其中封闭有减振器的构件和形成这样的构件的方法技术

一种由添加式制造过程形成的构件(200,300)包括本体(206)和第一减振器(210,216,306,308)。本体(206)由添加式制造材料形成，并且限定至少第一腔体(202,204)，其完全封闭在本体(206)内。第一减振器(210,216,306,308)设置在第一腔体(202,204)内。第一减振器(210,216,306,308)包括可流动介质(214)和由添加式制造材料形成的第一固化元件(212)。可流动介质(214)包围第一固化元件(212)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的领域大体涉及减振器，并且更特别地，涉及其中封闭有减振器的构件和形成这样的构件的方法。
技术介绍
机械构件的振动可引起构件疲劳和机械系统(诸如燃气涡轮发动机)内的局部噪声过大。因此，减小这样的机械系统内的机械构件的振动载荷是这样的系统的厂商和用户优先考虑的事情。至少一些减小机械构件的振动载荷的已知努力包括在机械构件内结合充满颗粒的腔体。但是，结合到机械构件中的这样的已知的充满颗粒的腔体一般无法将这样的构件的振动载荷减小到满意水平。此外，建造这样的构件一般需要用于形成腔体、排空腔体以及用减振颗粒粉末重新填充腔体的单独步骤。另外，由于在构件形成之后必须能够接近腔体，以便排空和重新填充腔体，所以充满颗粒的腔体可形成于机械构件内的位置受到限制。
技术实现思路
一方面，提供一种用添加式制造过程形成的构件。构件包括由添加式制造材料形成的本体，以及第一减振器。本体限定至少第一腔体，它完全封闭在本体内。减振器设置在第一腔体内。减振器包括可流动介质和由添加式制造材料形成的第一固化元件。可流动介质包围第一固化元件。另一方面，提供一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括燃烧器组件、涡轮组件和压缩机组件。燃烧器组件包括多个燃料混合器。涡轮组件包括多个涡轮叶片。压缩机组件包括多个风扇叶片。燃烧器组件、燃料混合器、涡轮叶片和风扇叶片中的至少一个包括用添加式制造过程形成的构件。构件包括由添加式制造材料形成的本体，以及第一减振器。本体限定至少第一腔体，它完全封闭在本体内。减振器设置在第一腔体内。减振器包括可流动介质和由添加式制造材料形成的第一固化元件。可流动介质包围第一固化元件。又一方面，提供一种用添加式制造过程形成构件的方法。方法包括用添加式制造材料形成构件的本体，在本体内形成第一腔体，以及在第一腔体内形成第一减振器。在第一腔体内形成第一减振器包括通过选择性地使添加式制造材料固化来形成第一固化元件，以及将第一固化元件和可流动介质封闭在第一腔体内。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中，相同符号在图中表示相同部件，其中：图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图；图2是图1中显示的燃气涡轮发动机的示例性构件的局部横截面；图3是适合在图1中显示的燃气涡轮发动机中使用的示例性备选构件的局部横截面；以及图4是用添加式制造过程形成构件的示例性方法的流程图。除非另有指示，否则本文提供的图意图示出本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于广泛的包括本公开的一个或多个实施例的系统。因而，图不意于包括本领域普通技术人员实践本本文公开的实施例所需的所有传统特征。具体实施方式在以下说明和权利要求中，将参照多个用语，它们应限定为具有以下含义。单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数个所指物，除非上下文明确地指出有所不同。如本文在说明书和权利要求中使用的那样，可应用近似语来修饰可容许改变的任何数量表示，而不导致与其相关的基本功能改变。因此，由诸如“大约”和“基本”的用语或多个用语修饰的值不限于规定的确切值。在至少一些情况下，近似语可对应于用于测量该值的仪器的精度。在这里以及在说明书和权利要求中，范围限制可结合和/或互换，标识这样的范围，并且这样的范围包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。本文描述的构件、系统和方法使得能够高效地使用添加式制造技术来在构件内形成减振器。特别地，本文描述的构件、系统和方法通过在添加式制造过程期间有策略地将未固化的添加式制造材料和/或固化元件(一个或多个)捕捉和封闭在形成于构件内的一个或多个腔体内，来利用添加式制造过程的添加性质。减振器可精确地形成和有策略地定位在构件内，以便不损害构件的结构完整性。另外，通过使用添加式制造技术，本文描述的构件、系统和方法使得能够在构件内的本来无法接近的位置处形成颗粒减振器。因此，与已知工件和制造这样的工件的方法相比，本文描述的构件、系统和方法有利于建造其中封闭有减振器的构件，并且提供相比于已知工件得到改进的减振性能。图1是示例性燃气涡轮发动机(大体在100处指示)的示意图。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机100包括燃烧器组件102、低压涡轮组件104和高压涡轮组件106，它们共同称为涡轮组件104和106。燃气涡轮发动机100还包括低压压缩机组件108和高压压缩机组件110，它们大体被称为压缩机组件108和110。