[发明专利]具有可变销的芯模和生产芯体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有可更换销的芯模并涉及生产芯体的方法。

背景技术

当生产陶瓷型铸模时，利用了用于生产陶瓷芯体的芯模，芯模使芯体在特定内部结构——例如外壁或两个内壁的连续连接部——上凸出。

这些内部支柱也提供流动阻力，而且，在借助于这样的芯体生产的中空部件的情况下，还影响冷却空气的流动以及对冷空气的热传递。

当生产涡轮叶片或轮叶的芯体时，常常需要多个开发迭代过程(development iterations)，以便以使得芯体符合所要求的公差(例如冷却空气的质量流量)的方式生产芯体。到目前为止，这是由以下方式实现的：通过完全地、因此费用高昂的方式再次加工芯模，或通过在每种情况下均重新生产新的进而是更加昂贵的芯模。这样做是费用高的并且同时是复杂的。

发明内容

因此本发明的目的是要解决上面提到的问题。

此目的是根据权利要求1所述的芯模以及根据权利要求7所述的方法实现的。

从属权利要求列出了其他有利措施，这些措施可以按照需要相互结合以获得进一步的优势。

附图说明

图1、2示意性地示出芯模，

图3示出燃气轮机，

图4示出涡轮叶片或轮叶，

图5示出超合金的列表。

附图和示例性实施例仅代表本发明的示例性实施方式。

具体实施方式

图1示意性地示出芯模1。

芯模1具有至少两个半部，这里为上半部3和下半部4，在两半部之间形成有空腔2。

销5存在于芯模1的半部3、4之间并且这里优选地形成为两部分——形成为销部分8、11。然而，销也可以形成为单部件的销9(图2)。

芯模半部3、4具有隆起部13、13’，上销部分8和下销部分11，或销9(图2)优选地紧固到隆起部13、13’上。这可由机械互锁、钎焊或焊接来实现。销部分8、11成对地正对着设置，并优选地相互接触。

相同的紧固方式也用于单部件的销9(图2)。

这里的这些销8(图1)、9(图2)的形状和尺寸也决定通过中空铸造涡轮部件——更具体地，通过作为铸造部件示例的涡轮叶片或轮叶120、130(图4)——的冷却介质的流量(冷却空气的质量流量)，其中中空铸造涡轮部件优选地由镍基的或钴基的超合金制成，极优选地由图5中示出的合金制成。

为了生产用于铸模的芯体，将粘性物质形式的陶瓷材料或其他材料压入空腔2中并围绕销5(图1)、9(图2)，然后烧制由此设置的芯体以烧结陶瓷颗粒并用于在铸造中空铸造涡轮部件120、130的过程中产生冷却通道。

如果很明显地，通过围绕芯体铸造的铸造部件的冷却介质的流量不符合技术规格(例如，其过大或出现其他几何偏差)，则将销5、8(图1)、9(图2)替换成具有不同形状和/或尺寸的其它销。如果没有满足其他技术规格，则可以以类似的方式改变销5、9。

在这种情况下，将下销部分11(图1)和上销部分8(图1)，或整体销9(图2)从芯模半部3、4分离，更具体地从隆起部13、13’分离，并且应用具有改变的横截面的销，具体地，如果流量很小则应用具有较小横截面的销、或是如果流量很大则应用具有较大横截面的销。

由此，通过可以以快速、容易且费用低廉的方式生产的可更换销部分8、11(图1)和9(图2)，可以重复使用芯模半部3、4。

接着，又使用具有改变了的销5、8、11(图1)、9(图2)直径的、改变了的芯模来生产新的芯体，使得具有该芯体的用于铸造的新铸造部件符合技术规格，或如果需要的话，在另一迭代过程中再次改变销5、8、11、9，直到实现所需要的公差。

优势包括以下方面：能够借助于可更换的销5、8、11、9通过芯模中的很小的且很容易实施的变化来实现：为了与所要求的冷却空气的质量流量相匹配所需的加工工艺开发迭代过程。

在迭代过程的最后，结果是产生了适合于连续生产、并能够铸造满足所要求技术规格的铸造部件的芯模。

此外，在生产过程中，在被陶瓷物质磨损的情况下，可以以快速、容易且费用低廉的方式更换销。

图3以示例的方式示出贯穿燃气轮机100的局部纵向剖面图。

燃气轮机100在内部具有带有轴101的转子103，转子103安装成使得其可绕转动轴线102转动，并且也被称为涡轮转子。

沿着转子103依次有进气壳104、压气机105、具有多个同轴设置的燃烧器107的例如具体为环形燃烧室的涡流燃烧室110、涡轮108以及排气壳109。