特表 2023-518193 ガラス繊維ノズルの製造方法、及びガラス繊維ノズル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-28

(54)【発明の名称】ガラス繊維ノズルの製造方法、及びガラス繊維ノズル

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/083 20060101AFI20230421BHJP

   B22C 9/22 20060101ALI20230421BHJP

【ＦＩ】

C03B37/083

B22C9/22 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022554954

(86)(22)【出願日】2021-02-12

(85)【翻訳文提出日】2022-09-22

(86)【国際出願番号】 EP2021053467

(87)【国際公開番号】W WO2021180420

(87)【国際公開日】2021-09-16

(31)【優先権主張番号】102020106745.3

(32)【優先日】2020-03-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515131116

【氏名又は名称】ヘレウス ドイチェラント ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】サガー、サッシャ

(72)【発明者】

【氏名】フィッシャー、ジェイコブ

(72)【発明者】

【氏名】ハーブスト、ステファン

(72)【発明者】

【氏名】ラング、ステファン

(72)【発明者】

【氏名】マイヤー、リサ

(72)【発明者】

【氏名】ヴォルベルグ、ステファン

【テーマコード（参考）】

4E093

4G021

【Ｆターム（参考）】

4E093TA10

4G021MA02

(57)【要約】

本発明は、ガラス繊維ノズルの製造方法に関し、本方法は、
Ａ）第１の材料を含むベースプレート（８１）を提供又は製造するステップであって、第１の材料が、ガラス溶融物に対して化学的に耐性があり、分散強化されている、ステップと、
Ｂ）第２の材料で作製された少なくとも１つのチューブ（８２、９２）をベースプレート（８１）の一方の側面上に印刷するステップであって、いずれの場合も、少なくとも１つのチューブ（８２、９２）が少なくとも１つのフィードスルー（８４、９４）を含み、第２の材料が、ガラス溶融物に対して化学的に耐性がある、ステップと、
Ｃ）ベースプレート（８１）内の少なくとも１つの通路（８０）を生成するステップであって、ベースプレートを通る少なくとも１つの通路（８０）は、ベースプレート（８１）を通る少なくとも１つの通路（８０）の各々が、少なくとも１つのチューブ（８２、９２）の関連するチューブ（８２、９２）の少なくとも１つのフィードスルー（８４、９４）の少なくとも１つと共に、ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、いずれの場合も、少なくとも１つのチューブ（８２、９２）のうちの１つの少なくとも１つのフィードスルー（８４、９４）のうちの少なくとも１つに接続され、このラインは、ベースプレート（８１）を通り、かつ関連するチューブ（８２、９２）を通っている、ステップと、を含み、ベースプレート（１８１）は、少なくとも１つのチューブ（８２、９２）に使用される方法以外の方法を使用して製造される。
本発明はまた、ガラス繊維を製造するためのガラス繊維ノズル、及びガラス繊維の製造方法に関する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス溶融物からガラス繊維を製造するために提供される、ガラス繊維ノズルの製造方法であって、
Ａ）第１の材料を含むベースプレート（１、８１、１１１）を提供又は製造するステップであって、前記第１の材料が、前記ガラス溶融物に対して化学的に耐性があり、分散強化されている、ステップと、
Ｂ）第２の材料で作製された少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を前記ベースプレート（１、８１、１１１）の一方の側面上に印刷するステップであって、いずれの場合も、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）を含み、前記第２の材料が、前記ガラス溶融物に対して化学的に耐性がある、ステップと、
Ｃ）前記ベースプレート（１、８１、１１１）内の少なくとも１つの通路（８０）を生成するステップであって、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記少なくとも１つの通路（８０）が、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記少なくとも１つの通路（８０）の各々が、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の関連するチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つと共に、前記ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、いずれの場合も、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）のうちの１つの前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つに接続され、前記ラインが、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通り、かつ前記関連するチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を通っている、ステップと、
を含み、
前記ベースプレート（１、８１、１１１）が、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）に使用される方法以外の方法を使用して製造されている、
方法。

【請求項2】

前記ベースプレート（１、８１、１１１）が、レーザ溶融法、レーザ焼結法、電子ビーム溶融法、又は電子ビーム焼結法を使用して製造されていない、
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ベースプレート（１、８１、１１１）が、層状３Ｄ印刷方法を使用して製造されていない、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

ステップＡ）の前に、
Ａ１）溶融鋳造及び／若しくは圧延を含む方法、又は溶融鋳造及びその後の圧延を含む方法を使用して、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を製造するステップが行われる、
ことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

金属材料、特に酸化物分散強化金属材料が前記第１の材料として使用され、前記第１の材料が、前記ガラス溶融物と接触する全ての表面を区画する、
ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

分散強化された貴金属、又はセラミック粒子若しくはセラミックＺｒＯ_２粒子で分散強化された分散強化貴金属合金が、前記第１の材料として使用される、
ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

各々がセラミック粒子で、酸化物セラミック粒子で、又はセラミックＺｒＯ_２粒子で硬化された酸化物分散体である、白金又は白金－ロジウム合金が、前記第１の材料として使用される、
ことを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

セラミック粒子で、セラミック粒子で、酸化物セラミック粒子で、又はセラミックＺｒＯ_２粒子で硬化された酸化物分散体である、ＰｔＲｈ１０合金が、前記第１の材料として使用される、
ことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記第１の材料及び／又は前記第２の材料が、金属又は金属合金である、
ことを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記第１の材料及び／又は前記第２の材料が、白金又は白金系合金又は白金－ロジウム合金又はＰｔＲｈ１０合金である、
ことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

ステップＡ）とステップＢ）との間に、Ｂ１）前記第２の材料で作製された連続及び／又は全面コーティングを前記ベースプレート（１、８１、１１１）の前記側面上に印刷するステップが行われ、ステップＢ）において、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、前記ベースプレート（１、８１、１１１）の前記連続及び／又は全面コーティング上に印刷される、
ことを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

ステップＢ）の後及びステップＣ）の後に、Ｄ）前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の外側、及び前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が印刷されている前記ベースプレート（１、８１、１１１）の前記側面を、保護層、特にセラミック保護層でコーティングするステップが行われる、
ことを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

Ｂ）前記第２の材料で作製されたチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を前記ベースプレート（１、８１、１１１）の一方の側面上に印刷するステップであって、前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）を含む、ステップと、
Ｃ）ステップＢ）の前又はステップＢ）の後に、前記ベースプレート（１、８１、１１１）内の通路（８０）を生成するステップであって、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記通路（８０）が、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記通路（８０）が、前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つと共に、前記ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つに接続され、前記ラインが、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通り、かつ前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を通っている、ステップと、
を特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

Ｂ）前記第２の材料で作製された複数のチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を前記ベースプレート（１、８１、１１１）の一方の側面上に印刷するステップであって、前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、いずれの場合も、少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）を有する、ステップと、
Ｃ）ステップＢ）の前又はステップＢ）の後に、前記ベースプレート（１、８１、１１１）内の複数の通路（８０）を生成するステップであって、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記通路（８０）が、いずれの場合も、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記通路（８０）が、１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つと共に、前記ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、いずれの場合も、前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）のうちの１つの前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つに接続され、前記ラインが、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通り、かつ前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を通っている、ステップと、
を特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

前記第１の材料が、前記第２の材料よりも高い耐熱性及び／又は高い耐クリープ性を有する、
ことを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記第１の材料が、前記第２の材料とは異なる化学組成を有する、
ことを特徴とする、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、選択的電子ビーム溶融（ＳＥＢＭ）、レーザ金属堆積（ＬＭＤ）、３Ｄ直接エネルギー堆積（ＤＥＤ）、又は選択的電子ビーム焼結（ＳＥＢＳ）によって、前記ベースプレート（１、８１、１１１）上に印刷される、
ことを特徴とする、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

ステップＢ）において、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を印刷する際に、以下の形状仕様、すなわち、
１．前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）の断面が、円形ではない、
２．前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、軸方向において壁厚の変化を有する、
３．前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）の前記壁が、前記ベースプレート（１、８１、１１１）の前記表面よりも高い粗さを有する、
４．前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、二重壁又はマルチ壁である、
５．前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）が、狭窄部（２８、８８、９８）又は拡張部（３８、４８）を有する、
及び
６．前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）に加えて、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、液体又はガス状である加熱媒体又は冷却媒体で前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を加熱又は冷却するために、チャネルする、
のうちの少なくとも１つが満たされる、
ことを特徴とする、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

ステップＢ）において、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が印刷される前記ベースプレート（１、８１、１１１）の少なくとも前記側面が、クリーニング、圧延、研磨、平坦化、及び／又は調整され、特に、ステップＢ）の前に精緻に調整され、及び／又は精緻に圧延されクリーニングされる、
ことを特徴とする、請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

ステップＢ）において、少なくとも３つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が前記ベースプレート（１、８１、１１１）上に印刷され、熱局所応力によって引き起こされる前記ベースプレート（１、８１、１１１）の機械的歪みが印刷中に低く保たれるように、前記連続的に印刷されるチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の順序が印刷中に選択される、
ことを特徴とする、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

印刷中の前記熱局所応力は、直接隣接するチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が直接次々と印刷されないという事実によって低く保たれる、
ことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。

