具有不同材料性质的部件制造技术

一种部件可以形成为具有一体整体主体。一体整体主体可以利用电铸工艺如金属合金的电沉积来形成。电铸整体主体可以利用由多个电源供电的多个阳极形成。整体主体可以具有在部件的形成期间确定的不同局部材料性质。

Components with different material properties

A component can be formed into an integral body. The integral body can be formed by electroforming processes such as electrodeposition of metal alloys. The whole body of electroforming can be formed by using multiple anodes supplied by multiple power sources. The overall body may have different local material properties determined during the formation of the components.

【技术实现步骤摘要】
具有不同材料性质的部件
本公开主要涉及具有不同材料性质的部件，更具体地涉及此类部件的形成方法。
技术介绍
现代部件使用元件的组合形成或者机械加工以形成部件所需的特定结构。这样的组合或机械加工昂贵并且很可能复杂，这可能对生产量产生负面影响。另外，这样的现代部件只能具有单一的材料性质。为了实现具有多种材料性质的部件，需要组合不同的元件，增加了部件的成本和复杂性，并且需要增加维护并缩短部件寿命。
技术实现思路
在一方面，本公开涉及一种形成部件的方法，其包括：提供具有外表面的牺牲模具(sacrificialmold)；通过利用单一金属成分溶液在模具的外表面上电铸形成整体部件(monolithiccomponent)，并且其中所述整体部件包括具有不同材料性质的区域；以及去除所述牺牲模具。在另一方面，本公开涉及一种形成部件的方法，其包括：将具有外表面的至少一个牺牲模具附接到基板；在所述基板的暴露表面和所述牺牲模具的外表面上电铸金属层，其中所述金属层包括具有不同材料性质的区域；以及去除至少一个牺牲模具以限定所述部件。在又一方面，本公开涉及一种部件，所述部件包括具有至少两个部分的一体整体主体(integralmonolithicbody)，所述至少两个部分具有不同的局部化材料性质。具体地，本申请技术方案1涉及一种形成部件的方法，所述方法包括：提供具有外表面的牺牲模具；通过利用单一金属成分溶液在所述牺牲模具的外表面上电铸形成整体部件，并且其中所述整体部件包括具有不同材料性质的区域；以及去除所述牺牲模具以限定所述部件。本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述单一金属成分溶液包括铝合金或镍合金。本申请技术方案3涉及根据技术方案2所述的方法，其中所述电铸包括利用多个阳极来形成具有不同材料性质的区域。本申请技术方案4涉及根据技术方案3所述的方法，其中所述电铸包括利用脉冲电流或脉冲反向电流。本申请技术方案5涉及根据技术方案4所述的方法，其还包括控制所述单一金属成分溶液中的金属离子的局部浓度。本申请技术方案6涉及根据技术方案5所述的方法，其中控制局部浓度包括提供屏蔽防护件，改变反向电流的量或调制脉冲宽度中的至少一种。本申请技术方案7涉及根据技术方案3所述的方法，其中所述电铸还包括利用用于所述多个阳极中的至少一些的多个电源来电铸金属层。本申请技术方案8涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述整体部件的第一区域与所述整体部件的另一区域相比具有增加的热导率。本申请技术方案9涉及根据技术方案8所述的方法，其中所述整体部件的第二区域与所述第一区域相比具有提高的抗拉强度。本申请技术方案10涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述牺牲模具由非导电材料制成。本申请技术方案11涉及一种形成部件的方法，所述方法包括：将具有外表面的至少一个牺牲模具附接到基板；在所述基板的暴露外表面和所述牺牲模具的外表面上电铸金属层，其中所述金属层包括具有不同材料性质的区域；以及去除所述至少一个牺牲模具以限定所述部件。本申请技术方案12涉及根据技术方案11所述的方法，其中所述电铸包括由单一金属成分溶液电铸。本申请技术方案13涉及根据技术方案12所述的方法，其中所述电铸包括利用多个阳极来形成具有不同材料性质的区域。本申请技术方案14涉及根据技术方案13所述的方法，其中所述电铸包括利用脉冲电流或脉冲反向电流。本申请技术方案15涉及根据技术方案13所述的方法，其还包括控制所述多个阳极中的一个处的合金化金属的局部浓度。本申请技术方案16涉及根据技术方案15所述的方法，其中控制局部浓度包括利用屏蔽防护件来控制局部浓度。本申请技术方案17涉及根据技术方案13所述的方法，其中所述电铸金属层包括利用用于所述多个阳极中的至少一些的多个电源。