のボイド（１３８、１７０）とを含む、ステップと、
前記複数のボイド（１３８、１７０）を浸透するため、溶融緻密化剤源（１１２）から、前記溶融緻密化剤源（１１２）の第１の側の第１の開口から前記ダイセット（１０４）の第１の入口位置（１２２）まで直接延在する第１の供給導管（１２０）を介して、第１の流れ方向（Ｄ１）で溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流すステップ（Ｐ２）と、
前記複数のボイド（１３８、１７０）を浸透するため、前記溶融緻密化剤源（１１２）から、前記溶融緻密化剤源（１１２）の第２の側の第２の開口から前記ダイセット（１０４）の第２の入口位置（１２８）まで直接延在する第２の供給導管（１２６）を介して、前記第１の流れ方向（Ｄ１）とは別個の第２の流れ方向（Ｄ２）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流すステップ（Ｐ３）と、
前記複数のボイド（１３８、１７０）を浸透するため、前記溶融緻密化剤源（１１２）から、前記溶融緻密化剤源（１１２）の第３の側の第３の開口から前記ダイセット（１０４）の第３の入口位置（１４２）まで直接延在する第３の供給導管（１４０）を介して、前記第１の流れ方向（Ｄ１）とは別個の第３の流れ方向（Ｄ３）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流すステップ（Ｐ４）と
を含み、
前記第２の流れ方向（Ｄ２）が、前記ＣＭＣプリフォーム（１０２）の前記複数のプライスタック（１３４、１３６）の少なくとも１つのプライスタック（１３４）の前記所定の一方向材料配向に実質的に平行であり、かつ
前記第３の流れ方向（Ｄ３）が、前記ＣＭＣプリフォーム（１０２）の前記複数のプライスタック（１３４、１３６）の少なくとも１つの別個のプライスタック（１３４）の前記所定の一方向材料配向に実質的に平行である、
方法。

【請求項2】

前記第１の流れ方向（Ｄ１）が、前記ＣＭＣプリフォーム（１０２）の前記複数のプライスタック（１３４、１３６）の前記少なくとも１つのプライスタック（１３４）の前記所定の一方向材料配向に実質的に垂直である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）を前記ダイセット（１０４）の前記開口部（１１０）に位置決めするステップ（Ｐ１）が、
前記ＣＭＣプリフォーム（１０２）の前記複数のプライスタック（１３４、１３６）の前記少なくとも１つのプライスタック（１３４）の前記所定の一方向材料配向を、前記流れている溶融緻密化剤（１１８）の前記第２の流れ方向（Ｄ２）と整列させることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の流れ方向（Ｄ１）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流すステップ（Ｐ２）が、
大気圧以上の圧力において前記第１の流れ方向（Ｄ１）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に供給すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第２の流れ方向（Ｄ２）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流すステップ（Ｐ３）が、
大気圧よりも高い圧力において前記第２の流れ方向（Ｄ２）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に供給すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の供給導管（１２０）、前記第２の供給導管（１２６）及び前記第３の供給導管（１４０）が互いに別個独立しており、前記ダイセット（１０４）の前記第１の入口位置（１２２）、前記第２の入口位置（１２８）及び前記第３のの入口位置（１４２）が互いに別個独立している、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記第１の流れ方向（Ｄ１）が、前記ＣＭＣプリフォーム（１０２）の前記複数のプライスタック（１３４、１３６）の前記少なくとも１つの別個のプライスタック（１３４）の前記所定の一方向材料配向に実質的に垂直である、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記第３の流れ方向（Ｄ３）が、前記第２の流れ方向（Ｄ２）とは別個である、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記第３の流れ方向（Ｄ３）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流すステップ（Ｐ４）が、
大気圧よりも高い圧力において前記第３の流れ方向（Ｄ３）で前記溶融緻密化剤（１１８）を前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に供給すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記第１の流れ方向（Ｄ１）で前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流れる前記溶融緻密化剤（１１８）の速度を制御するステップ（Ｐ５）、又は
前記第２の流れ方向（Ｄ２）で前記多孔質ＣＭＣプリフォーム（１０２）上に流れる前記溶融緻密化剤（１１８）の速度を制御するステップ（Ｐ５）
の少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）物品に関し、より詳細には、多孔質ＣＭＣプリフォームを浸透してＣＭＣ物品を形成するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）物品は、一般に、例えば、その耐熱性、高温強度、および化学的安定性よりタービンエンジンの構造的構成要素によく適していると考えられている。しかしながら、タービンエンジンのＣＭＣ物品は、過大応力、過度の温度、不適切な形成などによる損傷を受ける可能性がある。ＣＭＣ物品の損傷しやすい性質に対処するための１つの技法は、緻密化である。しかしながら、緻密化を実施するための従来のシステムおよび方法は、例えば、障害物、亀裂、および／または材料が減少した領域を作製し、ＣＭＣ物品内に弱点を引き起こす場合がある。従来の緻密化されたＣＭＣ物品に伴うこれらの欠点は、ＣＭＣ物品が厚くなるほど悪化する傾向がある。

【0003】

部品を鋳造するための従来の技法（例えば、金属鋳造）には、射出成形、高圧ダイカスト、および低圧ダイカストが挙げられる。しかしながら、これらの従来の鋳造のための技法は、技法を実施するための動作パラメータが緻密化プロセスを実施するときにＣＭＣ物品を損傷させる可能性を高めることがあり、かつ／またはＣＭＣ物品に損傷を引き起こすことがあるため、緻密化プロセスをＣＭＣ物品に実施するためには利用されていない。

【発明の概要】

【0004】

本開示の第１の態様は、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透するための方法を提供する。方法は、多孔質ＣＭＣプリフォームを浸透システム用のダイセットの開口部に位置決めすることであって、ＣＭＣプリフォームは、複数のプライスタックであって、複数のプライスタックの各々は、所定の一方向材料配向を含む複数のプライスタック、および複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを含むことと、第１の流れ方向で溶融緻密化剤を多孔質ＣＭＣプリフォーム上に流し、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを浸透することと、第１の流れ方向とは別個の第２の流れ方向で溶融緻密化剤を多孔質ＣＭＣプリフォーム上に流し、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを浸透することとを含み、第２の流れ方向は、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの少なくとも１つのプライスタックの所定の一方向材料配向に実質的に平行である。