【請求項22】

ステップＢ）において、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）内の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）の形状が、円筒形状とは異なるように選択される、又はそうでなければ円筒形状の屈折を含む、
ことを特徴とする、請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項23】

前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）内の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）の前記形状は、前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）を通って流れるガラス溶融物の混合又は撹拌が行われるように選択される、
ことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。

【請求項24】

前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、複数のチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）であり、異なるチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の前記フィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）が、特に前記ベースプレート（１、８１、１１１）上の前記チューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の位置に応じて異なる形状を有する、
ことを特徴とする、請求項２１又は２２に記載の方法。

【請求項25】

ステップＢ）において、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、前記ベースプレート（１、８１、１１１）への接続部としての拡張部（１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、９５）と共に前記ベースプレート（１、８１、１１１）上に印刷される、
ことを特徴とする、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項26】

前記拡張部（１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、９５）が、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）と前記ベースプレート（１、８１、１１１）との間の接続面の増大をもたらす、
ことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。

【請求項27】

ステップＢ）において、粉末状の第２の材料又はワイヤ形状の第２の材料が使用される、
ことを特徴とする、請求項１～２６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項28】

ガラス溶融物からガラス繊維を製造するためのガラス繊維ノズルであって、
第１の材料を含む、又は前記第１の材料からなるベースプレート（１、８１、１１１）であって、前記第１の材料が、ガラス溶融物に対して化学的に耐性があり、分散強化されている、ベースプレート（１、８１、１１１）と、
第２の材料から印刷された少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）であって、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、前記ベースプレート（１、８１、１１１）の一方の側面上に印刷され、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）が、いずれの場合も、少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）を含み、前記第２の材料が、前記ガラス溶融物に化学的に耐性がある、少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）と、を備え、
前記ベースプレート（１、８１、１１１）内に少なくとも１つの通路（８０）が配置され、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記少なくとも１つの通路（８０）が、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通る前記少なくとも１つの通路（８０）の各々が、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の関連するチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つと共に、前記ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、いずれの場合も、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）のうちの１つの前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）のうちの少なくとも１つに接続され、前記ラインが、前記ベースプレート（１、８１、１１１）を通り、かつ前記関連するチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）を通っており、
前記ベースプレート（１、８１、１１１）が、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）に使用される方法以外の方法を使用して製造されている、
ガラス繊維ノズル。

【請求項29】

前記少なくとも１つの通路（８０）の壁が、前記第１の材料によって区画され、前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）の壁が、前記印刷された第２の材料によって区画されている、
ことを特徴とする、請求項２７に記載のガラス繊維ノズル。

【請求項30】

前記ガラス繊維ノズルが、請求項１～２６のいずれか一項に記載の方法を使用して製造されている、
ことを特徴とする、請求項２７又は２８に記載のガラス繊維ノズル。

【請求項31】

請求項２７～２９のいずれか一項に記載のガラス繊維ノズルを用いて、ガラス溶融物からガラス繊維を製造する方法であって、
前記ガラス溶融物が、ベースプレート（１、８１、１１１）内の前記少なくとも１つの通路（８０）を通って、かつ前記ベースプレート（１、８１、１１１）上に印刷された前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）内の前記少なくとも１つのフィードスルー（４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、６７、７４、８４、９４）を通って流れ、前記少なくとも１つのチューブ（２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２）から流出した後に、固化して、少なくとも１つのガラス繊維を形成する、
ことを特徴とする、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス繊維ノズルの製造方法に関する。本発明はまた、ガラス繊維ノズル及びガラス繊維の製造方法に関する。

【0002】

工業用ガラス繊維を引き出すためのガラス繊維ノズルは、ガラストラフのベースプレート内の開口部を通してガラス溶融物を注ぐことによって製造することができる。この目的のために、ガラス繊維ノズルを、ボックス形状の構造体から穴の開いたベースプレートと一緒に溶接することができ、円筒形又は円錐形の形態を有するチューブ又はいわゆるチップが、ベースプレートの穴に溶接される。特定のチューブ形状は有利であるが、場合によっては、従来の方法で製造することは困難なだけである。ガラス繊維ノズルは、最大８０００個のチューブ（チップ）を備えている。液体ガラス（又はガラス溶融物）は、これらのチューブを介してガラス繊維ノズルを通過する。ガラスの冷却により、固体ガラス繊維が得られる。チューブは、ガラス繊維の品質及びガラス繊維ノズルの耐用年数に重要な影響を及ぼす。

【0003】

米国特許出願公開第２０１６／０３１２３３８（Ａ１）号は、白金－ロジウム合金で作製されたガラス繊維ノズルを開示しており、それと共に、複数のチップがベースプレートの一方の側面上に配置されている（「ブッシング」）。この場合、チップは、ベースプレートを通る複数の通路上に配置され、ベースプレートまで延びる。ガラス溶融物は、通路及びチップを通って流れ、ガラス繊維を製造することができる。チップは、ベースプレートの上に溶接される、又はベースプレートと一体に、かつベースプレートと一緒に製造される、のいずれかである。チップは、ベースプレートと同じ材料からなるべきである。チップ及び通路を有するベースプレートの一体製造は複雑である。加えて、そのような製造では、ベースプレートは、剛性強化及びベースプレートの耐久性向上を達成するために圧延することができない。チップが通路又はベースプレートの通路に溶接される場合、溶接接続部は、ガラス繊維ノズルの弱点である。加えて、全てのチップをベースプレートに個別に溶接する必要があり、時間がかかる。溶接は、ガラス繊維の特性に影響を及ぼす、チップ内部の形状の望ましくない変化をもたらし得る。更に、製造が非常に複雑である。特に、チップを正確に位置決めすべき場合である。チップの内部形状は、通常、使用される材料及び所望の材料特性により、非常に限定される。一体製造では、厚いベースプレートを圧延することができ、チップ（プレスされたプレート）を形成し、後側を目標厚さに研磨することができる。ここでの欠点は、材料の使用量が多いことかつ、関連してコストが高いことである。

【0004】

本発明の目的は、先行技術の欠点を克服することである。特に、可能な限り安価で、同時に、チューブの異なる形状の実現も可能にする、ガラス繊維ノズルを製造及び提供する方法を見つけるべきである。加えて、ガラス繊維ノズルは、ガラス溶融物に対してだけでなく、使用中の高温に対しても安定でなければならない。ガラス繊維ノズルが完全に交換又は少なくとも修復されるべき前に可能な限り長く使用され得るように、チューブの制御された冷却が可能であるべきである。ガラス繊維ノズルは、特定の用途に適した新しいガラス繊維を製造することができるべきである。

【0005】

本発明の目的は、ガラス溶融物からガラス繊維を製造するために提供される、ガラス繊維ノズルの製造方法であって、
Ａ）第１の材料を含むベースプレートを提供又は製造するステップであって、第１の材料が、ガラス溶融物に対して化学的に耐性があり、分散強化されている、ステップと、
Ｂ）第２の材料で作製された少なくとも１つのチューブをベースプレートの一方の側面上に印刷するステップであって、いずれの場合も、少なくとも１つのチューブが少なくとも１つのフィードスルーを含み、第２の材料が、ガラス溶融物に対して化学的に耐性がある、ステップと、
Ｃ）ベースプレート内の少なくとも１つの通路を生成するステップであって、ベースプレートを通る少なくとも１つの通路は、ベースプレートを通る少なくとも１つの通路の各々が、少なくとも１つのチューブの関連するチューブの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つと共に、ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、いずれの場合も、少なくとも１つのチューブのうちの１つの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つに接続され、このラインは、ベースプレートを通り、かつ関連するチューブを通っている、ステップと、を含み、ベースプレートは、少なくとも１つのチューブに使用される方法以外の方法を使用して製造される、方法によって達成される。

【0006】

ガラス繊維ノズルについて言及する場合、チューブはまた、しばしばチップと呼ばれる。したがって、少なくとも１つのチューブは、少なくとも１つのチップであり得る。

【0007】

この場合、チューブは、一般的な形状を有するチューブを意味すると理解される。まさか、チューブは、円筒形又は回転対称の形状に限定されない。例えば、チューブはまた、楕円形の断面も有するトルスの形状（ドーナツ形状）を有し得る。特に、少なくとも１つのチューブ内の少なくとも１つのフィードスルーは、少なくとも１つのフィードスルー内及びそれを通るガラス溶融物の流れに影響を及ぼす形状を有し得る。例えば、流れているガラス溶融物の回転は、少なくとも１つのフィードスルーの内部形状によって達成され得る。チューブの形状、したがって現れる繊維の形状は、下部プレート表面上で一定である必要はない。チューブの形状は、サイズの観点並びに形状及び幾何学的形状の観点の両方から変化し得る。

【0008】

適切な適合の結果として、より均質な溶融出射及びより低い熱変動を達成することができ、シート又はトラフからの流出中に異なる繊維形状を作成することができる。

【0009】

本発明によれば、少なくとも１つのチューブは、少なくとも１つのフィードスルーに狭窄部又は拡張部を有し得る。次いで、狭窄部は、ガラス溶融物を排出してガラス繊維を製造するためのノズルとして作用することができる。拡張部は、流れ挙動、特にガラス溶融物の流量に影響を及ぼし得る。