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机100是飞机发动机，但在备选实施例中，燃气涡轮发动机100可为任何其它适当的燃气涡轮发动机，诸如发电燃气涡轮发动机或陆地燃气涡轮发动机。低压压缩机组件108和高压压缩机组件110各自分别包括多个风扇叶片112和114，以压缩流到燃气涡轮发动机100中的周围空气。燃烧器组件102包括多个燃料混合器116，以混合燃料与加压空气，以及/或者将燃料或空气/燃料混合物喷射到燃烧室118中。低压涡轮组件104和高压涡轮组件106各自分别包括多个涡轮叶片120和122。在运行中，周围空气(由箭头124表示)进入燃气涡轮发动机100，并且被低压压缩机组件108和/或高压压缩机组件110加压。加压空气(由箭头126表示)通过燃料混合器116与燃料混合，并且在燃烧室118内燃烧，从而产生高能燃烧产物(由箭头128表示)。燃烧产物128从燃烧室118流到高压涡轮组件106，并且通过第一驱动轴130驱动高压压缩机组件110。然后燃烧产物128流到低压涡轮组件104，并且通过第二驱动轴132驱动低压压缩机组件108。燃烧产物128通过排气喷嘴134离开燃气涡轮发动机100，并且对燃气涡轮发动机100提供至少一部分射流推力。燃气涡轮发动机100的构件在运行期间可遭受振动力，这部分地因为压缩机组件108和110和涡轮组件104和106旋转，以及燃气涡轮发动机100内的气体燃烧。图2是燃气涡轮发动机100的示例性构件200的局部横截面。在示例性实施例中，构件200是涡轮叶片120，特别是空心涡轮叶片，但在备选实施例中，构件200可为燃气涡轮发动机100的任何其它构件，诸如风扇叶片112和114或燃料混合器116。在另外的备选实施例中，构件200可为燃气涡轮发动机100的构件之外的构件。在示例性实施例中，构件200通过选择性激光烧结(SLS)过程建造而成，但任何其它适当的添加式制造过程(也称为快速成型、快速制造和3D打印)可用来建造构件200，诸如直接金属激光烧结(D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由添加式制造过程形成的构件，所述构件包括：由添加式制造材料形成的本体，所述本体限定至少第一腔体，所述第一腔体完全封闭在所述本体内；以及设置在所述第一腔体内的第一减振器，所述第一减振器包括：可流动介质；以及由所述添加式制造材料形成的第一固化元件，其中，所述可流动介质包围所述第一固化元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.21 US 13/9723361.一种由添加式制造过程形成的构件，所述构件包括：
由添加式制造材料形成的本体，所述本体限定至少第一腔体，所述第一腔体完全封闭
在所述本体内；以及
设置在所述第一腔体内的第一减振器，所述第一减振器包括：
可流动介质；以及
由所述添加式制造材料形成的第一固化元件，其中，所述可流动介质包围所述第一固
化元件。
2.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述第一固化元件在形状上设置成基本与
所述第一腔体互补。
3.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述第一腔体由至少一个腔体壁限定，所
述第一固化元件在沿着所述至少一个腔体壁的不超过两个点处以机械的方式联接到所述
腔体壁上。
4.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述第一固化元件与所述本体脱开，并且
所述第一固化元件至少部分地被所述可流动介质悬浮。
5.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述第一减振器进一步包括由所述添加式
制造材料形成的第二固化元件，所述可流动介质包围所述第二固化元件。
6.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述第一腔体具有封闭在其中的容积，以
及其中，所述第一固化元件和所述可流动介质占用被所述第一腔体封闭的容积的至少大约
95%。
7.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述可流动介质包括未固化的添加式制造
材料。
8.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述第一固化元件限定第二腔体，所述第
二腔体完全封闭在所述第一固化元件内，所述构件进一步包括设置在所述第二腔体内的第
二减振器。
9.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述添加式制造材料包括下者中的一个：
金属粉末、热塑性粉末、光聚合物树脂、热固性树脂、热塑性树脂或者它们的组合。
10.一种燃气涡轮发动机，包括：
燃烧器组件，其包括多个燃料混合器；
涡轮组件，其包括多个涡轮叶片；以及
压缩机组件，其包括多个风扇叶片，所述燃烧器组件、燃料混合器、涡轮叶片和风扇叶
片...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ埃尔诺，RA赫迪恩，P辛赫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US