【0005】

本開示の第２の態様は、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを受け入れるための開口部を含むダイセットと、ダイセットの第１の場所でダイセットの開口部と連通する第１の溶融緻密化剤供給導管であって、第１の流れ方向で溶融緻密化剤をダイセットの開口部に流し、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを浸透する第１の溶融緻密化剤供給導管と、ダイセットの第２の場所でダイセットの開口部と連通する第２の溶融緻密化剤供給導管であって、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの少なくとも１つのプライスタックの所定の一方向材料配向に実質的に平行な第２の流れ方向で溶融緻密化剤をダイセットの開口部に流し、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを浸透する第２の溶融緻密化剤供給導管とを含むシステムを提供する。

【0006】

本開示の例示的な態様は、本明細書で説明される問題および／または検討されていない他の問題を解決するように設計される。

【0007】

本開示のこれらおよび他の特徴は、本開示の様々な実施形態を図示する添付の図面と併せて、本開示の様々な態様に関する以下の詳細な説明から、さらに容易に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施形態による、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透してＣＭＣ物品を形成するためのシステムの概略図である。

【図2】本開示の実施形態による、図１の線２－２に沿ったシステムおよびＣＭＣプリフォームの正面断面図である。

【図3】本開示の実施形態による、システムおよびＣＭＣプリフォームを含む図２の一部の拡大図である。

【図4】本開示の追加の実施形態による、システムおよびＣＭＣプリフォームの正面断面図である。

【図5】本開示のさらなる実施形態による、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透してＣＭＣ物品を形成するためのシステムの別の概略図である。

【図6】本開示の実施形態による、システムおよびＣＭＣプリフォームを含む図５の一部の拡大図である。

【図7】本開示の追加の実施形態による、システムおよびＣＭＣプリフォームを含む図５の一部の拡大図である。

【図8】本開示の別の実施形態による、システムおよびＣＭＣプリフォームを含む図５の一部の拡大図である。

【図9】本開示のさらなる実施形態による、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透してＣＭＣ物品を形成するためのシステムの別の概略図である。

【図10】本開示の実施形態による、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透してＣＭＣ物品を形成するためのプロセスの例の例示的な流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の図面は、原寸に比例していないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様だけを図示することを意図しており、したがって、本開示の範囲を限定するものと考えるべきではない。図面では、類似する符号は、図面間で類似する要素を表す。

【0010】

最初の問題として、現在の開示を明確に説明するために、本開示内の関連する機械構成要素を参照して説明するときに、特定の専門用語を選択することが必要になる。これを行う場合、可能な限り、一般的な工業専門用語が、その受け入れられた意味と同じ意味で使用および利用される。別途記載のない限り、このような専門用語は、本出願の文脈および添付の特許請求の範囲と一致する広義の解釈を与えられるべきである。当業者であれば、多くの場合、特定の構成要素がいくつかの異なるまたは重複する用語を使用して参照されることがあることを理解するであろう。単一の部品であるとして本明細書に記載され得るものは、複数の構成要素からなるものとして別の文脈を含み、かつ別の文脈で参照されてもよい。あるいは、複数の構成要素を含むものとして本明細書に記載され得るものは、単一の部品として他の場所で参照されてもよい。

【0011】

上記のように、本開示は、一般に、セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）物品に関し、より詳細には、多孔質ＣＭＣプリフォームを浸透してＣＭＣ物品を形成するためのシステムおよび方法に関する。

【0012】

これらおよび他の実施形態は、図１～図１０を参照して以下に説明される。しかしながら、当業者であれば、これらの図に関して本明細書に与えられた詳細な説明は説明の目的のためのものに過ぎず、限定するものとして解釈すべきではないことを容易に理解するであろう。

【0013】

図１および図２は、内部に含まれる多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォーム１０２（以下、「ＣＭＣプリフォーム１０２」）を浸透することが可能なシステム１００の様々な図を示す。より具体的には、図１は、システム１００およびＣＭＣプリフォーム１０２（想像線で示す）の概略図を示し、図２は、図１の線２－２に沿ったシステム１００およびＣＭＣプリフォーム１０２の正面断面図を示す。本明細書で説明するように、システム１００は、溶融緻密化剤をＣＭＣプリフォーム１０２上に流してプリフォーム１０２を浸透および／または緻密化し、様々なシステムおよび／またはデバイス（例えば、タービンシステムの高温ガス経路構成要素）で利用することができるＣＭＣ物品（図示せず）を作製するように構成され得る。

【0014】

システム１００は、本明細書で説明するように、浸透のためにプリフォーム１０２を受け入れるように構成されたダイセット１０４を含むことができる。非限定的な例では、ダイセット１０４は、第１の部分１０６と、第１の部分１０６に位置決めおよび／または結合された第２の部分１０８とを含み得る。ダイセット１０４はまた、内部に形成された開口部１１０を含み得る。具体的には、開口部１１０は、第１の部分１０６に形成されてもよく、かつ／またはダイセット１０４の第１の部分１０６と第２の部分１０８との間に形成されてもよい。図１および図２に示すように、開口部１１０は、システム１００を使用して実施される浸透プロセス中にＣＭＣプリフォーム１０２の受け入れ、収容、および／または保持が可能である。ダイセット１０４は、ＣＭＣプリフォーム１０２を受け入れることができる任意の適切な材料から形成され、本明細書で説明するように、浸透プロセスをＣＭＣプリフォーム１０２に実施するときに経験する圧力および／または材料曝露温度（例えば、溶融緻密化剤）に耐えることができる。加えて、ダイセット１０４の開口部１１０は実質的に多角形／四辺形として示されているが、開口部１１０は、ＣＭＣプリフォーム１０２を受け入れて浸透プロセスを実施するための任意の構成として形成され、かつ／または任意の構成を含んでもよいことが理解される。

【0015】

図１および図２に示すように、システム１００はまた、少なくとも１つの溶融緻密化剤源１１２を含み得る。システム１００の溶融緻密化剤源１１２は、本明細書で説明するように、浸透プロセス中にＣＭＣプリフォーム１０２に供給、流れる、および／または浸透することができる溶融緻密化剤１１８（図２）を保持、含有、および／または格納することができる。溶融緻密化剤１１８は、ＣＭＣプリフォーム１０２を浸透し、かつ／またはＣＭＣプリフォーム１０２の密度を増加させてＣＭＣ物品（図示せず）を形成することが可能な化合物または組成物の任意の適切な溶融源を含み得る。例えば、溶融緻密化剤１１８は、１つまたは複数のケイ素の溶融源を含んでもよい。単一の溶融緻密化剤源１１２が図１および図２に示されているが、システム１００は、浸透プロセス中に溶融緻密化剤１１８をダイセット１０４の開口部１１０に提供するためのより多くの源を含んでもよいことが理解される（図９）。