【0010】

第２の材料は、第１の材料とは異なる材料である。

【0011】

好ましくは、ステップＢ）において、粉末状の第２の材料又はワイヤ形状の第２の材料、特に好ましくは粉末状の第２の材料が使用される。

【0012】

本発明によれば、粉末状の第２の材料は、好ましくは、５０μｍ未満の平均粒径を有し得る。粉末状の第２の材料は、粒径を制限するために、好ましくは２００μｍ以下の断片のふるいで、特に好ましくは１００μｍ～５０μｍの断片のふるいで、非常に特に好ましくは５０μｍのふるいで、スクリーニングされ得ることが提供され得る。ワイヤ形状の第２の材料は、好ましくは、２００μｍ未満、好ましくは５０μｍ未満の直径を有する。

【0013】

好ましくは、ステップＣは、ステップＢ）の前又はステップＢ）の後に行われることが提供され得る。

【0014】

本発明によれば、ベースプレートは、シート、好ましくは金属シート、特に好ましくは、貴金属又は貴金属系合金で作製されたシート、非常に特に好ましくは白金又は白金系合金又は白金－ロジウム合金で作製されたシート、とりわけ好ましくはＰｔＲｈ１０合金で作製されたシートであり得る。

【0015】

第１の材料は、好ましくは、酸化物分散硬化白金（ＤＰＨ）又は酸化物分散硬化白金－ロジウム合金、非常に特に好ましくは酸化－硬化ＰｔＲｈ１０である。

【0016】

本発明による方法では、ベースプレートは、レーザ溶融法、レーザ焼結法、電子ビーム溶融法、又は電子ビーム焼結法を使用して製造されていないことが提供され得る。本発明による方法では、ベースプレートはまた、層状３Ｄ印刷方法を使用して製造されていないことが提供され得る。

【0017】

その結果、ベースプレートは、温度及び化学環境に対して、特に安定した方式で設計することができる。更に、前述の方法で可能であるよりも、ベースプレートを製造するためのより費用効果の高い方法を使用することも可能である。

【0018】

更に、ステップＡ）の前に、
Ａ１）溶融鋳造及び／又は圧延を含む方法、特に溶融鋳造及びその後の圧延を含む方法を使用して、ベースプレートを製造するステップが行われることが提供され得る。

【0019】

この方法を用いると同様に、特に安定した高温耐熱性ベースプレートを製造することができ、印刷方法の可変性を少なくとも１つのチューブに対して同時に使用することができる。

【0020】

更に、分散強化された材料、特に酸化物分散硬化金属材料を第１の材料として使用することができ、第１の材料は、ガラス溶融物と接触する全ての表面を区画することが提供され得る。

【0021】

更に、分散強化された貴金属、又はセラミック粒子、特にセラミックＺｒＯ_２粒子で分散強化された分散強化貴金属合金が、分散強化金属材料として使用されることが提供され得る。

【0022】

また、各々がセラミック粒子で、酸化物粒子で、又はセラミックＺｒＯ_２粒子で硬化された酸化物分散体である、白金又は白金－ロジウム合金が、第１の材料として使用されることを提供することができる。分散強化されたＰｔＲｈ１０合金を使用することが好ましい。

【0023】

セラミック粒子、特に酸化物粒子又はＺｒＯ_２粒子は、分散強化が行われるように、好ましくは、第１の材料の金属マトリックス中に分布される。酸化物分散強化合金は、好ましくは、分散強化された第１の金属材料として使用される。

【0024】

この材料を使用することにより、高温で安定し、ガラス溶融物に対して特に化学的に耐性がある高密度のベースプレートを製造することができ、同時に、可変で複雑な形状も有する少なくとも１つのチューブを、ベースプレート上に印刷することができる。

【0025】

ベースプレートは、第１の材料からなり得ることが提供され得る。

【0026】

その結果、ベースプレートは、特に費用効果を高く、製造することができる。

【0027】

また、第１の材料及び／又は第２の材料は、金属又は金属合金、好ましくは白金又は白金系合金又は白金－ロジウム合金、特に好ましくはＰｔＲｈ１０合金であることが提供され得る。

【0028】

白金系合金は、白金が主成分である合金を意味すると理解される。好ましくは、少なくとも５０原子％の白金を含む合金を意味すると理解される。

【0029】

金属は、加工が容易であり、印刷され得る。白金及び白金－ロジウム合金を含む白金系合金、ガラス溶融物に対して特に化学的に耐性がある。ＰｔＲｈ１０合金は、それらのより高い耐クリープ性により、純粋な白金と比較して特に好ましい。

【0030】

更に、ステップＡ）とステップＢ）との間に、
Ｂ１）第２の材料で作製された連続及び／又は全面コーティングをベースプレートの側面上に印刷するステップが行われることが提供されることができ、ステップＢ）において、少なくとも１つのチューブが、ベースプレートの連続及び／又は全面コーティング上に印刷される。

【0031】

その結果、ベースプレートへの少なくとも１つのチューブのより良好な接続部が達成され得る。加えて、より均一な表面をベースプレートの側面上に作製することができ、次いで、例えばその後のコーティングのために、それを使用することができる。特に好ましくは、セラミックコーティングは、コーティング及び／又は少なくとも１つのチューブの外側に適用されることが提供され得る。

【0032】

コーティングは、粉末によって行っても、ワイヤによって行ってもよい。コーティングによって、ベースプレートを粗面化することができ、ベースプレートは、少なくとも、粉末が少なくとも１つのチューブに接着する場所で粗面化される。更に、コーティングは、少なくとも１つのチューブが印刷されるときに、ベースプレートの歪みにポジティブな影響を及ぼし得る。

【0033】

また、ステップＢ）の後及びステップＣ）の後に、
Ｄ）少なくとも１つのチューブの外側、及び少なくとも１つのチューブが印刷されているベースプレートの側面を、保護層、特にセラミック保護層でコーティングするステップが行われることが提供され得る。

【0034】

その結果、ガラス繊維ノズルの動作中の自由表面からの第１及び第２の材料の蒸発を、防止又は低減することができる。これにより、ガラス繊維ノズルの耐久性が増大する。同時に、印刷方法によって提供される粗い表面を使用して、コーティングと第２の材料との間の安定した接続部を作製することができる。したがって、保護層を作製する際に、したがって、ステップＤ）の前に、ステップＢ１）、すなわち、第２の材料で作製された連続又は全面コーティングをベースプレートの一方の側面上に印刷するステップが実行され、ステップＢ）において、少なくとも１つのチューブが、ベースプレートの連続又は全面コーティング上に印刷されると、特に好ましい。

【0035】

更に、本発明による方法は、ステップＢ）において、第２の材料で作製されたチューブをベースプレートの一方の側面上に印刷し、チューブは少なくとも１つのフィードスルーを含み、ステップＢ）の前又はステップＢ）の後に、ステップＣ）において、ベースプレート内の通路が生成され、ベースプレートを通る通路は、チューブの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つと共に、ガラス溶融物に対して透過性があるベースプレートを通る通路が共通のラインを形成するように、チューブの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つに接続され、このラインは、ベースプレートを通り、かつチューブを通ることが提供され得る。

【0036】

このようにして、１つのインプリントのみを有するガラス繊維ノズルが製造され、チューブは複数のフィードスルーを有することができ、したがって複数のガラス繊維の並列製造に好適であり得る。

【0037】

代替的に、ステップＢ）において、第２の材料で作製された複数のチューブをベースプレートの一方の側面上に印刷し、チューブは各々、少なくとも１つのフィードスルーを含み、ステップＢ）の前又はステップＢ）の後の、ステップＣ）において、ベースプレート内の複数の通路が生成され、ベースプレートを通る通路は、いずれの場合も、ベースプレートを通る通路が、１つのチューブの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つと、ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、いずれの場合も、チューブのうちの１つの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つに接続され、このラインは、ベースプレートを通り、かつチューブを通ることが提供され得る。

【0038】

このようにして、複数のガラス繊維を複数のチューブを介して並列に製造することができる。チューブの各々は、個々のチューブが強く又は急速に加熱しないように、熱の送達に対して個別に使用され得る。これにより、ガラス繊維ノズルの耐久性を改善することができる。

【0039】

更に、第１の材料は、第２の材料よりも高い耐熱性及び／又は高い耐クリープ性を有することができることが提供され得る。

【0040】

結果として、少なくとも１つのチューブよりも大きい程度でガラス溶融物にさらされるベースプレートが、ガラス溶融物に対して化学的により安定でありながら、第１の材料からの成分の蒸発に対してより安定であることも達成される。その結果、ガラス繊維ノズルのより高い耐久性が、ベースプレートがまたより低い耐熱性を有する場合よりも達成され、同時に、たとえこれによるより低い耐熱性を有する場合でも、少なくとも１つのチューブを、印刷方法で非常に可変な形態でベースプレート上に印刷することができる。第１の材料のより大きい耐熱性及び／又は耐クリープ性により、第１の材料及び第２の材料用の白金－ロジウム合金を使用する際に、ベースプレートが固化したときに少なくとも１つのチューブよりも低いロジウム含有量をベースプレートに使用することが可能である。その結果、ベースプレートは、チューブよりも少ないロジウムで、より費用効果の高い材料から製造することができる。もちろん、チューブがベースプレートよりも高い、同一の、又は低いロジウム含有量を有することも可能であり、その結果、最適化は、常にロジウムの価格、蒸発速度、及び安定性に応じて見つけることができる。

