发明创造名称：用于制造燃气涡轮发动机零件的增材制造的铸造制品
外观设计名称：
决定号：192497
决定日：2019-10-14
委内编号：1F263877
优先权日：2014-10-31
申请（专利）号：201510728013.5
申请日：2015-10-30
复审请求人：联合工艺公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘亚妮
合议组组长：邹涤秋
参审员：韩薇
国际分类号：F01D5/18(2006.01);F01D25/12(2006.01);F02C7/12(2006.01);B22F3/105(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与作为最接近的现有技术所公开的技术方案相比存在区别技术特征，而其余的对比文件既没有公开该区别技术特征，也没有给出关于应用该区别技术特征以解决相应技术问题的任何技术启示，同时目前也没有证据表明所述区别技术特征属于本领域的公知常识，并且该区别技术特征使该权利要求的技术方案获得了有益的技术效果，那么该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510728013.5，名称为“用于制造燃气涡轮发动机零件的增材制造的铸造制品”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为联合工艺公司，申请日为2015年10月30日，优先权日为2014年10月31日，公开日为2016年06月29日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年07月10日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-16不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年10月30日提交的权利要求第1-16项、说明书第1-82段（第1-14页）、说明书附图图1-13（第1-8页）、说明书摘要、摘要附图。驳回决定引用如下对比文件：
对比文件1：US 2012291983A1公开日：2012年11月22日
对比文件2：CN 1128966A 公开日：1996年08月14日
对比文件3：EP 2636466A1公开日：2013年09月11日
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种铸造制品，其包括：
回路形成部分，所述回路形成部分包括内部通道和围绕所述内部通道的外部壳体；以及
设计失效特征结构，所述设计失效特征结构形成在所述外部壳体中并且被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性。
2. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的变薄部分，所述变薄部分具有与所述外部壳体的第二部分相比减小的厚度。
3. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括内部支撑件，所述内部支撑件在所述外部壳体的吸力侧形成壁与压力侧形成壁之间延伸。
4. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的至少一个多孔区域，所述至少一个多孔区域具有小于所述外部壳体的第二部分的第二密度的第一密度。
5. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述内部通道建立穿过所述回路形成部分的浸出路径。
6. 如权利要求1所述的铸造制品，其包括形成在所述外部壳体中的多个设计失效特征结构。
7. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体的肋形成壁中的变薄部分。
8. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构 包括形成在所述外部壳体的肋形成壁中的至少一个多孔区域。
9. 如权利要求8所述的铸造制品，其中所述至少一个多孔区域被构造成向所述内部通道失效。
10. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构被构造成向所述内部通道的中心偏斜。
11. 一种制备用于制造燃气涡轮发动机零件的铸造制品的方法，其包括以下步骤：
将粉末状材料传递到增材制造系统，所述粉末状材料包括二氧化硅材料、氧化铝材料和耐熔金属材料中的至少一种；以及