【0016】

溶融緻密化剤源１１２は、複数の供給導管を介してダイセット１０４と連通することができる。例えば、溶融緻密化剤源１１２は、第１の溶融緻密化剤供給導管１２０（以下、「第１の供給導管１２０」）と連通してもよい。第１の供給導管１２０はまた、ダイセット１０４の開口部１１０と連通してもよく、かつ／または溶融緻密化剤源１１２をダイセット１０４の開口部１１０に結合してもよい。本明細書で説明するように、第１の供給導管１２０は、ＣＭＣプリフォーム１０２を形成する複数のプライスタック（図３）の各々の間に形成されたＣＭＣプリフォーム１０２の複数のボイドを浸透する浸透プロセス中、第１の流れ方向Ｄ１（図２）で溶融緻密化剤１１８（図２）を開口部１１０に提供、供給、および／または流すことができる。第１の供給導管１２０は、ダイセット１０４の第１の場所１２２でダイセット１０４と連通することができる。図１および図２に示す非限定的な例では、第１の供給導管１２０の第１の場所１２２は、ダイセット１０４の第２の部分１０８にあってもよく、かつ／または第２の部分１０８を通っていてもよい。加えて、第１の供給導管１２０の第１の場所１２２はまた、ダイセット１０４の開口部１１０および／または開口部１１０内に位置決めされたＣＭＣプリフォーム１０２の実質的に上方にあってもよい。したがって、本明細書で説明するように、システム１００内のダイセット１０４の第１の場所１２２に位置決めされた第１の供給導管１２０は、溶融緻密化剤１１８をＣＭＣプリフォーム１０２の上面または最上面上に提供、供給、および／または流し、上から下にＣＭＣプリフォーム１０２内のボイドを浸透することができる。

【0017】

簡単に図２を参照すると、第１の供給導管１２０はまた、ダイセット１０４の開口部１１０と直接連通する入口１２４を含み得る。第１の供給導管１２０が第１の場所１２２（例えば、ＣＭＣプリフォーム１０２の上方）に位置決めされる非限定的な例では、第１の供給導管１２０は、大気圧に等しい（またはそれよりも低い）圧力において第１の流れ方向（Ｄ１）で溶融緻密化剤１１８を開口部１１０および／またはＣＭＣプリフォーム１０２に流すおよび／または供給することができる。すなわち、図１および図２に示すように、溶融緻密化剤源１１２および第１の供給導管１２０は、大気圧に等しい（またはそれよりも低い）圧力で溶融緻密化剤１１８を流し得る重力供給システムとして構成され得る。本明細書で説明する他の非限定的な例（図４）では、第１の供給導管１２０は、大気圧以上の圧力において第１の流れ方向（Ｄ１）で溶融緻密化剤１１８を流すおよび／または供給することができる。

【0018】

加えて、図１および図２に示すように、溶融緻密化剤源１１２は、第２の溶融緻密化剤供給導管１２６（以下、「第２の供給導管１２６」）と連通してもよい。第１の供給導管１２０と同様に、第２の供給導管１２６は、ダイセット１０４の開口部１１０と連通してもよく、かつ／または溶融緻密化剤源１１２をダイセット１０４の開口部１１０に結合してもよい。本明細書で説明するように、第２の供給導管１２６は、ＣＭＣプリフォーム１０２を形成する複数のプライスタック（図３）の各々の間に形成されたＣＭＣプリフォーム１０２の複数のボイドを浸透する浸透プロセス中、第２の流れ方向Ｄ２（図２）で溶融緻密化剤１１８（図２）を開口部１１０に提供、供給、および／または流すことができる。非限定的な例では、第２の供給導管１２６は、第１の供給導管１２０の第１の場所１２２とは別個のダイセット１０４の第２の場所１２８でダイセット１０４と連通してもよい。図１および図２に示すように、第２の供給導管１２６の第２の場所１２８は、ダイセット１０４の第１の部分１０６の側壁１３０にあってもよく、かつ／または側壁１３０を通っていてもよい。加えて、第２の供給導管１２６の第２の場所１２８はまた、ダイセット１０４の開口部１１０および／または開口部１１０内に位置決めされたＣＭＣプリフォーム１０２に実質的に隣接して、その隣に、かつ／またはそこから水平に位置決めされてもよい。したがって、本明細書で説明するように、システム１００内のダイセット１０４の第２の場所１２８に位置決めされた第２の供給導管１２６は、ＣＭＣプリフォーム１０２の側面を通して溶融緻密化剤１１８を提供、供給、および／または流し、側面からＣＭＣプリフォーム１０２内のボイドを浸透することができる。

【0019】

図２に示すように、また第１の供給導管１２０と同様に、第２の供給導管１２６はまた、ダイセット１０４の開口部１１０と直接連通する入口１３２を含み得る。第２の供給導管１２６が第２の場所１２８（例えば、ＣＭＣプリフォーム１０２に隣接して）に位置決めされ、溶融緻密化剤源１１２が第２の場所１２８の上方に位置決めされるかそこから上昇する非限定的な例では、第２の供給導管１２６は、大気圧に等しい（またはそれよりも低い）圧力において第２の流れ方向（Ｄ２）で溶融緻密化剤１１８を開口部１１０および／またはＣＭＣプリフォーム１０２に流すおよび／または供給することができる（例えば、重力供給システム）。本明細書で説明する他の非限定的な例（図４）では、第２の供給導管１２６は、大気圧以上の圧力において第２の流れ方向（Ｄ２）で溶融緻密化剤１１８を流すおよび／または供給することができる。

【0020】

図３を参照し、図１および図２を引き続き参照すると、図２のＣＭＣプリフォーム１０２およびシステム１００の一部の拡大図が示されている。非限定的な例では、ＣＭＣプリフォーム１０２は、材料の複数のプライスタック１３４、１３６を含み得る。ＣＭＣプリフォーム１０２の各プライスタック１３４、１３６は、「テープ」と呼ばれることもある単一の材料シートに形成される複数の処理された繊維を含むことができる。各プライスタック１３４、１３６の繊維は、所定の一方向材料配向を含み得る。例えば、図３に示すように、プライスタック１３４は、正面断面図（図２）で見たとき、ページを横切っておよび／または左から右に延びる第１の所定の一方向材料配向を有する繊維を含むことができる。プライスタック１３４とは別個に、プライスタック１３６は、正面断面図（図２）で見たとき、ページを通っておよび／または内外に延びる別個の所定の一方向材料配向を有する繊維を含むことができる。ＣＭＣプリフォーム１０２は、本明細書で説明する浸透プロセス後にＣＭＣ物品（図示せず）を形成するために互いに積み重ねおよび／または位置決めされた複数のプライスタック１３４、１３６を含み得る。加えて、プライスタック１３４、１３６が積み重ねられ、互いに位置決めされ、かつ／または配向されてＣＭＣプリフォーム１０２を形成するパターンおよび／または順序は、ＣＭＣプリフォーム１０２から形成されるビルド構造および／またはＣＭＣ物品に依存する場合がある。例えば、図３に示すように、ＣＭＣプリフォーム１０２は、プライスタック１３４、１３６の特性（例えば、剛性、延性、可撓性など）およびＣＭＣプリフォーム１０２から形成されるＣＭＣ物品に必要な特性により、プライスタック１３６よりも多くのプライスタック１３４を含んでもよい。

