格子構造を使用する、内部通路を有する部品を形成する方法及びアセンブリ

本開示の分野は概して、内部に内部通路が画成された部品に関し、より詳細には、内部通路を画成するコアを配置するために格子構造を使用してかかる部品を形成するための鋳型アセンブリ及び方法に関する。

いくつかの部品は、例えば、意図された機能を実施するために、その内部に画成される内部通路を必要とする。例えば、限定ではないが、いくつかの部品、例えば、ガスタービンの高音部の部品は、高温にさらされる。かかる部品の少なくともいくつかは、冷却流体を受領するための、内部に画成された内部通路を有しており、それにより、部品が高温によりよく耐えることができる。別の例については、限定ではないが、いくつかの部品は、別の部品との界面において摩擦を受ける。かかる部品の少なくともいくつかは、摩擦の低減を促進する潤滑剤流を受領するための、内部に画成された内部通路を有している。

内部に内部通路が画成された、少なくともいくつかの既知の部品は、鋳型内に形成され、セラミック材料のコアが、内部通路のために選択される位置において鋳型キャビティ内に延在している。溶融合金が鋳型内のセラミックコア周りに導入され、冷却されて部品を形成した後に、化学的浸出などによりセラミックコアが除去されて、内部通路が形成される。しかし、少なくともいくつかの既知のコアは、鋳型キャビティに対して適切に配置することが困難であり、形成された部品に関する歩留り率が少なくなることになる。例えば、かかる部品を形成するために使用される鋳型のいくつかは、インベストメント鋳造によって形成される。インベストメント鋳造では、限定ではないが、ワックスなどの材料が、インベストメント鋳造プロセスのための部品のパターンを形成するのに使用される。そして、少なくともいくつかの既知のコアは、パターンを形成するのに使用されるマスタダイのキャビティに対して適切に配置することが困難である。さらに、少なくともいくつかの既知のセラミックコアは割れやすく、結果として、コアを損傷なしで提供し処理することが困難かつ高価になる。例えば、少なくともいくつかの既知のセラミックコアは、パターンを形成するためのパターンの材料の注入、鋳型を形成するためのパターンの繰返しのディッピング、及び/又は溶融合金の導入に確実に耐える十分な強度がない。

さらに、少なくともいくつかの部品は、鋳造のための材料特性の要請及び/又は部品を通して局所的に変化する操作上の使用を有し、部品を形成するのに使用される合金の化学的性質は、かかる局所的な材料特性の要請のバランスに基づいて選択される。しかし、部品の第1のエリアにおける第1の局所的な材料特性の要請を満たすように選ばれた、選択される合金の化学的性質は、部品の第2のエリアにおける所望の第2の局所的な材料特性の養成を潜在的に低減する。

代替的又は追加的に、内部に内部通路が画成された既知の部品の少なくともいくつかは、最初に内部通路なしで形成され、それに続くプロセスにおいて内部通路が形成される。例えば、少なくともいくつかの既知の内部通路は、限定ではないが、電気化学的穴開けプロセスを使用するなどして、部品にドリルで穴を開けることによって形成される。しかし、少なくともいくつかのかかる穴開けプロセスは、比較的時間がかかり、高価である。さらに、少なくともいくつかのかかる穴開けプロセスは、特定の部品の設計に必要な内部通路の湾曲を提供することができない。

米国特許9079803号明細書

一態様では、内部に内部通路が画成された部品の形成に使用するための鋳型アセンブリが提供される。この部品は、部品材料から形成される。鋳型アセンブリは、内部に鋳型キャビティを画成する鋳型を含んでいる。鋳型アセンブリは、少なくとも部分的に鋳型キャビティ内に、選択的に配置された格子構造をも含んでいる。格子構造は、この格子構造の1以上の領域において変更された組成を有する第1の材料から形成される。チャネルは、格子構造を通して画成され、コアは、このコアの少なくとも一部が鋳型キャビティ内に延在し、部品が鋳型アセンブリ内に形成される場合に内部通路を画成するように、チャネル内に配置される。

別の態様では、内部に内部通路が画成された部品を形成する方法が提供される。本方法は、少なくとも部分的に鋳型のキャビティ内に、選択的に格子構造を配置することを含んでいる。格子構造は、この格子構造の1以上の領域において選択的に変更された組成を有する第1の材料から形成される。コアは、格子構造を通して画成されたチャネル内に配置され、それにより、コアの少なくとも一部が鋳型キャビティ内に延在する。本方法は、溶融状態の部品の材料をキャビティ内に導入し、キャビティ内の部品の材料を冷却して部品を形成することも含んでいる。コアの少なくとも一部は、部品内に内部通路を画成する。

図1は、例示的回転機械の概略図である。

図2は、図1に示す回転機械をともに使用するための例示的部品の概略斜視図である。

図3は、図2に示す部品を形成するための例示的鋳型アセンブリの概略斜視図である。

図4は、図3に示す鋳型アセンブリ及び図5に示すパターンダイアセンブリとともに使用するための例示的格子構造の概略斜視図である。

図5は、図2に示す部品のパターン、図3に示す鋳型アセンブリの形成に使用するためのパターンを形成するための例示的パターンダイアセンブリを示す概略斜視図である。

図6は、図5に示すパターンダイアセンブリ及び図3に示す鋳型アセンブリとともに使用され得る例示的な被覆コアの概略斜視図である。

図7は、図6に示す線7−7に沿って取られた、図6に示す被覆コアの概略断面図である。

図8は、図3に示す鋳型アセンブリ及び図5に示すパターンダイアセンブリとともに使用するための別の例示的格子構造の概略斜視図である。

図9は、図1に示す回転機械をともに使用するための別の例示的部品の概略斜視図である。

図10は、図9に示す部品を形成するための例示的鋳型アセンブリの概略斜視破断図である。

図11は、図2に示す部品などの、内部に内部通路が画成された部品を形成する例示的方法のフロー図である。

図12は、図11からのフロー図の続きを示す図である。

以下の明細書及び特許請求の範囲には、複数の用語を参照するが、これら用語は以下の意味を有するように規定されるものとする。

単数の形態「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「この(the)」は、別様に明確に指示されていなければ、複数に関する参照を含むものとする。

「任意選択(optional)」又は「任意選択的に(optionally)」は、次いで記載される事象又は状況が生じる場合があるか、生じない場合があることと、その記載には、その事象が生じる場合と、事象が生じない場合が含まれることとを意味する。

明細書及び特許請求の範囲を通して本明細書に使用される近似の用語は、それが関連する基本的機能を変更する結果となることなく、差し支えない程度に変化することができるあらゆる数値的表現を変更するために適用され得る。したがって、「約(about)」、「おおよそ(approximately)」、及び「(substantially)」などの用語又は各用語によって変更される値は、特定される明確な値に限定されない。少なくともいくつかの例では、近似の用語は、値を測定するための器具の精度に対応する場合がある。ここで、並びに、明細書及び特許請求の範囲を通して、範囲の限定が認定される場合がある。かかる範囲は、組合せられ得、かつ/又は相互変更され得、前後の文脈又は用語が別用に示唆していなければ、その内に含まれるサブレンジすべてを含む。

本明細書に記載の例示的部品及び方法は、内部に内部通路が画成された部品を形成するための既知のアセンブリ及び方法に関する欠点の少なくともいくつかを克服する。本明細書に記載の実施形態により、鋳型キャビティ内に選択的に配置された格子構造が提供される。チャネルは、格子構造を通して画成され、コアは、部品が鋳型内に形成される場合に、このコアの少なくとも一部が部品内に内部通路の位置を画成するように、チャネル内に配置される。格子構造は、この格子構造の1以上の領域において変更された組成を有する第1の材料から形成される。格子は、溶融した部品材料が鋳型に加えられた場合に、少なくとも部分的に同化し、それにより、格子構造の1以上の領域の各々における、組成が選択的に変更された第1の材料が、選択的に変更された部品の組成の対応する領域を画成する。したがって、コアをも配置し、かつ/又は支持するのにも使用される格子構造は、部品内における材料の性能の局所的変化を得るために、部品の材料の組成を局所的に変更するように使用される。

図1は、本開示の実施形態が使用され得る部品を有する例示的回転機械10の概略図である。例示的実施形態では、回転機械10は、インテークセクション12と、インテークセクション12から下流側に結合されたコンプレッサセクション14と、コンプレッサセクション14から下流側に接続された燃焼器セクション16と、燃焼器セクション16から下流側に接続されたタービンセクション18と、タービンセクション18から下流側に接続された排気セクション20とを含むガスタービンである。ほぼ筒状のケーシング36は、インテークセクション12、コンプレッサセクション14、燃焼器セクション16、タービンセクション18、及び排気セクション20の1以上を少なくとも部分的に包含している。代替的実施形態では、回転機械10は、本明細書に記載の内部通路を有して形成された部品が適切である任意の回転機械である。さらに、本開示の実施形態が、説明の目的のために回転機械の文脈で記載されるが、本明細書に記載の実施形態は、内部に画成される内部通路を有して適切に形成された部品を伴う任意の文脈において適用可能であることを理解されたい。

例示的実施形態では、タービンセクション18は、ロータシャフト22を介してコンプレッサセクション14に結合されている。本明細書において使用される場合、「結合(couple)」との用語は、部品間の直接的な機械的、電気的、及び/又は通信の接続に限定されず、複数の部品間の間接的な機械的、電気的、及び/又は通信の接続をも含み得ることに留意されたい。