使用所述增材制造系统来逐层制造铸造制品，所述铸造制品包括多个回路形成部分，所述回路形成部分中的至少一个包括由外部壳体围绕的内部通道和形成在所述外部壳体中的设计失效特征结构。
12. 如权利要求11所述的方法，其中所述内部通道建立穿过所述回路形成部分的中空开口。
13. 如权利要求11所述的方法，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的变薄部分；内部支撑件，所述内部支撑件在所述外部壳体的吸力侧形成壁与压力侧形成壁之间延伸；或形成在所述外部壳体中的多孔区域。
14. 如权利要求11所述的方法，其中使用所述增材制造系统的步骤包括：
使第一层的所述粉末状材料熔融，以便形成所述铸造制品的第一剖面层；
在所述第一剖面层顶部上撒布第二层的所述粉末状材料；以及
使所述第二层熔融，以便形成所述铸造制品的第二剖面层。
15. 如权利要求11所述的方法，其中所述设计失效特征结构包括内部支撑件，所述内部支撑件在所述外部壳体的吸力侧形成壁与压力侧形成壁之间延伸。
16. 如权利要求11所述的方法，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的至少一个多孔区域。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1相比，其区别技术特征为：权利要求1还包括设计失效特征结构，所述设计失效特征结构形成在外部壳体中并且被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性。上述区别技术特征是在对比文件3公开的基础上能够做出常规的选择。因此，权利要求1相对于对比文件1与对比文件3以及本领域的公知常识的结合不具备创造性。权利要求2-4、7-8的附加技术特征是在对比文件1的基础上能够做出的常规技术选择，权利要求5的附加技术特征已经被对比文件1所公开，权利要求6的附加技术特征是本领域的常规技术选择，权利要求9-10的附加技术特征是在对比文件1、3公开的基础上能够做出的常规技术选择，因此，权利要求2-10也不具备创造性。权利要求11请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别技术特征为：（1）本申请采用的是将粉末状材料传递到增材制造系统，所述粉末状材料包括二氧化硅材料、氧化铝材料和耐熔金属材料中的至少一种；（2）其还包括形成在所述外部壳体中的设计失效特征结构。上述区别技术特征（1）已经被对比文件2所公开，区别技术特征（2）是在对比文件3公开的基础上能够做出常规的选择。因此，权利要求11相对于对比文件1与对比文件2、3以及本领域的公知常识的结合不具备创造性。权利要求12的附加技术特征已经被对比文件1所公开，权利要求13、15-16的附加技术特征是在对比文件1的基础上能够做出的常规技术选择，权利要求14的附加技术特征已经被对比文件2所公开，因此，权利要求12-16也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年10月25日向国家知识产权局提出了复审请求，没有提交修改文件。复审请求人认为：对比文件3公开了在位于要形成的部件的铸造部分外部的第二部分14中引入凹陷16。弱化的第二部分14是在要形成的部件的铸造部分的外部，并且芯部10的第一部分12没有任何部分被压缩。凹陷16和弱化的第二部分14的功能是从第一部分12引出更多的热-机械载荷以避免第一部分12中出现不期望的断裂。因此，对比文件3给出了相反的教导，因为对比文件3教导了断裂不应该发生在要形成的部件的铸造部分的内部。所以，本领域技术人员没有动机在铸造部分内形成凹陷16。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月02日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：本申请权利要求1中限定了“设计失效特征结构，所述设计失效特征结构形成在所述外部壳体中并且被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性”，并不是限定：增加所述铸造制品的“关键表面”在铸造过程期间的可压缩性，并且在说明书第73段中提到了“设计失效特征结构175被设计成允许模芯176在零件固化期间失效 (即，偏斜、压损或塌陷等)，从而避免损坏铸件的关键表面”、“通过在轮廓为非关键的或最先固化(使得模塑表面的需要不必要)的位置中设计较低负荷能力的位置，可使得模芯176更顺从于固化收缩、其他更严格公差的位置或更晚固化的位置”。