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(jacketedcore)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收益率降低,特别是对于而不限于部件的预定外壁厚度相对较薄的情况。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。
技术实现要素:
在一个方面中,本发明提供一种模型组件,用于由部件材料形成部件,所述部件具有预定厚度的外壁,所述模型组件包括:模型,所述模型包括在所述模型内限定模腔的内壁;以及夹套芯部,所述夹套芯部相对于所述模型定位,所述夹套芯部包括:夹套,所述夹套包括外壁;和芯部,所述芯部定位在所述夹套外壁的内部,其中,所述夹套使所述芯部的周向与所述模型内壁分离预定厚度,使得所述外壁能够形成在所述周向与所述内壁之间。
进一步地,所述夹套外壁包括从第一端部延伸至第二端部的至少一个凸点结构,其中,所述第一端部和第二端部之一靠着所述芯部周向联接,所述第一端部和第二端部中的另一个靠着所述模型内壁联接。
进一步地,所述至少一个凸点结构的厚度对应于所述预定厚度。
进一步地,还包括与所述夹套外壁相邻的间隔件材料层,所述层成形为对应于所述部件外壁的形状。
进一步地,所述部件材料是合金,并且所述间隔件材料包括所述合金的至少一个组分材料。
进一步地,所述层由联接至所述夹套芯部的多个分离的区段形成。
进一步地,所述夹套芯部还包括定位在与所述芯部周向和所述模型内壁之一相邻的所述至少一个凸点结构内的填充材料。
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(moltenstate)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,所述芯部包括构造成在所述部件内限定至少一个流体返回通道的至少一个返回通道芯部部分,所述至少一个流体返回通道与由所述至少一个腔室芯部部分限定的所述部件的腔室流动连通。
进一步地,所述部件材料是合金,并且所述夹套由包括合金的至少一个组分材料的夹套材料形成。
在另一个方面中,本发明提供一种形成具有预定厚度的外壁的部件的方法,所述方法包括:将熔融状态的部件材料引入模型组件内,所述模型组件包括相对于模型定位的夹套芯部,其中,所述模型包括在所述模型内限定模腔的内壁,所述夹套芯部包括:夹套,所述夹套包括外壁;和芯部,所述芯部定位在所述夹套外壁的内部,其中,所述夹套使所述芯部周向与所述模型内壁分离所述预定厚度;以及冷却所述部件材料以形成所述部件,其中,所述周向和所述内壁配合以在其之间限定所述部件的外壁。
进一步地,还包括联接与所述夹套外壁相邻的间隔件材料层,所述层成形为对应于所述部件外壁的形状。
进一步地,所述夹套外壁包括至少一个凸点结构,所述方法还包括通过以下步骤形成所述间隔件材料层:相对于型模定位所述夹套芯部,使得所述至少一个凸点结构的第一端部靠着所述型模的内壁联接,其中,所述型模的所述内壁具有与所述部件的外表面的形状互补的形状;以及将所述间隔件材料喷射到所述型模内。
进一步地,还包括在联接与所述夹套外壁相邻的层之前利用增材制造工艺形成间隔件材料层。
进一步地,还包括使间隔件材料层形成为预烧结金属结构。
进一步地,还包括在以熔融状态引入所述部件材料之前从所述模型组件去除所述间隔件材料。
进一步地,从所述模型组件去除所述间隔件材料包括烧尽所述间隔件材料。
进一步地,冷却所述部件材料以形成所述部件还包括冷却所述部件材料使得至少所述部件材料和所述间隔件材料配合以形成所述部件的所述外壁。
进一步地,所述夹套由夹套材料形成,以及其中,冷却所述部件材料以形成所述部件还包括冷却所述部件材料使得至少所述部件材料和所述夹套材料配合以形成所述部件的所述外壁。
进一步地,还包括围绕前导部件形成所述夹套,其中,所述前导部件成形为对应于所述部件的至少一部分的形状。
进一步地,所述前导部件的外壁包括外表面、相对的第二表面以及限定在所述第二表面中的至少一个外壁凹口,并且形成所述夹套还包括在所述至少一个外壁凹口中形成所述夹套外壁的至少一个凸点结构。
进一步地,形成所述夹套包括以电镀处理将夹套材料沉积在所述前导部件上。
进一步地,还包括至少部分地利用增材制造工艺形成所述前导部件。
进一步地,还包括:独立地形成多个前导部件区段;以及将所述多个区段联接在一起以形成所述前导部件。
进一步地,形成所述夹套包括在将所述区段联接在一起之前使所述夹套形成在所述前导部件区段中的每一个上,所述方法还包括在形成所述夹套之前掩膜所述多个前导部件区段的至少一个匹配表面,以便防止在所述至少一个匹配表面上形成所述夹套。
进一步地,还包括:将所述芯部添加至所述夹套前导部件以形成夹套芯部前导部件;以及从所述夹套芯部前导部件去除所述前导部件以形成所述夹套芯部。
进一步地,还包括利用增材制造工艺形成所述夹套。
进一步地,形成所述夹套包括:独立地形成多个夹套区段;以及围绕所述芯部联接所述多个夹套区段以形成所述夹套芯部。
进一步地,还包括通过熔模铸造处理围绕所述夹套芯部形成所述模型。
附图说明
图1是示例性旋转机器的示意图;
图2是用于图1所示旋转机器的示例性部件的示意性透视图;
图3是沿着图2所示的线3-3截取的图2所示部件的示意性截面;
图4是图2和图3所示部件的一部分的示意性透视截面图,在图3中指示为部分4;
图5是可被用于形成图2-4中所示部件的示例性前导部件的示意性透视图;
图6是沿着图5中的线6-6截取并且对应于图4所示示例性部件的部分的图5中示出的示例性前导部件的一部分的示意性透视截面图;
图7是包括联接至图6所示的示例性前导部件的示例性夹套的示例性夹套前导部件的一部分的示意性透视截面图;
图8是包括位于图7中所示的夹套前导部件内的示例性芯部的示例性夹套芯部前导部件的一部分的示意性透视截面图;
图9是包括图8中示出的示例性夹套芯部前导部件而非图5中示出的前导部件的部分的示例性夹套芯部的一部分的示意性透视截面图;
图10是与图9中示出的夹套芯部的外表面相邻地联接的示例性间隔件材料的示意性透视截面图;
图11是包括图9和图10中示出的示例性夹套芯部并且可被用于形成图2-4中所示的示例性部件的示例性模型组件的示意性透视图;
图12是沿着图11中的线12-12截取并且包括图9中示出的示例性夹套芯部的部分的图11中所示模型组件的一部分的示意性透视截面图;
图13是可被用于形成图2所示的部件的另一个示例性夹套前导部件的一部分的示意性透视分解图;
图14是形成具有预定厚度的外壁的部件的示例性方法的流程图,比如图2所示的示例性部件;
图15是图14的流程图的延续;
图16是图14和图15的流程图的延续;
图17是图14-16的流程图的延续;
图18是可被用于形成图2-4中所示部件的另一个示例性前导部件的示意性透视截面图;
图19是包括联接至图18所示的示例性前导部件的示例性夹套的另一个示例性夹套前导部件的一部分的示意性透视截面图;
图20是包括位于图19中所示的夹套前导部件内的示例性芯部的另一个示例性夹套芯部前导部件的一部分的示意性透视截面图;
图21是包括图20中示出的示例性夹套芯部前导部件而非图18中示出的前导部件的部分的另一个示例性夹套芯部的一部分的示意性透视截面图;以及
图22是包括图21所示的示例性夹套芯部的一部分的另一个示例性模型组件的一部分的示意性透视截面图。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求书中,将对多个术语做出参考,这些术语应被定义为具有以下含义。
单数形式“一个”、“一种”和“该”包括多个参照物,除非上下文中作出清楚的否定限定。
“可选择的”或“可选择地”指的是可能出现或可能不出现的随后说明的事件或情况,并且说明书包括发生事件的情况和不发生事件的情况。
如本发明中在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言可被用于修饰任何定量表示,定量表示可以在不引起相关基本功能变化的情况下可容许地改变。因此,通过比如为“大约”、“大致”和“基本”的术语修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况中,近似措辞可以对应于用于测量数值的器械的精度。在此以及整个说明书和权利要求书中,可以确定范围界限。这些范围可以组合和/或互换,并且包括包含其中的全部子范围,除非上下文或语言上相反地表示。
本发明中说明的示例性部件和方法克服了与用于形成具有预定厚度的外壁的部件的已知组件和方法相关的缺点中的至少一些。本发明中说明的实施例包括形成成形为对应于部件的至少部分的形状的前导部件以及围绕前导部件形成夹套。芯部被添加至夹套前导部件,去除前导部件材料以形成夹套芯部。可替代地,夹套芯部包括所形成的没有前导部件的夹套和/或以独立的芯部形成过程形成的芯部。夹套芯部相对于模型定位,使得夹套将芯部的周向与模型的内壁分离预定厚度。当熔融部件材料被增加至模型时,芯部周向和模型内壁配合以在其之间限定部件的外壁。
