使用增材制造技术制作至少一个飞行器涡轮机叶片的方法，该方法包括：使用选择性激光熔化技术对粉末床进行所述叶片的增材制造的步骤，该制造在支撑板(180)上执行，使得首先直接在所述支撑板上制造第一周向边缘或第二周向边缘，至少一个临时支撑构件(26)在所述叶片或每个叶片的水平处与所述第一边缘或所述第二边缘同时生产，并且在叶片的前缘或后缘与支撑板之间延伸；以及通过切断所述支撑构件与相关前缘或后缘的连接来移除所述支撑构件的步骤，其特征在于，该移除是通过工具(30)来执行的，该工具的至少一个端部接合在所述支撑构件的至少一个凹部(28)中，并且该工具以在基本上垂直于相关前缘或后缘的平面中枢转的方式而移动。
The method of manufacturing aircraft turbine blade with additive manufacturing technology
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用增材制造技术制作飞行器涡轮机叶片的方法
本专利技术涉及用于通过增材制造技术制作飞行器涡轮机叶片的方法，该飞行器涡轮机叶片可以是飞行器涡轮机分配器或整流器扇形部的一部分。
技术介绍
现有技术包括文献FR-A1-2991613、FR-A1-3030323、WO-A1-2012/001324、US-A1-2004/031780以及FR-A1-3002167。涡轮机分配器扇形部包括分别为上壁和下壁的两个周向壁，叶片在这两个周向壁之间延伸，每个叶片包括在壁之间延伸的前缘和后缘。叶片的前缘位于壁的第一周向边缘的一侧，并且可相对于这些周向边缘至少部分地缩回。类似地，叶片的后缘位于壁的第二周向边缘的一侧上，并且可相对于这些周向边缘至少部分地缩回。如果这种分配器扇形部是通过增材制造技术、通过粉末床的激光熔合来生产的，则该分配器将在支撑板上被生产，使得首先直接在支撑板上生产第一周向边缘或第二周向边缘。在这种情况下，由于上述缩回，在每个叶片的前缘或后缘的全部或部分与支撑板之间将存在间隙。为了避免这种间隙(该间隙可能导致材料在制造期间下沉)，可以使用临时叶片支撑构件。这些构件将在叶片的水平处与第一边缘或第二边缘同时生产，并且将在叶片的前缘或后缘与支撑板之间延伸。然而，这些支撑构件应当在制造后被去除。这就提出了用最简单的可能的技术去除这些支撑构件而没有损坏叶片和分配器扇形部的任何风险的问题。可存在如下解决方案：使用夹持器来抓紧每个支撑构件，通过来回移动使每个支撑构件与相应的叶片分离，然后用夹持器将每个支撑构件移除。然而，操作者的手动作并不精确，并且由于构件的几何形状和构件的低刚度，因此构件可能在夹持器施加的力的作用下变形，从而使构件更加难以移除。本专利技术针对这些问题中的至少一些问题提供了一种简单、有效和经济的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提出利用增材制造技术来制作飞行器涡轮机的至少一个叶片(即，任何空气动力学轮廓元件)的方法，该叶片包括分别为上壁和下壁的两个周向壁，至少一个叶片在这两个周向壁之间延伸，每个叶片包括前缘和后缘，该前缘和后缘在所述壁之间延伸并且分别相对于所述壁的第一周向边缘和第二周向边缘至少部分地缩回，该方法包括：-通过对所述叶片的粉末床进行激光熔合实现的增材制造步骤，该制造在支撑板上进行，使得首先直接在所述支撑板上制造所述第一周向边缘或所述第二周向边缘，至少一个临时支撑构件在所述叶片或每个叶片的水平处与所述第一边缘或所述第二边缘同时生产，并且在叶片的所述前缘或所述后缘与所述支撑板之间延伸，和-通过断开所述支撑构件或每个支撑构件与相关前缘或后缘的连接来移除所述支撑构件或每个支撑构件的步骤，其特征在于，该移除是通过工具来进行的，该工具的至少一个端部接合在所述支撑构件或每个支撑构件的至少一个凹部中，并且该工具通过在基本上垂直于相关前缘或后缘的平面中枢转而移动。本专利技术可适用于单个叶片(即单独的叶片)或适用于形成被称为扇形部的整体式组件的一系列叶片。该扇形部可以是整流器扇形部(用于压缩机)或分配器扇形部(用于涡轮)。本专利技术使得能够解决上述问题。本专利技术既允许使支撑构件变硬，又允许使支撑构件的移除操作变得更容易、更快并且对操作者的约束也更少。其中一个问题是缺乏刚性，因为在夹持器的作用下构件的壁可能会支撑不住。凹部的存在和构型允许简化构件的形状，从而使构件变硬。根据本专利技术的过程可包括以下特征或步骤中的一个或多个，这些特征或步骤彼此独立或组合地使用：-所述工具是螺丝刀，优选地是具有平坦端部或平坦头部的螺丝刀，-每个构件包括一至三个凹部或更多的凹部。凹部的数量例如取决于支撑构件与叶片之间的接触表面，-每个构件可包括一主凹部和被布置在该主凹部的两个相对侧上的两个次级凹部，-所述主凹部由比界定次级凹部的壁更厚的壁界定；这使得在施加移除力时，该构件具有足够的强度，-该方法适用于属于同一分配器扇形部或整流器扇形部的一系列叶片。本专利技术还涉及通过上述方法生产的飞行器涡轮机叶片，所述叶片包括分别为上壁和下壁的两个周向壁，至少一个叶片在这两个周向壁之间延伸，每个叶片包括前缘和后缘，前缘和后缘在所述壁之间延伸并且分别相对于所述壁的第一周向边缘和第二周向边缘至少部分地缩回，至少一个临时支撑构件位于所述叶片或每个叶片的前缘或后缘的水平处，并且在穿过所述第一边缘或所述第二边缘的平面与所述叶片或每个叶片的所述前缘或所述后缘之间延伸，其特征在于，所述支撑构件或每个支撑构件包括至少一个凹部，该至少一个凹部被构造成接纳工具的至少一个端部，以枢转地移除所述构件。