回転機械10の動作の間、インテークセクション12がコンプレッサセクション14に空気を送る。コンプレッサセクション14は、高圧高温に空気を圧縮する。より具体的には、ロータシャフト22が回転エネルギを、コンプレッサセクション14内のロータシャフト22に結合されたコンプレッサブレード40の1以上の周列に伝える。この例示的実施形態では、コンプレッサブレード40の各列が、ケーシング36から径方向内側に向かって延在する、空気流をコンプレッサブレード40に向けるコンプレッサステータベーン42の周列の前に置かれている。コンプレッサブレード40の回転エネルギにより、空気の圧力及び温度が上昇する。コンプレッサセクション14により、圧縮空気が燃焼器セクション16に排出される。

燃焼器セクション16では、圧縮空気が燃料と混合され、点火されて、タービンセクション18に送られる燃焼ガスを生成する。より詳細には、燃焼器セクション16が1以上の燃焼器24を含み、この燃焼器24の中で、燃料、例えば天然ガス及び/又は燃料オイルが空気流の中に注入され、燃料−空気の混合物が点火されて、タービンセクション18に送られる高温の燃焼ガスを生成する。

タービンセクション18は、燃焼ガス流からの熱エネルギを機械的回転エネルギに変換する。より具体的には、燃焼ガスが回転エネルギを、タービンセクション18内のロータシャフト22に結合されたロータブレード70の1以上の周列に伝える。この例示的実施形態では、ロータブレード70の各列が、ケーシング36から径方向内側に向かって延在する、燃焼ガスをロータブレード70に向けるタービンステータベーン72の周列の前に置かれている。ロータシャフト22は、限定ではないが、発電機及び/又は機械的駆動用途などの負荷(図示せず)に結合され得る。排気された燃焼ガスは、タービンセクション18から下流に、排気セクション20に向かって流れる。回転機械10の部品は、部品80と呼ばれる。燃焼ガスの通路に近い部品80は、回転機械10の動作の間、高温にさらされる。追加的又は代替的に、部品80は、内部に画成された内部通路を有して適切に形成された任意の部品を含んでいる。

図2は、回転機械10(図1に示す)を伴う使用に関して示された、例示的部品80の概略斜視図である。部品80は、内部に画成された1以上の内部通路82を含んでいる。例えば、部品80を高温の燃焼ガスの温度より下に維持することを促すために、回転機械10の動作の間、冷却流体が内部通路82に提供される。1つの内部通路82のみが図示されているが、部品80は、本明細書に記載のように形成された、任意の数の内部通路82を含むことを理解されたい。

部品80は、部品材料78から形成されている。例示的実施形態では、部品材料78は、適切なニッケル基超合金である。代替的実施形態では、部品材料78は、コバルト基超合金、鉄基合金、及び、チタニウム基合金の内の少なくとも1つである。他の代替的実施形態では、部品材料78は、部品80を本明細書に記載のように形成することができる任意の適切な材料である。

例示的実施形態では、部品80は、ロータブレード70又はステータベーン72の1つである。代替的実施形態では、部品80は、本明細書に記載のように内部通路とともに形成されることが可能である、回転機械10の別の適切な部品である。さらに他の実施形態では、部品80は、内部に画成された内部通路とともに適切に形成された任意の適切な用途のための任意の部品である。

例示的実施形態では、ロータブレード70、又は代替的にはステータベーン72が、圧力サイド74と、反対側の吸引サイド76とを含んでいる。圧力サイド74と吸引サイド76との各々は、前縁84から、反対側の後縁86に延在している。さらに、ロータブレード70、又は代替的にはステータベーン72が、ルート端部88から、反対側の先端部90に延在し、ブレード長96を画成する。代替的実施形態では、ロータブレード70、又は代替的にはステータベーン72は、本明細書に記載のように内部通路を伴って形成されることが可能である任意の適切な構成を有している。

特定の実施形態では、ブレード長96は、少なくとも約25.4センチメートル(cm)(10インチ)である。さらに、いくつかの実施形態では、ブレード長96は、少なくとも約50.8cm(20インチ)である。特定の実施形態では、ブレード長96は、約61cm(24インチ)から約101.6cm(40インチ)の範囲にある。代替的実施形態では、ブレード長96は、約25.4cm(10インチ)未満である。例えば、いくつかの実施形態では、ブレード長96は、約2.54cm(1インチ)から約25.4cm(10インチ)の範囲にある。他の代替的実施形態では、ブレード長96は、約101.6cm(40インチ)より大である。

例示的実施形態では、内部通路82はルート端部88から先端部90に延在している。代替的実施形態では、内部通路82は、内部通路82が本明細書に記載のように形成されることを可能にする任意の適切な方式で、任意の適切な範囲に、部品80内で延在する。特定の実施形態では、内部通路82は非線形である。例えば、部品80は、ルート端部88と先端部90との間の軸89周りに、所定のねじれを伴って形成され、内部通路82は、軸のねじれと相補的である湾曲形状を有する。いくつかの実施形態では、内部通路82が、圧力サイド74から内部通路82の長さに沿ってほぼ一定の距離94に配置されている。代替的又は追加的に、部品80の弦はルート端部88と先端部90との間でテーパが付けられており、内部通路82が非線形に、このテーパと相補的に延在し、それにより、内部通路82が、後縁86からほぼ一定の距離92に、内部通路82の長さに沿って配置されている。代替的実施形態では、内部通路82は、部品80の任意の適切な輪郭と相補的である非線形形状を有している。他の代替的実施形態では、内部通路82は、部品80の輪郭と相補的ではない、非線形形状を有している。いくつかの実施形態では、非線形形状を有する内部通路82により、部品80に関する、予め選択される冷却基準を満たすことが促される。代替的実施形態では、内部通路82は、線形に延在する。

いくつかの実施形態では、内部通路82は、ほぼ円形の断面を有する。代替的実施形態では、内部通路82は、ほぼ卵形の断面を有する。他の代替的実施形態では、内部通路82は、内部通路82が本明細書に記載のように形成されることを可能にする任意の適切な形状の断面を有する。さらに、特定の実施形態では、内部通路82の断面形状は、内部通路82の長さに沿ってほぼ一定である。代替的実施形態では、内部通路82の断面形状は、内部通路82が本明細書に記載のように形成されることを可能にする任意の適切な方式で内部通路82の長さに沿って変化する。

部品80は、部品材料78の組成が選択的に変更された1以上の領域110をも含んでいる。例えば、組成が選択的に変更された1以上の領域110は、部品材料78の組成が、部品材料78の構造的強度を向上させるために変更された第1の領域112を含んでいる。例えば、いくつかの実施形態では、部品材料78は超合金であり、第1の領域112は、主要成分金属の成分が低減され、超合金の1以上の他の構成成分の成分が相対的に増大した部品材料78を含んでいる。代替的実施形態では、部品材料78は任意の適切な合金であり、第1の領域112は、部品材料78の構造的強度を向上させる部品材料78の任意の組成の適切な選択的代替形態を含んでいる。

例示的実施形態では、第1の領域112は、規定された近位の内部通路82である。例えば、内部通路82の非線形形状及び/又は非円形断面により、第1の領域112内の部品80における応力集中を生じ、第1の領域112内の部品材料78の向上した構造的強度により、部品80が特定の構造的強度の基準を満たすことが促される。代替的実施形態では、第1の領域112は、部品80の任意の適切な領域である。

別の例に関して、例示的実施形態では、組成が選択的に変更された1以上の領域110が第2の領域114を有し、この第2の領域114において、部品材料78の組成が、部品材料78と、内部で部品80が形成される鋳型300の鋳型材料306(図3に示す)との間の反応性を低減するように変更される。例えば、いくつかの実施形態では、部品材料78はハフニウムを組成として含むニッケル基超合金であり、第2の領域114は、ハフニウムの成分が低減され、超合金の1以上の他の構成成分の成分が相対的に増大した部品材料78を含んでいる。代替的実施形態では、部品材料78は任意の適切な合金であり、第2の領域114は、部品材料78と鋳型材料306との間の反応性を低減する部品材料78の組成の任意の適切な選択的代替形態を含んでいる。

例示的実施形態では、第2の領域114が部品80の外側表面の近位に画成される。例えば、部品80の外側表面は、部品80が鋳型300内に形成されている場合に鋳型材料306と接触し、第2の領域114の部品材料78が鋳型材料306との潜在的な反応にさらされる。代替的実施形態では、第2の領域114は、部品80の任意の適切な領域である。

図3は、部品80(図2に示す)を形成するための鋳型アセンブリ301の概略斜視図である。鋳型アセンブリ301は、鋳型300に対して選択的に配置された格子構造340と、格子構造340によって受領されるコア324とを含んでいる。図4は、格子構造340の概略斜視図である。図5は、部品80(図2に示す)のパターン(図示せず)を形成するためのパターンダイアセンブリ501の概略斜視図である。パターンダイアセンブリ501は、パターンダイ500に対して選択的に配置された格子構造340と、格子構造340によって受領されるコア324とを含んでいる。