【0021】

加えて、図３に示すように、ＣＭＣプリフォーム１０２はまた、複数のボイド１３８を含み得る。ＣＭＣプリフォーム１０２のボイド１３８は、ＣＭＣプリフォーム１０２を形成するためのプライスタック１３４、１３６の形成および／または積み重ねの結果として、各プライスタック１３４、１３６の間に形成され得る。ＣＭＣプリフォーム１０２からＣＭＣ物品を形成するために、ＣＭＣプリフォーム１０２に形成されたボイド１３８は、実質的に閉鎖および／または充填されなければならない。本明細書で説明するように、システム１００は、プライスタック１３４、１３６を通っておよび／または間に流れるように溶融緻密化剤１１８をダイセット１０４の開口部１１０に流すまたは供給して浸透プロセス中にボイド１３８を実質的に充填し、緻密化プロセスをＣＭＣプリフォーム１０２に実施することができる。

【0022】

簡単に図２に戻り、本明細書で説明するように、第１の供給導管１２０は、溶融緻密化剤１１８をＣＭＣプリフォーム１０２上に流すために、第１の場所１２２（例えば、ＣＭＣプリフォーム１０２の上方の第２の部分１０８）のダイセット１０４の開口部１１０と連通する。非限定的な例では、第１の場所１２２がダイセット１０４のＣＭＣプリフォーム１０２および／または開口部１１０の上方および／または上にあるので、第１の供給導管１２０が溶融緻密化剤１１８を流す、供給、および／または提供することができる第１の流れ方向（Ｄ１）は、ページ上で実質的に上下する。加えて、図３を参照すると、ＣＭＣプリフォーム１０２上に提供、供給、および／または流される溶融緻密化剤１１８の第１の流れ方向（Ｄ１）は、ＣＭＣプリフォーム１０２に実質的に垂直であってもよく、より具体的には、ＣＭＣプリフォーム１０２の少なくとも１つのプライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向に垂直であってもよい。第１の供給導管１２０によって供給または流される溶融緻密化剤１１８の第１の流れ方向（Ｄ１）は、少なくとも部分的に、ダイセット１０４の第１の場所１２２に位置決めされる第１の供給導管１２０ならびに／またはＣＭＣプリフォーム１０２を形成する複数のプライスタック１３４、１３６の配向および／もしくはパターンの結果として、ＣＭＣプリフォーム１０２の少なくとも１つのプライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向に実質的に垂直であり得る。

【0023】

図３に示され、本明細書で説明するように、第２の供給導管１２６は、第２の場所１２８（例えば、側壁１３０－図１）でダイセット１０４に形成され、溶融緻密化剤１１８を開口部１１０に供給もしくは流し、かつ／または第２の流れ方向（Ｄ２）で溶融緻密化剤１１８をＣＭＣプリフォーム１０２上に流すことができる。非限定的な例では、第２の流れ方向（Ｄ２）は、ＣＭＣプリフォーム１０２の少なくとも１つのプライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向と実質的に平行であってもよい。より具体的には、第２の供給導管１２６によって流され、供給、および／または提供される溶融緻密化剤１１８の第２の流れ方向（Ｄ２）は、ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４の所定の一方向材料配向に実質的に平行であり得る。ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４の所定の一方向材料配向と実質的に平行な第２の流れ方向（Ｄ２）で溶融緻密化剤１１８を流すように第２の供給導管１２６（および／または入口１３２）を配向させることによって、溶融緻密化剤１１８は、より効率的にかつ／またはより効果的にＣＭＣプリフォーム１０２のボイド１３８を通って流れる、充填、および／または浸透することができる。ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４の所定の一方向材料配向と実質的に平行に溶融緻密化剤を流すことにより、本明細書で説明するように、システム１００を使用して浸透プロセスを実施した後、ＣＭＣプリフォーム１０２から形成されるＣＭＣ物品の密度を改善し、かつ／またはＣＭＣプリフォーム１０２の浸透が少ない領域のサイズおよび／もしくは数を減少／排除することができる。システム１００を使用してＣＭＣプリフォーム１０２の密度を増加させ、かつ／または浸透が少ない領域のサイズおよび／もしくは数を減少／排除すると、ＣＭＣプリフォーム１０２から形成されるＣＭＣ物品における潜在的な欠陥の量を減少／排除することができ、かつ／またはＣＭＣ物品の動作寿命および／もしくは動作効率を高めることができる。

【0024】

第２の供給導管１２６が第２の流れ方向（Ｄ２）で溶融緻密化剤１１８を供給または流すためにダイセット１０４に形成されるものとして本明細書で説明され示されているが、ＣＭＣプリフォーム１０２は、開口部１１０に位置決めまたは配向されてプライスタック１３４、１３６および第２の供給導管１２６を整列させることができることが理解される。すなわち、第２の供給導管１２６がダイセット１０４の第２の場所１２８に形成されることを知ることに加えて、各プライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向もまた知ることができる。したがって、ＣＭＣプリフォーム１０２は、ダイセット１０４の開口部１１０に位置決めおよび／または配向され、ＣＭＣプリフォーム１０２の少なくとも１つのプライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向を第２の供給導管１２６によって供給される溶融緻密化剤１１８の第２の流れ方向（Ｄ２）と実質的に整列させることができる。本明細書で説明するように、プライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向を第２の流れ方向（Ｄ２）と整列させることは、ＣＭＣプリフォーム１０２から形成されるＣＭＣ物品の密度を改善し、かつ／またはＣＭＣプリフォーム１０２の浸透が少ない領域のサイズおよび／もしくは数を減少／排除することができる。

