用于形成具有限定在其中的内部通路的构件的方法和组件技术

一种形成具有限定于其中的内部通路的构件的方法包括相对于模具定位带护套芯。带护套芯包括中空结构，该中空结构包括内部部分，该内部部分定形为限定内部通路的至少一个内部通路特征。带护套芯还包括内芯，其设置在中空结构内，且由中空结构的内部互补地定形。该方法还包括将熔融状态下的构件材料引入模具的腔中来形成构件，使得内芯限定包括限定在其中的该至少一个内部通路特征的该内部通路。

Method and assembly for forming a component having an internal passageway defined therein

A method of forming a member having an internal passageway defined therein includes locating a sheath core with respect to a mold. The sheath core includes a hollow structure including an inner portion configured to define at least one internal passageway characteristic of an internal passageway. The sheath core also comprises an inner core, which is arranged in the hollow structure and is mutually positioned by the inner part of the hollow structure. The method also includes introducing a component material in the molten state into the cavity of the mold to form a member so that the inner core defines an inner passageway including at least one of the internal channel characteristics defined therein.

【技术实现步骤摘要】
用于形成具有限定在其中的内部通路的构件的方法和组件
本公开的领域大体上涉及具有限定在其中的内部通路的构件，且更具体地涉及形成包括内部通路特征的内部通路。
技术介绍
一些构件需要限定在其中的内部通路，例如，以便执行预期的功能。例如但不作为限制，一些构件如燃气涡轮的热气体路径构件经历高温。至少一些构件具有限定在其中的内部通路，以接收冷却流体流，使得构件能够更好地经受高温。另外举例来说，但不作为限制，一些构件在与另一个构件的界面处经历摩擦。至少一些此类构件具有限定在其中的内部通路，以接收润滑剂流来便于减小摩擦。此外，相比于其他方面类似但壁基本上光滑的通路内的流体流，至少一些此类内部通路的性能通过添加内部通路特征(即，在通路内延伸且改变通路内的流体流的结构特征)得到改善。仅作为一个实例，从此种通路的壁向内延伸的内部通路特征可用于使流过通路的冷却流体流成湍流，使得邻近通路壁的热边界层受破坏，且改善热传递效率。在模具中形成具有限定在其中的内部通路的至少一些已知的构件，其中陶瓷材料的芯在模具腔内在针对内部通路选择的位置处延伸。在熔化的金属合金被引入陶瓷芯周围的模具腔中且被冷却来形成构件之后，诸如通过化学浸出移除陶瓷芯，以形成内部通路。产生内部通路特征的一个已知途径是在模具中形成构件之前在陶瓷芯的表面上形成互补的特征。然而，至少一些已知的陶瓷芯是易碎的，从而导致在无破坏的情况下生产和处理起来难且昂贵的芯。具体而言，将互补表面特征加至芯上引入了应力集中，这增大了陶瓷芯开裂的风险。另一个途径是在构件形成于模具中之后添加内部通路特征，例如，通过使用电化学过程来定形通路壁。然而，至少一些此类成型后过程相对耗时且昂贵。此外，关于两种已知途径，可形成的内部通路特征的几何复杂性基本上是有限的。
技术实现思路
一方面，提供了一种形成构件的方法，该构件具有限定在其中的内部通路。该方法包括相对于模具定位带护套芯。带护套芯包括中空结构，该中空结构包括内部部分，该内部部分定形为限定内部通路的至少一个内部通路特征。带护套芯还包括内芯，该内芯设置在中空结构内，且由中空结构的内部部分互补地定形。该方法还包括将熔融状态下的构件材料引入模具的腔中来形成构件，使得内芯限定包括限定在其中的至少一个内部通路特征的内部通路。另一方面，提供了一种用于形成构件的模具组件，该构件具有限定在其中的内部通路。模具组件包括在其中限定模具腔的模具，和相对于模具定位的带护套芯。带护套芯包括中空结构，该中空部分包括内部部分，该内部部分定形为限定内部通路的至少一个内部通路特征。带护套芯还包括内芯，该内芯设置在中空结构内且由中空结构的内部部分互补地定形，使得内芯构造成当构件形成于模具中时限定内部通路和限定于其中的至少一个内部通路特征。技术方案1.一种形成具有限定在其中的内部通路的构件的方法，所述方法包括：相对于模具定位带护套芯，其中，所述带护套芯包括：中空结构，其包括内部部分，所述内部部分定形为限定所述内部通路的至少一个内部通路特征；和内芯，其设置在所述中空结构内，且由所述中空结构的内部部分互补地定形；和将熔融状态下的构件材料引入所述模具的腔中来形成所述构件，使得所述内芯限定包括限定在其中的所述至少一个内部通路特征的所述内部通路。技术方案2.根据技术方案1所述的方法，还包括，在将内芯材料设置在所述中空结构内之前，预成型所述中空结构的内部部分，使得所述内部部分定形为限定所述至少一个内部通路特征的选定形状。