図2及び5を参照すると、パターンダイ500の内壁502がダイキャビティ504を画成している。格子構造340の少なくとも一部は、ダイキャビティ504内に配置されている。内壁502は、部品80の外形に対応する形状を画成し、それにより、流入可能な状態のパターンの材料(図示せず)がダイキャビティ504内に導入され得、部品80のパターン(図示せず)を形成するために硬化される。コア324は、格子構造340により、パターンダイ500に対して配置され、それにより、コア324の部分315がダイキャビティ504内で延在する。したがって、格子構造340及びコア324の少なくとも一部は、パターンがパターンダイ500内に形成された場合に、パターンによって包含されるようになる。

特定の実施形態では、コア324は、コア材料326で形成されている。例示的実施形態では、コア材料326は部品80を形成するのに使用される溶融状態の部品材料78に関連する高温環境に耐えるように選択される耐熱セラミック材料である。例えば、限定ではないが、内側コア材料326は、シリカ、アルミナ、及びムライトの内の少なくとも1つを含んでいる。さらに、例示的実施形態では、コア材料326は、内部通路82を形成するために、部品80から選択的に除去可能である。例えば、限定ではないが、コア材料326は、部品材料78の品質を実質的に下げない適切なプロセスによって部品80から除去可能である。この適切なプロセスは、限定ではないが、適切な化学的浸出プロセスなどである。特定の実施形態では、コア材料326は、部品材料78との互換性、及び/又は部品材料78からの除去性に基づいて選択される。代替的実施形態では、コア材料326は、部品80を本明細書に記載のように形成することができる任意の適切な材料である。

格子構造340は、ダイキャビティ504内に予め選択される向きで選択的に配置される。さらに、チャネル344は、格子構造340を通して画成され、コア324を受領するように構成され、それにより、部品80が鋳型300内に形成された場合(図3に示す)、チャネル344内に配置されたコア324の部分315が、次いで、部品80内の内部通路82を画成する。例えば、限定ではないが、チャネル344は、コア324を受領するように整列された格子構造340内の一連の開口として、格子構造340を通して画成されている。

格子構造340は、外周342を画成する。特定の実施形態では、外周342は、内壁502に対して結合するような形状であり、それにより、格子構造340が選択的にダイキャビティ504内に配置される。より詳細には、外周342は、ダイキャビティ504に対する予め選択される向きで格子構造340を配置し、かつ/又は格子構造340を維持するように、内壁502の形状に適合する。追加的又は代替的に、格子構造340は、パターンダイアセンブリ501が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方式でダイキャビティ504内の予め選択される向きで選択的に配置され、かつ/又は維持される。例えば、限定ではないが、格子構造340は、適切な外部の取付け具(図示せず)によってダイキャビティ504に対してしっかりと配置される。

特定の実施形態では、格子構造340は、間に複数のオープンスペース348を画成する複数の相互接続した細長い部材346を含んでいる。細長い部材346は、格子構造340に構造的強度及び剛性を与えるように配置され、それにより、格子構造340がダイキャビティ504内の予め選択される向きに配置された場合に、格子構造340を通して画成されたチャネル344も、選択される向きでコア324を配置して、次いで部品80内に内部通路82の位置を画成する。いくつかの実施形態では、限定ではないが、パターン材料(図示せず)が格子構造340及びコア324の周りのダイキャビティ504に加えられる間などに、パターンダイアセンブリ501は、コア324を選択される向きで維持するように構成された適切な追加の構造を含んでいる。

例示的実施形態では、細長い部材346は、部分的な細長い部材347を含んでいる。部分的な細長い部材347は、各々が、ダイキャビティ504の対応する断面内に配置されるような形状になっているグループ350に配置されている。例えば、限定ではないが、いくつかの実施形態では、各グループ350は、各グループ350を予め選択される向きに維持するために、ダイキャビティ504の対応する断面に適合するような形状の外周342の各々の断面位置を画成している。さらに、チャネル344は、コア324を受領するように整列された格子構造340内の一連の開口の1つとして、部分的な細長い部材347の各グループ350を通して画成されている。追加的又は代替的に、細長い部材346は、縦通材の細長い部材352を含んでいる。縦通材の細長い部材352の各々は、予め選択される向きでの各グループ350の配置及び/又は維持を促進するために、部分的な細長い部材347の2以上のグループ350間に延在している。いくつかの実施形態では、縦通材の細長い部材352はさらに、内壁502に適合する外周342を画成する。追加的又は代替的に、1以上のグループ350は、限定ではないが、外部の取付け具などの、適切な追加の構造に結合されている。この取付け具は、限定ではないが、パターン材料(図示せず)がコア324周りのダイキャビティ504に加えられる間など、グループ350を予め選択される向きに維持するように構成されている。

代替的実施形態では、細長い部材346は、格子構造340が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方式で配置されている。例えば、細長い部材346は、一定ではなく、かつ/又は繰返しではない構成で配置されている。他の代替的実施形態では、格子構造340は、本明細書に記載のようにコア324を選択的に配置することができる任意の適切な構造である。

いくつかの実施形態では、複数のオープンスペース348は、格子構造340の各領域が、格子構造340の実質的に相互の領域と流体連通しているように、配置されている。したがって、流入可能なパターンの材料がダイキャビティ504に加えられた場合、格子構造340は、パターンの材料が格子構造340を通り、格子構造340の周りに流れて、ダイキャビティ504を満たすことを可能にする。代替的実施形態では、格子構造340は、格子構造340の1以上の領域が実質的に、格子構造340の1以上の他の領域と流体連通していないように配置されている。例えば、限定ではないが、パターンの材料が、格子構造340周りのダイキャビティ504の充填を促進するために、複数の位置においてダイキャビティ504内に注入される。

図2から5を参照すると、鋳型300は鋳型材料306で形成されている。例示的実施形態では、鋳型材料306は部品80を形成するのに使用される溶融状態の部品材料78に関連する高温環境に耐えるように選択される耐熱セラミック材料である。代替的実施形態では、鋳型材料306は、部品80を本明細書に記載のように形成することができる任意の適切な材料である。さらに、例示的実施形態では、鋳型300は、適切なインベストメント鋳造プロセスによってパターンダイ500内に形成されたパターンで形成されている。例えば、限定ではないが、ワックスなどの適切なパターン材料がパターンダイ500内の格子構造340及びコア324周りに注入されて、部品80のパターン(図示せず)を形成する。このパターンは、鋳型材料306のスラリ内に繰返し浸される。鋳型材料306は、鋳型材料306のシェルを形成するために硬化されることが許容されている。シェルは、ワックスが除去され、火で焼かれて、鋳型300を形成する。ワックスの除去の後に、格子構造340及びコア324が少なくとも部分的に鋳型300を形成するのに使用されるパターン内に包含されているために、格子構造340及びコア324は、上述のように、鋳型アセンブリ301を形成するように、鋳型300に対して配置されたままである。代替的実施形態では、鋳型300は、鋳型300が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方法により、パターンダイ500内に形成されたパターンから形成される。

鋳型300の内壁302は、鋳型キャビティ304を画成する。鋳型300がパターンダイアセンブリ501内に形成されたパターンから形成されるため、内壁302は、部品80の外形に対応する形状を画成し、それにより、溶融状態の部品材料78が鋳型キャビティ304内に導入され、冷却されて部品80を形成する。例示的な実施形態では、部品80はロータブレード70、又は代替的にはステータベーン72であるが、代替的実施形態では、部品80は、本明細書に記載のように、内部に画成された内部通路を有して適切に形成可能な任意の部品であることを思い出されたい。

さらに、格子構造340の少なくとも一部は、鋳型キャビティ304内に選択的に配置されている。より詳細には、格子構造340は、ダイキャビティ504に対しての格子構造340の予め選択される向きと実質的に同じである、鋳型キャビティ304に対して予め選択される向きに配置されている。さらに、コア324は、格子構造340を通して画成されたチャネル344内に配置されたままであり、それにより、部品80が鋳型300内に形成された場合(図3に示す)、コア324の部分315が、部品80内の内部通路82を実質的に画成する。

様々な実施形態では、格子構造340の実施形態の前述した要素の少なくともいくつかは、対応する実施形態で上述したそれら要素をパターンダイ500のダイキャビティ504に対して配置するのに対応する方式で、鋳型キャビティ304に対して配置される。例えば、パターンダイ500内に形成されたパターンのシェリング、パターン材料の除去、及び、鋳型アセンブリ301を形成するために火で焼いた後に、格子構造340の実施形態の前述の要素の各々は、それらがパターンダイ500のダイキャビティ504に対して配置されたように、鋳型キャビティ304に対して配置されることを理解されたい。

代替的に、格子構造340及びコア324は、鋳型300を形成するのに使用されるパターンには埋め込まれないが、むしろ、鋳型アセンブリ301を形成するために、次いで鋳型300に対して配置され、それにより、様々な実施形態では、外周342、チャネル344、細長い部材346、部分的な細長い部材347、複数のオープンスペース348、部分的な細長い部材347のグループ350、及び/又は縦通材の細長い部材352が、内壁502及びダイキャビティ504に関して上述した関係に対応する、内壁302と、鋳型300の鋳型キャビティ304とに対する関係で配置される。