对比文件3中公开的芯包括第一部分12和第二部分14，第一部分12为铸件的关键部分，第二部分14为带有锯齿16、槽22、缝32等脆弱结构的位于后缘的非关键部分，对比文件3通过使得第二部分14比第一部分12更弱，从而能够防止第一部分12中靠近第二部分的区域的破裂，第二部分14具有较低的荷载承受能力，因而在铸造过程期间更容易发生形变，从而体现了铸造制品在铸造期间的可压缩性；并且由于第二部分14为铸造制品的非关键位置，也就是说对比文件3已经给出了在铸造期间让非关键位置发生失效来避免损坏铸造制品的关键位置的技术启示，根据对比文件3给出的技术启示本领域技术人员能够根据需要选择位于铸造制品的其他非关键位置发生失效，例如使得设计失效特征结构形成在外部壳体中，从而避免损坏铸件的关键位置。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年05月15日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求11-14、16相对于对比文件1与对比文件2、3的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对此，合议组认为：权利要求11中仅限定了形成在所述外部壳体中的设计失效特征结构，并未限定“可压缩性”，因此关于可压缩性的相关意见不予接受。权利要求11中限定了“所述回路形成部分中的至少一个包括由外部壳体围绕的内部通道和在所述外部壳体中的设计失效特征结构”，根据权利要求11中的限定，外部壳体是铸造制品（也就是芯）的一部分，对比文件3中第二部分14虽然位于中空部件的实际铸造部分的外部，但是属于芯的一部分，靠近铸造部件的后缘，因此凹口16可以认为是设置在芯上的。在对比文件3公开的基础上，本领域技术人员能够想到将对比文件3公开的凹口16用于对比文件1中，例如在含有腔218的这部分陶瓷芯20g上（参见对比文件1的图15的最左部分）设置凹口16以减小该部分陶瓷芯的负荷。因此，权利要求11-14、16不具备创造性。
复审请求人于2019年07月01日提交了意见陈述书，并且提交了权利要求修改替换页，其中在权利要求11中增加了技术特征“所述设计失效特征结构被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性”。复审请求人认为：结合前次意见陈述，修改后的权利要求11具备创造性，其从属权利要求也具备创造性。
复审请求人提交的权利要求如下：
“1. 一种铸造制品，其包括：
回路形成部分，所述回路形成部分包括内部通道和围绕所述内部通道的外部壳体；以及
设计失效特征结构，所述设计失效特征结构形成在所述外部壳体中并且被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性。
2. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的变薄部分，所述变薄部分具有与所述外部壳体的第二部分相比减小的厚度。
3. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括内部支撑件，所述内部支撑件在所述外部壳体的吸力侧形成壁与压力侧形成壁之间延伸。
4. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的至少一个多孔区域，所述至少一个多孔区域具有小于所述外部壳体的第二部分的第二密度的第一密度。
5. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述内部通道建立穿过所述回路形成部分的浸出路径。
6. 如权利要求1所述的铸造制品，其包括形成在所述外部壳体中的多个设计失效特征结构。
7. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体的肋形成壁中的变薄部分。
8. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构 包括形成在所述外部壳体的肋形成壁中的至少一个多孔区域。
9. 如权利要求8所述的铸造制品，其中所述至少一个多孔区域被构造成向所述内部通道失效。
10. 如权利要求1所述的铸造制品，其中所述设计失效特征结构被构造成向所述内部通道的中心偏斜。
11. 一种制备用于制造燃气涡轮发动机零件的铸造制品的方法，其包括以下步骤：
将粉末状材料传递到增材制造系统，所述粉末状材料包括二氧化硅材料、氧化铝材料和耐熔金属材料中的至少一种；以及
使用所述增材制造系统来逐层制造铸造制品，所述铸造制品包括多个回路形成部分，所述回路形成部分中的至少一个包括由外部壳体围绕的内部通道和形成在所述外部壳体中的设计失效特征结构，所述设计失效特征结构被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性。