【0041】

材料について言及する場合、クリープ（また、リターデーション）は、一定のロード下での時間依存性及び温度依存性の塑性変形を指す。クリープの特徴的な数は、クリープ率又はノートン係数である。ほぼ一定の温度において、クリープ率は、ノートンクリープ法に従う。耐クリープ性は、（定義された時間間隔内の）特定のクリープ拡張を超えないための最大張力を意味する。同様に、クリープ強度は、（破損が発生する前の）特定の耐用年数を達成するための最大張力として定義され得る。

【0042】

耐熱性は、高温における材料の強度である。これは、ガラス溶融物の温度、特に１４００℃において、第１の材料の強度が第２の材料の強度よりも高いことを意味する。材料の強度は、破損前の機械的応力に耐えるその能力を記述する。それは、機械的応力（断面積あたりの力）として示される。破損は、許されない変形、特に塑性（永久）変形又は破損であり得る。ここで、強度は、その後に、材料の非弾性、すなわち不可逆的変形が、定義された形状及びロードで生じる、限界値を記述する。

【0043】

機械的特性は、例えば、Ｚｗｉｃｋ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧによって作製されたＺｗｉｃｋ Ｒｏｅｌｌ Ｚ１００タイプのユニバーサル試験機を使用して判定することができる。材料のサンプルの長さの変化は、マクロ微細ひずみ伸長計及び１００ｋＮロードセルによるロードを介して記録することができる。例えば、クリープ限界（降伏強度）Ｒ_ｐ０．２、引張強度Ｒ_ｍ、及び破断点における伸びε_Ｂは、室温及び／又は１４００℃で、３ｍｍ／分の試験速度で判定することができる。評価は、例えば、Ｚｗｉｃｋ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧによって作製された、ソフトウェアｔｅｓｔＸｐｅｒ（登録商標）を使用して実行することができる。

【0044】

機械的特性は、例えば、Ｚｗｉｃｋ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧによって作製されたＺｗｉｃｋ Ｒｏｅｌｌ Ｚ１００タイプのユニバーサル試験機を使用して判定することができる。材料のサンプルの長さの変化は、マクロ微細ひずみ伸長計及び１００ｋＮロードセルによるロードを介して記録することができる。例えば、クリープ限界（降伏強度）Ｒ_ｐ０．２、引張強度Ｒ_ｍ、及び破断点における伸びε_Ｂは、室温及び／又は１４００℃で、３ｍｍ／分の試験速度で判定することができる。評価は、例えば、Ｚｗｉｃｋ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧによって作製された、ソフトウェアｔｅｓｔＸｐｅｒ（登録商標）を使用して実行することができる。

【0045】

酸化物分散硬化白金（Ｐｔ ＤＰＨ）又は酸化物分散硬化白金－ロジウム（ＰｔＲｈ ＤＰＨ）は、好ましくは、第１及び／又は第２の材料として、特に好ましくは、製造関連不純物を含む、１０重量％のＲｈ及び９０重量％のＰｔの酸化物分散硬化白金－ロジウム（ＰｔＲｈ１０ ＤＰＨ）として使用される。

【0046】

好ましくは第１の材料として使用される酸化物分散硬化白金（Ｐｔ ＤＰＨ）の機械的高温特性は、１４００℃で、引張強度Ｒ_ｍ１５．６ＭＰａ、降伏強度_{Ｒｐ０．２}１３．６ＭＰａ、破断点Ａにおける伸び５３％、１００００時間のクリープ強度２．５ＭＰａ、及び１０^－９ｓ^－１のクリープ率での耐クリープ性２．４ＭＰａ、である。

【0047】

対照的に、追加の金属を使用することなく、タングステン不活性ガス溶接（ＴＩＧ）を用いて突合せ溶接によって接合されたＰｔＲｈ１０成分は、１４００℃で、１００時間に対する有意に低いクリープ強度６．１ＭＰａを示す。比較すると、１００時間の溶接されていないＰｔＲｈ１０ ＤＰＨのクリープ強度は１２ＭＰａであり、従来の非酸化物分散硬化ＰｔＲｈ１０合金では、１４００℃で３．８ＭＰａである。

【0048】

酸化物分散硬化白金（ＰｔＲｈ１０ ＤＰＨ）の機械的高温特性は、１４００℃で、引張強度Ｒ_ｍ５２ＭＰａ、降伏強度Ｒ_ｐ０．２４０ＭＰａ、破断点Ａにおける伸び３２％、１００００時間のクリープ強度６．８ＭＰａ、及び１０^－９ｓ^－１のクリープ率での耐クリープ性８．８ＭＰａである、ことを特徴とする。

【0049】

３Ｄ印刷によって、（両方とも酸化物分散硬化されていない）材料Ｐｔ又はＰｔＲｈ１０からなる粉末から製造された、少なくとも１つの印刷されたチューブ又はモールドの場合、有意に低い機械的高温特性がもたらされ、すなわち、１４００℃で、白金の場合、引張強度Ｒ_ｍ８．２ＭＰａ、降伏強度Ｒ_ｐ０．２３．９ＭＰａ、破断点Ａにおける伸び６８％、及び１００００時間のクリープ強度０．６ＭＰａ（１００時間に対して１．４ＭＰａ）、並びにＰｔＲｈ１０の場合、引張強度Ｒ_ｍ３５．４ＭＰａ、降伏強度Ｒ_ｐ０．２２７．８ＭＰａ、破断点Ａにおける伸び伸びＡ３０％、及び１００００時間のクリープ強度１．３ＭＰａ（１００時間に対して３．８ＭＰａ）となった。測定値は、標準的な方法を使用して判定され得る。

【0050】

更に、第１の材料は、第２の材料とは異なる化学組成を有することが提供され得る。

【0051】

このようにして、第１の材料と第２の材料との間に異なる物理的特性を達成することができる。

【0052】

更に、少なくとも１つのチューブは、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、選択的電子ビーム溶融（ＳＥＢＭ）、レーザ金属堆積（ＬＭＤ）、３Ｄ直接エネルギー堆積（ＤＥＤ）、又は選択的電子ビーム焼結（ＳＥＢＳ）によって、ベースプレート上に印刷されることが提供され得る。

【0053】

これらの方法は、特に金属粉末を使用して、少なくとも１つのチューブの可変で費用効果の高い製造に対して特に良好に使用することができる。加えて、好ましくは第２の材料として使用される、高融点貴金属及び貴金属合金もまた、これらの方法で印刷することができる。

【0054】

更に、ステップＢ）における少なくとも１つのチューブの印刷中に、少なくとも１つのフィードスルーの断面が円形ではない、形状仕様が満たされることが提供され得る。

【0055】

更に、ステップＢ）における少なくとも１つのチューブの印刷中に、少なくとも１つのチューブが軸方向における壁厚の変化を有する、形状仕様が満たされることが提供され得る。

【0056】

また、ステップＢ）における少なくとも１つのチューブの印刷中に、少なくとも１つのフィードスルーの壁が、ベースプレートの表面よりも高い粗さを有する、形状仕様が満たされることが提供され得る。

【0057】

更に、ステップＢ）における少なくとも１つのチューブの印刷中に、少なくとも１つのチューブが二重壁又はマルチ壁である、形状仕様が満たされることが提供され得る。

【0058】

更に、ステップＢ）における少なくとも１つのチューブの印刷中に、少なくとも１つのフィードスルーが狭窄部又は拡張部を有する、形状仕様が満たされることが提供され得る。

【0059】

また、ステップＢ）における少なくとも１つのチューブの印刷中に、少なくとも１つのフィードスルーに加えて、少なくとも１つのチューブが、液体又はガス状であり得る加熱媒体又は冷却媒体でチューブを加熱又は冷却するために、チャネルする、形状仕様が満たされることが提供され得る。

【0060】

その結果、すなわち、複雑な形状でさえ、大きな可変性で印刷することができる印刷の強度が使用される。

【0061】

本発明による方法の好ましい進展によれば、ステップＢ）において少なくとも１つのチューブが印刷されるベースプレートの少なくとも側面が、クリーニング、圧延、研磨、平坦化、及び／又は調整され、特に、ステップＢ）の前に精緻に調整され、及び／又は精緻に圧延されクリーニングされることが提供され得る。

【0062】

これにより、少なくとも１つのチューブ、特に複数のチューブの全てが、その後、単一の印刷プロセスによってベースプレートの処理された表面上に印刷され得ることを確実にする。

【0063】

また、ベースプレートの下側を平坦に製造し、少なくとも１つのチューブは、ステップＢ）において下側上に印刷されることが提供され得る。

【0064】

また、ステップＢ）において、少なくとも３つのチューブがベースプレート上に印刷され、熱局所応力によって引き起こされるベースプレートの機械的歪みが印刷中に、特に直接隣接するチューブが直接次々と印刷されないという事実によって低く保たれるように、連続的に印刷されるチューブの順序が印刷中に選択されることが提供され得る。

【0065】

あるいは、追加のコーティング又は追加の材料適用による歪みを、更なる引張／圧縮応力を適用することによって補償することができる。得られた歪みは、例えば、光学的又は容量的に検出され、補償材料用途のための最適な位置及び量（材料並びにエネルギー入力）が、シミュレーションによって判定される。