したがって、特定の実施形態では、外周342は、内壁302に対して結合するような形状であり、それにより、格子構造340が選択的に鋳型キャビティ304内に配置され、より詳細には、外周342が、鋳型キャビティ304に対する予め選択される向きで格子構造340を配置するように、内壁302の形状に適合する。追加的又は代替的に、細長い部材346は、格子構造340に構造的強度及び剛性を与えるように配置され、それにより、格子構造340が鋳型キャビティ304内の予め選択される向きに配置された場合に、コア324が選択される向きに維持されて、次いで部品80内に内部通路82の位置を画成する。追加的又は代替的に、複数のオープンスペース348は、格子構造340の各領域が格子構造340の他の領域と実質的に相互に流体連通するように配置されている。追加的又は代替的に、部分的な細長い部材347の1以上のグループ350は、鋳型キャビティ304の対応する断面内に配置されるような形状になっている。例えば、限定ではないが、いくつかの実施形態では、各グループ350は、鋳型キャビティ304の対応する断面に適合するような形状の外周342の各々の断面の部分を画成している。いくつかの実施形態では、縦通材の細長い部材352の各々は、部分的な細長い部材347の2以上のグループ350間に延在し、いくつかのかかる実施形態では、予め選択される向きでの各グループ350の配置及び/又は維持を促進する。さらに、いくつかのかかる実施形態では、1以上の縦通材の細長い部材352はさらに、内壁302に適合する外周342を画成する。追加的又は代替的に、いくつかの実施形態では、1以上のグループ350は、限定ではないが、外部の取付け具などの、適切な追加の構造に結合されている。この取付け具は、限定ではないが、溶融状態の部品材料78が鋳型キャビティ304に、内側コア324周りに加える間など、グループ350を予め選択される向きに維持するように構成されている。

特定の実施形態では、1以上の格子構造340及びコア324は、鋳型300に対してさらに固定され、それにより、部品80を形成するプロセスの間、コア324が鋳型300に対して固定されたままになっている。例えば、1以上の格子構造340及びコア324は、溶融した部品材料78の鋳型キャビティ304内のコア324の周りへの導入の間、格子構造340及びコア324の移動を抑制するために、さらに固定されている。いくつかの実施形態では、コア324は、直接鋳型300に結合している。例えば、例示的実施形態では、コア324の先端部分312が、鋳型300の先端部分314内にしっかりと包含されている。追加的又は代替的に、コア324のルート部分316は、先端部分314とは反対側の鋳型300のルート部分318内にしっかりと包含されている。例えば、限定ではないが、先端部分312及び/又はルート部分316は、パターンダイ500のダイキャビティ504の外に延在し、したがって、パターンダイ500内に形成されたパターンの外に延在し、そして、インベストメントプロセスにより、鋳型300が先端部分312及び/又はルート部分316を包含することになる。追加的又は代替的に、外周342の近位の格子構造340は、同様の方式で鋳型300に直接結合されている。追加的又は代替的に、格子構造340とコア324との少なくとも1つは、鋳型300に対するコア324の位置が、部品80を形成するプロセスの間、固定されたままとなることを可能にする任意の他の適切な方式で鋳型300に対してさらに固定されている。

特定の実施形態では、格子構造340は、パターンダイアセンブリ501及び/又は鋳型アセンブリ301内のコア324を支持するように構成されている。例えば、限定ではないが、コア材料326は比較的もろいセラミック材料であり、かつ/又は、コア324は、内部通路82の選択される非線形形状に対応する非線形形状を有している。より具体的には、コア324の非線形形状は、ダイキャビティ504及び/又は鋳型キャビティ304内に浮遊するセラミックコア324の少なくとも一部を伸長させる傾向にあり、パターンダイ500内におけるパターンの形成、鋳型アセンブリ301の形成(図3に示す)、及び/又は鋳型300内の部品80の形成の前、又はその間にセラミックコアにひびが入るか破損するリスクを高める。格子構造340は、パターンの形成、インベストメント鋳造、及び/又は部品の形成の間、少なくとも部分的にコア324の重量を支持するように構成されており、それにより、コア324のひび及び破損のリスクを低減している。代替的実施形態では、格子構造340は、コア324を実質的に支持しない。

格子構造340は、少なくとも部分的に、溶融した部品材料78によって吸収可能であるように選択される第1の材料322で形成される。特定の実施形態では、第1の材料322は、溶融した部品材料78が鋳型キャビティ304に加えられ、第1の材料322が少なくとも部分的に、溶融した部品材料78によって吸収された後に、それに続く固体状態の部品材料78の性能が低減されないように選択される。一例では、部品80はロータブレード70であり、格子構造340からの第1の材料322の吸収によっては、部品材料78の融点及び/又は高温における強度が実質的に低減されず、それにより、回転機械10(図1に示す)の動作の間、ロータブレード70の性能が低減されない。

固体状態の部品材料78の性能が実質的に低減されないように、第1の材料322が少なくとも部分的に、溶融状態の部品材料78によって吸収可能であるため、格子構造340は、溶融した部品材料78を鋳型キャビティ304内に導入する前に、鋳型アセンブリ301から除去する必要はない。したがって、機械的又は化学的に除去されるコア324のための位置決め構造を必要とする方法に比べ、ダイキャビティ504に対してコア324を配置するための、パターンダイアセンブリ501内における格子構造340の使用により、プロセスのステップの数が低減され、したがって、内部通路82を有する部品80を形成するのに必要とされる時間及びコストが低減される。

例示的実施形態では、鋳型キャビティ304内への導入の前の部品材料78がほぼ一様な組成を有している。部品材料78の組成が選択的に変更された1以上の領域110は、本明細書に記載するように、部品80が鋳型300内に形成される場合、格子構造340からの第1の材料322の少なくとも部分的な吸収を通して、部品80内に形成されている。

いくつかの実施形態では、部品材料78は合金であり、第1の材料322は、合金の1以上の構成材料である。例えば、部品材料78はニッケル基超合金であり、第1の材料322は実質的にニッケルであり、それにより、溶融状態の部品材料78が鋳型キャビティ304内に導入される場合に、第1の材料322が実質的に部品材料78によって吸収可能である。別の例に関して、第1の材料322は、超合金に見られるのとほぼ同じ割合で存在する、超合金の複数の構成成分を含んでおり、それにより、比較的大量の第1の材料322を吸収することによる部品材料78の成分の局所的変更が、部品材料78の成分が選択的に変更された1以上の領域110とは別の領域で低減される。

代替的実施形態では、部品材料78は任意の適切な合金であり、第1の材料322は、溶融合金によって少なくとも部分的に吸収可能である1以上の材料である。例えば、部品材料78はコバルト基超合金であり、第1の材料322は、限定ではないが、コバルトなどの、コバルト基超合金の1以上の構成成分である。別の例に関して、部品材料78は鉄基合金であり、第1の材料322は、限定ではないが、鉄などの、鉄基超合金の1以上の構成成分である。別の例に関して、部品材料78はチタン基合金であり、第1の材料322は、限定ではないが、チタンなどの、チタン基超合金の1以上の構成成分である。別の例に関して、部品材料78は任意の適切な合金であり、第1の材料322は、合金の構成成分ではないが、溶融合金によって少なくとも部分的に吸収可能である1以上の材料である。

特定の実施形態では、格子構造340は、溶融状態の部品材料78が鋳型キャビティ304内に導入される場合、部品材料78によって実質的に吸収されるように構成されている。例えば、細長い部材346の厚みは、鋳型キャビティ304内の格子構造340の第1の材料322が、溶融状態の部品材料78が鋳型キャビティ304内に導入された場合に、部品材料78によって実質的に吸収されるように、十分に薄く選択されている。いくつかのかかる実施形態では、第1の材料322は、別個の境界のいずれによっても、部品材料78が冷却された後に、部品材料78から格子構造340が明確に示されないように、部品材料78によって実質的に吸収される。さらに、いくつかのかかる実施形態では、第1の材料322は、部品材料78が冷却された後に、第1の材料322が部品材料78内にほぼ一様に分配されるように、実質的に吸収される。例えば、格子構造340の最初の位置に近い第1の材料322の濃度は、部品80内の他の位置における第1の材料322の濃度よりも、検出可能であるほど高くはない。例えば、限定ではないが、第1の材料322はニッケルであり、部品材料78はニッケル基超合金であり、部品材料78が冷却された後は、検出可能な高さのニッケルの濃度は、格子構造340の最初の位置の近位には残されておらず、形成された部品80のニッケル基超合金を通してほぼ一様なニッケルの分布となる。

代替的実施形態では、細長い部材346の厚みは、第1の材料322が部品材料78によってはほぼ吸収されないように選択される。例えば、いくつかの実施形態では、部品材料78が冷却された後に、第1の材料322が部品材料78内にほぼ一様ではないように分配されている。例えば、細長い部材346の各々の第1の材料322は、各々の細長い部材346の近位の部品材料78に局所的に散らされている。別の例に関して、格子構造340の最初の位置に近い第1の材料322の濃度は、部品80内の他の位置における第1の材料322の濃度よりも、検出可能であるほど高い。いくつかのかかる実施形態では、第1の材料322は、別個の境界により、部品材料78が冷却された後に、部品材料78から格子構造340が明確に示されるように、部品材料78によって部分的に吸収される。さらに、いくつかのかかる実施形態では、第1の材料322は、格子構造340の少なくとも一部が、部品材料78が冷却された後に、影響を受けていない状態で残っているように、部品材料78によって部分的に吸収される。

いくつかの実施形態では、格子構造340は、部品80内の部品材料78の組成が選択的に変更された1以上の領域110に対応する、第1の材料322の組成が選択的に変更された1以上の領域380を含んでいる。より詳細には、格子構造340の組成が選択的に変更された各領域380は、部品80が鋳型300内に形成された場合に、溶融した部品材料78によって局所的に吸収され、それにより、領域380内の、組成が変更された第1の材料322が、部品80内の、部品材料78の組成が選択的に変更された対応する領域110を画成する。