12. 如权利要求11所述的方法，其中所述内部通道建立穿过所述回路形成部分的中空开口。
13. 如权利要求11所述的方法，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的变薄部分；内部支撑件，所述内部支撑件在所述外部壳体的吸力侧形成壁与压力侧形成壁之间延伸；或形成在所述外部壳体中的多孔区域。
14. 如权利要求11所述的方法，其中使用所述增材制造系统的步骤包括：
使第一层的所述粉末状材料熔融，以便形成所述铸造制品的第一剖面层；
在所述第一剖面层顶部上撒布第二层的所述粉末状材料；以及
使所述第二层熔融，以便形成所述铸造制品的第二剖面层。
15. 如权利要求11所述的方法，其中所述设计失效特征结构包括内部支撑件，所述内部支撑件在所述外部壳体的吸力侧形成壁与压力侧形成壁之间延伸。
16. 如权利要求11所述的方法，其中所述设计失效特征结构包括形成在所述外部壳体中的至少一个多孔区域。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1.审查文本的认定
复审请求人在复审阶段提交了权利要求修改替换页，经审查，上述修改符合专利法第33条的规定。因此，本复审请求审查决定所依据的文本为：2019年07月01日提交的权利要求第1-16项，申请日2015年10月30日提交的说明书第1-14页、说明书附图第1-8页、说明书摘要、摘要附图。
2.关于创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
2.1 权利要求1请求保护一种铸造制品，对比文件1公开了一种用于铸造金属制品26g的陶瓷芯20g，具体公开了如下技术特征（参见对比文件1的说明书第0039-0044、0107-0127段，图1、13-15）：包括多个回路形成部分，所述回路形成部分包括内腔212、214、218、220、222、224、226（相当于内部通道）和围绕空腔的外部壳体。
权利要求1与对比文件1的区别在于：还包括设计失效特征结构，所述设计失效特征结构形成在所述外部壳体中并且被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性。
基于上述区别技术特征，本申请实际所要解决的技术问题为：如何避免损坏铸件的关键表面。
对比文件3公开了一种铸造中空部件（例如涡轮机的叶片）的芯，其目的在于所提供的用于铸造中空部件的芯在铸造过程中不会破损。所述芯10包括为所述中空部件提供形状的第一部分12和位于所述中空部件外部的第二部分14，第二部分14靠近中空部件的铸件部件的后缘。易破损的芯10的区域位于中空部件的铸件部分内，所述易破损的芯10的区域靠近第二部分14并且所述易破损的芯10的区域是用于铸造中空部件的后缘部分，为了防止所述区域破裂，第二部分14包括多个凹口16，第二部分14上的多个凹口使得第二部分14比形成铸造部件的后缘的第一部分12的区域弱，当熔化材料的负荷增加时，减弱第二部分14的多个凹口16断裂，减小了例如第一部分12后缘部分上的负荷，从而防止了芯10的第一部分12不会破裂（参见对比文件3的说明书第0009-0035段，图1-3）。由此可见，对比文件3是通过使得铸造部件外部的第二部分14的凹口16断裂，从而防止了铸造部件内的第一部分12不破裂，其目的是为了防止铸造部件内的芯不破裂。
本申请的铸造制品通过在回路形成部分的外部壳体上设置设计失效特征结构，从而在铸造材料固化期间失效，避免损坏铸件的关键表面。因此，本申请是通过使得外部壳体的失效位置处失效来保护铸件，其失效的是铸造部分内部的铸造制品，保护的是铸件。由于回路形成部分包括内部通道，所以在失效时外部壳体上的设计失效特征结构受到例如向内的力而被压缩失效。而对比文件3的第二部分并非设置在铸件部件的内部，而是位于外部。因此，对比文件3中的“失效”部位与本申请的不同。由于对比文件3中的第二部分所处的位置并不包含内部通道，因此不会存在向内的压缩的问题，第二部分是由于熔化的材料在芯上所施加热机械载荷增加而破损的。因此对比文件3中并未公开“增加铸造制品在铸造过程期间的可压缩性”的相关技术内容。且对比文件3目的是防止铸造部件内的芯不破裂，其所要保护的是铸造部件内的芯，而本申请失效的是铸造制品，也就是芯，所要保护铸件的表面损坏，两者所要保护的对象不同。由此可见，对比文件3没有公开上述区别技术特征，也没有给出相应的技术启示。