图1是具有可以采用本发明公开的实施例的部件的示例性旋转机器10的示意性视图。在示例性实施例中,旋转式机器10是燃气涡轮机,该燃气涡轮机包括进气区段12、从进气区段12的下游联接的压缩机区段14、从压缩机区段14的下游联接的燃烧室区段16、从燃烧室区段16的下游联接的涡轮区段18以及从涡轮区段18的下游联接的排气区段20。大致管状壳体36至少部分地包围进气区段12、压缩机区段14、燃烧室区段16、涡轮区段18以及排气区段20中的一个或多个。在可替代实施例中,旋转式机器10是适用于形成有如本发明中说明的内部通道的部件的任何旋转式机器。此外,尽管为了例示目的在旋转式机器的上下文中说明了本发明公开的实施例,但是应该理解的是本发明中说明的实施例适用于涉及适当地形成有预定外壁厚度的部件的任何情况。
在示例性实施例中,涡轮区段18经由转子轴22联接至压缩机区段14。应注意到,如本发明中所使用的,术语“联接”不限于部件之间的直接机械、电气和/或通信连接,而还可以包括多个部件之间的间接机械、电气和/或通信连接。
在燃气涡轮机10的操作期间,进气区段12朝向压缩机区段14引导空气。压缩机区段14将空气压缩至更高的压力和温度。更具体地,转子轴22向在压缩机区段14内联接至的转子轴22的至少一个周向排的压缩机叶片40施加旋转能。在示例性实施例中,每排压缩机叶片40在周向排的压缩机定子轮叶42之前,周向排的压缩机定子轮叶42从将空气流导入压缩机叶片40内的壳体36径向向内延伸。压缩机叶片40的旋转能提高了空气的压力和温度。压缩机区段14朝向燃烧室区段16排出压缩空气。
在燃烧室区段16中,压缩空气与燃料混合并被点燃以产生被朝向涡轮区段18引导的燃烧气体。更具体地,燃烧室区段16包括至少一个燃烧室24,例如为天然气和/或燃料油的燃料在至少一个燃烧室24中被喷射到空气流内,燃料空气混合物被点燃以产生被朝向涡轮区段18引导的高温燃烧气体。
涡轮区段18将来自燃烧气体流的热能转换成机器旋转能。更具体地,燃烧气体向在涡轮区段18内联接至转子轴22的至少一个周向排的转子叶片70施加旋转能。在示例性实施例中,每排转子叶片70在周向排的涡轮定子轮叶72之前,周向排的涡轮定子轮叶72从将燃烧气体导入转子叶片70内的壳体36径向向内延伸。转子轴22可以联接至载荷(未示出),比如但不限于发电机和/或机器驱动应用。排出的燃烧气体从涡轮区段18向下游流入排气区段20内。旋转机器10的部件被指示为部件80。邻近燃烧气体路径的部件80在旋转机器10的操作期间承受高温。另外地或可替代地,部件80包括以预定外壁厚度适当地形成的任何部件。
图2是示出用于旋转机器10(图1所示)的示例性部件80的示意性透视图。图3是沿着图2中示出的线3-3截取的部件80的示意性截面。图4是表示为图3中的部分4的部件80的一部分的示意性透视截面图。参照图2-4,部件80包括预定厚度104的外壁94。此外,在示例性实施例中,部件80包括限定在其中的至少一个内部空隙100。例如,冷却流体在旋转机器10的操作期间提供至内部空隙100,以便于将部件80保持在热燃烧气体的温度以下。
部件80由部件材料78形成。在示例性实施例中,部件材料78是适当的镍基超级合金。在可替代实施例中,部件材料78是钴基超级合金、铁基合金和钛基合金中的至少一种。在其他可替代实施例中,部件材料78是使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的材料。
在示例性实施例中,部件80是转子叶片70或定子轮叶72之一。在可替代实施例中,部件80是能够形成有如本发明所述的预定外壁厚度的旋转机器10的另一个适当的部件。在仍然的其他实施例中,部件80是用于适当地形成有预定外壁厚度的任何适当应用的任何部件。
在示例性实施例中,转子叶片70或可替代地定子轮叶72包括压力侧74和相对的吸力侧76。压力侧74和吸力侧76中的每一个从前缘84延伸至相对的后缘86。另外,转子叶片70或可替代地定子轮叶72从根部端部88延伸至相对的尖端端部90。部件80的纵向轴线89限定在根部端部88与尖端端部90之间。在可替代实施例中,转子叶片70或可替代地定子轮叶72具有能够形成有如本发明所述的预定外壁厚度的任何适当的结构/构造。
外壁94至少部分地限定部件80的外表面92以及与外表面92相对的第二表面93。在示例性实施例中,外壁94在前缘84与后缘86之间周向地延伸,并且还在根部端部88与尖端端部90之间纵向地延伸。在可替代实施例中,外壁94延伸至使部件80能够作用于其预定目的的任何适当的程度。外壁94由部件材料78形成。
另外,在某些实施例中,部件80包括具有预定厚度107的内壁96。内壁96定位在外壁94的内部,至少一个内部空隙100包括至少部分地由内壁96及其内部限定的至少一个气室(plenum)110。在示例性实施例中,每个气室110从根部端部88延伸至邻近尖端端部90。在可替代实施例中,每个气室110以任何适当的方式在部件80内延伸,并且延伸至使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的程度。在示例性实施例中,至少一个气室110包括多个气室110,每个气室110由至少部分地在压力侧74与吸力侧76之间延伸的内壁96和至少一个间隔壁95限定。例如,在所示实施例中,每个间隔壁95从压力侧74的外壁94延伸至吸力侧76的外壁94。在可替代实施例中,至少一个间隔壁95从压力侧74的内壁96延伸至吸力侧76的内壁96。另外或可替代地,至少一个间隔壁95从内壁96延伸至压力侧74的外壁94,和/或从内壁96延伸至吸力侧76的外壁94。在其他可替代实施例中,至少一个内部空隙100包括以任何适当的方式限定的任何适当数目的气室110。内壁96由部件材料78形成。
此外,在一些实施例中,内壁96的至少一部分与外壁94的至少一部分周向和纵向相邻地延伸,并且与其分离偏移距离98,使得至少一个内部空隙100还包括限定在内壁96与外壁94之间的至少一个腔室112。在示例性实施例中,至少一个腔室112包括各自由外壁94、内壁96和至少一个间隔壁95限定的多个腔室112。在可替代实施例中,至少一个腔室112包括以任何适当的方式限定的任何适当数目的腔室112。在示例性实施例中,内壁96包括限定在其中并且贯穿延伸的多个孔102,使得每个腔室112与至少一个气室110流动连通。
在示例性实施例中,偏移距离98选择成由通过气室110供给、并且通过限定在内壁96中的孔102发出的冷却流体来便于对外壁94的有效冲击冷却。例如,但非为了限制,偏移距离98沿着部件80周向和/或纵向地改变以便于沿着外壁94的相应的部分的局部冷却要求。在可替代实施例中,部件80不构造成用于冲击冷却,偏移距离98以任何适当的方式选择。
在某些实施例中,至少一个内部空隙100还包括至少部分地由内壁96限定的至少一个返回通道114。每个返回通道114与至少一个腔室112流动连通,使得每个返回通道114提供用于被用来冲击冷却外壁94的流体的返回流体流动路径。在示例性实施例中,每个返回通道114从根部端部88延伸至邻近尖端端部90。在可替代实施例中,每个返回通道114以任何适当的方式在部件80内延伸,并且延伸至使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的程度。在示例性实施例中,至少一个返回通道114包括多个返回通道114,每个返回通道114由与腔室112之一相邻的内壁96限定。在可替代实施例中,至少一个返回通道114包括以任何适当的方式限定的任何适当数目的返回通道114。
例如,在一些实施例中,冷却流体通过部件80的根部端部88供给至气室110。当冷却流体大致朝向尖端端部90流动时,冷却流体的部分被迫使通过孔102进入腔室112内并且撞击在外壁94上。所使用的冷却流体然后流入返回通道114内以及大致朝向根部端部88流动并且流出部件80。在一些这种实施例中,至少一个气室110、至少一个腔室112和至少一个返回通道114的布置形成旋转机器10的冷却回路的一部分,使得所使用的冷却流体通过燃烧室区段16上游的旋转机器10返回至工作流体流(图1所示)。尽管关于其中的部件80是转子叶片70和/或定子轮叶72的实施例说明了通过气室110和腔室112的冲击流以及通过通道114的返回流,应当理解的是本发明公开对于旋转机器10的任何适当的部件80以及另外对于用于适用于通过部件的闭合回路流体流的任何其他应用的任何适当的部件80预期气室110、腔室112和返回通道114的回路。这些实施例提供与冷却系统相比的提高的旋转机器10的作业效率,冷却系统将所使用的冷却流体直接从部件80排放到涡轮区段18内的工作流体内。在可替代实施例中,至少一个内部空隙100不包括返回通道114。例如,而非通过限制,外壁94包括贯穿延伸的开口(未示出),冷却流体通过外壁开口排出到工作流体内以便于外表面92的薄膜冷却。在其他可替代实施例中,部件80包括返回通道114和延伸通过外壁94的开口(未示出)两者,冷却流体的第一部分通过燃烧室区段16的上游的旋转式机器10(图1所示)返回至工作流体流,冷却流体的第二部分通过外壁开口排出到工作流体内以便于外表面92的薄膜冷却。
尽管至少一个内部空隙100示出为包括用于作为转子叶片70或定子轮叶72之一的冷却部件80的气室110、腔室112和返回通道114,应当理解的是在可替代实施例中,部件80是用于任何适当应用的任何适当的部件,并且包括使得部件80能够作用于其预定目的的任何适当数目、类型和布置的内部空隙100。