根据本专利技术的叶片可包括彼此独立采用或彼此组合采用的以下特征或步骤中的一个或多个：-每个构件包括一至三个凹部或更多的凹部，-该凹部或每个凹部由横向加强壁界定，-每个构件的厚度在位于下壁一侧的一个端部与位于上壁一侧的相对端部之间变化，-每个构件包括至少一个减重腔；这种类型的腔还可以减少增材制造期间的熔化时间和粉末消耗，-每个减重腔由构件的包括减重凹口的侧壁界定，-所述减重凹口各自具有大致V形的形状；这种构型可允许在增材制造操作结束时的去粉末操作期间便于从腔中移除粉末；这种构型还可允许减少熔化时间和粉末消耗。附图说明当阅读以下通过非限制性示例并参考附图进行的描述时，将更好地理解本专利技术，并且本专利技术的其他细节、特征和优点将更加清楚地显现，在附图中：-图1是用于压缩机整流器扇形部的增材制造的设备的非常示意性视图，-图2是通过增材制造生产的整流器扇形部的示意性透视图，该整流器适于本专利技术，-图3是图2的整流器扇形部的一部分的放大图，-图4a至图4d是整流器扇形部的透视示意图，并且示出了移除整流器支撑构件的手动步骤，以及-图5是对应于图3并表示本专利技术实施例的变型的视图。具体实施方式图1示出了用于通过增材制造、特别是通过利用诸如激光束的高能束对粉末床进行选择性熔合来制作整流器扇形部的装置。该机器包括：供料盘170，该供料盘包含材料(诸如金属合金)的粉末；滚筒130，以将该粉末从该盘170转移并将该粉末的第一层110铺展在结构支撑盘180上。该机器还包括回收盘140，以在将粉末层铺展在支撑板180上之后回收所使用的粉末(尤其是未熔化或未烧结的粉末)和多余的粉末(主要地)。因此，回收盘中的大部分粉末是新粉末。此外，该回收盘140通常被专业人员称为溢流盘或灰盘。该机器还包括能量束195(例如激光)的发生器190和控制系统150，该控制系统能够将该束195定向在支撑板180的任何区域上，以扫描粉末层的任何区域。能量束(激光)的成形和能量束在焦平面上的直径的变化分别通过束扩张器152和聚焦系统154来完成，整体构成光学系统。将类似于直接金属沉积(DirectMetalDeposition，DMD)方法的方法应用于粉末的该机器可以使用任何高能束来代替激光束195本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.使用增材制造技术制作至少一个飞行器涡轮机叶片的方法，该叶片包括分别为上壁(12)和下壁(14)的两个周向壁，至少一个叶片(16)在所述两个周向壁之间延伸，每个叶片包括前缘(18)和后缘(20)，所述前缘和所述后缘在所述壁之间延伸并且分别相对于所述壁的第一周向边缘和第二周向边缘至少部分地缩回，所述方法包括：/n-通过对所述叶片的粉末床进行激光熔合实现的增材制造步骤，制造在支撑板(180)上进行，使得首先直接在所述支撑板上制造所述第一周向边缘或所述第二周向边缘，至少一个临时支撑构件(26)在所述叶片或每个叶片的水平处与所述第一边缘或所述第二边缘同时生产，并且在所述叶片的所述前缘或所述后缘与所述支撑板之间延伸，以及/n-通过断开所述支撑构件或每个支撑构件与相关前缘或后缘的连接来移除所述支撑构件或每个支撑构件的步骤，/n其特征在于，所述移除是通过工具(30)来进行的，所述工具的至少一个端部接合在所述支撑构件或每个支撑构件的至少一个凹部(28)中，并且所述工具通过在基本上垂直于相关前缘或后缘的平面中枢转而移动。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170519 FR 17544461.使用增材制造技术制作至少一个飞行器涡轮机叶片的方法，该叶片包括分别为上壁(12)和下壁(14)的两个周向壁，至少一个叶片(16)在所述两个周向壁之间延伸，每个叶片包括前缘(18)和后缘(20)，所述前缘和所述后缘在所述壁之间延伸并且分别相对于所述壁的第一周向边缘和第二周向边缘至少部分地缩回，所述方法包括：
-通过对所述叶片的粉末床进行激光熔合实现的增材制造步骤，制造在支撑板(180)上进行，使得首先直接在所述支撑板上制造所述第一周向边缘或所述第二周向边缘，至少一个临时支撑构件(26)在所述叶片或每个叶片的水平处与所述第一边缘或所述第二边缘同时生产，并且在所述叶片的所述前缘或所述后缘与所述支撑板之间延伸，以及
-通过断开所述支撑构件或每个支撑构件与相关前缘或后缘的连接来移除所述支撑构件或每个支撑构件的步骤，
其特征在于，所述移除是通过工具(30)来进行的，所述工具的至少一个端部接合在所述支撑构件或每个支撑构件的至少一个凹部(28)中，并且所述工具通过在基本上垂直于相关前缘或后缘的平面中枢转而移动。
2.根据前一项权利要求所述的方法，其中，所述方法适用于属于同一分配器扇形部或整流器扇形部(10)的一系列叶片。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述工具(30)是螺丝刀，优选地是具有平坦端部或平坦头部的螺丝刀。
4.通过根据前述权利要求中任一项所述的方法生产的飞行器涡轮机叶片，...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·瓦龙，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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