【0025】

図４は、システム１００の別の非限定的な例を示す。具体的には、図４は、システム１００の別の非限定的な例の正面断面図を示す。同様の符号および／または名称を付した構成要素は、実質的に同様の様式で機能し得ることが理解される。これらの構成要素の冗長な説明は、明確化のために省略されている。

【0026】

図４に示すように、システム１００はまた、第３の溶融緻密化剤供給導管１４０（「第３の供給導管１４０」）を含むことができる。第３の供給導管１４０は、内部に含まれる溶融緻密化剤１１８を受け入れるための溶融緻密化剤源１１２と連通し得る。加えて、第１の供給導管１２０および第２の供給導管１２６と同様に、第３の供給導管１４０は、入口１４４を介してダイセット１０４の開口部１１０と連通してもよく、かつ／または溶融緻密化剤源１１２をダイセット１０４の開口部１１０に結合してもよい。非限定的な例では、第３の供給導管１４０は、第１の場所１２２および第２の場所１２８とは別個のダイセット１０４の第３の場所１４２でダイセット１０４と連通してもよい。図３に示すように、第３の供給導管１４０の第３の場所１４２は、側壁１３０の反対側の、ダイセット１０４の第１の部分１０６の側壁１４６にあってもよく、かつ／または側壁１４６を通っていてもよい。加えて、第３の供給導管１４０の第３の場所１４２はまた、ダイセット１０４の開口部１１０および／または開口部１１０内に位置決めされたＣＭＣプリフォーム１０２に実質的に隣接して、その隣に、かつ／またはそこから水平にあってもよい。

【0027】

図１～図３に関して本明細書で同様に説明するように、第３の供給導管１４０は、第３の流れ方向（Ｄ３）で溶融緻密化剤１１８を開口部１１０に提供、供給、および／または流し、各プライスタック１３４、１３６の間に形成されたＣＭＣプリフォーム１０２の複数のボイド１３８を浸透することができる。図４に示す非限定的な例では、第３の供給導管１４０によって画定された第３の流れ方向（Ｄ３）は、第１の供給導管１２０によって画定された第１の流れ方向（Ｄ１）とは別個であり得るが、第２の供給導管１２６によって画定された第２の流れ方向（Ｄ２）と実質的に同様または同一であり得る。本明細書で説明する別の非限定的な例（図５および図６）では、第３の供給導管１４０によって画定される第３の流れ方向（Ｄ３）は、第１の流れ方向（Ｄ１）および第２の流れ方向（Ｄ２）とは別個であってもよい。図１～図３の第２の供給導管１２６に関して本明細書で同様に説明するように、第３の流れ方向（Ｄ３）は、ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向に実質的に平行であり得る。すなわち、図４に示すＣＭＣプリフォーム１０２が図３に示すのと同様のプライスタック１３４、１３６の構成を含む場合、溶融緻密化剤１１８は、ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４の所定の一方向材料配向と実質的に平行な第３の流れ方向（Ｄ３）に流れるおよび／または供給されてもよい。その結果、第３の供給導管１４０は、本明細書で説明するように、ＣＭＣプリフォーム１０２のボイド１３８を通って流れる、充填、および／または浸透するように溶融緻密化剤１１８を供給してＣＭＣプリフォーム１０２から形成されるＣＭＣ物品の密度を改善し、かつ／またはＣＭＣプリフォーム１０２の浸透が少ない領域のサイズおよび／もしくは数を減少／排除することができる。

【0028】

加えて、図４に示すように、システム１００は、溶融緻密化剤源１１２と連通するプランジャ１４８を含み得る。すなわち、プランジャ１４８は、溶融緻密化剤源１１２と接続および／または相互作用し、力を溶融緻密化剤源１１２に含まれる溶融緻密化剤１１８に加えることができる。力を加えることによって、プランジャ１４８は、本明細書で説明するように、溶融緻密化剤１１８を第１の供給導管１２０、第２の供給導管１２６、および第３の供給導管１４０を通してダイセット１０４の開口部１１０へと押しおよび／または駆動し、ＣＭＣプリフォーム１０２を通して流すことができる。プランジャ１４８によって加えられる力は、実質的に制御および／または変化し、それぞれの供給導管１２０、１２６、１４０を通って流れる溶融緻密化剤１１８の圧力および／または速度を制御および／または調整することができる。したがって、図１～図３に示す非限定的な例で説明する重力供給システムとは別個に、図４のシステム１００は、大気圧以上の圧力において第１の流れ方向（Ｄ１）、第２の流れ方向（Ｄ２）、および／または第３の流れ方向（Ｄ３）で溶融緻密化剤１１８をＣＭＣプリフォーム１０２上に供給することができる。

【0029】

図５および図６は、システム１００の追加の非限定的な例を示す。具体的には、図５は、システム１００の追加の非限定的な例の正面図を示し、図６は、システム１００の第３の供給導管１４０、およびＣＭＣプリフォーム１０２を含む図５の一部の拡大側面断面図を示す。同様の符号および／または名称を付した構成要素は、実質的に同様の様式で機能し得ることが理解される。これらの構成要素の冗長な説明は、明確化のために省略されている。

【0030】

図５に示すように、第３の供給導管１４０は、図４に関して本明細書で説明する場所とは別個のダイセット１０４上の場所に位置決めされ得る。例えば、第３の供給導管１４０は、ダイセット１０４の第１の部分１０６の側壁１５０におよび／またはそれを通して位置する第１の場所１２２および第２の場所１２８とは別個の、ダイセット１０４の第３の場所１４２でダイセット１０４と連通することができる。側壁１５０は、対向する側壁１３０、１４６の間に形成および／または位置決めされ得る。本明細書で説明するように、第３の供給導管１４０は、側壁１５０を通しておよび／またはダイセット１０４の第３の場所１４２に形成されて第３の流れ方向（Ｄ３）で溶融緻密化剤１１８を開口部１１０に流すおよび／または供給し、各プライスタック１３４、１３６の間に形成されたＣＭＣプリフォーム１０２の複数のボイド１３８を浸透することができる。

【0031】

図５に示すシステム１００の非限定的な例はまた、別個の溶融緻密化剤源１５２を含み得る。この例では、第１の供給導管１２０は、溶融緻密化剤源１１２と連通してもよく、第２の供給導管１２６および第３の供給導管１４０は、別個の溶融緻密化剤源１５２と連通してもよい。１つの非限定的な例では、別個の溶融緻密化剤源１５２は、溶融緻密化剤源１１２と同様の溶融緻密化剤１１８を含むことができる。あるいは、別個の溶融緻密化剤源１５２は、溶融緻密化剤源１１２に含まれる溶融緻密化剤１１８とは別個の溶融緻密化剤を含み得る。この非限定的な例では、別個の溶融緻密化剤源１５２に含まれる別個の溶融緻密化剤は、本明細書で説明するように、ＣＭＣプリフォーム１０２の浸透および／または緻密化剤を改善するために溶融緻密化剤１１８とは別個の材料、組成、および／または物理特性を含むことができる。