特别地参照图4,在某些实施例中,外壁94具有预选择成便于利用与具有更厚外壁的部件相比的减少量的冷却流体对外壁94进行冲击冷却的厚度104。在可替代实施例中,外壁厚度104是使部件80能够作用于其预定目的的任何适当的厚度。在某些实施例中,外壁厚度104沿着外壁94变化。在可替代实施例中,外壁厚度104沿着外壁94恒定。
在一些实施例中,孔102各自具有基本圆形截面。在可替代实施例中,孔102各自具有基本卵形截面。在其他可替代实施例中,孔102各自具有使孔102能够如本发明中所述地作用的任何适当的形状。
图5是可被用于形成图2-4中所示部件80的示例性前导部件580的示意性透视图。图6是沿着图5中的线6-6截取并且对应于图4中所示部件80的部分的前导部件580的实施例的一部分的示意性透视截面图。参照图2-6,前导部件580由前导材料578形成并且具有对应于部件80的至少部分的形状的形状。更具体地,在某些实施例中,前导部件580具有对应于部件80的形状的形状,除前导部件580的外壁594包括限定在其中的至少一个凹口520之外。换句话说,至少一个凹口520不对应于部件80的外壁94的特征。在可替代实施例中,外壁94包括贯穿延伸的开口(未示出),例如便于如上所述的部件80的外表面92的薄膜冷却,前导部件凹口520定位和成形为对应于通过外壁94限定的开口。在其他可替代实施例中,前导部件580不包括至少一个凹口520。此外在示例性实施例中,前导部件580的外壁594具有大于部件外壁94的厚度104的厚度505。在可替代实施例中,厚度505等于厚度104或相对于厚度104减小应用于外壁594的夹套700的厚度706,如将在本发明中说明的。另外,在一些实施例中,内壁596的厚度507相对于内壁96的厚度107减小应用于内壁596的夹套700的厚度706的两倍,如将在本发明中所述的。可替代地,厚度507相对于厚度107未减小。
例如,在部件80是转子叶片70或定子轮叶72之一(图1所示)的示例性实施例中,前导部件580包括压力侧574、吸力侧576、第一端部588、相对的第二端部590、前缘584和相对的后缘586,所述前导部件580的压力侧574、吸力侧576、第一端部588、相对的第二端部590、前缘584和相对的后缘586成形对应于部件80的压力侧74、吸力侧76、根部端部88、尖端端部90、前缘84和后缘86。在如上所述的一些实施例中,外壁594除外。
另外,前导部件580包括具有对应于部件80的至少一个空隙100的形状的至少一个内部空隙500。例如,在示例性实施例中,前导部件580包括对应于部件80的至少一个气室110、至少一个腔室112和至少一个返回通道114的至少一个气室510、至少一个腔室512和至少一个返回通道514。此外,前导部件580包括对应于部件80的内壁96的内壁596和限定在内壁596中的对应于部件80的孔102的内壁孔502。在可替代实施例中,内壁596不包括内壁孔502。例如,但并非通过限制,部件80初始在没有内壁孔102的情况下形成,内壁孔102在比如但不限于为机械钻削、电火花加工或激光钻削的后续过程中被添加至部件80。在一些实施例中,前导部件580还包括至少部分地在压力侧574与吸力侧576之间延伸、并且对应于如上所述的部件80的至少一个间隔壁95的至少一个间隔壁595。例如,在所示实施例中,每个间隔壁595从压力侧574的外壁594延伸至吸力侧576的外壁594。在可替代实施例中,至少一个间隔壁595从压力侧574的内壁596延伸至吸力侧576的内壁596。另外地或可替代地,至少一个间隔壁595从内壁596延伸至压力侧574的外壁594,和/或从内壁596延伸至吸力侧576的外壁594。
另外,前导部件580包括至少部分地限定前导部件580的外表面592的外壁594。外壁594的第二表面593与外表面592相对地限定。内壁596与外壁594的至少一部分周向和纵向相邻地延伸,并且与其分离对应于部件80的偏移距离98的偏移距离598。如上所述,在示例性实施例中,除至少一个凹口520限定在第二表面593以及外壁594中,另外包括相对于部件外壁94的厚度104的增加的厚度505之外,外壁594的形状和第二表面593对应于外壁94的形状和部件80的第二表面93。在一些实施例中,如本发明中将要说明的,至少一个外壁凹口520便于形成至少一个凸点结构(stand-offstructure)720(图7所示),至少一个凸点结构720便于保持用于形成部件80的芯部800(图8所示)与模型1000(图10所示)之间的偏移。在可替代实施例中,如本发明中将说明的,前导部件580不包括外壁凹口520,至少一个凸点结构通过另一种适当的方法形成。
在可替代实施例中,除在一些实施例中外壁594包括不对应于部件80的外壁94的特征的至少一个凹口520并且包括相对于部件80的外壁94的增大的厚度505之外,部件80是用于任何适当的应用的任何适当的部件,前导部件580具有对应于该部件80的形状的形状。
在示例性实施例中,外壁凹口520各自从第一端部522延伸至第二端部524。第二端部524限定在外壁594的与外表面592相对的第二表面593中。在一些实施例中,如将在本发明中说明的,外壁凹口520在第二端部524处的直径526被选择成使得形成在第二表面593上的夹套700(图7所示)能够在凹口520内从第二端部524延伸至第一端部522。在示例性实施例中,外壁凹口520各自限定位于外壁594内的大致截锥形状。在可替代实施例中,每个外壁凹口520限定使外壁凹口520能够如本发明中说明地作用的任何适当的形状。
在示例性实施例中,如将在本发明中说明的,每个凹口520限定相对于外壁94的厚度104减小应用于外壁594的夹套700的厚度706的两倍的深度504。在可替代实施例中,深度504相对于厚度104未减小。在示例性实施例中,深度504小于外壁594的厚度505,使得凹口520不完全延伸穿过外壁594。小于厚度505的深度504防止对应于凹口520的开口在形成部件80时形成在外壁94中。在可替代实施例中,深度504等于厚度505,使得凹口520完全延伸穿过外壁594。在如上所述的其中外壁94包括贯穿延伸的开口的一些可替代实施例中,外壁凹口520定尺寸成对应于开口,能够随后形成延伸穿过外壁94的开口。
图18是沿着图5中的线6-6截取并且对应于图4中所示部件80的部分的前导部件580的另一个实施例的一部分的示意性透视截面图。所示出的实施例与图6中所示的实施例基本相同,除外壁凹口520从外表面592而非从第二表面593延伸至外壁594内以外。更具体地,在所示实施例中,第二端部524限定在外表面592中,第一端部522在深度504处定位在外壁594内。另外,如将在本发明中说明的,深度504大致等于外壁594的厚度505,使得凹口520完全延伸穿过外壁594,外壁孔520在第一端部522处的直径527被选择成使施加于外表面592的夹套外壁793(图19所示)能够在外壁孔520的第一端部522处形成封闭体723(图19所示)。
参照附图2-6和附图18,在一些实施例中,至少部分地利用适当的增材制造工艺形成前导部件580,前导材料578选择为便于前导部件580的增材制造。例如,如上所述,在用于前导部件580的计算机设计模型中,前导部件580的计算机设计模型由部件80的计算机设计模型改进,其中一些实施例包括增大的外壁厚度505和/或增加的外壁凹口520。用于前导部件580的计算机设计模型被切片成位于前导部件580的第一端部588与第二端部590之间的一系列薄的平行平面。计算机数字控制(cnc)机器根据切片成形成前导部件580的模型将前导材料578的连续层从第一端部588沉积至第二端部590。三个这种代表性的层表示为层566、567和568。
在一些这种实施例中,前导材料578选择为光聚合物,前导材料578的连续层利用光固化成型过程(stereolithographicprocess)进行沉积。可替代地,前导材料578选择为热塑性塑料,前导材料578的连续层利用熔丝制造工艺、喷墨/粉末层工艺、选择性加热烧结工艺和选择性激光烧结工艺中的至少一种进行沉积。另外地或可替代地,前导材料578选择为任何适当的材料,前导材料578的连续层利用使前导部件580能够如本发明中所述地形成的任何适当的工艺进行沉积。应当理解的是在一些实施例中,如本发明中关于图13大致说明的,前导部件580由以任何适当的方式连续地联接在一起的多个单独添加的制造区段形成。
在一些实施例中,通过增材制造工艺形成前导部件580使得前导部件580能够形成有其他方法所不能获得的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性。因此,通过增材制造工艺形成前导部件580能够以相应地提高的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性互补地形成芯部800(图8所示),以及由此形成部件80。另外地或可替代地,利用增材制造工艺形成前导部件580能够形成内部空隙500,在模型中初始形成部件80之后内部空隙500不能在独立的处理中被可靠地添加至部件80。此外,在一些实施例中,利用作为光聚合物或热塑性塑料的前导材料578通过增材制造工艺形成前导部件580,与直接利用金属成分材料78通过增材制造形成部件80相比,降低了成本和/或减少了制造部件80所需的时间。