【0066】

その結果、印刷中のベースプレートの変形が回避され、印刷プロセスをより迅速に完了することができる。加えて、ベースプレートの永久変形、及びベースプレートとチューブとの間の接続部の弱化が回避される。

【0067】

複数のチューブの構築は、並列に行われ得る。好ましくは、熱的に誘発された歪みを考慮して、露光シーケンス及びアセンブリシーケンスの調整が行われる。チューブの構築は、熱勾配を低減するために、１つの層で部分的に実行され得る。ＬＭＤ及びＤＥＤなどの方法では、歪みを低減するために、ベースプレートとして互いに反対側に取り付けられた２つのシート上で、チューブを並列に構築することができる。

【0068】

更に、ステップＢ）において、少なくとも１つのチューブ内の少なくとも１つのフィードスルーの形状は、円筒形状とは異なるように選択される、又はそうでなければ円筒形状の屈折を含み、この形状は、好ましくは、少なくとも１つのフィードスルーを通って流れるガラス溶融物の混合又は撹拌が行われるように選択され、及び／又は少なくとも１つのチューブが複数のチューブであり、異なるチューブのフィードスルーが、特にベースプレート上のチューブの位置に応じて異なる形状を有することが提供され得る。

【0069】

その結果、本方法を使用して、流れているガラス溶融物の特定の所望の流れ特性を生成することができる。更に、可能な限り均一なガラス繊維を製造するために、例えば、ガラス繊維ノズルのトラフの壁に対してそれらの近傍に対するチューブの位置への影響が、フィードスルーの形状の個々の適合によって補償され得る。

【0070】

更に、ステップＢ）において、少なくとも１つのチューブが、ベースプレートへの接続部としての拡張部と共にベースプレート上に印刷され、拡張部は、好ましくは、少なくとも１つのチューブとベースプレートとの間の接続面の増大をもたらすことが提供され得る。

【0071】

これにより、少なくとも１つのチューブとベースプレートとの間により安定した接続部が作製され、したがってガラス繊維ノズルの機械的安定性が改善される。

【0072】

本発明の根底にある目的はまた、ガラス溶融物からガラス繊維を製造するためのガラス繊維ノズルであって、第１の材料を含む、又は第１の材料からなるベースプレートであって、第１の材料が、ガラス溶融物に対して化学的に耐性があり、分散強化されている、ベースプレートと、第２の材料から印刷された少なくとも１つのチューブであって、少なくとも１つのチューブがベースプレートの一方の側面上に印刷され、少なくとも１つのチューブが、いずれの場合も、少なくとも１つのフィードスルーを含み、第２の材料は、ガラス溶融物に対して化学的に耐性がある、少なくとも１つのチューブと、を有し、ベースプレート内に少なくとも１つの通路が配置され、ベースプレートを通る少なくとも１つの通路は、ベースプレートを通る少なくとも１つの通路の各々が、少なくとも１つのチューブの関連するチューブの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つと共に、ガラス溶融物に対して透過性がある共通のラインを形成するように、いずれの場合も、少なくとも１つのチューブのうちの１つの少なくとも１つのフィードスルーのうちの少なくとも１つに接続され、このラインは、ベースプレートを通り、かつ関連するチューブを通っており、ベースプレートは、少なくとも１つのチューブに使用される方法以外の方法を使用して製造される、ガラス繊維ノズルによって達成される。

【0073】

この場合、少なくとも１つの通路の壁が、第１の材料によって区画され、少なくとも１つのフィードスルーの壁が、印刷された第２の材料によって区画されることが提供され得る。

【0074】

これにより、印刷された第２の材料がベースプレートの穴に挿入又は印刷される必要がないことを確実にする。したがって、印刷された第２の材料の量は低く保たれ、それによってガラス繊維ノズルの耐久性が改善され、同時にその製造に対する費用が低く保たれる。

【0075】

更に、ガラス繊維ノズルは、本発明による方法を使用して製造されることが提供され得る。

【0076】

その結果、ガラス繊維ノズルは、その製造方法について言及された利点を有する。

【0077】

本発明の根底にある目的は、本発明によるガラス繊維ノズルを用いて、ガラス溶融物からガラス繊維を製造する方法であって、ガラス溶融物は、ベースプレート内の少なくとも１つの通路を通って、かつベースプレート上に印刷された少なくとも１つのチューブ内の少なくとも１つのフィードスルーを通って流れ、少なくとも１つのチューブから流出した後に、固化して、少なくとも１つのガラス繊維を形成する、方法によって更に達成される。

【0078】

少なくとも１つのフィードスルー中のガラス溶融物の均質化が、方法中に生成され、少なくとも１つのフィードスルーの内部形状は、好ましくは、ガラス溶融物の混合を行うことが提供され得る。

【0079】

本発明は、少なくとも１つのチューブをベースプレート上に印刷することによって、チューブ形状の高い可変性を可能にすることができるという、驚くべき発見に基づいており、別の方法によって製造されたベースプレートの使用は、例えば、ガラス溶融物に対するベースプレートの化学的な耐久性に対して、又はベースプレートの高温耐性に対してなど、他の物理的パラメータに対してベースプレートを同時に最適化することを可能にする。同時に、連続ライン（単数又は複数）全体又は更にベースプレート全体を少なくとも１つのチューブと一緒に印刷する場合と比較して、少量の印刷媒体のみが消費される必要がある。更に、少なくとも１つのチューブのベースプレートへの溶接を回避することができ、したがって、溶接シームにおけるガラス繊維ノズルの弱点を回避することができる。少なくとも１つのチューブの少なくとも１つのフィードスルーの内面の粗さが大きいほど、少なくとも１つのフィードスルーが滑らかな壁を有する場合よりも、その流れ中にガラス溶融物のより良好な混合を達成することができる。

【0080】

従来のベースプレートと比較して、安定した従来方式で製造されたベースプレート上に直接印刷することによって、ベースプレートの強度は、より大きな耐荷重断面によって、低減された強度を有する最小溶接ゾーンによって、及びベースプレートに必要な事前穴開け直径を小さくすることによって、達成され得る。

【0081】

しかしながら、たとえ従来のブッシングで溶接されるチューブ（チップ）と比較しても（たとえチューブが３Ｄ印刷によって製造される場合であっても）利点が得られる。これは、従来のベースプレート上への印刷が、後でベースプレートに溶接される必要がある完全なチューブを印刷する必要がある場合よりも、有意に少ない粉末若しくはワイヤ又は第２の材料の材料を必要とするためである。これにより、ベースプレートに溶接される完全に３Ｄ印刷されたチューブと比較して、印刷媒体の又は少なくとも１つのチューブが印刷される粉末の最大７５％の節約をもたらす。これにより、溶接又は融合された材料ゾーンの大幅な低減がもたらされ、融合された材料ゾーンは、好ましくは、溶接されたチューブと比較して少なくとも９０％小さい。融合された材料ゾーンは、本発明による方法及び本発明によるデバイスによって回避される、強度の不利な低減をもたらす。

【0082】

加えて、本発明による方法又は本発明によるガラス繊維ノズルはまた、チューブ（チップ）を含む完全に３Ｄ印刷されたブッシングプレートと比較しても利点をもたらす。本発明の文脈では、３Ｄ印刷以外のベースプレートの製造方法をチューブに使用することができ、したがって、より安定した結果及び／又はより費用効果の高い製造方法を適用することができる。例えば、高強度酸化物分散強化白金又は高強度酸化物分散強化白金－ロジウム合金をベースプレートに使用することができ、その結果として、そのようなブッシングの長期安定性が、完全に印刷されたブッシングプレートの場合よりも有意に高い。具体的には、これらは、酸化物分散強化白金変異体又は白金－ロジウム変異体として印刷可能ではない。例えば、それが鋳造及び／又は圧延される場合、ベースプレートの収縮も回避され得る。

【0083】

従来の方法によって製造することができない新しいチューブ形状を実現することができる。少なくとも１つのチューブが３Ｄ印刷されるが、機械除去（回転、研磨）によって製造されていないという事実により、ガラス繊維の品質及び出力にプラスの影響を及ぼす、除去法では不可能な、より複雑な形状が可能である。

【0084】

したがって、本発明は、貴金属合金又は別の適切な材料組み合わせで作製されたベースプレート上にガラス繊維チップ（少なくとも１つのチューブ）の直接３Ｄ印刷を提案する。

【0085】

ベースプレートは既に穴開けされていてもよく、又は穴（少なくとも１つの通路）が（少なくとも１つのチューブの）チップが印刷された後に製造されてもよい。チップの形状は、ユーザによって所望される形状で実行され得る。ここでは、異なる断面、壁厚プロファイル、流れに影響を及ぼす形状及び断面、保護バリアとしての二重壁設計、並びに冷却又は加熱チャネルが考えられる。

【0086】

チップ又はチューブは、任意の３Ｄ印刷方法を使用して、ベースプレート（例えば、シート）上に構築され得る。

【0087】

再作業手段を可能にするために許容範囲が必要であり得る。この目的のために、ベースプレートは、例えば、クリーニング、平坦化、研磨、及び／又はコーティングされ得る。

【0088】

少なくとも１つのチューブの内部又はまたその外側の構造化された３Ｄ印刷表面は、流体力学（内部）に関して構成要素の特性を最適化するために、又は白金及び／又はロジウムの蒸発を低減又は完全に防止する高度に接着性のコーティングを有する構成要素を提供するために、有利であり得る。