例えば、例示的実施形態では、組成が選択的に変更された第1の材料322の1以上の領域380は、第1の領域382を含んでいる。格子構造340が、鋳型キャビティ304内に少なくとも部分的に、予め選択される向きで配置される場合、第1の領域382は、部品80が鋳型300内に形成された後に、第1の領域112の位置に対応する。より詳細には、例示的実施形態では、第1の領域382は、チャネル344の近位に画成され、部品80内の内部通路82の近位の第1の領域112の位置に対応する。例えば、部品材料78は超合金であり、第1の材料322は、超合金のベース要素を含んでいる。第1の材料322は、比較的割合が低減されたベース要素を含み、かつ、部品材料78の超合金の、割合が増大した1以上の他の構成成分を含むように、格子構造340の第1の領域382において変更されている。したがって、第1の領域382が少なくとも部分的に部品材料78によって吸収された後には、第1の領域112も、ベース金属の組成が比較的低減され、1以上の他の構成成分の成分の割合が増大する。

代替的実施形態では、組成が選択的に変更された第1の材料322の1以上の領域380は、割合が比較的増大したベース要素と、成分の割合が低減された1以上の他の構成成分とを含むように変更された第1の材料322を含んでいる。

別の例に関して、例示的実施形態では、組成が選択的に変更された第1の材料322の1以上の領域380は、第2の領域384を含んでいる。格子構造340が、鋳型キャビティ304内に少なくとも部分的に、予め選択される向きで配置される場合、第2の領域384は、部品80が鋳型300内に形成された後に、第2の領域114の位置に対応する。より詳細には、例示的実施形態では、第2の領域384は外周342の近位に画成され、部品80の外側表面の近位の第2の領域114の位置に対応する。例えば、部品材料78は、構成成分としてハフニウムを含むニッケル基超合金であり、第1の材料322は、部品材料78とほぼ同じハフニウムの割合のニッケル基超合金である。第1の材料322は、ハフニウムの成分が低減され、部品材料78の組成に比べて、成分の割合が増大した1以上の他の構成成分を有するように、格子構造340の第2の領域384が変更されている。したがって、第2の領域384が少なくとも部分的に部品材料78によって吸収された後には、第2の領域114も、ハフニウムの組成が比較的低減され、1以上の他の構成成分の成分の割合が増大する。代替的実施形態では、部品材料78は、鋳型材料306と反応する任意の構成成分を含む任意の適切な合金であり、第1の材料322は、第2の領域384において、1以上の反応性構成成分の成分が低減され、部品材料78の成分に対して、1以上の他の構成成分の成分の割合が増大するように変更されている。

特定の実施形態では、格子構造340は、適切な添加物製造プロセスを使用して形成される。例えば、格子構造340は、第1の端部362から反対側の第2の端部364に延在し、格子構造340のコンピュータ設計モデルは、第1の端部362と第2の端部364との間で一連の薄い平行な面に切られ、それにより、各面内の変更されていない第1の材料322と変更された第1の材料322との分布が規定される。計算機数値制御(CNC)マシンにより、格子構造340を形成するモデルスライスに従って、第1の端部362から第2の端部364に、第1の材料322の連続した層が堆積される。例えば、添加物製造プロセスは、複数の材料の各々の堆積を変更するのに適切に構成され、堆積の変更は、各層における変更された第1の材料322と変更されていない第1の材料322との所定の分布を提供するように、コンピュータ設計モデルに従って適切に制御される。3つのかかる代表的な層は、層366、368、及び370として示されている。いくつかの実施形態では、第1の材料322の連続した層は、直接金属レーザ溶融(DMLM)プロセス、直接金属レーザ焼結(DMLS)プロセス、及び、選択的レーザ焼結(SLS)プロセスの内の少なくとも1つを使用して堆積される。追加的又は代替的に、格子構造340は、別の適切な添加物製造プロセスを使用して形成される。

いくつかの実施形態では、添加物製造プロセスによる格子構造340の形成により、格子構造340の他の形成方法によって提供するのが困難であり、かつ/又は比較的費用が高くなることになる、組成が選択的に変更された1以上の領域380における変更された第1の材料322と、格子構造340の他の領域における変更されていない第1の材料322の分布を有して、格子構造340が形成されることが可能になる。したがって、添加物製造プロセスによる格子構造340の形成により、部品80が、部品80の他の形成方法によって提供するのが困難であり、かつ/又は比較的費用が高くなることになる、部品材料78の組成が選択的に変更された1以上の領域110を有して形成されることが可能になる。

代替的には、格子構造340は、個別に形成された細長い部材346を組み立てることによって形成される。例えば、第1の複数の細長い部材346は、変更された第1の材料322で個別に形成され、第2の複数の細長い部材346は、変更されていない第1の材料322で個別に形成される。第1の複数の細長い部材は、組成が選択的に変更された1以上の領域380を組み立てるのに使用され、一方、第2の複数の細長い部材は、格子構造340の残りの部分を組み立てるのに使用される。

代替的実施形態では、格子構造340は、本明細書に記載のように、組成が選択的に変更された第1の材料322の1以上の領域380の形成を可能にする任意の適切な方式で形成されている。

特定の実施形態では、格子構造340は、最初にコア324なしで形成され、次いで、コア324がチャネル344内に挿入される。しかし、いくつかの実施形態では、コア324は、破断、ひび、及び/又は他の損傷の比較的高いリスクにさらされる、比較的もろいセラミック材料である。図6は、内部に画成された内部通路82(図2に示す)を有する部品80を形成するために、パターンダイアセンブリ501(図5に示す)及び鋳型アセンブリ301(図3に示す)を伴ってコア324の位置で使用され得る例示的な被覆コア310の概略斜視図である。図7は、図6に示す線7−7に沿って取られた、被覆コア310の概略断面図である。被覆コア310は、中空構造320と、コア材料326で形成され、中空構造320内に配置されたコア324とを含んでいる。かかる実施形態では、格子構造340を通って延在する中空構造320は、格子構造340のチャネル344を画成する。

いくつかの実施形態では、被覆コア310は、中空構造320をコア材料326で充填することによって形成される。例えば、限定ではないが、コア材料326は、スラリとして中空構造320内に注入され、コア材料326が中空構造320内で乾燥されて、被覆コア310を形成する。さらに、特定の実施形態では、中空構造320は、実質的に構造的にコア324を強化しており、したがって、いくつかの実施形態では、部品80を形成するための強化されていないコア324の製造、処理、及び使用に関する潜在的問題を低減している。したがって、いくつかのかかる実施形態では、被覆コア310の形成及び移送により、被覆されていないコア324を使用する場合に比べ、コア324に対する損傷のリスクがかなり低減される。同様に、いくつかのかかる実施形態では、パターンダイアセンブリ501内(図5に示す)の被覆コア310周りに適切なパターンを形成することにより、被覆されていないコア324を使用する場合に比べ、中空構造320内に包含されたコア324への損傷のリスクがかなり低減される。したがって、特定の実施形態では、被覆コア310の使用により、被覆コア310よりむしろ、被覆されていないコア324を使用して実施された場合の同じステップに比べ、内部に画成された内部通路82を有する、許容可能な部品80を提供することの失敗のリスクがかなり低減される。したがって、被覆コア310により、内部通路82を画成するために、鋳型300に対してコア324を配置することに関する利点を得ることが促進され、一方、コア324に関連するもろさの問題を低減するか、除去する。

中空構造320は、コア324の長さに沿ってコア324を実質的に包含するような形状である。特定の実施形態では、中空構造320は、ほぼ筒状の形状を画成する。例えば、限定ではないが、中空構造320は最初は、内側コア324の選択される非線形形状、及び、ひいては内部通路82の選択される非線形形状を画成する必要に応じて、湾曲しているか、角度が付けられた形状などの、非線形形状に適切に操作されることになる、ほぼ直線状の金属製チューブで形成される。代替的実施形態では、中空構造320は、本明細書に記載のように、内側のコア324が内部通路82の形状を画成することができる任意の適切な形状を画成する。

例示的実施形態では、中空構造320は、第1の材料322と、やはり溶融した部品材料78によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択される第2の材料(図示せず)と、の少なくとも1つで形成されている。したがって、格子構造340のように、溶融した部品材料78が鋳型キャビティ304に添加され、第1の材料322及び/又は第2の材料が少なくとも部分的に、溶融した部品材料78によって吸収された後に、それに続く固体状態の部品材料78の性能が実質的に低減されない。固体状態の部品材料78の性能が実質的に低減されないように、第1の材料322及び/又は第2の材料が少なくとも部分的に、溶融状態の部品材料78によって吸収可能であるため、中空構造320は、溶融した部品材料78を鋳型キャビティ304内に導入する前に、鋳型アセンブリ301から除去する必要はない。代替的実施形態では、中空構造320は、被覆コア310が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な材料で形成される。

例示的実施形態では、中空構造320は、コア324の特有の幅330よりも小である壁の厚み328を有している。特有の幅330は、本明細書において、コア324と同じ断面積を有する円の直径として規定される。代替的実施形態では、中空構造320は、特有の幅330よりも小ではない壁の厚み328を有している。コア324の断面の形状は、図6及び7に示す例示的実施形態では、円形である。代替的には、コア324の断面の形状は、内部通路82が本明細書に記載のように機能することができる、内部通路82(図2に示す)の任意の適切な断面の形状に対応する。