在可替代实施例中,前导部件580以使前导部件580能够如本发明中所述地作用的任何适当的方式形成。例如,而非通过限制,比如为蜡的适当的模型材料被喷射到适当的型模内以形成前导部件580。再次,应当理解的是在一些实施例中,如本发明中关于图12大致说明的,前导部件580由以任何适当的方式连续地联接在一起的多个单独形成的区段形成。
图7是包括联接至图6所示的前导部件580的实施例的示例性夹套700的示例性夹套前导部件780的一部分的示意性透视截面图;图19是包括联接至图18所示的前导部件580的实施例的示例性夹套700的另一个示例性夹套前导部件780的一部分的示意性透视截面图;参照图4-7、图18和图19,在一些实施例中,夹套700包括与前导部件580的表面的至少一部分相邻的至少一层夹套材料778。更具体地,在一些实施例中,夹套700包括与前导部件外壁594相邻的夹套外壁793。夹套外壁793具有对应于前导部件外壁594的一部分的形状。例如,在图7所示的示例性实施例中,夹套外壁793包括与外壁594的第二表面593相邻的夹套材料778,使得夹套外壁793定位在外表面592的内部。对于另一个示例,在图19所示的其中外壁凹口520限定在外表面592(如图18所示)中的示例性实施例中,夹套外壁793包括与外壁594的外表面592相邻的夹套材料778,使得夹套外壁793定位在外表面592的外部。
另外,夹套外壁793与外壁凹口520相邻地定位,使得每个夹套外壁凹口520限定夹套700的相应的凸点结构720。更具体地,每个凸点结构720从与相应的外壁凹口520的第一端部522相邻的第一端部722延伸至与相应的外壁凹口520的第二端部524相邻的的第二端部724。凸点结构720构造成使芯部800的周向806与模型1000的内壁1002(图12所示)分离厚度104。
更具体地,在一些实施例中,如上所述,凹口520的深度504相对于外壁94的厚度104减小夹套700的两倍厚度706,使得凸点结构720的包括夹套外壁793在第一端部722处的厚度706、凹口520的深度504和夹套外壁793在第二端部724处的厚度706的组合厚度704对应于部件80的外壁94的厚度104。可替代地,深度504相对于厚度104未减小,夹套700的厚度706与厚度104相比相对较小,使得每个凸点结构720的从第一端部722至第二端部724的包括夹套外壁793在第一端部722处的厚度706、凹口520的深度504和夹套外壁793在第二端部724处的厚度706的组合厚度704对应于部件80的外壁94的厚度104。另外,在一些实施例中,如上所述,内壁596的厚度507相对于内壁96的厚度107减小夹套700的厚度706的两倍,使得第一夹套内壁797、第二夹套内壁799和内壁596的组合厚度对应于部件80的内壁96的厚度107。可替代地,厚度507相对于厚度107未减小,夹套700的厚度706与厚度507相比相对更小,使得第一夹套内壁797、第二夹套内壁799和内壁596的组合厚度大致对应于部件80的内壁96的厚度107。
在可替代实施例中,至少一个凸点结构720具有任何适当的结构和/或以任何适当的方式形成。例如,而非通过限制,前导部件580不包括外壁凹口520。在一些这种实施例中,利用使夹套外壁793局部地突出到外壁594内以形成相应的凸点结构720的金属印模(未示出)使夹套外壁793局部地延伸至组合厚度704。
在示例性实施例中,夹套材料778还与内壁596的相对的表面597和599相邻,以形成定位在夹套外壁793的内部的相对的夹套内壁797和799。进一步地在示例性实施例中,夹套材料778是与内壁孔502相邻的相邻内壁596,使得由夹套材料778夹套的内壁孔502延伸穿过内壁596。此外,在一些实施例中,夹套前导部件780继续限定具有对应于部件80的至少一个空隙100的形状的至少一个内部空隙500。例如,在示例性实施例中,夹套前导部件780包括至少一个气室510、至少一个腔室512和至少一个返回通道514(图5所示)。在一些实施例中,夹套700还是间隔壁595的相邻的相对表面(图5所示)。另外或可替代地,夹套700与前导部件580的表面的使夹套前导部件780能够如本发明所述地作用的任何适当部分相邻。
在示例性实施例中,夹套700具有基本均匀的厚度706。在可替代实施例中,厚度706在夹套700的至少一些部分上变化。在一些实施例中,厚度706选择成相对于外壁厚度104较小。在一些实施例中,如将在本发明中所述的,厚度706还选择成使得夹套700的凸点结构720和/或其他部分提供至少最小的选择结构刚度,使得当前导材料578不与夹套外壁793相邻定位时保持凸点结构720的组合厚度704。
在一些实施例中,如将在本发明中说明的,夹套材料778选择成能够至少部分地通过熔融部件材料78吸收。例如,部件材料78是合金,夹套材料778是合金的至少一种组分材料。此外,在一些实施例中,夹套材料778包括以连续层布置在前导部件580上的多个材料。
例如,在示例性实施例中,部件材料78是镍基超级合金,夹套材料778基本是镍,使得当处于熔融状态的部件材料78被引入模型1000(图10所示)内时夹套材料778与部件材料78相容。在可替代实施例中,部件材料78是任何适当的合金,夹套材料778是与熔融合金相容的至少一种材料。例如,部件材料78是钴基超级合金,夹套材料778基本为钴。对于另一个示例,部件材料78是铁基合金,夹套材料778基本是铁。对于另一个示例,部件材料78是钛基合金,夹套材料778基本是钛。
在一些实施例中,厚度706足够薄使得当处于熔融状态的部件材料78被引入模型1000内时夹套材料778基本被部件材料78吸收。例如,在一些这种实施例中,夹套材料778基本被部件材料78吸收,使得在部件材料78冷却之后没有不连续周向划分夹套材料778与部件材料78。此外,在一些这种实施例中,夹套700基本被吸收,使得在部件材料78冷却之后,夹套材料778基本均匀地分布在部件材料78内。例如,夹套材料778邻近芯部800(图8所示)的密度并不可检测地高于夹套材料778在部件80内的其他位置处的密度。例如,并且无限制地,夹套材料778是镍,部件材料78是镍基超级合金,在部件材料78冷却之后没有可检测的更高镍密度保持邻近芯部800,导致遍布所形成的部件80的镍基超级合金的基本均匀的镍分布。
在可替代实施例中,厚度706被选择成并非使得夹套材料778基本被部件材料78吸收。例如,在一些这种实施例中,夹套材料778部分被部件材料78吸收,使得在部件材料78冷却之后,夹套材料778并非基本均匀地分布在部件材料78内。例如,夹套材料778邻近芯部800的密度可检测地高于夹套材料778在部件80内的其他位置处的密度。在一些这种实施例中,夹套材料778基本不被部件材料78吸收,即最多仅稍微地吸收,使得在部件材料78冷却之后不连续周向划分夹套材料778与部件材料78。另外或可替代地,在一些这种实施例中,夹套材料778基本不被部件材料78吸收,即最多仅稍微地吸收,使得夹套700的邻近芯部800的至少一部分在部件材料78冷却之后保持完好。
在一些实施例中,夹套700通过电镀处理形成在前导部件580的表面的至少一部分上,使得夹套材料778沉积在前导部件580上,直到获得夹套700的选定厚度706为止。例如,夹套材料778是金属,并且以适当的金属电镀处理沉积在前导部件580上。在一些这种实施例中,夹套材料778以非电解电镀处理沉积在前导部件580上。另外或可替代地,夹套材料778以电镀处理沉积在前导部件580上。在可替代实施例中,夹套材料778是任何适当的材料,夹套700通过使夹套700能够如本发明所述地作用的任何适当的电镀处理形成在前导部件580上。
在一些实施例中,夹套材料778包括以连续层布置在前导部件580上的多个材料。例如,前导材料578是热塑性塑料,夹套材料778的初始层是选择成便于在前导材料578上非电解电镀沉积的第一金属合金,夹套材料778的后续层是选择成便于电镀夹套材料778的在前层的第二金属合金。在一些这种实施例中,第一金属合金和第二金属合金中的每一个是镍合金。在其他实施例中,夹套材料578是任何适当的材料,夹套材料778是任何适当的多种材料,夹套700通过使夹套700能够如本发明所述地作用的任何适当的处理形成在前导部件580上。
在图7所示的示例性实施例中,夹套700不与前导部件580的外壁594的外表面592相邻。类似地,在图19所示的示例性实施例中,夹套700不与前导部件580的外壁594的第二表面593相邻。在一些实施例中,在防止夹套材料778沉积在外表面592或第二表面593上的镀层处理之前,掩膜材料分别应用于外表面592或第二表面593。在可替代实施例中,利用任何适当的方法防止夹套材料778分别向外表面592或第二表面593的施加。在其他可替代实施例中,没有防止夹套材料778分别向外表面592或第二表面593的施加。例如,而非通过限制,在前导部件580的大块镀层处理期间夹套材料778被施加于外表面592和第二表面593两者,并且随后夹套材料778分别以任何适当的方式从外表面592或第二表面593去除。
在一些实施例中,夹套前导部件780由一体的前导部件580形成。在可替代实施例中,夹套前导部件780由并非一体形成的前导部件580形成。例如,图13是可被用于形成图2所示的部件80的另一个示例性夹套前导部件780的一部分的示意性透视分解图。在所示实施例中,夹套前导部件780包括由联接在一起的多个独立成形区段1280形成的前导部件580。
