[发明专利]获得独立处理成形部件的附件的群集模型和壳体及相关方法

说明书

本发明主要涉及群集模型和用于通过失蜡铸造法生产多个涡轮机元件的壳体(1)，该壳体(1)包括流体地连接到铸造杯(2)以接收熔融金属的中心浇口(3)以及多个壳体元件(4)。壳体(1)的特征在于，该壳体进一步包括用于壳体元件(4)的多个底部进料管道(5)以及处理附件壳体(6)，该处理附件壳体独立于多个壳体元件(4)和多个壳体元件的金属供应回路，使得不存在到壳体元件(4)的流体连接，处理附件壳体(6)流体地连接到中心浇口(3)以允许对处理附件壳体(6)进行顶部浇注铸造。

技术领域

本发明涉及通过失蜡铸造技术以群集的方式生产元件、特别是涡轮机叶片元件的领域。每个元件优选地为单独叶片，诸如涡轮或压缩机的可动叶轮叶片。

本发明涉及任何类型的陆地或航空涡轮机，特别涉及飞行器涡轮机，诸如涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。

更具体地，本发明涉及群集模型的设计和壳体的设计，该壳体旨在围绕部分由蜡制成的所述模型形成，在壳体中，金属旨在被铸造以获得涡轮机元件。

因此，本发明提出了一种群集模型和壳体，以用于获得群集的至少一个处理附件，该处理附件独立于所形成的涡轮机元件的至少一个，本发明还提出了一种通过失蜡铸造法生产多个涡轮机元件的相关方法。

背景技术

用于同时生产多个飞行器涡轮机叶片元件(例如可动叶片)的失蜡铸造技术在现有技术中是众所周知的。这种技术例如在法国专利申请FR 2 985 924 A1中被描述。

作为提示，失蜡精密铸造包括通过将蜡注入工具来生产所需的每个叶片元件的模型。所述模型在蜡分配器上的组装使得可以创建群集模型，该群集模型随后浸入各种物质中，以便围绕该群集模型形成厚度基本均匀的陶瓷壳体。群集模型通常也被称为“复制品”、“群集组件”或甚至为“蜡树”，尽管群集模型的部件不一定都由蜡或其他牺牲材料制成。

通过将蜡熔化来继续进行该方法，然后通过被组装在金属分配器上的铸造杯将蜡的精确模具留在陶瓷壳体中，熔融金属被浇注在陶瓷壳体中。在将金属冷却之后，壳体被破坏并且金属部件被分离并完成。

所述技术提供尺寸精度的优点，使得可以减少甚至取消一些机加工操作。此外，该技术还提供非常好的表面光洁度。

在失蜡铸造领域中，熔融金属的顶部浇注铸造原理或重力原理是已知的，该顶部浇注铸造原理或重力原理包括在壳体的模具中从顶部生产金属铸件以形成涡轮机部件。根据所述原理，熔融金属被浇注到杯中，然后通常到达用于为多个模具供料的环形系统以形成涡轮机部件，例如如法国专利申请FR 2 985 924 A1所述。

有利地，这种进料系统也可用作一种环，该环用于在抖出期间，也就是说在壳体的破坏期间，或甚至在切割期间，在生产方法的各个步骤中，特别是在炉退出之后，对群集进行处理，以获得金属涡轮机部件。

此外，在失蜡铸造领域中，熔融金属的底部浇注铸造原理也是已知的，该底部浇注铸造原理相反地在壳体的模具中从底部生产金属铸件以形成涡轮机部件。更常见的是，将熔融金属浇注到杯中，然后将特定管道连接到杯上，从而使得可以从模具的底部部分注入金属。

在底部浇注铸造的情况下，在进入模具之前所存储的动能较大，因此速度较高。因此，金属进料装置促进压头损失，并且具有例如用于降低速度的弯头。

另外，作为一般规则，应用底部浇注铸造原理的群集设置有进料系统，该进料系统形成用于处理群集的环，例如先前关于顶部浇注铸造原理描述的环。

所述处理环通常直接连接到待形成的部件。因此，如果环的质量等于部件的质量，则在凝固期间和/或冷却期间，存在环与部件机械地相互作用的很大风险，当力足够大时，这可能导致部件上的芯部偏移或裂缝型缺陷，也可以在单晶凝固的情况下，由于部件中产生的内应力而产生再结晶晶粒。