【0089】

本発明による方法を使用して製造されたガラス繊維は、例えば、ガラス繊維強化プラスチック、電子産業（ガラス繊維強化プリント回路基板）及びテキスタイル産業（防火布）などの用途に好適な技術ガラス繊維である。

【0090】

本発明の更なる例示的な実施形態は、１１の図を参照して以下に説明されるが、それによって本発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0091】

【図1】本発明によるガラス繊維ノズルのベースプレートの下側の概略斜視図を示す。

【図2】本発明によるガラス繊維ノズルの印刷されたチューブ（チップ）の概略斜視図（図２の上部）及び概略斜視断面図（図２の下部）を示す。

【図3】本発明によるガラス繊維ノズルの第３の例示的なチューブ（チップ）の概略斜視断面図を示す。

【図4】本発明によるガラス繊維ノズルの第４の例示的なチューブ（チップ）の概略斜視断面図を示す。

【図5】本発明によるガラス繊維ノズルの第５の例示的なチューブ（チップ）の概略斜視断面図を示す。

【図6】本発明によるガラス繊維ノズルの第６の例示的なチューブ（チップ）の概略斜視断面図を示す。

【図7】本発明によるガラス繊維ノズルの第７の例示的なチューブ（チップ）の概略斜視断面図を示す。

【図8】本発明によるガラス繊維ノズルの第８の例示的なチューブ（チップ）の概略斜視断面図を示す。

【図9】本発明によるガラス繊維ノズルの概略断面図を示す。

【図10】本発明によるガラス繊維ノズルの製造に関する概略断面図を示す。

【図11】本発明による方法のシーケンスをフローチャートとして示す。

【0092】

図１は、本発明によるガラス繊維ノズルのベースプレート１の下側の概略斜視図を示している。チップとも呼ばれる複数のチューブ２は、互いにオフセットされた２列でベースプレート１の下側上に配置され得る。チューブ２は、３Ｄ印刷方法を使用して、ベースプレート１の下側上に印刷され得る。この目的のため、ベースプレート１上の層にチューブ２を構築するために、レーザを使用して、金属粉末（図示せず）を層状に溶融、溶接、又は焼結することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。ベースプレート１は、ガラス繊維ノズルのガラス溶融物用の容器（図示せず）を形成するために、ベースプレート１が側壁（図示せず）（図９に類似）に接続され得る、段差３を有することができる。各チューブ２は、ベースプレート１まで延びる連続フィードスルー４を有することができる。

【0093】

通路は、ベースプレート１内に配置されている（図１では見えない）。通路は、チューブ２内のフィードスルー４に開口することができる。通路は、ベースプレート１の下側をベースプレート１の上側に接続することができる。通路は、フィードスルー４と整列して、ガラス溶融物に対して透過性の共通ラインを形成することができる。次いで、ガラス溶融物は、ベースプレート１を通って、かつチューブ２を通って、フィードスルー４から流出することができる。ガラス繊維は、ガラス溶融物のその後の固化中に形成される。

【0094】

ベースプレート１自体は、酸化物分散硬化金属又は酸化物分散硬化金属合金、特に酸化物分散硬化白金又は酸化物分散硬化白金－ロジウム合金、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨからなり得る。硬化の場合、セラミック又は他の酸化物粒子は、金属又は金属合金中に分布され得る。

【0095】

図２は、本発明によるガラス繊維ノズルを実現するために、ベースプレート（図２には示されていない）上に印刷され得るチューブ１２の第２の例示的な実施形態を示している。この目的のために、チューブ１２は、図２の上部で概略斜視図で完全に示され、図２の下部で概略斜視断面図で示されている。断面図で明確に見られ得るように、連続円筒形フィードスルー１４は、チューブ１２内に配置され得る。ベースプレート（図示せず）に固定されたチューブ１２の側面は、足の形態の拡張部１５を有することができる。拡張部１５は、ベースプレートへの接続面を増大させ、したがって、ベースプレートとチューブ１２との間により安定した接続をもたらし得る。

【0096】

チューブ１２は、拡張部１５とは反対側のその側面上に円錐形チップ１６を有することができる。円錐形チップ１６は、ガラス溶融物をフィードスルー１４からより均一に流出させる。ベースプレート（図示せず）上の拡張部１５から開始して、チューブ１２は、金属粉末から層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、複数のこれらのチューブ１２が、ベースプレート上に印刷される。ベースプレート内の各チューブ１２に対して、通路が提供され得る（図９を参照）。チューブ１２は、通路がフィードスルー１４と整列するようにベースプレート上に配置又は印刷され得、その結果、通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成する。

【0097】

３Ｄ印刷方法の使用により、多数の異なる形状及び幾何学的形状をチューブの製造に使用することができる。図３～図８は、この目的のためのチューブ２２、３２、４２、５２、６２、７２に対する６つの更なる例示的な実施形態を示し、これらは、本発明によるガラス繊維ノズルを、個別に、複数で、又はまた互いに混合して、実装するのに適している。

【0098】

図３は、本発明によるガラス繊維ノズルを実現するために、ベースプレート（図３には示されていない）上に印刷され得るチューブ２２の第３の例示的な実施形態を示している。この目的のために、図３のチューブ２２は、概略斜視断面図で示されている。断面図で明確に見られ得るように、連続フィードスルー２４が、チューブ２２内に配置され得る。ベースプレート（図示せず）に固定されたチューブ２２の側面は、足の形態の拡張部２５を有することができる。拡張部２５は、ベースプレートへの接続面を増大させ、したがって、ベースプレートとチューブ２２との間により安定した接続をもたらし得る。

【0099】

チューブ２２は、拡張部２５とは反対側のその側面上に円錐形チップ２６を有することができる。円錐形チップ２６は、ガラス溶融物をフィードスルー２４からより均一に流出させる。フィードスルー２４は、回転対称であるように形成することができ、かつ拡張部２５及び円錐形チップ２６の領域において円筒形であるように形成することができる。フィードスルー２４の壁の円周方向のビード形状の肉厚部２７は、フィードスルー２４内に配置され得る。壁の肉厚部２７は、肉厚部２７の領域内にフィードスルー２４の狭窄部２８をもたらす。狭窄部２８は、フィードスルー２４を通って流れるガラス溶融物の流れに変化を引き起こす。狭窄部２８は、例えば、ガラス溶融物中の流れに対して垂直な半径の関数として流量を変化させることができる。特に、ガラス溶融物の混合は、チューブ２２の円錐形チップ２６から流出する前に直接行われ得る。

【0100】

ベースプレート上の拡張部２５から開始して（図示せず）、チューブ２２は、金属粉末、特に白金粉末又は白金－ロジウム粉末から、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨで作製された粉末から、層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、複数のこれらのチューブ２２が、ベースプレート上に印刷される。ベースプレート内の各チューブ２２に対して、通路が配置され得る（図９を参照）。チューブ２２は、通路がフィードスルー２４と整列するようにベースプレート上に配置又は印刷され得、その結果、通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成する。

【0101】

図４は、本発明によるガラス繊維ノズルを実現するために、ベースプレート（図４には示されていない）上に印刷され得るチューブ３２の第４の例示的な実施形態を示している。この目的のために、図４のチューブ３２は、概略斜視断面図で示されている。断面図で明確に見られ得るように、連続フィードスルー３４が、チューブ３２内に配置され得る。ベースプレート（図示せず）に固定されたチューブ３２の側面は、足の形態の拡張部３５を有することができる。拡張部３５は、ベースプレートへの接続面を増大させ、したがって、ベースプレートとチューブ３２との間により安定した接続をもたらし得る。

【0102】

チューブ３２は、拡張部３５とは反対側のその側面上に円錐形チップ３６を有することができる。円錐形チップ３６は、ガラス溶融物をフィードスルー３４からより均一に流出させる。フィードスルー３４は、実質的に回転対称であるように形成することができ、かつ拡張部３５及び円錐形チップ３６の領域において円筒形であるように形成することができる。フィードスルー３４の壁の円周方向の球形セグメント形状の肉薄部３７は、フィードスルー３４内に配置され得る。壁の肉薄部３７は、肉薄部３７の領域内にフィードスルー３４の拡張部３８をもたらす。壁の内側上で巻かれた突出ストリップ３９は、拡張部３８内に配置され得、ねじの方式で、フィードスルー３４を通って流れるガラス溶融物上にトルクを引き起こす。拡張部３８及びストリップ３９は、フィードスルー３４を通って流れるガラス溶融物の流れに変化を引き起こす。拡張部３８は、例えば、ガラス溶融物中の流れに対して垂直な半径の関数として流量を変化させることができる。特に、ガラス溶融物の混合は、チューブ３２の円錐形チップ３６から流出する前に直接行われ得る。

【0103】

ベースプレート上の拡張部３５から開始して（図示せず）、チューブ３２は、金属粉末、特に白金粉末又は白金－ロジウム粉末から、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨで作製された粉末から、層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、複数のこれらのチューブ３２が、ベースプレート上に印刷される。ベースプレート内の各チューブ３２に対して、通路が配置され得る（図９を参照）。チューブ３２は、通路がフィードスルー３４と整列するようにベースプレート上に配置又は印刷され得、その結果、通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成する。