更具体地,在所示实施例中,每个前导部件区段1280包括外壁区段1294,多个外壁区段1294构造成在多个配合表面1202处联接在一起以形成前导部件外壁594。在所示实施例中,夹套材料778与每个外壁区段1294的第二表面593相邻定位以形成夹套700的外壁793。应当理解的是,在可替代实施例中,如上所述,夹套材料778与每个外壁区段1294的外表面592相邻定位,以形成夹套700的外壁793。
在一些实施例中,夹套材料778未施用于配合表面1202。例如,在一些实施例中,夹套材料778如上所述以电镀处理施加于每个前导部件区段1280,除外部表面592之外,掩膜材料首先施加于每个配合表面1202以防止夹套材料778沉积在配合表面1202上。在可替代实施例中,利用任何适当的方法阻止夹套材料778向配合表面1202的应用。此外,在一些实施例中,除配合表面1202之外或替代配合表面1202的是,在前导部件580的其他选定表面上类似地阻止夹套材料778的应用。
在一些实施例中,但非为了限制,由多个独立地形成和夹套的前导部件区段1280形成前导部件580和夹套前导部件780便于将夹套700精确和/或可重复地应用于前导部件580的具有相对增加结构复杂性的选定区域。作为一个示例,在一些实施例中,内部空隙500之一(图7所示)限定由前导部件内壁596和/或间隔壁595的指定部分界定的内部管道。内部管道在前导部件580内延伸至以下深度,对于该深度选定的电镀处理将不会有效地将夹套700可靠地沉积在一体的前导部件580的前导部件内壁596和/或间隔壁595的指定部分上。替代地,前导部件580包括一对分开地形成的“半管道”区段,使得前导部件内壁596和/或间隔壁595的指定部分沿着其整个深度暴露,在将区段联接在一起以形成夹套前导部件780之前每个半管道区段独立地电镀有夹套700。此外,在一些这种实施例中,在施加夹套材料778期间对配合表面1202的掩膜便于将夹套前导部件区段1280联接在一起。在可替代实施例中,在将前导部件580的区段联接在一起之后夹套700形成在组装的前导部件580上。
在一些实施例中,在将预夹套区段1280联接在一起之后,和/或在未夹套区段1280联接在一起并且夹套700被应用于联接在一起的区段以形成夹套前导部件780之后,通过利用芯部材料878填充夹套前导部件780的至少一个内部空隙500以及烘烤以固化芯部800来形成夹套芯部前导部件880(图8所示),如下所述。在可替代实施例中,芯部800由芯部材料878形成并且以独立的芯部成形过程烧制,夹套区段1280围绕芯部800联接以形成夹套芯部前导部件880。
参照图7和图19,在可替代实施例中,夹套700以任何适当的方式形成。例如,利用不涉及前导部件580的处理形成夹套700。在一些这种实施例中,至少部分地利用适当的增材制造工艺形成夹套700,夹套材料778选择成便于夹套700的增材制造。例如,夹套700的计算机设计模型由部件80的计算机设计模型改进,其中在与部件80的选定表面相邻的计算机设计模型中增加夹套700的预选厚度706,在外壁94内增加凸点结构720,如上所述,然后从计算机设计模型去除部件80本身。用于夹套700的计算机设计模型被切片成一系列薄的平行平面,计算机数字控制(cnc)机器根据切片以形成夹套700的模型使夹套材料778的连续层从夹套700的第一端部沉积至第二端部。在一些实施例中,利用直接金属激光熔化(dmlm)处理、直接金属激光烧结(dmls)处理和选择性激光烧结(sls)处理中的至少一种沉积夹套材料778的连续层。另外或可替代地,利用另一种适当的增材制造工艺形成夹套700。应当理解的是在一些实施例中,夹套700由以任何适当的方式连续地联接在一起的多个单独添加的制造区段形成,比如围绕独立形成的芯部800连续地联接在一起。
在一些实施例中,通过增材制造工艺形成夹套700使得夹套700能够形成有其他方法所不能获得的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性。因此,通过增材制造工艺形成夹套700能够以相应地提高的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性互补地形成芯部800(图8所示),以及由此形成部件80。另外地或可替代地,利用增材制造工艺形成夹套700能够形成内部空隙500,在模型中初始形成部件80之后内部空隙500不能在独立的处理中被可靠地添加至部件80。此外,在一些实施例中,通过增材制造工艺形成夹套700,与利用部件材料78直接通过增材制造形成部件80相比,降低了成本和/或用于制造部件80所需的时间。
图8是包括位于图7中所示夹套前导部件780的实施例内的示例性芯部800的示例性夹套芯部前导部件880的一部分的示意性透视截面图。图20是包括位于图19中所示的夹套前导部件780的实施例内的示例性芯部800的另一个示例性夹套芯部前导部件880的一部分的示意性透视截面图。参照图8和图20,芯部800定位在夹套外壁793的内部,使得芯部800的周向806靠着夹套外壁793的凸点结构720的第一端部722和第二端部724之一联接。更具体地,在图8所示的实施例中,芯部周向506靠着凸点结构720的第二端部724以及靠着在凸点结构720之间延伸的夹套外壁793的部分联接,在图20所示的实施例中,芯部周向806靠着凸点结构720的第一端部722联接。
另外,芯部800定位在夹套前导部件780的至少一个内部空隙500内。例如,在示例性实施例中,芯部800包括分别定位在至少一个气室510、至少一个腔室512和夹套前导部件780的至少一个返回通道514中的至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和至少一个返回通道芯部部分814(图11所示)。至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和至少一个返回通道芯部部分814构造成在形成部件80时分别限定至少一个气室110、至少一个腔室112和至少一个返回通道114。进一步地在示例性实施例中,芯部800包括定位在夹套前导部件780的内壁孔502中的内壁孔芯部部分802,内壁孔芯部部分802构造成在形成部件80时限定内壁孔102。在可替代实施例中,内壁596不包括内壁孔502,芯部800相应地不包括芯部部分802。例如,如上所述,部件80初始地形成为没有内壁孔102,内壁孔102在后续处理中增加至部件80。
芯部800由芯部材料878形成。在示例性实施例中,芯部材料878是选择成承受与用于形成部件80的部件材料78的熔融状态相关的高温环境的耐火陶瓷材料。例如,但不限制地,芯部材料878包括二氧化硅、氧化铝和富铝红柱石中的至少一者。此外,在示例性实施例中,从部件80选择性地去除芯部材料878以形成至少一个内部空隙100。例如,但不通过限制,能够通过基本不降解(degrade)部件材料78的适当的处理从部件80去除芯部材料878,比如但不限于适当的化学淋溶处理。在一些实施例中,基于与部件材料78的相容性和/或从部件材料78的可去除性选择芯部材料878。另外或可替代地,基于与夹套材料778的相容性选择芯部材料878。例如,在一些这种实施例中,芯部材料878被选择成具有与夹套材料778匹配的热膨胀系数,使得在芯部烧制(corefiring)期间芯部800和夹套700以相同速率膨胀,由此减小或消除由于错配热膨胀而引起的芯部的应力、破裂和/或其他破坏。在可替代实施例中,芯部材料878是使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的材料。
在一些实施例中,通过利用芯部材料878填充夹套前导部件780的至少一个内部空隙500来形成夹套芯部前导部件880。例如,而非通过限制,芯部材料878作为浆料喷射到气室510、腔室512、内壁孔502和返回通道514内,芯部材料878然后在夹套前导部件780内被干燥和烧制(fired)以形成芯部800。在可替代实施例中,比如不限于一段石英棒(未示出)的可替代耐火材料在喷射芯部材料878之前被嵌入内壁孔502内,可替代耐火材料形成芯部部分802。在一些实施例中,利用可替代耐火材料形成芯部部分802避免了使小孔几何形状的部分802中的芯部材料878破裂的风险。
在如图8所示的夹套外壁793与前导部件580的第二表面593相邻定位的一些实施例中,在形成位于夹套芯部前导部件880内的芯部800之前,填充材料1008定位在每个凸点结构720内。更具体地,填充材料1008与夹套外壁793齐平地嵌入每个凸点结构720内,使得具有所添加的填充材料1008的夹套外壁793的形状对应于邻近凸点结构720的部件外壁94的第二表面93的形状。例如,而非通过限制,填充材料1008是蜡材料。在一些这种实施例中,在熔融部件材料78被引入模型1000内之后,填充材料1008作为熔渣从模型1000去除。对于另一个示例,而非通过限制,填充材料1008选择成在熔融部件材料78被引入至模型1000之后至少部分地形成部件外壁94。例如,填充材料1008被选择成为部件材料78的至少一个、构成部件材料78的合金的至少一个组分、通过熔融部件材料78至少部分地吸收以及与部件材料78适当地相容的另一种材料,如上关于夹套材料778所述。在一些实施例中,填充材料1008便于防止凸点结构720在芯部周向806上形成芯部突起,当部件80形成在模型1000中时芯部突起将在部件外壁94中形成相应的凹口。在可替代实施例中,未使用填充材料1008。例如,而非通过限制,在其中的外壁94包括贯穿延伸的开口的一些这种实施例中,如上所述,不存在填充材料1008,使得芯部材料878流入凸点结构720内以限定穿过外壁594的开口。
