[发明专利]用于利用夹套芯部形成部件的方法和组件

说明书

本发明涉及一种用于利用夹套芯部形成部件的方法和组件，所述组件用于形成具有预定厚度的外壁的部件，其包括模型和夹套芯部。夹套芯部包括夹套，夹套包括靠着模型的内壁联接的第一夹套外壁、定位在第一夹套外壁的内部的第二夹套外壁以及限定在第一夹套外壁与第二夹套外壁之间的至少一个夹套空腔。至少一个夹套空腔构造成在其中容纳熔融部件材料。夹套芯部还包括定位在第二夹套外壁的内部的芯部。芯部包括靠着第二夹套外壁联接的周边。夹套使周边与内壁分离预定厚度，以便能够在周边与内壁之间形成外壁。

技术领域

本发明的领域大致涉及具有预定厚度的外壁的部件，并且更具体地涉及利用夹套芯部（jacketed core）形成这些部件。

背景技术

一些部件需要外壁以预定厚度形成，例如为了执行预定功能。例如，但非限制地，比如为燃气轮机的热气路径部件的一些部件承受高温。至少一些这种部件具有限定在其中的内部空隙，比如但不限于网状的气室和通道，以便容纳与外壁相邻的冷却流体流，所提供的冷却效能与外壁的厚度有关。

具有预定外壁厚度的至少一些已知部件形成在模型中，陶瓷材料的芯部定位在模腔内。熔融金属合金被引入陶瓷芯周围并被冷却以形成部件，部件的外壁限定在陶瓷芯与模腔的内壁之间。然而，生产一致的预定外壁厚度的铸型部件的能力取决于相对于模型准确定位芯部以限定芯部与模型之间的空腔空间的能力。例如，芯部通过多个铂定位销相对于模腔定位。例如利用多个销的这种精确和一致的定位在至少一些情况下是复杂和劳动密集型的，并且对于成功地铸型的部件引起降低的收益率，特别是对于而不限于预定外壁厚度的部件相对较薄的情况。另外，在至少一些情况下，在铸造浇注之前在最终烧成期间芯部和模型相对于彼此移动、收缩和/或扭转，由此改变芯部与模型之间的初始空腔空间尺寸，并且因此改变铸型部件的外壁的厚度。此外，至少一些已知陶瓷芯是易碎的，导致在复杂和劳动力密集型处理期间在没有破坏的情况下生产和处理芯部是困难和昂贵的。

可替代地或另外地，具有预定外壁厚度的至少一些已知部件通过钻削和/或加工部件而形成，以获得外壁厚度，比如但不限于利用电化学加工处理。然而，至少一些加工处理是相对耗时和昂贵的。此外，至少一些这种加工处理不能生产具有预定厚度、形状和/或某些部件设计所需的曲率的外壁。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种用于由部件材料形成部件的模型组件。部件具有预定厚度的外壁。模型组件包括模型，模型包括在模型内限定模腔的内壁。模型组件还包括相对于模型定位的夹套芯部。夹套芯部包括夹套。夹套包括靠着（against）内壁联接的第一夹套外壁、定位在第一夹套外壁的内部的第二夹套外壁以及限定在其之间的至少一个夹套空腔。至少一个夹套空腔构造成在其中容纳熔融状态（molten state）的部件材料。夹套芯部还包括定位在第二夹套外壁的内部的芯部。芯部包括靠着第二夹套外壁联接的周边（perimeter）。夹套使周边与内壁分离预定厚度，以便能够在周边与内壁之间形成外壁。

进一步地，所述第一夹套外壁局部地联接至所述第二夹套外壁，以限定使所述周边与所述内壁分离预定厚度的至少一个凸点结构。

进一步地，所述夹套还包括嵌入所述至少一个凸点结构中的每一个内的填充材料，使得所述第一夹套外壁的形状对应于邻近所述至少一个凸点结构的部件的外部形状。

进一步地，所述第一夹套外壁、所述第二夹套外壁和所述至少一个夹套空腔的组合厚度对应于所述预定厚度。

进一步地，所述夹套还包括定位在所述第二夹套外壁的内部的相对的夹套内壁，所述相对的夹套内壁在其之间限定至少一个内壁夹套空腔，所述至少一个内壁夹套空腔构造成容纳熔融状态的部件材料并且在其中形成部件的内壁。

进一步地，所述芯部包括定位在所述第一夹套内壁与所述第二夹套外壁之间的至少一个腔室芯部部分。

进一步地，所述芯部包括定位在所述第二夹套内壁的内部的至少一个气室芯部部分。