[发明专利]用于制造涡轮机叶片的芯

说明书

本发明涉及一种用于通过失蜡铸造来制造涡轮机叶片的芯(10)，该芯包括主元件(12)和至少一个第一次元件(14)，每个元件均包括功能部件和非功能部件。根据本发明，主元件(12)的非功能部件和所述至少一个第一次元件(14)的非功能部件被组装和成形，以便通过沿在叶片的基部和顶部之间延伸的纵向方向(L)的滑动并且通过围绕该纵向方向(L)旋转来相互配合。

技术领域

本发明涉及涡轮机叶片领域，更具体地涉及通过根据失蜡铸造技术将一熔融合金浇注到一模具中而获得的叶片。

背景技术

通常，失蜡铸造技术在于首先要创建待制造的部件的一由蜡或任何其他材料制成的的模型，这些材料可以在稍后阶段容易地被取消。该模型包括形成一陶瓷芯的内部部件，其表示人们想要看到的出现在叶片内部的腔。然后，通过进行所称的粉刷和干燥程序，将蜡模型浸渍在由陶瓷颗粒悬浮液组成的浆料中几次，以形成壳体模具。

然后将壳体模具脱蜡，这是将蜡或制造原始模型的材料从壳体中除去的程序。一旦蜡已被去除，就得到一陶瓷模具，其腔重现所有叶片的形状，其仍然包括陶瓷芯，所述陶瓷芯用于生成叶片的内腔。然后对模具进行高温热处理或“烧制”，这为其提供所需的机械性能。

然后壳体模具准备通过铸造来制造金属部件。在检查了壳体模具的内部和外部完整性之后，下面的步骤包括浇注一熔融金属，该熔融金属填充壳体模具的内壁和芯之间的间隙，然后固化它。在失蜡铸造领域，目前有几种固化技术，因此根据合金的性质以及由铸造产生的部件的预期性能而具有多种浇注技术。这可以是柱状结构(DS)的定向凝固、单晶的定向凝固(SX) 或等轴凝固(EX)。

在铸造该合金之后，使用减薄程序破碎该壳体。在另一步骤中，保留地被包括在所获得的叶片中的陶瓷芯被化学地去除。然后对获得的金属叶片使用精加工，以获得最终部件。

在申请人的专利申请FR2875425和FR2874186中提供了如何使用失蜡铸造技术生产涡轮叶片的例子。

为了形成叶片的蜡模型，使用其中放置芯的工具装备或蜡注塑模具，然后通过为此目的提供的一通道注入流体蜡。

对改进的发动机性能的探索其中意味着位于燃烧室下游的涡轮机叶片的更有效的冷却。为了满足这个要求，有必要在叶片内部形成更精细的内部腔，以循环该冷却流体。这些叶片的显著特点是它们具有几个金属壁，因此需要生产日益复杂的陶瓷芯。

由于要用它们的分隔壁和它们的布局来形成冷却腔的复杂性，因此该芯由多个组装和粘合的部件制成。基本芯通常在底部和顶部相互连接。目标的确是要控制浇铸时形成的墙壁和隔板的厚度。该组件必须使芯能够支撑其在蜡注入、脱蜡和铸造步骤期间所承受的应力。

因此，芯的各个部件必须相对于另一个以非常精确的方式放置在注蜡模具内部，必须保证模具各部件的相对位置得以保持。如现有技术中提出的，保持芯的各个部件在于实现这些芯部件或元件与陶瓷壳体之间的牢固连接。尽管理论上可以使用这种保持来保证各种芯元件的精确相对定位，但已经观察到，浇注熔融金属导致芯元件的显著热膨胀，这又导致一些这些元件由于组成芯的元件的相互的静态连接而变形，这有助于增加叶片的废料率。在严重的情况下，其中一个芯元件甚至可能会破裂，这显然会导致所获得的叶片的报废，但也会导致制造新的芯，这既昂贵又耗时。

发明内容

本发明更具体地旨在为上面公开的现有技术的问题提供简单、有效且成本有效的解决方案。

为此，其提出了一种用于通过失蜡铸造制造涡轮机叶片的芯，所述芯沿基部和头部之间的一纵向方向延伸，并且包括主元件和至少一个第一次元件，每个元件均包括功能部件和非功能部件，该主元件的非功能部件和该至少一个第一次元件的非功能部件被组装和成形，以便通过沿着纵向滑动并围绕该纵向旋转来相互配合。