在夹套外壁793与前导部件580的外表面592相邻定位的一些实施例中,如图20所示,位于凸点结构720的第一端部722处的封闭体723便于防止凸点结构720在芯部周向806上形成芯部突起,当部件80形成在模型1000中时芯部突起将在部件外壁94中形成相应的凹口。在可替代实施例中,不形成封闭体723。例如,而非通过限制,在其中的外壁94包括贯穿延伸的开口的一些这种实施例中,如上所述,在第一端部722处不存在封闭体723使得芯部材料878能够流入凸点结构720内以限定穿过外壁594的开口。
在可替代实施例中,芯部800以使芯部800能够如在本发明中说明地作用的任何适当的方式形成和定位。例如,但非为了限制,芯部材料878作为浆料喷射到适当的芯部模具(未示出)内,以独立的芯部形成处理干燥并且烧制以形成芯部800。在一些这种实施例中,例如,夹套前导部件580的区段围绕独立形成的芯部800联接以形成夹套芯部前导部件880。在其他这种实施例中,例如,夹套700的区段与前导部件580分离并且不利用前导部件580形成,夹套700的区段围绕独立形成的芯部800联接以形成夹套芯部980。在仍然的其他实施例中,例如,夹套700与前导部件580分离或者不利用前导部件580形成,芯部材料878作为浆料增加至夹套700并且在夹套700内烧制以在夹套芯部980内形成芯部800。
图9是包括图8中示出的示例性夹套芯部前导部件880而非前导部件580的部分的示例性夹套芯部980的一部分的示意性透视截面图。图21是包括图20中示出的示例性夹套芯部前导部件880而非前导部件580的部分的另一个示例性夹套芯部980的一部分的示意性透视截面图。
参照附图9和附图21,在一些实施例中,通过从夹套芯部前导部件880去除前导部件580形成夹套芯部980,例如通过从夹套芯部前导部件880氧化或“烧尽”前导材料578。例如,在示例性实施例中,如上所述,从夹套芯部前导部件880去除前导部件外壁594、前导部件内壁596和前导间隔壁595以形成夹套芯部980。在可替代实施例中,夹套芯部980由首先与前导部件580分离或者不利用前导部件580形成的夹套700形成。
在示例性实施例中,包括至少一个凸点结构720的夹套外壁793限定夹套芯部980的外部周向。如上所述,夹套700构造成使芯部周向806与模型1000的内壁1002分离部件外壁94的厚度104(图4所示)。例如,在图9和图21的示例性实施例中,凸点结构720具有足够的硬度以使每个凸点结构720的组合厚度704对应于部件外壁94的厚度104。在可替代实施例中,夹套700以任何其他适当的方式构造成使芯部周向806与模型1000的内壁1002分离部件外壁94的厚度104。
在一些实施例中,夹套芯部980限定位于其中的至少一个夹套空腔900。至少一个夹套空腔900中的每一个构造成在其中容纳熔融部件材料以形成部件80的相应的部分。更具体地,如将在本发明中说明的,熔融部件材料78被添加至至少一个夹套空腔900并且被冷却,使得由芯部800和/或内壁1002界定的部件材料78和夹套材料778至少部分地限定部件80的相应的部分。
例如,在图21的示例性实施例中,芯部周向806和夹套外壁793配合以在其之间限定至少一个外壁夹套空腔994。至少一个外壁夹套空腔994的形状对应于部件80的外壁94在除邻近的凸点结构720以外的位置处的形状。
对于另一个示例,在附图9和附图21的示例性实施例中,相对的夹套内壁797和799限定位于其之间的至少一个内壁夹套空腔996。由于夹套内壁797和799限定对应于部件80的内壁96的形状的形状,气室芯部部分810的围绕至少一个内壁夹套空腔996的周向的形状对应于部件80的内壁96的形状。此外,在一些实施例中,对应于部件间隔壁95的相对的夹套间隔壁在其之间限定限定至少一个间隔壁夹套空腔(未示出)。
在可替代实施例中,夹套芯部980限定具有对应于用于任何适当的应用的部件80的任何适当部分的形状的至少一个夹套空腔900。在其他可替代实施例中,夹套芯部980不限定至少一个夹套空腔900。
在一些实施例中,前导材料578选择成便于从夹套芯部前导部件880内去除前导部件580以形成夹套芯部980。在一些这种实施例中,前导材料578选择成具有小于夹套材料778的熔点的氧化或自动点火温度。例如,夹套前导部件780的温度升高至前导材料578的氧化温度或以上,使得前导部件580从夹套700被氧化或烧完。此外,在一些这种实施例中,前导部件580至少部分地与夹套芯部前导部件880内的芯部800的烧制被同时氧化。可替代地,与围绕夹套芯部前导部件880的模型1000(图11所示)的烧制同时地或在其之后,前导材料578被氧化和/或被至少部分地去除。可替代地,前导材料578在芯部800在夹套芯部前导部件880内烧制之前被氧化和/或被去除。另外或可替代地,前导材料578从夹套芯部前导部件880内被熔化并排泄。
另外或可替代地,前导材料578选择成是比夹套材料778更软的材料,前导部件580由夹套芯部前导部件880加工。例如,机器根部装置迂回到夹套700内以打碎和/或逐出前导材料578,从而便于去除前导部件580。另外或可替代地,前导材料578选择成与化学去除处理相容,利用适当的溶剂从夹套700去除前导部件580。
在可替代实施例中,前导材料578是使前导部件580能够在形成模型组件1001的过程中的任何适当的点处以任何适当的方式从夹套芯部前导部件880内被去除的任何适当的材料(图11所示)。在其他可替代实施例中,夹套700通过不包括前导部件580的任何利用的处理形成,如上所述,使得不需要去除前导材料578以形成夹套芯部980。
在示例性实施例中,如上所述,芯部800包括定位在第二夹套内壁799的内部的至少一个气室芯部部分810、定位在第一夹套内壁797与第二夹套外壁793之间的至少一个腔室芯部部分812以及延伸穿过至少一个内壁夹套空腔996的内壁孔芯部部分802。在一些实施例中,芯部800还包括至少一个返回通道芯部部分814(图11所示)。在一些实施例中,夹套700提供夹套芯部980内的骨架结构,骨架结构便于芯部800的多个部分相对于彼此以及由此相对于模型1000定位(图10所示)。
在可替代实施例中,芯部800构造成对应于至少一个内部空隙100的使部件80能够作用于其预定目的的任何其他适当结构。
在一些实施例中,夹套700结构上加强芯部800,由此在一些实施例中减少与形成部件80的未加固芯部800的生产、处理和使用相关的潜在问题。例如,在一些实施例中,芯部800是承受相对较高的断裂、破裂和/或其他破坏风险的相对脆性陶瓷材料。因此,在一些这种实施例中,与利用非夹套芯部800相比,形成和输送夹套芯部980为芯部800提出了低得多的破坏风险。类似地,在一些这种实施例中,与利用非夹套芯部800相比,比如通过在模型材料的浆料中对夹套芯部980的反复熔模铸造来围绕夹套芯部980形成适当的模型1000(图10所示)为夹套芯部980提出低得多的破坏风险。因此,在一些实施例中,与利用非夹套芯部800形成部件80相比,夹套芯部980的使用为生产可接受的部件80提出了低得多的失败风险。
图10是与图9中示出的夹套芯部980的实施例的外壁793相邻联接的示例性间隔件材料1078的示意性透视截面图。更具体地,间隔件材料1078的与夹套外壁793相邻的层1094成形为对应于部件80的外表面92的形状,使得围绕夹套芯部980和层1094形成的模型1000的内壁1002(图12所示)具有与外表面92互补的形状。在示例性实施例中,层1094具有对应于从凸点结构720的第一端部722到第二端部724的小于夹套700的厚度706的组合厚度704的厚度1084,使得层1094与每个凸点结构720的第一端部722齐平。
在一些实施例中,间隔件材料1078以适当的压铸工艺与夹套芯部980的外壁793相邻地联接。例如,型模(未示出)形成为具有与部件80的外表面92的形状互补的内壁形状,夹套芯部980相对于型模定位,使得每个凸点结构720的第一端部722靠着内壁联接,间隔件材料1078喷射到型模内使得层1094与夹套外壁793相邻地形成。例如,而非通过限制,间隔件材料1078是蜡材料。从型模去除具有与其联接的层1094的夹套芯部980。
在其他实施例中,层1094独立地形成并且随后联接至夹套芯部980夹套外壁793。例如,但非为了限制,利用适当的增材制造工艺形成层1094。层1094的计算机设计模型由部件80的外壁94的计算机设计模型通过修改以适应凸点结构720和夹套外壁793的形状而产生。用于层1094的计算机设计模型被切片成一系列薄的平行平面,计算机数字控制(cnc)机器根据切片以形成层1094的模型使间隔件材料1078的连续层从第一端部沉积至第二端部。