因此，对比文件1、3均没有公开上述区别技术特征，且目前没有证据证明上述区别技术特征为本领域的公知常识。通过上述区别技术特征可以避免损坏铸件的关键表面，因此带来了有益的技术效果。因此在对比文件1、对比文件3的基础上，本领域技术人员不能获得权利要求1所要求保护的技术方案。因此，权利要求1相对于对比文件1、3具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2 由于权利要求1具备创造性，其从属权利要求2-10也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3 权利要求11请求保护一种制备用于制造燃气涡轮发动机零件的铸造制品的方法，对比文件1公开了一种形成铸造金属制品的方法，具体公开了如下技术特征（参见对比文件1的说明书第0039-0044、0107-0127段，图1、13-15）：利用立体光刻设备56来形成陶瓷芯20，立体光刻设备56包括与激光器60连接的计算机58，扫描仪系统（镜子）62将辐射束（即激光束66）引向容器72中的液体主体70，通过液体主体70形成陶瓷芯，所述液体主体70可包括耐熔金属、二氧化硅和/或氧化铝，平台76设置在容器72中并与活塞杆78连接，当立体光刻设备56用于形成一个或多个陶瓷芯20时，活塞杆78升高平台76，使得平台76的圆形上表面84正好位于液体主体70的上表面86的下方，扫描器系统62有效地将光束引导到上表面86的一部分上，在该部分上将形成陶瓷芯20的一层，一旦跟踪了陶瓷芯20的一层，平台76就在液体主体70中向下移动一小段距离，在前一层上构建下一层，以这种方式，整个陶瓷芯20构造成多层结构，具体地，采用陶瓷芯20g用于涡轮发动机的翼型，陶瓷芯20g包括多个回路形成部分，所述回路形成部分中的至少一个包括由外部壳体围绕的内腔212、214、218、220、222、224、226。
权利要求11与对比文件1的区别在于：（1）制造铸造制品的材料为粉末状；（2）所述回路形成部分中的至少一个包括形成在所述外部壳体中的设计失效特征结构，所述设计失效特征结构被构造成增加所述铸造制品在铸造过程期间的可压缩性。
基于上述区别技术特征，本申请实际所要解决的技术问题为：如何避免损坏铸件的关键表面。
对比文件2公开了一种用于浇铸工艺的方法，采用立体平印法按计算机给出的三维几何图象直接由固体、粉状或液体基料生产出指定的制品，这些方法可以生产各种树脂、涂覆纸和蜡制的原型、样品制件。因此对比文件2没有公开上述区别技术特征（2）的相关技术特征。
对比文件3公开了一种铸造中空部件（例如涡轮机的叶片）的芯，其目的在于所提供的用于铸造中空部件的芯在铸造过程中不会破损。所述芯10包括为所述中空部件提供形状的第一部分12和位于所述中空部件外部的第二部分14，第二部分14靠近中空部件的铸件部件的后缘。易破损的芯10的区域位于中空部件的铸件部分内，所述易破损的芯10的区域靠近第二部分14并且所述易破损的芯10的区域是用于铸造中空部件的后缘部分，为了防止所述区域破裂，第二部分14包括多个凹口16，第二部分14上的多个凹口使得第二部分14比形成铸造部件的后缘的第一部分12的区域弱，当熔化材料的负荷增加时，减弱第二部分14的多个凹口16断裂，减小了例如第一部分12后缘部分上的负荷，从而防止了芯10的第一部分12不会破裂（参见对比文件3的说明书第0009-0035段，图1-3）。由此可见，对比文件3是通过使得铸造部件外部的第二部分14的凹口16断裂，从而防止了铸造部件内的第一部分12不破裂，其目的是为了防止铸造部件内的芯不破裂。对比文件3没有公开上述区别技术特征（2），也没有给出相应的技术启示（具体理由参见2.1中的相关意见评述）。
因此，对比文件1、2、3均没有公开上述区别技术特征（2），且目前没有证据证明上述区别技术特征（2）为本领域的公知常识。通过上述区别技术特征（2）可以避免损坏铸件的关键表面，因此带来了有益的技术效果。因此在对比文件1、对比文件2、对比文件3的基础上，本领域技术人员不能获得权利要求11所要求保护的技术方案。因此，权利要求11相对于对比文件1、2、3具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4 由于权利要求11具备创造性，因此从属权利要求12-16也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018 年07 月10 日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所依据的文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定, 复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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