用于制造能够输送液体的部件的注射成型方法技术

本发明专利技术涉及用于制造能够输送液体的部件的注射成型方法，具体而言，用于制造能够输送液体的部件的注射成型方法包括提供模型，将由型芯材料制成的至少一个型芯放入模型内，将部件材料在型芯附近注入模型中以生成生坯部件，加热生坯部件以烧除型芯并生成半成品部件，以及烧结半成品部件以生成能够输送液体的成品部件，其中，该成品部件是大约９５％至大约９９％致密的。

【技术实现步骤摘要】

此处所述实施例大体涉及制造能够输送液体的部件的方 法。更具体地说，此处所述实施例大体涉及能够输送喷气燃料的金属 注射成型部件。10
技术介绍
在诸如航空发动机的燃气涡轮发动机中，空气吸入发动机 前端，然后由轴装式压缩机压缩。随后将压缩空气输送至燃烧室，并 同时将燃料通过燃料分配系统从燃料供给源输送至燃烧室。更具体地 说，燃料在燃烧器的前端以高度雾化的喷雾从燃料喷嘴导入。压缩空15 气在燃料喷嘴附近流入并与燃^H昆合，以形成由燃烧器点火的燃料-空气混合物。点燃的燃料-空气混合物的温度可超过3500。F(1920。C)。 因此，燃料供给和分配系统充分地防漏是很重要的，因为燃料供给或 分配系统中的泄漏可能是灾难性的。现用的燃料喷嘴可利用宏观分层(macro-laminate)技术来制20 造，该技术大体包括利用一系列粘合连接(bonded joint)将多个材料层 成形并联接在一起。围绕宏观分层的可以是各种需要多个钎焊连接的 部件。主要由于以这种方式来构造燃料喷嘴所需要的钎焊连接数量， 采用宏观分层技术并不理想。更具体地说，采用4f焊连接会增加制造这类部件所需要的25 时间，并且还会因以下若干原因中的任意原因而使得制造工艺变得复 杂，这些原因包括需要足够的区域以供钎焊合金放置；需要将不想 要的钎焊合金流动降至最小；需要可接受的检查技术来检验钎焊质 量；以及必须具有可用的若干钎焊合金以便防止先前的钎焊连接再熔化。此外，众多的钎焊连接可导致若干钎焊脱开(braze runs),这会削 弱部件的母材。在相关方面，众多钎焊连接的存在会不期望地增加部 件的重量和制造成本。因此，依然需要用于制造燃料供给和分配系统的改进的工 5艺，其可以通过使用金属注射成型技术来提供形成一体的部件和致密 结构来降低燃料泄漏的风险。
技术实现思路
此处的实施例大体涉及用于制造能够输送液体的部件的方 10 法，其包括提供模型，将由型芯材料制成的至少一个型芯放入模型内， 将部件材料在型芯附近注入模型中以生成生坯部件(green component),力口热生坯部件以烧除型芯并生成半成品部件(grown component),以及烧结半成品部件以生成能够输送液体的成品部件， 其中，该成品部件是大约95%至大约99%致密的。 15 此处的实施例还大体涉及用于制造能够输送液体的部件的方法，其包括提供模型，将型芯材料所制成的至少一个型芯放入模型 内，将部件材料在型芯附近注入模型中以生成生坯部件，加热生坯部 件以烧除型芯并生成半成品部〗牛，烧结半成品部件以生成能够输送液 体的成品部件，以及热等静压成品部件以生成大约99%致密的密实部 20 件。此处的实施例还大体涉及用于制造能够输送液体的部件的 方法，其包括提供模型，将从包括立体光刻(SLA)型树脂、聚碳酸酯、 聚丙烯及其组合的组中选出的型芯材料所制成的多个非线性型芯放 入模型内，将从包括镍基合金、钴基合金及其组合的组中选出的部件 25 材料在型芯附近注入模型内以生成生坯部件，将生坯部件加热到大约 150。F(大约65。C)至大约500。F(大约260。C)的温度范围以烧除型芯并 生成半成品部件，以及在大约700。F(大约370。C)至大约2300。F(大约 1260。C)的温度范围内烧结半成品部件以生成能够输送喷气燃料的成品部件，其中，该成品部件为包括燃料管道和燃料分配器环的燃料喷嘴，且其中该成品部件是大约95%至大约99%致密的。这些及其它特征、方面和优点，对于本领域技术人员而言 根据以下公开内容将会变得明显。附图说明尽管说明书通过权利要求书做出结论，具体地指明并明确 地要求保护本专利技术，但据信此处所述实施例根据以下描述并结合附图 将更易于理解，附图中相同标号表示相同元件。