在一些这种实施例中,间隔件材料1078选择成便于层1094的增材制造以及在熔融部件材料78引入模型1000中之前或之后能够从模型1000去除。例如,间隔件材料1078选择为光聚合物,利用光固化成型工艺沉积间隔件材料1078的连续层。可替代地,间隔件材料1078选择为热塑性塑料,间隔件材料1078的连续层利用熔丝制造工艺、喷墨/粉末层工艺、选择性加热烧结工艺和选择性激光烧结工艺中的至少一种进行沉积。另外地或可替代地,间隔件材料1078选择为任何适当的材料,间隔件材料1078的连续层利用使层1094能够如本发明中所述地形成的任何适当的工艺进行沉积。应当理解的是,在一些实施例中,层1094由多个独立制造区段形成,多个独立制造区段随后以任何适当的方式联接至夹套芯部980。在一些实施例中,间隔件材料1078在熔融部件材料78被引入模型1000内之前从模型1000氧化或“烧完”,或者熔化并排出。在其他实施例中,在熔融部件材料78被引入模型1000内之后,间隔件材料1078作为熔渣从模型1000去除。在可替代实施例中,以使模型1000能够如本发明所述地作用的任何适当的方式从模型1000去除间隔件材料1078。
在其他实施例中,间隔件材料1078选择成在熔融部件材料78被引入模型1000之后至少部分地形成部件外壁94。例如,间隔件材料1078被选择成为部件材料78的至少一个、构成部件材料78的合金的至少一个组分、通过熔融部件材料78至少部分地吸收以及与部件材料78适当地相容的另一种材料,如上关于夹套材料778所述。在一些这种实施例中,层1094形成为低密度金属结构,而非固体金属层。例如,而非为了限制,利用适当的粉末冶金工艺将层1094形成为预烧结构造。另外或可替代地,在一些这种实施例中,利用如上所述的用于层1094的计算机设计模型由适当的增材制造工艺至少部分地形成层1094。例如,利用直接金属激光熔化(dmlm)处理、直接金属激光烧结(dmls)处理和选择性激光烧结(sls)处理中的至少一种沉积间隔件材料1078的连续层。再次,应当理解的是,在一些实施例中,层1094由多个独立形成区段形成,多个独立形成区段随后以任何适当的方式联接至夹套芯部980。在一些实施例中,如上面关于夹套材料778的描述,当熔融部件材料78添加至模型1000时,层1094基本被熔融部件材料78吸收、至少部分地被熔融部件材料78吸收以及至多非实质性地被熔融部件材料78吸收中的一者。
图11是包括图9中示出的夹套芯部980的实施例并且可被用于形成图2-4中所示的部件80的示例性模型组件1001的示意性透视图。图12是沿着图11中的线12-12截取并且包括图9和图10中所示出的夹套芯部980的部分的模型组件1001的一部分的示意性透视截面图。图22是包括图21所示的夹套芯部980的实施例但在其他方面与图11所示的模型组件1001基本相同的另一个示例性模型组件1001的一部分的示意性透视截面图。
参照图2-4、图11、图12和图22,模型组件1001包括相对于模型1000定位的夹套芯部980。模型1000的内壁1002在模型1000内限定模腔1003,夹套芯部980至少部分地容纳在模腔1003中。更具体地,内壁1002限定对应于部件80的外部形状的形状,使得凸点结构720靠着内壁1002联接。例如,在图12所示的模型组件1001的实施例中,凸点结构720的第一端部722靠着内壁1002联接,成形为对应于部件外壁94的形状的层1094在除邻近凸点结构720以外的位置处靠着内壁1002联接。对于另一个示例,在图22所示的模型组件1001的实施例中,在该实施例中成形为对应于部件外壁94的形状的夹套外壁793在除邻近凸点结构720以外的位置处靠着内壁1002联接,具有类似于如上所述的填充材料1008的特性的填充材料1009靠着邻近凸点结构720的内壁1002联接。
另外,如上所述,夹套700通过部件外壁94的厚度104使芯部周向806与内壁1002分离,使得熔融部件材料78能够容纳在芯部周向806与模型内壁1002之间,以形成具有预定厚度104的部件外壁94。更具体地,在示例性实施例中,至少一个凸点结构720保持从第一端部722至第二端部724的组合厚度704。因此,当凸点结构720靠着内壁1002联接时,凸点结构720将至少一个腔室芯部部分812的周向806相对于内壁1002定位在对应于组合厚度704的偏移距离1004处,组合厚度704接着对应于部件80的外壁94的厚度104。
更具体地,限定在芯部周向806与内壁1002之间的区域构造成容纳熔融部件材料78,使得芯部周向806与模型1000的内壁1002配合以限定部件80的具有厚度104的外壁94。由芯部周向806和模型内壁1002共同界定的夹套外壁793的夹套材料778和部件材料78至少部分地形成外壁94。在一些实施例中,如上所述,例如,夹套外壁793的夹套材料778基本由熔融部件材料78吸收以形成外壁94,而在其他实施例中,例如,夹套外壁793在外壁94内保持至少部分完好的相邻部件材料78。
与靠着模型内壁1002定位的夹套外壁793中的非常小比例的夹套材料778相比,图12的实施例示出靠着芯部周向806定位的夹套外壁793中的非常大比例的夹套材料778。相比之下,与靠着模型内壁1002定位的夹套外壁793中的非常大比例的夹套材料778相比,图22的实施例示出靠着芯部周向806定位的夹套外壁793中的非常小比例的夹套材料778。在当形成部件80时夹套材料778仅部分地或基本不被熔融部件材料78吸收的一些应用中,可使得在类似于图12和图22的实施例之间的选择对应于当在模型组件1001中形成部件80时用户是否希望生产邻近外表面92或邻近相对的第二表面93的低密度夹套材料778。此外,应当理解的是,在可替代实施例中,凸点结构720的形状和分布中的至少一者选择成在芯部周向806与模型内壁1002之间产生更加均匀分布的夹套材料778。另外或可替代地,一些实施例包括具有靠着模型内壁1002联接的第一端部722的凸点结构720(如图12所示)和具有靠着芯部周向806联接的第一端部722的凸点结构720(如图22所示)的组合,以在芯部周向806与模型内壁1002之间产生更加均匀分布的夹套材料778。另外或可替代地,夹套外壁793包括便于建立偏移距离1004并且在芯部周向806与模型内壁1002之间产生预定分布的夹套材料778的任何其他适当的结构,比如但不限于正弦波或方波截面。由此,应当理解的是,图12和图22的实施例示出在形成具有预定厚度104的部件外壁94和夹套材料778在其中的选定分布的选择范围内的两个方案,而不应被视作限制夹套外壁793的结构。
此外,在其中使用间隔件材料1078的一些实施例中,如在图12的实施例中,间隔件材料1078和/或填充材料1008至少部分地形成外壁94。类似地,在其中使用填充材料1009的一些实施例中,如在图22的实施例中,填充材料1009至少部分地形成外壁94。例如,但非为了限制,间隔件材料1078、填充材料1008和/或填充材料1009在部件80的铸造温度时熔化,熔融部件材料78被添加至芯部周向806与模型内壁1002之间的熔融间隔件材料1078、熔融填充材料1008和/或熔融填充材料1009以形成外壁94。在其他实施例中,在于芯部周向806与模型内壁1002之间添加熔融部件材料78之前从模型组件1001去除间隔件材料1078、填充材料1008和/或填充材料1009。在仍然的其他实施例中,在于芯部周向806与模型内壁1002之间添加熔融部件材料78期间或之后从模型组件1001去除作为熔渣的间隔件材料1078、填充材料1008和/或填充材料1009。
此外,如上所述,芯部800成形为对应于部件80的至少一个内部空隙100的形状,使得在形成部件80时夹套芯部980的定位在模腔1003内的芯部800在部件80内限定至少一个内部空隙100。例如,在示例性实施例中,至少一个内壁夹套空腔996构造成容纳熔融部件材料78,使得至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和/或与至少一个内壁夹套空腔996相邻的内壁孔芯部部分802配合以限定部件80的内壁96。与由至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和内壁孔芯部部分802共同地界定的至少一个内壁夹套空腔996和部件材料78相邻的夹套材料778形成内壁96。在一些实施例中,例如,夹套内壁797和797的夹套材料778基本由熔融部件材料78吸收以形成内壁96,而在其他实施例中,例如,如上所述,夹套内壁797和799在内壁96内保持至少部分完好的相邻部件材料78。
至少一个气室芯部部分810限定内壁96的内部的至少一个气室110,至少一个腔室芯部部分812在内壁96与外壁94之间限定至少一个腔室112,内壁孔芯部部分802限定延伸穿过内壁96的内壁孔102。此外,在一些实施例中,至少一个返回通道芯部部分814限定至少一个返回通道114,至少一个返回通道114至少部分地由内壁96限定。
在部件材料78被冷却以形成部件80之后,从部件80去除芯部800以形成至少一个内部空隙100。例如,但非为了限制,利用化学淋溶处理(chemicalleachingprocess)从部件80去除芯部材料878。
应该理解的是,尽管示例性实施例中的部件80是转子叶片70或可替代地定子轮叶72,但在可替代实施例中,部件80是适当地能够形成有如本发明中所述并且用于任何应用的外壁的任何部件。