例えば、限定ではないが、部品80がロータブレード70である実施形態などの特定の実施形態では、コア324の特有の幅330が約0.050cm(0.020インチ)から約1.016cm(0.400インチ)の範囲内にあり、また、中空構造320の壁の厚み328が、約0.013cm(0.005インチ)から約0.254cm(0.100インチ)の範囲内にあるように選択される。より詳細には、いくつかのかかる実施形態では、特有の幅330は、約0.102cm(0.040インチ)から約0.508cm(0.200インチ)の範囲内にあり、壁の厚み328は、約0.013cm(0.005インチ)から約0.038cm(0.015インチ)の範囲内にあるように選択される。別の例に関して、限定ではないが、部品80が、限定ではないが、ステータベーン72などの固定部品である実施形態などの実施形態では、コア324の特有の幅330が約1.016cm(0.400インチ)より大であり、かつ/又は、壁の厚み328が約0.254cm(0.100インチ)より大であるように選択される。代替的実施形態では、特有の幅330は、結果として得られる内部通路82が、その意図された機能を発揮することができる任意の適切な値であり、壁の厚み328は、被覆コア310が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な値になるように選択される。

さらに、特定の実施形態では、コア材料326を中空構造320内に導入して被覆コア310を形成する前に、中空構造320が、内部通路82の選択される非線形形状に対応するように予め形成される。例えば、第1の材料322は、コア材料326の充填の前に比較的容易に形成され金属材料であり、したがって、コア324を非線形形状に別々に形成及び/又は機械加工する必要性を低減するか除去する。さらに、いくつかのかかる実施形態では、中空構造320によって与えられる構造的な補強により、それに続く、被覆されていないコア324として形成及び処理することが困難である非線形形状のコア324の形成及び処理が可能になる。したがって、被覆コア310により、湾曲した、かつ/もしくは複雑さが増した別様に非線形の形状を有し、かつ/又は時間及び費用が低減された、内部通路82の形成が促進される。特定の実施形態では、中空構造320は、部品80の輪郭と相補的である内部通路82の非線形形状に対応するように予め形成されている。例えば、限定ではないが、上述のように、部品80はロータブレード70であり、中空構造320は、ロータブレード70の軸方向のねじれ及びテーパの少なくとも1つと相補的な形状に予め形成されている。

特定の実施形態では、中空構造320は、適切な添加物製造プロセスを使用して形成される。例えば、中空構造320は、第1の端部321から反対側の第2の端部323に延在し、中空構造320のコンピュータ設計モデルは、第1の端部321と第2の端部323との間で一連の薄い平行な面に切られている。計算機数値制御(CNC)マシンにより、中空構造320を形成するモデルスライスに従って、第1の端部321から第2の端部323に、第1の材料322の連続した層が堆積される。いくつかの実施形態では、第1の材料322の連続した層は、直接金属レーザ溶融(DMLM)プロセス、直接金属レーザ焼結(DMLS)プロセス、及び、選択的レーザ焼結(SLS)プロセスの内の少なくとも1つを使用して堆積される。追加的又は代替的に、中空構造320は、別の適切な添加物製造プロセスを使用して形成される。

いくつかの実施形態では、添加物製造プロセスによる中空構造320の形成により、他の方法では達成不可能である構造的な複雑さ、精度、及び/又は繰返し性を伴って中空構造320が形成されることが可能になる。したがって、添加物製造プロセスによる中空構造320の形成により、内部に配置されるコア324の対応する形状の形成が可能になり、それにより、相対的に増大した構造的な複雑さ、精度、及び/又は繰返し性を伴って内部通路82が画成される。さらに、上述のように、添加物製造プロセスによる中空構造320の形成により、中空構造320が、限定ではないが、部品材料78の複数の構成成分などの材料の組合せである第1の材料322を使用して形成されることが可能になる。例えば、添加物製造プロセスには、複数の材料の各々の交互の堆積が含まれ、この交互の堆積は、各々の選択される割合の複数の構成成分を有する中空構造320を提供するように適切に制御される。代替的実施形態では、中空構造320は、被覆コア310が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方式で形成される。

特定の実施形態では、限定ではないが、コア324の高度の非線形性などのコア324の特性により、別々に形成されたコア324、又は、別々に形成された被覆コア310の、予め形成された格子構造340のチャネル344内への挿入が、コア324又は格子構造340への損傷の許容不可能なリスクなしでは困難であるか、不可能になる。図8は、格子構造340と一体に形成された、すなわち、単一のユニットと同じプロセスで形成された中空構造320を含む、格子構造340の別の例示的実施形態の概略斜視図である。いくつかの実施形態では、中空構造320を格子構造340と一体に形成することにより、高度の非線形性を有するコア324が内部に形成されることを可能にし、したがって、上述の格子構造340と被覆コア310との両方の利点を提供し、一方、別々に形成された格子構造340内へのコア324又は被覆コア310の続いての挿入の必要性を除去する。

より具体的には、中空構造320と格子構造340とが一体にともに形成された後に、コア324が、中空構造320をコア材料326で充填することによって形成される。例えば、限定ではないが、コア材料326は、スラリとして中空構造320内に注入され、コア材料326が中空構造320内で乾燥されて、コア324を形成する。特定の実施形態では、やはり、格子構造340を通って延在する中空構造320は、格子構造340を通るチャネル344を画成し、中空構造320は実質的に構造的にコア324を強化しており、したがって、いくつかの実施形態では、部品80を形成するための強化されていないコア324の製造、処理、及び使用に関する潜在的問題を低減している。

様々な実施形態では、中空構造320と一体に形成された格子構造340は、上述のように、別々に形成された格子構造340の対応する実施形態とほぼ同一の特徴を含んでいる。例えば、格子構造340は、ダイキャビティ504内に予め選択される向きで選択的に配置可能である。いくつかの実施形態では、格子構造340は、パターンダイ500の内壁502に対して結合するような形状の外周342を画成し(図5に示す)、それにより、格子構造340が、ダイキャビティ504内の予め選択される向きで選択的に配置される。いくつかのかかる実施形態では、外周342は、ダイキャビティ504に対する予め選択される向きで格子構造340を配置するように、内壁502の形状に適合する。

例示的実施形態では、格子構造340と中空構造320との各々は、上述したように、溶融した部品材料78によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択される第1の材料322で形成されている。さらに、特定の実施形態では、格子構造340は、上述したように、第1の材料322の組成が選択的に変更された1以上の領域380を含んでいる。したがって、溶融した部品材料78が鋳型キャビティ304に加えられ(図3に示す)、かつ、第1の材料322が、溶融した部品材料78によって少なくとも部分的に吸収された後に、コア324の部分315が部品80内の内部通路82を画成し、部品80内の部品材料78の、組成が選択的に変更された1以上の領域110(図2に示す)が、組成が選択的に変更された1以上の領域380に対応して画成される。例えば、例示的実施形態では、組成が選択的に変更された1以上の領域380は、上述のように第1の領域382及び第2の領域384を含み、それにより、部品80が再び、上述のように、第1の領域112及び第2の領域114で形成される。

上述のように、固体状態の部品材料78の性能が実質的に低減されないように、第1の材料322が少なくとも部分的に、溶融状態の部品材料78によって吸収可能であるため、格子構造340及び中空構造320は、溶融した部品材料78を鋳型キャビティ304内に導入する前に、鋳型アセンブリ301から除去する必要はない。

いくつかの実施形態では、格子構造340と中空構造320との一体形成により、パターンダイ500及び/又は鋳型300に対するコア324のための一体的な配置及び支持構造の使用が可能である。さらに、いくつかの実施形態では、格子構造340の外周342は、パターンダイ500の内壁502、及び/又は鋳型300の内壁302に対して結合して、比較的迅速で正確な、パターンダイ500及び/又は鋳型キャビティ304の各々に対するコア324の配置を促進するために、適切な向きで格子構造340を選択的に配置する。追加的又は代替的に、一体に形成された格子構造340及び中空構造320は、パターンダイアセンブリ501及び鋳型アセンブリ301が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方式で、パターンダイ500及び/又は鋳型300に対して選択的に配置される。

特定の実施形態では、格子構造340と中空構造320とは、適切な添加物製造プロセスを使用して一体に形成される。例えば、格子構造340と中空構造320との組合せは、第1の端部371から反対側の第2の端部373に延在し、格子構造340と中空構造320との組合せのコンピュータ設計モデルは、第1の端部371と第2の端部373との間で一連の薄い平行な面に切られ、それにより、各面内の変更されていない第1の材料322と変更された第1の材料322との分布が規定される。計算機数値制御(CNC)マシンにより、中空構造320と格子構造340とを同時に形成するモデルスライスに従って、第1の端部371から第2の端部373に、第1の材料322の連続した層が堆積される。例えば、添加物製造プロセスは、複数の材料の各々の堆積を変更するのに適切に構成され、堆積の変更は、各層における変更された第1の材料322と変更されていない第1の材料322との所定の分布を提供するように、コンピュータ設計モデルに従って適切に制御される。3つのかかる代表的な層は、層376、378、及び379として示されている。いくつかの実施形態では、第1の材料322の連続した層は、直接金属レーザ溶融(DMLM)プロセス、直接金属レーザ焼結(DMLS)プロセス、及び、選択的レーザ焼結(SLS)プロセスの内の少なくとも1つを使用して堆積される。追加的又は代替的に、格子構造340と中空構造320とは、別の適切な添加物製造プロセスを使用して一体に形成される。