【0032】

図６を参照し、図５を引き続き参照すると、システム１００の一部の拡大側面断面図が示されている。図６に示すＣＭＣプリフォーム１０２は、図３に関して本明細書で示され説明されるＣＭＣプリフォーム１０２と同一であり得る。したがって、図６のＣＭＣプリフォーム１０２は、プライスタック１３４、１３６が積み重ねられ、互いに位置決めされ、および／または配向される同様のパターンおよび／または順序を含み得る。しかしながら、図６は図３のような正面図ではなく側面図を図示するので、ＣＭＣプリフォームの各プライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向は、図３に示すものとは反対であり得る。すなわち、図６に示すように、プライスタック１３４は、側面断面図で見たとき、ページを通っておよび／または内外に延びる所定の一方向材料配向を有する繊維を含むことができ、プライスタック１３６は、側面断面図で見たとき、ページを横切っておよび／または左から右に延びる所定の一方向材料配向を有する繊維を含む。

【0033】

図６に示され、本明細書で説明するように、第３の供給導管１４０は、第３の場所１４２（例えば、側壁１４６－図４、側壁１５０－図５）でダイセット１０４に形成され、溶融緻密化剤１１８を開口部１１０に供給もしくは流し、かつ／または第３の流れ方向（Ｄ３）で溶融緻密化剤１１８をＣＭＣプリフォーム１０２上に流すことができる。非限定的な例では、第３の場所１４２におよび／または側壁１４６、１５０を通して形成された第３の供給導管１４０によって画定された第３の流れ方向（Ｄ３）は、第１の供給導管１２０によって画定された第１の流れ方向（Ｄ１）と第２の供給導管１２６によって画定された第２の流れ方向（Ｄ２）の両方とは別個であり得る。また図６に示すように、第３の流れ方向（Ｄ３）は、ＣＭＣプリフォーム１０２の少なくとも１つのプライスタック１３４、１３６の所定の一方向材料配向と実質的に平行であってもよい。より具体的には、第３の供給導管１４０によって流され、供給、および／または提供される溶融緻密化剤１１８の第３の流れ方向（Ｄ３）は、ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３６の所定の一方向材料配向に実質的に平行であり得る。

【0034】

ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３６の所定の一方向材料配向と実質的に平行な第３の流れ方向（Ｄ３）で溶融緻密化剤１１８を流すように第３の供給導管１４０（および／または入口１４４）を配向させることによって、溶融緻密化剤１１８は、より効率的にかつ／またはより効果的にＣＭＣプリフォーム１０２のボイド１３８を通って流れる、充填、および／または浸透することができる。ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３６の所定の一方向材料配向と実質的に平行に溶融緻密化剤を流すことにより、本明細書で説明するように、システム１００を使用して浸透プロセスを実施した後、ＣＭＣプリフォーム１０２から形成されるＣＭＣ物品の密度を改善し、かつ／またはＣＭＣプリフォーム１０２の浸透が少ない領域のサイズおよび／もしくは数を減少／排除することができる。

【0035】

加えて、この非限定的な例では、図３に関して本明細書で同様に説明するように、第２の供給導管１２６によって流され、供給、および／または提供される溶融緻密化剤１１８の第２の流れ方向（Ｄ２）（図示せず）は、ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４の所定の一方向材料配向に実質的に平行であり得る。その結果、システム１００の第２の供給導管１２６および第３の供給導管１４０は各々、プライスタック１３４またはプライスタック１３６のいずれかに平行である特定の流れ方向（Ｄ２、Ｄ３）で溶融緻密化剤１１８を流すことができる。システム１００は、図６に示すように、ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４、１３６の間に形成されたボイド１３８が充填される効率および／または有効性をさらに改善し、本明細書で説明するように、ＣＭＣプリフォーム１０２の浸透および／または緻密化を最終的に改善することができる。

【0036】

システム１００の少なくとも１つの供給導管１２０、１２６、１４０はまた、入口１２４、１３２、１４４上におよび／または隣接して形成された特徴１５４を含み得る。供給導管１２０、１２６、１４０の特徴１５４は、溶融緻密化剤１１８がシステム１００用のダイセット１０４の開口部１１０に供給および／または流される圧力および／または速度を制御および／または調整（例えば、増加、減少）するのを支援し得る。図６に示す非限定的な例では、第３の供給導管１４０の特徴１５４は、入口１４４に隣接しておよび／または入口１４４内に形成された第３の供給導管１４０の拡大部分１５６を含んでもよい。拡大部分１５６は、第３の供給導管１４０の残りの部分の直径または幾何学的形状よりも大きい場合がある変化する直径または幾何学的形状を含み得る。第３の供給導管１４０に拡大部分１５６を含めることにより、開口部１１０に入って第３の流れ方向（Ｄ３）でＣＭＣプリフォーム１０２上に流れる前に溶融緻密化剤１１８の速度を制御し、より具体的には、低減することができる。加えて、第３の供給導管１４０の拡大部分１５６は、開口部１１０に入る前に溶融緻密化剤１１８の圧力を制御し、より具体的には、低減することができる。溶融緻密化剤１１８の圧力および／または速度を制御すると、本明細書で説明するように、ＣＭＣプリフォーム１０２の浸透および／または緻密化を制御および／または改善することができる。

【0037】

別の非限定的な例では、特徴１５４は、調整可能バルブ１５８を含んでもよい。図７に示すように、第２の供給導管１２６は、入口１３２に隣接して形成された調整可能バルブ１５８を含むことができる。調整可能バルブ１５８は、入口１３２に隣接して位置決めされた第２の供給導管１２６の一部の直径または幾何学的形状を変化させることができる。拡大部分１５６（図６）と同様に、第２の供給導管１２６に形成された調整可能バルブ１５８は、開口部１１０に入って第２の流れ方向（Ｄ２）でＣＭＣプリフォーム１０２上に流れる前に溶融緻密化剤１１８の速度および／または圧力を制御または調整（例えば、増加、減少、維持）することができる。すなわち、開口部１３２に隣接して位置決めされた第２の供給導管１２６の一部の直径または幾何学的形状を調整することによって、調整可能バルブ１５８は、溶融緻密化剤１１８の圧力および／または速度を制御し得る。次に、これは、本明細書で説明するように、ＣＭＣプリフォーム１０２の浸透および／または緻密化剤を改善することができる。