模型1000由模型材料1006形成。在示例性实施例中,模型材料1006是选择成承受与用于形成部件80的部件材料78的熔融状态相关的高温环境的耐火陶瓷材料。在可替代实施例中,模型材料1006是使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的材料。
此外,在示例性实施例中,模型1000由适当的熔模铸造工艺形成。例如,而非通过限制,夹套芯部980反复地浸渍到被允许硬化以形成模型材料1006的外壳的模型材料1006的浆料内,外壳被烧制以形成模型1000。可替代地,夹套芯部前导部件880重复地浸渍到被允许硬化以形成模型材料1006的外壳的模型材料1006的浆料内,在去除前导材料580之前、期间和/或之后,外壳被烧制以形成模型1000。在可替代实施例中,模型1000通过使模型1000能够如本发明所述地作用的任何适当的方法形成。
在其中间隔件材料1078用于夹套芯部980上的一些实施例中,如在图12的实施例中,当模型1000围绕夹套芯部980形成时,间隔件材料1078的与夹套外壁793相邻的层1094便于使内壁1002成形为对应于部件80的外部形状。更具体地,如上所述,层1094成形为对应于部件80的外表面92的形状,使得层1094与每个凸点结构720的第一端部722齐平。因此,在熔模铸造处理期间靠着层1094联接的模型材料1006还采用了对应于部件80的外表面92的形状。
可替代地,在其中的夹套外壁793在远离凸点结构720的位置处与芯部周向806间隔开的一些实施例中,如在图22的实施例中,夹套外壁793便于使内壁1002成形为对应于部件80的外部形状。更具体地,夹套外壁793成形为在远离凸点结构720的位置处对应于部件80的外表面92的形状,并且填充材料1009通过每个凸点结构720的第二端部724增加以与第二端部724齐平。因此,在熔模铸造处理期间靠着夹套外壁793和填充材料1009联接的模型材料1006还采用对应于部件80的外表面92的形状。
在可替代实施例中,以使模型组件1001能够如本发明中所述地作用的任何适当的方式形成模型1000和/或成形内壁1002。
在一些实施例中,在凸点结构720靠着内壁1002联接之后,夹套芯部980相对于模型1000紧固,使得芯部800在形成部件80的处理期间相对于模型1000保持固定。例如,夹套芯部980紧固成使得芯部800的位置在将熔融部件材料78引入到模型1000内期间不移动。在一些实施例中,外部夹具(未示出)被用于相对于模型1000紧固夹套芯部980。另外或可替代地,夹套芯部980相对于模型1000以使芯部800相对于模型1000的位置能够在形成部件80的处理期间保持固定的任何其他适当的方式紧固。
在一些实施例中,包括将芯部800的周向806定位在距离内壁1002偏移距离1004处的至少一个凸点结构720的夹套芯部980的使用,与比如但不限于使用铂定位销的其他方法相比,能够在具有选定外壁厚度104的部件80的外壁94的形成中获得提高的精度和/或可重复性。特别地,而非通过限制,在一些这种实施例中,包括至少一个凸点结构720的夹套芯部980的使用能够实现比通过其他已知方法获得的更薄的可重复和精确形成的外壁94。
在图14-17中以流程图示出形成具有预定厚度的外壁的比如为部件80的部件的示例性方法1400,比如为具有预定厚度104的外壁94。此外参考图1-13和图18-22,示例性方法1400包括将处于熔融状态的比如为部件材料78的部件材料引入1442比如为模型组件1001的模型组件内。模型组件包括相对于比如为模型1000的模型定位的比如为夹套芯部980的夹套芯部。模型包括比如为内壁1002的内壁,内壁在模型内限定比如为模腔1003的模腔。夹套芯部包括比如为夹套700的夹套,夹套包括比如为夹套外壁793的外壁。夹套芯部还包括定位在夹套外壁内部的比如为芯部800的芯部。夹套使芯部周向与模型内壁分离预定厚度。
方法1400还包括冷却1446部件材料以形成部件。周向和内壁配合以在其间限定部件的外壁。
在一些实施例中,方法1400还包括使比如为间隔件材料1078的层1094的间隔件材料的层与夹套外壁相邻地联接1428。层成形为对应于部件的比如为外表面92的外表面的形状。在一些这种实施例中,夹套外壁包括比如为凸点结构720的至少一个凸点结构,方法1400还包括通过相对于型模定位1430夹套芯部来形成层,使得每个凸点结构的第一端部,比如第一端部722,靠着型模的内壁联接,并且将间隔件材料喷射1432到型模内。型模的内壁具有与部件的外表面的形状互补的形状。另外或可替代地,在一些这种实施例中,方法1400还包括在与夹套外壁相邻地联接1428层之前利用增材制造工艺形成1434层。另外或可替代地,在一些这种实施例中,方法1400还包括使层形成1436为预烧结金属结构。
此外,在一些这种实施例中,方法1400还包括在以熔融状态引入1442部件材料之前从模型组件去除1440间隔件材料。在一些这种实施例中,从模型组件去除1440间隔件材料还包括烧尽1444间隔件材料。另外或可替代地,在一些这种实施例中,冷却1446部件材料以形成部件还包括冷却1448部件材料,使得至少部件材料和间隔件材料配合以形成部件的外壁。
在一些实施例中,夹套由比如为夹套材料778的夹套材料形成,冷却1446部件材料以形成部件还包括冷却1450部件材料使得至少部件材料和夹套材料配合以形成部件的外壁。
在一些实施例中,方法1400还包括围绕比如为前导部件580的前导部件形成1412夹套,前导部件成形为对应于部件的至少部分的形状。在一些这种实施例中,比如为外壁594的前导部件的外壁包括比如为外表面592的外表面、比如为第二表面593的相对的第二表面以及限定在第二表面中的比如为凹口520的至少一个外壁凹口,形成1412夹套还包括在至少一个外壁凹口中形成1414比如为凸点结构720的至少一个凸点结构。另外或可替代地,如上所述,形成1412夹套的步骤进一步包括在电镀处理中将夹套材料沉积1416在前导部件上。另外或可替代地,在一些这种实施例中,方法1400进一步包括至少部分地利用增材制造工艺形成1402前导部件。
另外或可替代地,方法1400进一步包括独立地形成1404比如为前导部件区段1280的多个前导部件区段,并且将多个区段联接1410在一起以形成前导部件。在一些这种实施例中,形成1412夹套的步骤包括在将区段联接1410在一起的步骤之前在每个区段上形成1408夹套,方法1400还包括在形成1408夹套的步骤之前掩膜1406多个区段的比如为匹配表面1202的至少一个匹配表面,以便防止夹套材料沉积在至少一个匹配表面上。
在一些实施例中,方法1400进一步包括向夹套前导部件增加1424芯部以形成比如为夹套芯部前导部件880的夹套芯部前导部件,并且从夹套芯部前导部件去除1426前导部件以形成夹套芯部。
在一些实施例中,方法1400还包括利用增材制造工艺形成1418夹套。另外或可替代地,方法1400还包括独立地形成1420多个夹套区段,围绕芯部联接1422多个夹套区段以形成夹套芯部。
在一些实施例中,如上所述,方法1400还包括通过熔模铸造处理围绕夹套芯部形成1438模型。
模型组件和方法的上述实施例与至少一些已知的模型组件和方法相比能够以提高的精度和可重复性制造具有预定厚度的外壁的部件。具体地,模型组件包括夹套芯部,夹套芯部包括定位在夹套外壁的内部的芯部,使得夹套将芯部的周向与模型的内壁分离预定厚度。芯部周向和模型内壁配合以在其间限定部件的外壁。此外具体地,夹套保护芯部免受破坏并且便于保留芯部周向和模型内壁之间选定的空腔空间尺寸,例如通过在模型的烘烤期间防止芯部和模型相对于彼此移位、收缩和/或扭转。此外具体地,夹套芯部在不使用定位销的情况下自动地提供预定外壁厚度,由此减少制备用于样机制造或生产作业的模型组件的时间和成本。有时,上述实施例能够形成具有相对薄的外壁的部件,这是不能利用其他已知的模型组件和方法准确和/或可重复地形成的。
本发明中说明的方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下至少之一:(a)减少或消除了与用于形成具有预定外壁厚度的部件的芯部的形成、处理、输送和/或存储有关的脆弱问题;(b)提高了形成具有预定厚度的外壁的部件的精度和可重复性,特别是但不限于具有相对薄的外壁的部件;以及(c)能够在不使用定位销的情况下铸造具有预定厚度的外壁的部件。
包括夹套芯部的模型组件和方法的示例性实施例如上详细地所述。夹套芯部以及采用这种夹套芯部的方法和系统不局限于本发明中描述的特定实施例,而系统的部件和/或方法的步骤可被独立于和单独于本发明中描述的其他部件和/或步骤而被使用。例如,示例性实施例可以与当前构造成使用模型组件内的芯部的许多其他应用结合地实施和利用。
尽管本发明的各个实施例的特定特征可能在一些附图中示出而在其他附图中未示出,这仅是为了方便。根据本发明的原理,附图的任何特征均可以与任何其他附图的任何特征组合参照和/或请求保护。
该书面说明书利用示例以公开实施例,包括最佳方式,并且还使得本领域技术人员能够实施实施例,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明公开的可获得专利的范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有并非不同于权利要求的字面语言的结构元件,或者这些其他示例包括与权利要求的字面语言无实质性区别的等同结构元件,则这些其他示例确定为在权利要求的范围内。