【0104】

図５は、本発明によるガラス繊維ノズルを実現するために、ベースプレート（図５には示されていない）上に印刷され得るチューブ４２の第５の例示的な実施形態を示している。この目的のために、図５のチューブ４２は、概略斜視断面図で示されている。断面図で明確に見られ得るように、連続フィードスルー４４が、チューブ４２内に配置され得る。ベースプレート（図示せず）に固定されたチューブ４２の側面は、足の形態の拡張部４５を有することができる。拡張部４５は、ベースプレートへの接続面を増大させ、したがって、ベースプレートとチューブ４２との間により安定した接続をもたらし得る。

【0105】

チューブ４２は、拡張部４５とは反対側のその側面上に円錐形チップ４６を有することができる。円錐形チップ４６は、ガラス溶融物をフィードスルー４４からより均一に流出させる。フィードスルー４４は、回転対称であるように形成することができ、かつ拡張部４５及び円錐形チップ４６の領域において円筒形であるように形成することができる。フィードスルー４４の壁の円周方向の球形セグメント形状の肉薄部４７は、フィードスルー４４内に配置され得る。壁の肉薄部４７は、肉薄部３７の領域内にフィードスルー４４の拡張部４８をもたらす。拡張部４８は、フィードスルー４４を通って流れるガラス溶融物の流れに変化を引き起こす。拡張部４８は、例えば、ガラス溶融物中の流れに対して垂直な半径の関数として流量を変化させることができる。特に、ガラス溶融物の混合は、チューブ４２の円錐形チップ４６から流出する前に直接行われ得る。

【0106】

ベースプレート上の拡張部４５から開始して（図示せず）、チューブ４２は、金属粉末、特に白金粉末又は白金－ロジウム粉末から、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨで作製された粉末から、層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、複数のこれらのチューブ４２が、ベースプレート上に印刷される。ベースプレート内の各チューブ４２に対して、通路が配置され得る（図９を参照）。チューブ４２は、通路がフィードスルー４４と整列するようにベースプレート上に配置又は印刷され得、その結果、通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成する。

【0107】

図６は、本発明によるガラス繊維ノズルを実現するために、ベースプレート（図６には示されていない）上に印刷され得るチューブ５２の第６の例示的な実施形態を示している。この目的のために、図６のチューブ５２は、概略斜視断面図で示されている。断面図で明確に見られ得るように、連続フィードスルー５４が、チューブ５２内に配置され得る。ベースプレート（図示せず）に固定されたチューブ５２の側面は、足の形態の拡張部５５を有することができる。拡張部５５は、ベースプレートへの接続面を増大させ、したがって、ベースプレートとチューブ５２との間により安定した接続をもたらし得る。

【0108】

チューブ５２は、拡張部５５とは反対側のその側面に円錐形チップ５６を有することができる。円錐形チップ５６は、ガラス溶融物をフィードスルー５４からより均一に流出させる。フィードスルー５４は、大まかに円筒形であるように形成することができ、かつ拡張部５５及び円錐形チップ５６の領域において完全に円筒形であるように形成することができる。フィードスルー５４では、コア５７は、中央、すなわち円筒形フィードスルー５４の円筒軸上に配置することができる。コア５７は、５つのウェブ５８で保持することができ、ウェブ５８は、コア５７をフィードスルー５４の内壁に接続する。この目的のために、ウェブ５８は、ガラス溶融物の意図された流れ方向に対して、フィードスルー５４の内壁から斜めに突出することができる。コア５７及びある程度までウェブ５８もまた、フィードスルー５４を通って流れるガラス溶融物の流れに変化を引き起こす。コア５７は、例えば、フィードスルー５４の中央のガラス溶融物中の流れの流量を遅くすることができる。特に、ガラス溶融物の混合は、チューブ５２の円錐形チップ５６から流出する前に直接行われ得る。

【0109】

ベースプレート上の拡張部５５から開始して（図示せず）、チューブ５２は、金属粉末、特に白金粉末又は白金－ロジウム粉末から、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨで作製された粉末から、層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、複数のこれらのチューブ５２が、ベースプレート上に印刷される。ベースプレート内の各チューブ５２に対して、通路が配置され得る（図９を参照）。チューブ５２は、通路がフィードスルー５４と整列するようにベースプレート上に配置又は印刷され得、その結果、通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成する。

【0110】

図７は、本発明によるガラス繊維ノズルを実現するために、ベースプレート（図７には示されていない）上に印刷され得るチューブ６２の第７の例示的な実施形態を示している。この目的のために、図７のチューブ６２は、概略斜視断面図で示されている。断面図で明確に見られ得るように、連続中央フィードスルー６４は、チューブ６２内に配置され得る。ベースプレート（図示せず）に固定されたチューブ６２の側面は、足の形態の拡張部６５を有することができる。拡張部６５は、ベースプレートへの接続面を増大させ、したがって、ベースプレートとチューブ６２との間により安定した接続をもたらし得る。

【0111】

チューブ６２は、拡張部６５とは反対側のその側面に円錐形チップ６６を有することができる。円錐形チップ６６は、ガラス溶融物を中央フィードスルー６４からより均一に流出させる。中央フィードスルー６４は、円筒形であるように形成され得る。複数の外側連続フィードスルー６７は、中央フィードスルー６４の壁に配置することができ、円錐形チップ６６の領域内の開口部６８を介して、中央フィードスルー６４に開口する。外側フィードスルー６７は、チューブ状であり得、好ましくは、領域内で円筒形であり得る。中央フィードスルー６４は、外側フィードスルー６７よりも大きい直径を有し得る。ガラス繊維ノズルの動作中、ガラス溶融物は、中央フィードスルー６４を通って、かつ外側フィードスルー６７を通って流れることができる。あるいは、チューブ６２を冷却するために、及び／又はガラス溶融物を変化させるために、若しくはガラス溶融物の流れを変化させるために、空気又は別のガスが外側フィードスルー６７を通って流れることも可能にする。特に、ガラス溶融物の混合は、チューブ６２の円錐形チップ６６から流出する前に直接行われ得る。

【0112】

ベースプレート上の拡張部６５から開始して（図示せず）、チューブ６２は、金属粉末、特に白金粉末又は白金－ロジウム粉末から、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨで作製された粉末から、層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、複数のこれらのチューブ６２が、ベースプレート上に印刷される。ベースプレート内の各チューブ６２に対して、通路が配置され得る（図９を参照）。チューブ６２は、通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成するように、通路が中央フィードスルー６４と整列するような方法で、又は通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成するように、通路が中央フィードスルー６４及び外側フィードスルー６７と整列するような方法で、ベースプレート上に配置又は印刷され得る。

【0113】

図８は、本発明によるガラス繊維ノズルを実現するために、ベースプレート（図８には示されていない）上に印刷され得るチューブ７２の第８の例示的な実施形態を示している。この目的のために、図８のチューブ７２は、概略斜視断面図で示されている。断面図で明確に見られ得るように、連続フィードスルー７４が、チューブ７２内に配置され得る。ベースプレート（図示せず）に固定されたチューブ７２の側面は、足の形態の拡張部７５を有することができる。拡張部７５は、ベースプレートへの接続面を増大させ、したがって、ベースプレートとチューブ７２との間により安定した接続をもたらし得る。

【0114】

チューブ７２は、拡張部７５とは反対側のその側面上に円錐形チップ７６を有することができる。円錐形チップ７６は、ガラス溶融物をフィードスルー７４からより均一に流出させる。フィードスルー７４は、非常に急勾配のピッチを有するねじの方式で成形することができ、そうでなければ円筒形であり得る。この目的のために、フィードスルー７４の壁の複数の円周方向のねじ溝７７を、フィードスルー７４内に配置することができる。ねじ溝７７は、フィードスルー７４を通って流れるガラス溶融物にトルクを伝達し、したがって、フィードスルー７４を通って流れるガラス溶融物の流れに変化をもたらすことができる。特に、ガラス溶融物の混合は、チューブ７２の円錐形チップ７６から流出する前に直接行われ得る。

【0115】

ベースプレート上の拡張部７５から開始して（図示せず）、チューブ７２は、金属粉末、特に白金粉末又は白金－ロジウム粉末から、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨで作製された粉末から、層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、複数のこれらのチューブ７２が、ベースプレート上に印刷される。ベースプレート内の各チューブ７２に対して、通路が配置され得る（図９を参照）。チューブ７２は、通路がフィードスルー７４と整列するようにベースプレート上に配置又は印刷され得、その結果、通路及びフィードスルーがガラス溶融物のための共通のラインを形成する。