技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中，所述预成型所述中空结构的内部部分包括在多个部位处使所述中空结构缩口以限定多个凹痕，所述凹痕定形为当所述构件形成时限定所述至少一个内部通路特征。技术方案4.根据技术方案2所述的方法，其中，所述预成型所述中空结构的内部部分包括使用管压机。技术方案5.根据技术方案4所述的方法，其中，所述使用管压机还包括弯曲所述中空结构来匹配所述内部通路的预先选择的非线性形状。技术方案6.根据技术方案4所述的方法，其中，所述使用管压机还包括形成与所述内部通路的至少一部分的选定非圆形截面周界对应的所述中空结构的至少一部分的非圆形截面周界。技术方案7.根据技术方案2所述的方法，其中，所述预成型所述中空结构的内部部分包括使用添加制造过程形成所述中空结构。技术方案8.根据技术方案7所述的方法，其中，所述形成所述中空结构包括使用直接金属激光熔化(DMLM)过程、直接金属激光烧结(DMLS)过程、和选择性激光烧结(SLS)过程中的至少一者。技术方案9.根据技术方案1所述的方法，其中，所述定位所述带护套芯包括定位包括限定在所述中空结构上的多个凹痕的所述带护套芯，所述凹痕定形为将所述至少一个内部通路特征限定为多个凸脊。技术方案10.根据技术方案1所述的方法，其中，所述定位所述带护套芯包括定位包括限定在所述中空结构上的多个凹痕的所述带护套芯，所述凹痕定形为将所述至少一个内部通路特征限定为多个凹座。技术方案11.根据技术方案1所述的方法，其中，所述定位所述带护套芯包括定位包括所述中空结构的内部部分的所述带护套芯，所述内部部分定形为将所述至少一个内部通路特征限定为尖锐边缘凸肩、光滑边缘凸肩、和来复线凹槽中的至少一者。技术方案12.根据技术方案1所述的方法，其中，所述定位所述带护套芯包括定位包括所述中空结构的内部部分的所述带护套芯，所述内部部分定形为将所述至少一个内部通路特征限定为至少一个百叶窗形内部通路特征。技术方案13.根据技术方案12所述的方法，其中，所述定位所述带护套芯包括定位包括所述内部部分的所述带护套芯，所述内部部分限定多个倾斜地设置的卷折面，其中，各卷折面包括多个百叶窗。技术方案14.根据技术方案13所述的方法，其中，所述定位所述带护套芯包括定位包括所述内部部分的所述带护套芯，所述内部部分限定从所述百叶窗结构的多个峰中的一个延伸至多个谷中的一个的所述卷折面中的各个，所述峰和所述谷限定在所述中空结构的相对侧上，使得所述峰和所述谷中的各个位于所述中空结构的外壁附近。技术方案15.根据技术方案1所述的方法，其中，所述定位所述带护套芯包括定位包括所述中空结构的内部部分的所述带护套芯，所述内部部分定形为限定所述内芯的至少一个互补特征，其中，所述内芯的所述至少一个互补特征相对于熔融状态下的构件材料联接来定形所述至少一个内部通路特征。技术方案16.一种用于形成构件的模具组件，所述构件具有限定在其中的内部通路，所述模具组件包括：模具，其在其中限定模具腔；和带护套芯，其相对于所述模具定位，所述带护套芯包括：中空结构，其包括内部部分，所述内部部分定形为限定所述内部通路的至少一个内部通路特征；和内芯，其设置在所述中空结构内且由所述中空结构的所述内部部分互补地定形，使得所述内芯构造成当所述构件形成在所述模具中时限定所述内部通路和限定在其中的所述至少一个内部通路特征。技术方案17.根据技术方案16所述的模具组件，其中，所述中空结构包括多个凹痕。技术方案18.根据技术方案17所述的模具组件，其中，所述凹痕定形为将所述至少一个内部通路特征限定为多个凸脊。技术方案19.根据技术方案17所述的模具组件，其中，所述凹痕定形为将所述至少一个内部通路特征限定为多个凹座。技术方案20.根据技术方案16所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成具有限定在其中的内部通路的构件的方法，所述方法包括：相对于模具定位带护套芯，其中，所述带护套芯包括：中空结构，其包括内部部分，所述内部部分定形为限定所述内部通路的至少一个内部通路特征；和内芯，其设置在所述中空结构内，且由所述中空结构的内部部分互补地定形；和将熔融状态下的构件材料引入所述模具的腔中来形成所述构件，使得所述内芯限定包括限定在其中的所述至少一个内部通路特征的所述内部通路。

【技术特征摘要】
2015.12.17 US 14/9723901.一种形成具有限定在其中的内部通路的构件的方法，所述方法包括：相对于模具定位带护套芯，其中，所述带护套芯包括：中空结构，其包括内部部分，所述内部部分定形为限定所述内部通路的至少一个内部通路特征；和内芯，其设置在所述中空结构内，且由所述中空结构的内部部分互补地定形；和将熔融状态下的构件材料引入所述模具的腔中来形成所述构件，使得所述内芯限定包括限定在其中的所述至少一个内部通路特征的所述内部通路。2.根据权利要求1所述的方法，还包括，在将内芯材料设置在所述中空结构内之前，预成型所述中空结构的内部部分，使得所述内部部分定形为限定所述至少一个内部通路特征的选定形状。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预成型所述中空结构的内部部分包括在多个部位处使所述中空结构缩口以限定多个凹痕，所述凹痕定形为当所述构件形成时限定所述至少一个内部通路特征。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预成型所述中空结构的内部部分包...

【专利技术属性】
技术研发人员：TM莫里卡，SF鲁特科夫斯基，JL莫罗索，FT小维利特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US