[發明專利]用于使用套芯形成具有內部通路的構件的方法及組件

有效

• 申請號: 201611166908.5
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN107042289B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: S.F.辛普森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B22C9/24
• 分類號: B22C9/24;B22C3/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 嚴志軍;李強

本發明涉及用于使用套芯形成具有內部通路的構件的方法及組件。具體而言，一種形成具有形成在其中的內部通路的構件的方法包括形成具有與內部通路的形狀對應的形狀的前體芯，以及圍繞前體芯形成中空結構。該方法還包括從中空結構內除去前體芯，以及將內芯設置在中空結構內以形成套芯。該方法還包括將套芯關于模具定位，以及將熔化狀態中的構件材料引入模具的腔中，使得熔化狀態中的構件材料至少部分地從腔內的套芯的一部分吸收中空結構。此外，該方法包括冷卻腔中的構件材料以形成構件。內芯限定構件內的內部通路。

技術領域

本公開內容的領域大體上涉及具有限定在其中的內部通路的構件，并且更具體地涉及使用套芯形成此構件。

背景技術

一些構件需要限定在其中的內部通路，例如，以便執行預期的功能。例如但不作為限制，一些構件(諸如燃氣渦輪的熱氣路構件)受到高溫。至少一些這樣的構件具有限定在其中的內部通路以接收冷卻流體流，使得構件能夠更好經受高溫。對于另一個示例，但不通過限制，一些構件在與另一個構件的對接處受到摩擦。至少一些這樣的構件具有限定在其中的內部通路以接收潤滑劑流而便于減小摩擦。

具有限定在其中的內部通路的至少一些已知的構件在模具中形成，其中陶瓷材料的芯在模腔內在針對內部通路選擇的位置處延伸。在熔化的金屬合金引入陶瓷芯周圍的模腔中且冷卻以形成構件之后，陶瓷芯除去(諸如通過化學浸出)以形成內部通路。然而，至少一些已知的陶瓷芯是易碎的，導致芯在無破壞的情況下生產和處理是困難且昂貴的。此外，用于形成這樣的構件的一些模具由熔模鑄造形成，且至少一些已知的陶瓷芯缺乏足夠的強度來可靠地經受用來形成用于熔模鑄造過程的模型的材料(諸如但不限于蠟)的注入。

備選地或另外地，具有限定在其中的內部通路的至少一些已知的構件首先形成為沒有內部通路，且內部通路在后續過程中形成。例如，至少一些已知的內部通路通過將通路鉆到構件中來形成，諸如但不限于，使用電化學鉆孔過程。然而，至少一些這樣的鉆孔過程相對耗時且昂貴。此外，至少一些這樣的鉆孔過程不可產生某些構件設計所需的內部通路彎曲。

發明內容

一方面，提供了一種形成具有限定在其中的內部通路的構件的方法。該方法包括形成具有與內部通路的形狀對應的形狀的前體芯，以及圍繞前體芯的外壁形成中空結構。該方法還包括從中空結構內除去前體芯，以及將內芯設置在中空結構內，使得中空結構和內芯形成套芯。該方法還包括將套芯關于模具定位，以及將熔化狀態中的構件材料引入模具的腔中，使得熔化狀態中的構件材料至少部分地從腔內的套芯的一部分吸收中空結構。此外，該方法包括冷卻腔中的構件材料以形成構件。內芯限定構件內的內部通路。

技術方案1. 一種形成具有限定在其中的內部通路的構件的方法，所述方法包括：

形成具有與所述內部通路的形狀對應的形狀的前體芯；

圍繞所述前體芯的外壁形成中空結構；

從所述中空結構內除去所述前體芯；

將內芯設置在所述中空結構內，使得所述中空結構和所述內芯形成套芯；

將所述套芯關于模具定位；

將熔化狀態中的構件材料引入所述模具的腔中，使得所述熔化狀態中的構件材料至少部分地從所述腔內的套芯的一部分吸收所述中空結構；以及

冷卻所述腔中的構件材料以形成所述構件，其中所述內芯限定所述構件內的內部通路。

技術方案2. 根據技術方案1所述的方法，其中，圍繞所述前體芯的外壁形成所述中空結構包括通過所述前體芯的外壁互補地定形所述中空結構的內部。

技術方案3. 根據技術方案1所述的方法，其中，將所述內芯設置在所述中空結構內包括通過所述中空結構的內部互補地定形所述內芯，使得所述內芯具有與所述內部通路的形狀對應的形狀。