[发明专利]飞行器涡轮机叶片及使用失蜡铸造制造该叶片的方法

说明书

飞行器涡轮机叶片(102)，所述叶片包括至少一个用于使通风气流循环的内腔(100)，所述腔包括壁(104)，壁包括沿着第一方向定向并形成气流阻断器的第一突出元件(106)，所述壁进一步包括沿着不同于第一方向的第二方向定向的至少一个第二突出元件(108)，所述第二元件和至少一个第一元件在一个区域中彼此重叠，叶片的特征在于，在该区域中，与第二元件重叠的第一元件或每个第一元件的高度(H2，H4’)大于第二元件的高度(H1)，并大于壁的其他第一元件的高度(H3)，以沿着第一元件或每个第一元件的整个长度保持其阻断功能。

技术领域

本发明尤其涉及一种飞行器涡轮发动机叶片及通过失蜡铸造制造该叶片的方法。

背景技术

现有技术尤其包括申请人的文献FR-A1-2874186和文献EP-A1-3450683、US-A1-2016/208620、EP-A2-0945595、CN-B-104493081和US-A1-2011/016717。

涡轮发动机叶片特别是涡轮叶片，承受高的热应力，并包括内腔以用于使通风流体循环，在燃气涡轮发动机的情况下通常是使空气循环。

这些叶片现在通常通过失蜡铸造来制造。这种技术包括制作寻求铸造的部件的模型，该模型由蜡或其他等效的临时材料制成。模型包裹在陶瓷外壳铸件中。陶瓷外壳铸件通过将模型连续浸入含有陶瓷材料的水泥浆中并填充在每次浸渍之间形成的层来制造。使铸件干燥，通过在合适的温度下第一次烹烧来去除铸件所包含的蜡，然后，铸件在高温下烹烧，以给铸件提供模制所需的阻力。因此，外形中空的模型保留，其中，熔融金属被模制在模型中。在冷却之后，铸件破裂，以释放部件。然后对部件进行简单的精加工处理。

当叶片包括用于使冷却气流循环的空腔时，模型中必须包含一个或多个芯。方法的这一阶段首先包括通过铸造由粘结剂联合的陶瓷材料来单独制造芯，如果需要的话，组装芯，并在蜡铸件中实现芯。因此，通过在蜡铸件中注入蜡来铸造模型。模型形成要获得的部件的复制品。

在图1中，在垂直于部件轴线的横截面中，表示蜡铸件10，其内壁是要获得的部件的外形。这里，该铸件分成两部分10A和10B。芯12设置在该铸件中。这里，芯12由彼此平行并连接到公共根的多个分支12A和12G组成。分支一起限定空间，这些空间在金属模制之后将形成间隔件。为了确保芯12楔入铸件内部，提供例如由铂制成的间隔件14。这些间隔件的功能是保持芯12的壁和铸件的内壁16之间的空间，甚至可能保持芯的分支12A-12G之间的空间。因此当注入蜡时，避免由于芯的不适当位移，导致所形成的层和间隔件不规则。

如图2所示，上述间隔件14容纳在芯12的壁的中空单元中。可以在形成芯时获得这些单元，或者可对这些单元进行加工。间隔件14通常具有细长形状，类似于杆或针，且通过沿着其长度方向层叠而放置在芯上(芯沿着叶片的纵向轴线延伸，该纵向轴线是相对于涡轮发动机的纵向轴线基本上径向的轴线，其中，叶片安装在涡轮发动机中)。因此，这些中空单元沿着特定方向延伸。

芯12在其壁上进一步包括沿着另一方向延伸的其它中空单元18，以在叶片的空腔中限定流体流动阻断器。如可在图2中看到的，旨在限定阻断器的中空单元18和间隔件14的壳体组合或者至少彼此重叠。

接下来的步骤包括在取出铸件10之后获得的模型周围形成陶瓷铸件。然后从铸件中去除蜡，然后熔融金属被模制在铸件中，并填充铸件的壁和芯的壁之间的空间。在适当的处理之后，去除构成芯的元件，以获得空腔。获得图3所示的部件，特别是叶片20。

熔融金属旨在占据分支12A-12G之间的空间以及芯和铸件之间的空间，以形成空腔22的间隔件和壁，且还占据芯的中空单元的凹槽，以在空腔的这些壁上形成突出元件24(见图3)。如上所述，由于芯的某些中空单元的重叠，导致某些突出元件在叶片的空腔中彼此重叠。

然而，在这些重叠区域中，阻断器失去其功能，并不会在通风气流中引起湍流，这通过显著降低叶片和该气流之间的热交换系数而对叶片的冷却效果产生显著影响。