いくつかの実施形態では、添加物製造プロセスによる格子構造340と中空構造320との一体的な形成により、他の方法では達成不可能である構造的な複雑さ、精度、及び/又は繰返し性を伴って格子構造340と中空構造320との組合せが形成されることが可能になる。さらに、添加物製造プロセスによる格子構造340と中空構造320との一体的な形成により、それに続く分離ステップにおいて格子構造340内に非線形性のコア324を挿入することが必要であることによる設計上の制限なしに、中空構造320が高度の非線形性を伴って形成され、必要であれば、相対的に非線形の内部通路82を画成し、同時に格子構造340によって支持されることが可能になる。いくつかの実施形態では、添加物製造プロセスによる格子構造340と中空構造320との一体的な形成により、相対的に高められた構造的な複雑さ、精度、及び/又は繰返し性を伴って、外周342と中空構造320を形成すること、及び、ひいては、コア324と内部通路82の配置が可能になる。追加的又は代替的に、添加物製造プロセスによる格子構造340と中空構造320との一体的な形成により、やはり、格子構造340の他の形成方法によって提供するのが困難であり、かつ/又は比較的費用が高くなることになる、組成が選択的に変更された1以上の領域380における変更された第1の材料322と、格子構造340の他の領域における変更されていない第1の材料322の分布を有して、格子構造340が形成されることが可能になる。

代替的実施形態では、格子構造340と中空構造320とは、格子構造340及び中空構造320が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方式で一体に形成される。

図9は、回転機械10(図1に示す)を伴う使用に関して示された、別の例示的部品80の概略斜視図である。部品80はやはり、部品材料78で形成され、内壁100によって内部に画成された1以上の内部通路82を含んでいる。再び、1つの内部通路82のみが図示されているが、部品80は、本明細書に記載のように形成された、任意の適切な数の内部通路82を含み得ることを理解されたい。

例示的実施形態では、部品80はやはり、ロータブレード70又はステータベーン72の1つであり、圧力サイド74、吸引サイド76、前縁84、後縁86、ルート端部88、及び先端部90を含んでいる。代替的実施形態では、部品80は、本明細書に記載のように内部通路とともに形成されることが可能である、回転機械10の別の適切な部品である。さらに他の実施形態では、部品80は、内部に画成された内部通路とともに適切に形成された任意の適切な用途のための任意の部品である。

例示的実施形態では、内部通路82は、ルート端部88から延在し、先端部90の近位のターンを通り、ルート端部88に戻る。代替的実施形態では、内部通路82は、内部通路82が本明細書に記載のように形成されることを可能にする任意の適切な方式で、任意の適切な範囲に、部品80内で延在する。いくつかの実施形態では、内部通路82は、ほぼ円形の断面を有する。代替的実施形態では、内部通路82は、内部通路82が本明細書に記載のように形成されることを可能にする任意の適切な形状の断面を有する。さらに、特定の実施形態では、内部通路82の断面形状は、内部通路82の長さに沿ってほぼ一定である。代替的実施形態では、内部通路82の断面形状は、内部通路82が本明細書に記載のように形成されることを可能にする任意の適切な方式で内部通路82の長さに沿って変化する。

特定の実施形態では、部品80はやはり、部品材料78の組成が選択的に変更された1以上の領域110を含んでいる。例えば、例示的実施形態では、組成が選択的に変更された1以上の領域110はやはり、内部通路82の近位の部品材料78の構造的強度を向上させるために部品材料78の組成が変更された第1の領域112と、部品80の外側表面の近位の、部品材料78と鋳型300の鋳型材料306(図3に示す)との間の反応性を低減するために部品材料78の組成が変更された第2の領域114とを含んでいる。代替的実施形態では、1以上の領域110は、部品80がその意図された目的のために機能することができる部品材料78の任意の適切な組成に選択的に変更された部品80の任意の適切な領域を含んでいる。

図10は、図9に示す部品80を形成するための別の例示的鋳型アセンブリ301の概略斜視破断図である。より詳細には、直接鋳型キャビティ304内を見ることを可能にするために、鋳型300の一部分が図10において切り取られている。鋳型アセンブリ301はやはり、少なくとも部分的に鋳型キャビティ304内に選択的に配置された格子構造340と、格子構造340によって受領されたコア324とを含んでいる。特定の実施形態では、鋳型300はやはり、例えばパターンダイアセンブリ501(図2に示す)に類似の、適切なパターンダイアセンブリ内に形成されたパターン(図示せず)で形成されている。代替的実施形態では、鋳型300は、鋳型アセンブリ301が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方式で形成される。

特定の実施形態では、格子構造340はやはり、間に複数のオープンスペース348を画成する相互接続した複数の細長い部材346を含んでおり、これら複数のオープンスペース348は、格子構造340の各領域が格子構造340の他の各領域と実質的に相互に流体連通するように配置されている。さらに、例示的実施形態では、格子構造340はやはり、格子構造340と一体に形成された、すなわち、単一のユニットと同じプロセスで形成された中空構造320を含んでいる。格子構造340内に延在する中空構造320は、やはり、格子構造340を通るチャネル344を画成する。中空構造320と格子構造340とが一体にともに形成された後に、上述したように、コア324が、中空構造320をコア材料326で充填することによって形成される。

いくつかの実施形態では、格子構造は、鋳型300の開口端部319を通して鋳型キャビティ304内に挿入するための形状の外周342を画成し、それにより、格子構造340及び中空構造320が、少なくとも部分的に鋳型キャビティ304内に、予め選択される向きで選択的に配置可能である、挿入可能なカートリッジ343を画成する。例えば、限定ではないが、挿入可能なカートリッジ343は、適切な外部の取付け具(図示せず)によって鋳型キャビティ304に対してしっかりと配置される。代替的又は追加的に、格子構造340は、鋳型キャビティ304内の予め選択される向きにカートリッジ343を選択的に配置することをさらに促進するために、鋳型300の内壁302に対して結合するようにされに形成された外周342を画成する。

いくつかの実施形態では、挿入可能なカートリッジ343としての格子構造340と中空構造320との一体的な形成により、鋳型アセンブリ301の組立ての繰返し性及び精度が向上し、組立ての複雑さ及び組立てに必要な時間が低減される。

いくつかの実施形態では、格子構造340はやはり、上述したように、部品80内の部品材料78の組成が選択的に変更された1以上の領域110に対応する、第1の材料322の組成が選択的に変更された1以上の領域380を含んでいる。例えば、例示的実施形態では、上述したように、第1の材料322の選択的に変更された組成の1以上の領域380は、部品80の内部通路82の近位の第1の領域112の位置に対応する、チャネル344の近位に画成された第1の領域382と、部品80の外側表面の近位の第2の領域114の位置に対応する、外周342の近位に画成された第2の領域384とを含んでいる。代替的実施形態では、格子構造340の組成が選択的に変更された各領域380は、鋳型300内に部品80が形成された後に、部品80の対応する領域110内の部品材料78の対応する変更された組成を生じる、任意の適切に変更された組成を有する第1の材料322を含んでいる。

例示的実施形態では、格子構造340と中空構造320との各々はやはり、上述したように、溶融した部品材料78によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択される第1の材料322で形成されている。したがって、溶融した部品材料78が鋳型キャビティ304に加えられ、かつ、第1の材料322及び/又は第2の材料が、溶融した部品材料78によって少なくとも部分的に吸収された後に、コア324の部分315が部品80内の内部通路82を画成し、部品80内の部品材料78の、組成が選択的に変更された1以上の領域110(図2に示す)が、組成が選択的に変更された1以上の領域380に対応して画成される。上述のように、固体状態の部品材料78の性能が実質的に低減されないように、第1の材料322及び/又は第2の材料が少なくとも部分的に、溶融状態の部品材料78によって吸収可能であるため、格子構造340及び中空構造320は、溶融した部品材料78を鋳型キャビティ304内に導入する前に、鋳型アセンブリ301から除去する必要はない。

特定の実施形態では、上述したように、格子構造340と中空構造320とはやはり、適切な添加物製造プロセスを使用して一体に形成される。例えば、格子構造340と中空構造320との組合せのコンピュータ設計モデルは、第1の端部371と第2の端部373との間で一連の薄い平行な面に切られ、それにより、各面内の変更されていない第1の材料322と変更された第1の材料322との分布が規定され、計算機数値制御(CNC)マシンにより、中空構造320と格子構造340とを同時に形成するモデルスライスに従って、第1の端部371から第2の端部373に、第1の材料322の連続した層が堆積される。例えば、添加物製造プロセスは、複数の材料の各々の堆積を変更するのに適切に構成され、堆積の変更は、各層における変更された第1の材料322と変更されていない第1の材料322との所定の分布を提供するように、コンピュータ設計モデルに従って適切に制御される。いくつかの実施形態では、第1の材料322の連続した層は、直接金属レーザ溶融(DMLM)プロセス、直接金属レーザ焼結(DMLS)プロセス、及び、選択的レーザ焼結(SLS)プロセスの内の少なくとも1つを使用して堆積される。追加的又は代替的に、格子構造340と中空構造320とは、別の適切な添加物製造プロセスを使用して一体に形成される。