本申请技术方案18涉及根据技术方案11所述的方法，其还包括在电铸之前金属化所述基板的暴露外表面或所述至少一个牺牲模具的暴露外表面中的至少一个。本申请技术方案19涉及一种部件，其包括具有至少两个部分的一体整体金属主体，所述至少两个部分具有不同的局部化材料性质。本申请技术方案20涉及根据技术方案19所述的部件，其中所述一体整体金属主体包括与所述整体主体的剩余部分相比具有增加的热导率的第一部分以及与所述整体主体的另一剩余部分相比具有增加的抗拉强度的第二部分。附图说明在附图中：图1是根据本文所述的各个方面的具有安装有热交换器的壳体的涡轮发动机组件的示意图。图2是根据本文所述的各个方面的可以包括在图1的涡轮发动机组件中的热交换器的透视图。图3是图2的热交换器的分解图。图4是沿着图2的横截面IV-IV截取的图2的热交换器的横截面图，示出了根据本文所述的各个方面的设在热交换器中提供的流体通道内部的热增强结构。图5是图2的热交换器的底部的透视图，示出了一组翅片。图6是图5的两个翅片的透视图，根据本文所述的各个方面，两个翅片具有百叶窗并且通过护罩互连。图7是图2的热交换器的透视图，示出了根据本文所述的各个方面的通过热交换器并且将热交换器分成具有不同材料性质的区域的的流动路径。图8是图2的热交换器的透视图，两个安装托架在热交换器的两侧分解以用于安装热交换器。图9是安装到用于形成图2的热交换器的机械加工元件的牺牲模具的透视图。图10是具有一组凹槽的一个杆的透视图，根据本文所述的各个方面，所述一组凹槽用于形成具有图2和4的热增强结构的流体通道。图11是示出形成图2的热交换器的方法的流程图。图12是根据本文所述的各个方面的用于利用多个阴极电铸图2的热交换器的形式的部件的示例性示意性浴槽的透视图。图13是用于图11的方法中的基板的示意性截面图。图14是图13的基板的示意性截面图，其中牺牲模型联接到基板。图15是图14的基板和牺牲模型的示意性截面图，包括在基板和牺牲模型上电铸的金属层以形成整体主体。图16是已去除牺牲模型的图15的整体主体的示意性截面图。图17是示出形成图16的部件的脉冲电流的图形。图18是示出形成图16的部件的反向脉冲电流的图形。具体实施方式本文公开的实施例涉及热交换器，并且更特别地涉及利用沿着一个或多个翅片流动的冷流体来冷却热交换器内的热流体的对流冷却热交换器。热交换器可以沿着壳体安装在诸如飞行器发动机的发动机中，其中空气流可提供冷却流。示例性热交换器可以用于提供有效的冷却。此外，本文使用的术语“热交换器”可以与术语“冷却器”或“表面冷却器”互换使用。另外，如本文所述的热交换器示出用于部件的示例性整体主体。应当领会，整体主体以示例性的形式示出为热交换器并且可以包含各种各样的部件。如本文所使用，热交换器适用于各种类型的应用，例如但不限于涡轮喷气机，涡轮风扇，涡轮推进发动机，飞行器发动机，燃气涡轮机，蒸汽涡轮机，风力涡轮机和水力涡轮机。如本文所使用，“组”可以包括任何数量的元件，包括仅仅一个。如本文所使用的“一体整体主体”或“整体主体”是指单一、不可分离件的单一主体。传统的热交换器和热交换器组件是复杂的并且可以包括多个互连的部分。这样的热交换器可能是昂贵和劳动密集型的，同时需要大量的维护。类似地，目前的热交换器不适于优化热传递表面处的热传递或适于优化与热传递表面间隔开的区域处的强度。另外，本文公开的实施例涉及具有整体主体的部件，所述整体主体分离成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成部件的方法，所述方法包括：提供具有外表面的牺牲模具；通过利用单一金属成分溶液在所述牺牲模具的外表面上电铸形成整体部件，并且其中所述整体部件包括具有不同材料性质的区域；以及去除所述牺牲模具以限定所述部件。

【技术特征摘要】
2017.05.11 US 15/5927171.一种形成部件的方法，所述方法包括：提供具有外表面的牺牲模具；通过利用单一金属成分溶液在所述牺牲模具的外表面上电铸形成整体部件，并且其中所述整体部件包括具有不同材料性质的区域；以及去除所述牺牲模具以限定所述部件。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述单一金属成分溶液包括铝合金或镍合金。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电铸包括利用多个阳极来形成具有不同材料性质的区域。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述电铸包括利用脉冲电流或脉冲反向电流。5.根据权利要求4所述的方法，其还包括控制所述单一金属成分溶液中的金属离子的局部浓度。6.根据权利要求5所述的方法，其中控制局部浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：G塔吉里，D滕普莱顿，DGV琼纳拉加达，Y杨，
申请(专利权)人：和谐工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US