图1为根据此处描述的燃料喷嘴的一个实施例的略图2为根据此处描述的燃料喷嘴的一个实施例的略图，其中， 该燃料喷嘴具有分支的主腔和多个注射柱；图3为根据此处描述的燃料喷嘴的一个实施例的截面简图，其 中，该燃料喷嘴由隔热罩封闭并具有绝热间隙；图4为根据此处描述的燃料喷嘴的一个实施例的略图，其中，该燃料喷嘴具有引导喷射器；图5为根据此处描述的燃气涡轮发动机的一个实施例的局部剖 视简图，其中，该燃气涡轮发动机具有轴向定向的燃料喷嘴；和图6为根据此处描述的燃气涡轮发动机的一个实施例的局部剖 视简图，其中，该燃气涡轮发动机具有周向定向的燃料喷嘴。部件清单10燃料喷嘴 12燃料供给管道25 13 分配器环入口14分配器环 16引导腔18 主腔20 主腔右侧22 主腔左侧24 注射柱26前隔热罩28后隔热罩30 绝热间隙32引导喷射器34 燃气涡轮发动才几D 至少0.02厘米的距离10具体实施例方式此处所述实施例大体涉及用于制造能够输送液体的部件的 金属注射成型方法。尽管此处的实施例或许大体上集中在用于制作部 件的方法，这些部件用在经由燃气涡轮发动机的燃料系统的喷气燃料15 输送中，但本领域:技术人员应理解的是本说明不应局限于此。实际上， 如以下说明所解释，此处所述方法可用于生产能够用来输送液体的任 何部件。通常，此处所述的实施例涉及提供一种模型，将部件材料注入模型内以生成生坯部件，力口热生坯部件以生成半成品部件，以及20 烧结半成品部件以生成能够输送液体的成品部件。最初，可提供具有所需成品部件形状的模型。该模型可以 是任何适于与金属注射成型工艺一起使用的模型，如此处以下更为详 细的描述。通常，模型可由钢或其它相当的材料制成。如金属注射成 型典型的情况，该模型可具有对应于所制造部件外形的内部空间。25在模型内可以放入至少一个型芯，以在成品部件内形成空腔。如此处所用，用语"型芯"意指至少一个型芯。将理解的是，此处 所述实施例可包括一个以上的型芯。型芯可由具有比以下此处所述部 件材料的熔点更低的熔点的任何一种型芯材料制成，以便于除去型芯。在一个实施例中，型芯可从包括SLA型树脂，聚碳酸酯，聚丙烯 及其组合的组中选出的型芯材料制成。型芯可以是线性的或者是非线 性的。根据所制造部件的类型，可期望采用本领域的公知技术将型芯 悬置于模型中。悬置型芯可帮助保证型芯完全地由部件材料所围绕。5 这还能降^f氐成品部件中的泄漏可能性。随后可利用常规的注射成型惯例将部件材料注入模型内的 型芯周围，其中，常规的注射成型惯例可典型地包括以大约200磅/ 平方英寸至大约400磅/平方英寸的压力将部件材料注入模型内。如果 需要，可将其内注入部件材料的模型加热至大约9CTC(大约200°F)，以便于部件材料在模型中的注入和扩散。尽管部件材料可包括任何能 够被注射成型的材料，但在一个实施例中，部件材料可从包括镍基合 金、钴基合金及其组合的组中选择。更具体地说，部件材料可包括按 重量计算混合有大约3%至大约20%粘合材料的金属粉末。例如，部 件材料可包括与按重量计算与大约7%的粘合材料相结合的按重量计算大约93%的铬镍铁合金。对本领域技术人员已知的任何普通的粘合 材料都容许在此使用。部件材料可具有能够在压力下注入模型而不会 漏出该模型的浓度。—旦注入，便可允许部件材料在模型内固结(firmup)以生成 生坯部件。出现这种凝固(set up)所需的时间将根据所选的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造能够输送液体的部件的方法，包括：　提供模型；　将由型芯材料制成的至少一个型芯放入所述模型中；　将部件材料在所述型芯附近注入所述模型中，以生成生坯部件；　加热所述生坯部件，以烧除所述型芯并生成在其中具有至少一个空腔的半成品部件；　烧结所述半成品部件，以生成能够经过所述至少一个空腔来输送液体的成品部件；和　热等静压所述成品部件，以生成９９．９％致密的增密部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA麦克马斯特斯，DE布丁格尔，DL杜尔斯托克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]