【0038】

第２の供給導管１２６（図７）または第３の供給導管１４０（図６）にのみ含まれるものとして本明細書で示され説明されているが、システム１００の任意の供給導管１２０、１２６、１４０は、溶融緻密化剤１１８の速度および／または圧力を制御するための特徴１５４を含んでもよいことが理解される。例えば、システム１００の第１の供給導管１２０はまた、入口１２４内におよび／または隣接して形成された特徴１５４（拡大部分１５６、調整可能バルブ１５８）を含み、第１の流れ方向（Ｄ１）でダイセット１０４の開口部１１０に供給または流される溶融緻密化剤１１８の速度および／または圧力を制御することができる。加えて、システムの供給導管１２０、１２６、１４０の任意の組み合わせは、溶融緻密化剤１１８の速度および／または圧力を制御するための特徴１５４を含んでもよいことが理解される。例えば、第１の供給導管１２０と第２の供給導管１２６の両方は、内部に形成された特徴１５４を含み得る。

【0039】

図８は、システム１００の第２の供給導管１２６の別の非限定的な例を示す。非限定的な例では、第２の供給導管１２６は、第２の供給導管１２６を２つの別個のセクション１６０、１６２に分割するスプリッタまたはパーティションを含んでもよい。第２の供給導管１２６は、溶融緻密化剤１１８を２つの別個の流れ方向に提供してＣＭＣプリフォーム１０２を浸透するための２つの別個のセクション１６０、１６２を含むことができる。すなわち、図８に示すように、ＣＭＣプリフォーム１０２の非限定的な例は、互いに別個のパターンで配向および／または積み重ねることができるプライスタック１３４、１３６、１６４、１６６を含み得る。例えば、図８に示すＣＭＣプリフォーム１０２の一部は、図３に関して本明細書で説明されるのと同様の様式で積み重ね、パターン化、および／または配向されたプライスタック１３４、１３６を含み得る。加えて、図８に示すＣＭＣプリフォーム１０２の一部は、プライスタック１３４、１３６の下に位置決めされ得、ＣＭＣプリフォーム１０２の所望の構造および／または構成に基づいて、プライスタック１３４、１３６に実質的に垂直に配向、位置決め、および／または積み重ねられ得るプライスタック１６４、１６６を含んでもよい。プライスタック１６４は、図６の断面図で見たとき、ページ上におよび／または上から下に延びる第１の所定の一方向材料配向を有する繊維を含むことができる。プライスタック１６６は、断面図で見たとき、ページを通っておよび／または内外に延びる別個の所定の一方向材料配向を有する繊維を含むことができる。

【0040】

第２の供給導管１２６の各別個のセクション１６０、１６２は、ＣＭＣプリフォーム１０２のプライスタック１３４、１３６、１６４、１６６の一部に平行である流れ方向で溶融緻密化剤１１８を提供することができる。例えば、図３に関して本明細書で同様に説明するように、入口１３２を含む第１のセクション１６０は、プライスタック１３４の所定の一方向材料配向に実質的に平行であり得る第２の方向（Ｄ２）で溶融緻密化剤１１８を開口部１１０に流しおよび／または供給し、プライスタック１３４とプライスタック１３６との間に形成されたボイド１３８を充填および／または浸透することができる。加えて、第２の供給導管１２６の第２のセクション１６２は、第４の流れ方向（Ｄ４）で溶融緻密化剤１１８を流すおよび／または供給する入口１６８を含み得る。第４の流れ方向（Ｄ４）は、プライスタック１６４の所定の一方向材料配向に正確に平行ではなく、ダイセット１０４の構成および／またはダイセット１０４の第２の供給導管１２６の第２の場所１２８の結果としてわずかに角度（α）が付けられてもよい。しかしながら、第４の流れの方向（Ｄ４）は、平行に実質的に近く（例えば、α＝１５°以下）てもよく、それにより第２の供給導管１２６の第２のセクション１６２から第４の流れ方向（Ｄ４）に流れる溶融緻密化剤１１８は、プライスタック１６４、１６６の間に形成されたボイド１７０を通ってより効果的にかつ／またはより効率的に流れるおよび／または浸透することができる。

【0041】

図９は、システム１００の別の非限定的な例を示す。具体的には、図９のシステム１００は、第１の供給導管１２０とのみ連通する溶融緻密化剤源１１２と、第２の供給導管１２６とのみ連通する別個の溶融緻密化剤源１５２とを含む。加えて、図１に示す非限定的な例とは別個に、第１の供給導管１２０の第１の場所１２２は、ダイセット１０４の第１の部分１０６内におよび／または上に形成され得る。具体的には、第１の供給導管１２０の第１の場所１２２は、側壁１３０に隣接する、ダイセット１０４の第１の部分１０６の底部１７２にあってもよく、かつ／または底部１７２を通っていてもよい。

【0042】

図１０は、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームを浸透する例示的なプロセスを示す。より具体的には、図１０は、溶融緻密化剤材料でＣＭＣプリフォームを浸透および緻密化する非限定的な例のプロセスを示す流れ図を示す。場合によっては、プロセスを使用して、図１～図９に関して本明細書で説明するように、浸透および緻密化されたＣＭＣプリフォームからＣＭＣ物品を形成することができる。

【0043】

プロセスＰ１では、多孔質ＣＭＣプリフォームは、浸透プロセスを実施するために使用される浸透システムのダイセットの開口部内に位置決めすることができる。ＣＭＣプリフォームは、複数のプライスタックと、プライスタックの各々の間に形成された複数のボイドとを含み得る。複数のプライスタックの各々は、所定の一方向材料配向を含むことができる。ＣＭＣプリフォームを開口部に位置決めすることはまた、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの少なくとも１つの所定の一方向材料配向を、流れている溶融緻密化剤の第２の流れ方向と整列させることを含み得る。

【0044】

プロセスＰ２では、溶融緻密化剤は、第１の流れ方向でＣＭＣプリフォーム上に流れることができる。具体的には、溶融緻密化剤は、第１の流れ方向でＣＭＣプリフォーム上に流れ、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを浸透することができる。第１の流れ方向は、ＣＭＣプリフォームを形成する複数のプライスタックの少なくとも１つの所定の一方向材料配向に実質的に垂直であってもよい。第１の流れ方向で溶融緻密化剤を流すことはまた、大気圧以上の圧力において第１の流れ方向で溶融緻密化剤をＣＭＣプリフォーム上に供給することを含み得る。

