[发明专利]用于使用套芯形成具有内部通路的构件的方法及组件

说明书

本发明涉及用于使用套芯形成具有内部通路的构件的方法及组件。具体而言，一种形成具有形成在其中的内部通路的构件的方法包括形成具有与内部通路的形状对应的形状的前体芯，以及围绕前体芯形成中空结构。该方法还包括从中空结构内除去前体芯，以及将内芯设置在中空结构内以形成套芯。该方法还包括将套芯关于模具定位，以及将熔化状态中的构件材料引入模具的腔中，使得熔化状态中的构件材料至少部分地从腔内的套芯的一部分吸收中空结构。此外，该方法包括冷却腔中的构件材料以形成构件。内芯限定构件内的内部通路。

技术领域

本公开内容的领域大体上涉及具有限定在其中的内部通路的构件，并且更具体地涉及使用套芯形成此构件。

背景技术

一些构件需要限定在其中的内部通路，例如，以便执行预期的功能。例如但不作为限制，一些构件(诸如燃气涡轮的热气路构件)受到高温。至少一些这样的构件具有限定在其中的内部通路以接收冷却流体流，使得构件能够更好经受高温。对于另一个示例，但不通过限制，一些构件在与另一个构件的对接处受到摩擦。至少一些这样的构件具有限定在其中的内部通路以接收润滑剂流而便于减小摩擦。

具有限定在其中的内部通路的至少一些已知的构件在模具中形成，其中陶瓷材料的芯在模腔内在针对内部通路选择的位置处延伸。在熔化的金属合金引入陶瓷芯周围的模腔中且冷却以形成构件之后，陶瓷芯除去(诸如通过化学浸出)以形成内部通路。然而，至少一些已知的陶瓷芯是易碎的，导致芯在无破坏的情况下生产和处理是困难且昂贵的。此外，用于形成这样的构件的一些模具由熔模铸造形成，且至少一些已知的陶瓷芯缺乏足够的强度来可靠地经受用来形成用于熔模铸造过程的模型的材料(诸如但不限于蜡)的注入。

备选地或另外地，具有限定在其中的内部通路的至少一些已知的构件首先形成为没有内部通路，且内部通路在后续过程中形成。例如，至少一些已知的内部通路通过将通路钻到构件中来形成，诸如但不限于，使用电化学钻孔过程。然而，至少一些这样的钻孔过程相对耗时且昂贵。此外，至少一些这样的钻孔过程不可产生某些构件设计所需的内部通路弯曲。

发明内容

一方面，提供了一种形成具有限定在其中的内部通路的构件的方法。该方法包括形成具有与内部通路的形状对应的形状的前体芯，以及围绕前体芯的外壁形成中空结构。该方法还包括从中空结构内除去前体芯，以及将内芯设置在中空结构内，使得中空结构和内芯形成套芯。该方法还包括将套芯关于模具定位，以及将熔化状态中的构件材料引入模具的腔中，使得熔化状态中的构件材料至少部分地从腔内的套芯的一部分吸收中空结构。此外，该方法包括冷却腔中的构件材料以形成构件。内芯限定构件内的内部通路。

技术方案1. 一种形成具有限定在其中的内部通路的构件的方法，所述方法包括：

形成具有与所述内部通路的形状对应的形状的前体芯；

围绕所述前体芯的外壁形成中空结构；

从所述中空结构内除去所述前体芯；

将内芯设置在所述中空结构内，使得所述中空结构和所述内芯形成套芯；

将所述套芯关于模具定位；

将熔化状态中的构件材料引入所述模具的腔中，使得所述熔化状态中的构件材料至少部分地从所述腔内的套芯的一部分吸收所述中空结构；以及

冷却所述腔中的构件材料以形成所述构件，其中所述内芯限定所述构件内的内部通路。

技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中，围绕所述前体芯的外壁形成所述中空结构包括通过所述前体芯的外壁互补地定形所述中空结构的内部。

技术方案3. 根据技术方案1所述的方法，其中，将所述内芯设置在所述中空结构内包括通过所述中空结构的内部互补地定形所述内芯，使得所述内芯具有与所述内部通路的形状对应的形状。