【0116】

図９は、本発明によるガラス繊維ノズルの概略断面図を示している。ガラス繊維ノズルは、複数の通路８０を有するベースプレート８１を有し得る。チップとも呼ばれる複数のチューブ８２、９２は、ベースプレート８１の下側上に配置され得る。チューブ８２、９２は、３Ｄ印刷方法を使用して、ベースプレート８１の下側上に印刷され得る。この目的のため、ベースプレート８１上の層にチューブ８２、９２を構築するために、レーザを使用して、金属粉末（図示せず）を層状に溶融、溶接、又は焼結することができる。チューブ８２、９２は、通路８０の周りに印刷することができ、又は通路８０は、チューブ８２、９２を印刷した後に、ベースプレート８１に穴開けするか、そうでなければベースプレート８１内で生成することができる。ベースプレート８１は、ガラス繊維ノズルのガラス溶融物用の容器（図示せず）を形成するために、ベースプレート８１が円周方向の側壁８９に接続され得る、段差８３を有することができる。各チューブ８２、９２は、ベースプレート８１まで延びる連続フィードスルー８４、９４を有することができる。通路８０は、チューブ８２、９２内のフィードスルー８４、９４に開口することができる。通路８０は、ベースプレート８１の下側をベースプレート８１の上側に接続することができる。フィードスルー８４、９４は、通路８０と整列され得、その結果、フィードスルー８４、９４は、通路８０と共に、ガラス溶融物のための共通のラインを形成する。次いで、ガラス溶融物は、ベースプレート８１を通って、かつチューブ８２、９２を通って、フィードスルー８４、９４から流出することができる。ガラス繊維は、ガラス溶融物のその後の固化中に形成される。

【0117】

ベースプレート８１自体は、酸化物分散硬化金属又は酸化物分散硬化金属合金、特に酸化物分散硬化白金又は酸化物分散硬化白金－ロジウム合金、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨからなり得る。硬化の場合、セラミック又は他の酸化物粒子は、金属又は金属合金中に分布され得る。

【0118】

図８によるチューブ８２、９２は、ベースプレート８１上に印刷された第９及び第１０の例示的な実施形態を表している。ベースプレート８１に固定されたチューブ８２、９２の側面は、足の形態の拡張部８５、９５を有することができる。拡張部８５、９５は、ベースプレート８１への接続面を増大させ、したがって、ベースプレート８１とチューブ８２、９２との間により安定した接続をもたらし得る。チューブ８２、９２が印刷されるベースプレート８１の全側面（図８の下部）は、チューブ８２、９２と同じ材料からなる薄層（図８では見えない）で印刷されることが提供され得る。

【0119】

チューブ８２、９２は、拡張部８５、９５とは反対側のその側面上に円錐形チップ８６、９６を有することができる。円錐形チップ８６、９６は、ガラス溶融物をフィードスルー８４、９４からより均一に流出させる。フィードスルー８４、９４は、回転対称であるように形成することができ、かつ拡張部８５、９５及び円錐形チップ８６、９６の領域において円筒形であるように形成することができる。フィードスルー８４、９４の壁の円周方向のビード形状の肉厚部８７、９７は、フィードスルー８４、９４内に配置することができる。壁の肉厚部８７、９７は、肉厚部８７、９７の領域内にフィードスルー８４、９４の狭窄部８８、９８の形成をもたらす。狭窄部８８、９８は、フィードスルー８４、９４を通って流れるガラス溶融物の流れに変化を引き起こす。狭窄部８８、９８は、例えば、ガラス溶融物中の流れに対して垂直な半径の関数として流量を変化させることができる。特に、ガラス溶融物の混合は、チューブ８２、９２の円錐形チップ８６、９６から流出する前に直接行われ得る。中間チューブ９２のフィードスルー９４の狭窄部９８は、２つの外側チューブ８２のフィードスルー８４の狭窄部８８よりも狭い。結果として、ガラス溶融物の均一な流れ、したがって製造されたガラス繊維を達成するために、チューブ８２、９２と側壁８９との間の距離の関数として、フィードスルー８４、９４を通るガラス溶融物の異なる流れに対する許容範囲が作製され得る。

【0120】

拡張部８５、９５から開始して、チューブ８２、９２は、金属粉末、特に白金粉末又は白金－ロジウム粉末から、特に好ましくはＰｔＲｈ１０ ＤＰＨで作製された粉末から、ベースプレート８１上に層状に印刷することができる。あるいは、金属ワイヤをレーザ材料堆積（ＬＭＤ）法と一緒に適用することもできる。好ましくは、２つの隣接するチューブ８２、９２がベースプレート８１上に直接次々と印刷されないように、これらのチューブ８２、９２を構築するための層は、ベースプレート８１上に印刷される。その結果、印刷プロセス中に生成される熱は、より良好に放散され得、ベースプレート８１の局所的な過熱の可能性が少なくなる。それによって、ベースプレート８１の望ましくない変形を回避することができる。ベースプレート８１内の各チューブ８２、９２に対して通路８０が提供され得る。チューブ８２、９２は、通路８０の各々がフィードスルー８４、９４のうちの１つと正確に整列するようにベースプレート８１上に配置又は印刷され得、その結果、両方が一緒にガラス溶融物の共通のラインを形成する。

【0121】

本発明による方法のシーケンスを、図１０及び図９を参照して以下に説明する。

【0122】

第１の作業ステップ１００において、溶融物から鋳造により、ベースプレート８１を製造することができる。この場合、酸化物粒子は、溶融物中で分布又は生成され得る。第２の作業ステップ１０１において、溶融物の固化後、圧延によって、及び／又は更なる温度処理によって、ベースプレート８１を形成し、更に硬化させることができる。また、この時点において、段差８３をベースプレート８１に導入することができる。

【0123】

任意選択の第３の作業ステップ１０２において、ベースプレート８１の下側を、平坦化及び／又は前処理し、その後にその上に印刷することができるようにクリーニングすることができる。

【0124】

第４の作業ステップ１０３において、印刷のためにベースプレート８１が提供され得る。この目的のために、ベースプレート８１を、３Ｄプリンタに固定することができる。また、以下の第５の作業ステップ１０４で指定されたもの以外の方法で製造されたベースプレート８１を提供することが可能である。したがって、本発明による方法は、第４の作業ステップ１０３で開始することができる。

【0125】

第５の作業ステップ１０４において、チューブ８２、９２を、ベースプレート８１上に層状に印刷することができる。この目的のために、粉末（図示せず）を溶融し、焼結し、又はレーザでベースプレート８１上又は以前の層上に、層状に溶接することができる。

【0126】

任意選択の第６の作業ステップ１０５において、チューブ８２、９２を有するベースプレート８１の表面をクリーニング、再圧縮、研磨、又はコーティングすることができる。特に、３Ｄ印刷（印刷された場合）による粗いベースプレートの下側の表面に、及びチューブ８２、９２の外側に、セラミックコーティングを適用することができる。

【0127】

任意選択の第７のステップ１０６において、ベースプレート８１は、円周方向の側壁８９に溶接又はそうでなければ接続することができる。その前に、ベースプレート８１と同じ方法を使用して、側壁８９を製造することができる。

【0128】

その結果、本発明によるガラス繊維ノズルが得られる。側壁８９及びベースプレート８１は、ガラス溶融物用の容器を形成することができる。ガラス溶融物は、この容器から流出し、通路８０及びフィードスルー８４、９４を通って流れ、したがってガラス繊維を形成することができる。また、同じ方法を使用して、他の形状、例えば、図２～図７に示される形状を有するチューブを備えたガラス繊維ノズルを作製することができる。加えて、形状はまた、必要に応じて容易に混合することができる。

【0129】

図１１は、本発明によるガラス繊維ノズルの製造に関する概略断面図を示している。ここで、レーザ法を使用して、２つのベースプレート１１１上に複数のチューブ１１２を構築することができる。ベースプレート１１１は、分散硬化白金又は分散硬化ＰｔＲｈ１０合金のシートであり得る。図１１には、ベースプレート１１１上に位置する製造中の半完成チューブ１１３もまた示されている。ベースプレート１１１は、キャリア１１４上の両側面上に固定することができ、２つのレーザ１１６を両側面の並列構造に使用することができる。図１１に示されるように、レーザビーム１１８は、積層造形のために半完成チューブ１１３に衝突することができる。キャリア１１４は、スタンド１２０上に取り付けられ得る。

【0130】

レーザ金属堆積（ＬＭＤ）又は３Ｄ直接エネルギー堆積（ＤＥＤ）を適用して、この方法を実装することができる。ＬＭＤ及びＤＥＤなどの方法では、歪みを低減するために、互いに反対側に取り付けられた２つのベースプレート１１１上で、チューブ１１２を並列に構築することができる。

【0131】

上記の説明、並びに特許請求の範囲、図面、及び例示的な実施形態に開示されている本発明の特徴は、個別及び任意の所望の組み合わせの両方で、その様々な実施形態で本発明を実装するために不可欠であり得る。

【0132】

符号の説明
１、８１、１１１ ベースプレート
２、１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１１２ チューブ（チップ）
３、８３ 段差
４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４、８４、９４ フィードスルー
１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５、９５ 拡張部
１６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６ 円錐形チップ
２７、８７、９７ 壁の肉厚部
２８、８８、９８ フィードスルーの狭窄部
３７、４７ 壁の肉薄部
３８、４８ フィードスルーの拡張部
３９ ストリップ
５７ コア
５８ ウェブ
６７ フィードスルー
６８ 開口部
７７ ねじ溝
８０ 通路
８９ 側壁
１００、１０１、１０２、１０３ 作業ステップ
１０４、１０５、１０６ 作業ステップ
１１３ 半完成チューブ
１１４ キャリア
１１６ レーザ
１１８ レーザビーム
１２０ スタンド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】