【0045】

プロセスＰ３では、溶融緻密化剤は、第２の流れ方向でＣＭＣプリフォーム上に流れることができる。具体的には、溶融緻密化剤は、第２の流れ方向でＣＭＣプリフォーム上に流れ、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを浸透することができる。第２の流れ方向は、第１の流れ方向とは別個であり得る。加えて、第２の流れ方向は、ＣＭＣプリフォームを形成する複数のプライスタックの少なくとも１つの所定の一方向材料配向に実質的に平行であってもよい。第２の流れ方向で溶融緻密化剤を流すことはまた、大気圧以上の圧力において第２の流れ方向で溶融緻密化剤をＣＭＣプリフォーム上に供給することを含み得る。

【0046】

プロセスＰ４（任意選択であるとして想像線で示す）では、溶融緻密化剤は、第３の流れ方向でＣＭＣプリフォーム上に流れることができる。具体的には、溶融緻密化剤は、第３の流れ方向でＣＭＣプリフォーム上に流れ、ＣＭＣプリフォームの複数のプライスタックの各々の間に形成された複数のボイドを浸透することができる。第３の流れ方向は、第１の流れ方向とは別個であり得る。非限定的な例では、第３の流れ方向は、第２の流れ方向と同一であっても別個であってもよい。加えて、第３の流れ方向は、ＣＭＣプリフォームを形成する複数のプライスタックの少なくとも１つの別個のプライスタックの所定の一方向材料配向に実質的に平行であってもよい。プロセスＰ４で識別された別個のプライスタックは、プロセスＰ３のプライスタックとは異なっていても別個であってもよい。第３の流れ方向で溶融緻密化剤を流すことはまた、大気圧以上の圧力において第３の流れ方向で溶融緻密化剤をＣＭＣプリフォーム上に供給することを含み得る。

【0047】

プロセスＰ５では、溶融緻密化剤の速度および／または圧力を制御することができる。より具体的には、ＣＭＣプリフォーム上に第１の方向（プロセスＰ２）、第２の方向（プロセスＰ３）、および第３の方向（プロセスＰ４）で流れる溶融緻密化剤の速度および／または圧力を制御および／または調整（例えば、増加、減少、維持）し、ＣＭＣプリフォームの浸透および／または緻密化を支援することができる。溶融緻密化剤の速度および／または圧力は、溶融緻密化剤を流すおよび／または供給する浸透システムの供給導管内におよび／または隣接して位置決めされた特徴を使用して制御することができる。特徴は、限定はしないが、供給導管の拡大部分（例えば、入口）、または供給導管と連通する調整可能バルブを含んでもよい。

【0048】

本開示の技術的効果は、多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォームのプライスタックの所定の一方向材料配向に平行に溶融緻密化剤を流し、ＣＭＣプリフォームの浸透および／または緻密化を改善するための方法およびシステムを提供することである。

【0049】

上記の図面は、本開示のいくつかの実施形態による関連する処理のいくつかを示す。これに関連して、図面の流れ図内の各図またはブロックは、記載した方法の実施形態に関連するプロセスを表している。いくつかの代替の実施態様では、図面またはブロックで説明した動作は、図で示した順序から外れて生じてもよいし、または例えば、関連する動作に応じて、実際には実質的に同時に、または逆の順序で実行されてもよいことにも留意されたい。また、当業者であれば、プロセスを説明する付加的なブロックを追加することができることを認識するであろう。

【0050】

本明細書で使用される専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「この（ｔｈｅ）」は、特に明示しない限り、複数形も含むことが意図される。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および／または「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用する場合、記載した特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素が存在することを明示するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの組が存在することまたは追加することを除外しないことがさらに理解されよう。「任意選択の」または「任意選択で」は、後で述べられる事象または状況が、起こる場合も起こらない場合もあることを意味し、この記述は、その事象が起こる事例と、起こらない事例とを含むことを意味する。

【0051】

本明細書および特許請求の範囲を通してここで使用される、近似を表す文言は、関連する基本的機能に変化をもたらすことなく、差し支えない程度に変動し得る任意の量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「およそ」、「約」および「実質的に」などの用語によって修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。ここで、ならびに本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わせおよび／または置き換えが可能であり、文脈および文言が特に指示しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。範囲の特定の値に適用される「約」は、両方の値に適用され、値を測定する機器の精度に特に依存しない限り、記載された値の＋／－１０％を示すことができる。

【0052】

以下の特許請求の範囲におけるミーンズプラスファンクションまたはステッププラスファンクションの要素すべての、対応する構造、材料、動作、および均等物は、具体的に請求された他の請求要素と組み合わせてその機能を遂行するための、一切の構造、材料、または動作を包含することを意図している。本開示の記述は、例示および説明の目的で提示されており、網羅的であることも、または本開示を開示した形態に限定することも意図していない。当業者には、本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく多くの修正および変形が明らかであろう。本開示の原理および実際の用途を最良に説明し、想定される特定の使用に適するように様々な修正を伴う様々な実施形態の本開示を他の当業者が理解することができるようにするために、本実施形態を選択し、かつ説明した。

【符号の説明】

【0053】

１００ システム
１０２ 多孔質セラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）プリフォーム
１０４ ダイセット
１０６ 第１の部分
１０８ 第２の部分
１１０ 開口部
１１２ 溶融緻密化剤源
１１８ 溶融緻密化剤
１２０ 第１の溶融緻密化剤供給導管
１２２ 第１の場所
１２４ 入口
１２６ 第２の溶融緻密化剤供給導管
１２８ 第２の場所
１３０ 側壁
１３２ 入口、開口部
１３４ プライスタック
１３６ プライスタック
１３８ ボイド
１４０ 第３の溶融緻密化剤供給導管
１４２ 第３の場所
１４４ 入口
１４６ 側壁
１４８ プランジャ
１５０ 側壁
１５２ 別個の溶融緻密化剤源
１５４ 特徴
１５６ 拡大部分
１５８ 調整可能バルブ
１６０ 第１のセクション
１６２ 第２のセクション
１６４ プライスタック
１６６ プライスタック
１６８ 入口
１７０ ボイド
１７２ 底部
Ｄ１ 第１の流れ方向
Ｄ２ 第２の流れ方向
Ｄ３ 第３の流れ方向
Ｄ４ 第４の流れ方向
Ｐ１ プロセス
Ｐ２ プロセス
Ｐ３ プロセス
Ｐ４ プロセス
Ｐ５ プロセス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】