いくつかの実施形態では、添加物製造プロセスによる格子構造340と中空構造320との一体的な形成により、やはり、格子構造340と中空構造320との組合せが、他の方法によっては達成不可能である構造的な複雑さ、精度、及び/又は繰返し性を伴って形成されることを可能にし、中空構造320が高度の非線形性を伴って形成されることを可能にし、必要であれば相対的に非線形の内部通路82を画成し、また、コア324が同時に格子構造340によって支持されることを可能にする。いくつかの実施形態では、添加物製造プロセスによる格子構造340と中空構造320との一体的な形成により、やはり、格子構造340の他の形成方法によって提供するのが困難であり、かつ/又は比較的費用が高くなることになる、組成が選択的に変更された1以上の領域380における変更された第1の材料322と、格子構造340の他の領域における変更されていない第1の材料322の分布を有して、格子構造340が形成されることが可能になる。代替的実施形態では、格子構造340と中空構造320とは、格子構造340及び中空構造320によって画成される挿入可能なカートリッジ343が本明細書に記載のように機能することができる任意の適切な方式で一体に形成される。

内部通路82などの、内部に内部通路が画成された、部品80などの部品を形成する例示的方法1100は、図11及び12のフロー図に示されている。図1から10をも参照すると、例示的方法1100には、鋳型300の鋳型キャビティ304などの、鋳型のキャビティ内に少なくとも部分的に、格子構造340などの格子構造を選択的に配置すること1102が含まれている。格子構造は、第1の材料322などの第1の材料から形成されている。第1の材料は、組成が選択的に変更された1以上の領域380などの、格子構造の1以上の領域に、選択的に変更された組成を有する。コア324などのコアは、チャネル344などの格子構造を通して画成されたチャネル内に配置され、それにより、部分315などのコアの少なくとも一部がキャビティ内に延在する。

方法1100は、溶融状態の、部品材料78などの部品の材料をキャビティ内に導入すること1104と、キャビティ内の部品の材料を冷却すること1106によって部品を形成する。コアの少なくとも一部は、部品内に内部通路を画成する。

いくつかの実施形態では、部品材料を導入するステップ1104は、格子構造の1以上の領域の各々における組成が選択的に変更された第1の材料により、部品材料78の組成が選択的に変更された1以上の領域110などの、部品内の部品材料の組成が選択的に変更された対応する領域を画成するように部品材料を導入すること1108が含まれている。

特定の実施形態では、部品材料が合金であり、第1の材料が合金のベース要素を含んでおり、格子構造を選択的に配置するステップ1102には、割合が比較的低減されたベース要素を含むように選択的に変更された第1の材料から形成された、第1の領域112などの、1以上の領域の第1の領域を含む格子構造を選択的に配置すること1110が含まれている。いくつかのかかる実施形態では、格子構造を選択的に配置するステップ1110には、チャネルの近位に画成された第1の領域を含む格子構造を選択的に配置すること1112が含まれている。

いくつかの実施形態では、部品材料が合金であり、第1の材料が合金のベース要素を含んでおり、格子構造を選択的に配置するステップ1102は、割合が比較的増加されたベース要素を含むように選択的に変更された第1の材料から形成された、第1の領域112などの、1以上の領域の第1の領域を含む格子構造を選択的に配置すること1114を含んでいる。

特定の実施形態では、鋳型は、鋳型材料306などの鋳型材料で形成され、部品材料は、鋳型材料と反応性の1以上の構成成分を含む合金であり、第1の材料は、1以上の反応性の構成成分を含んでいる。格子構造を選択的に配置するステップ1102は、成分が低減された1以上の反応性の構成成分を含むように選択的に変更された第1の材料から形成された、例えば第2の領域114などの、1以上の領域の第2の領域を含む格子構造を選択的に配置すること1116を含んでいる。いくつかのかかる実施形態では、格子構造を選択的に配置するステップ1116は、外周342などの、格子構造の外周の近位に画成された第2の領域を含む格子構造を選択的に配置すること1118を含んでいる。

いくつかの実施形態では、格子構造を選択的に配置するステップ1102は、パターンの形成、鋳型のシェリング、及び/又は部品の形成の1以上の間に、コアの重量を少なくとも部分的に支持するように構成された格子構造を選択的に配置すること1120を含んでいる。

特定の実施形態では、格子構造を選択的に配置するステップ1102は、コアを包含する、中空構造320などの、中空構造によって画成されたチャネル含む格子構造を選択的に配置すること1122を含んでいる。いくつかのかかる実施形態では、格子構造を選択的に配置するステップ1122は、格子構造と一体の中空構造を含む格子構造を選択的に配置すること1124を含んでいる。さらに、いくつかのかかる実施形態では、格子構造を選択的に配置するステップ1124は、格子構造及び中空構造が、挿入可能なカートリッジ343などの挿入可能なカートリッジを画成するように、開口端部319などの鋳型の開口端部を通して鋳型キャビティ内に挿入されるための形状の、外周342などの外周を含む格子構造を選択的に配置すること1126を含んでいる。

上述の格子構造の実施形態により、部品を鋳造するのに使用される部品材料の組成を局所的に変更するための方法が提供され、部品内の材料の性能における選択される局所的変化を可能にする。この実施形態は、内部に内部通路が画成された部品を形成するためのパターンダイアセンブリ及び鋳型アセンブリで使用されるコアの配置及び/又は支持のためのコスト効果の高い方法をも提供する。具体的には、格子構造は、部品のためのパターンを形成するのに使用されるパターンダイ内に少なくとも部分的に選択的に配置可能である。それに次いで、又は代替的に、格子構造は、パターンのシェリングによって形成される鋳型のキャビティ内に少なくとも部分的に、選択的に配置可能である。格子構造を通して画成されるチャネルにより、コアが鋳型キャビティ内に配置されて、部品内の内部通路の位置を画成する。格子構造は、この格子構造の1以上の領域において変更された組成を有する材料で形成される。格子は、溶融した部品材料が鋳型に加えられた場合に、少なくとも部分的に同化し、それにより、格子構造の1以上の領域の各々における、組成が選択的に変更された第1の材料が、選択的に変更された部品の組成の対応する領域を画成する。したがって、格子構造は、部品内における材料の性能の局所的変化を得るために、部品の材料の組成を局所的に変更するように選択的に形成される。格子構造の使用によっても、部品の鋳造の前に、コア支持構造の除去、及び/又は、鋳型キャビティの洗浄の必要性が除去される。

さらに、上述の格子構造の実施形態により、コアを形成及び支持するためのコスト効果の高い方法が提供される。具体的には、特定の実施形態は、溶融した部品材料によって少なくとも部分的に吸収可能である材料でやはり形成された中空構造によって画成されたチャネルを含んでいる。コアは中空構造内に堆積され、それにより、中空構造がコアにさらなる構造的補強を与えるようになっており、例えば、限定ではないが、内部に内部通路が画成された部品を形成するための慣習的なコアに比べ、より長く、より重く、より薄く、かつ/又はより複雑なコアの信頼性の高い処理及び使用が可能になる。また、具体的には、いくつかの実施形態では、中空コアが格子構造と一体に形成されて、パターンダイ内、及び、それに次いで、又は代替的に、部品お形成するのに使用される鋳型内にコアを配置及び支持するために、単一の一体のユニットを形成する。

本明細書に記載の方法、システム、及び装置の例示的な技術的効果には、(a)内部に内部通路が画成された部品の形成に使用されるコアの形成、処理、移送、及び/又は貯蔵に関連するもろさの問題を低減又は除去することと、(b)部品の内部通路を形成するための慣習的なコアに比べ、より長く、より重く、より薄く、かつ/又はより複雑なコアの使用を可能にすることと、(c)部品を形成するために使用されるパターンダイ及び鋳型に対するコアの配置の速度及び精度を向上させることと、(d)部品を鋳造するのに使用される部品材料の組成を局所的に変更し、部品内の材料の性能を選択的に、局所的に変化させることを可能にすることと、の内の少なくとも1つが含まれる。

パターンダイアセンブリ及び鋳型アセンブリのための格子構造の例示的実施形態は、上に詳細に記載されている。格子構造、並びに、かかる格子構造を使用する方法及びシステムは、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの部品及び/又は方法の各ステップは、個別に、かつ、本明細書に記載の他の部品及び/又はステップとは別に利用され得る。例えば、例示的実施形態は、パターンダイアセンブリ及び鋳型アセンブリ内のコアを使用するために近年構成された多くの他の用途とともに実施及び利用され得る。

本開示の様々な実施形態の特定の特徴がいくつかの図に示されており、他の図には示されていない場合があるが、これは単に利便性のためである。本開示の原理に従って、図の任意の特徴が、任意の他の図の任意の特徴と組合せて参照され、かつ/又は主張され得る。

記載の説明では、ベストモードを含み、実施形態を開示するため、並びに、やはり、いずれの当業者も、あらゆるデバイス又はシステムの形成及び使用、並びに、組み入れられているあらゆる方法の実施を含み、実施形態を実施することができるために、例を使用している。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に生じる他の例を含み得る。かかる他の例は、それら例が、特許請求の範囲の文字通りの語と異なっていない構成要素を有するか、それら例が、特許請求の範囲の文字通りの語との実質的ではない差異を有する均等の構成要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあるものと意図されている。

10 回転機械 12 インテークセクション 14 コンプレッサセクション 16 燃焼器セクション 18 タービンセクション 20 排気セクション 22 ロータシャフト 24 燃焼器 36 ケーシング 40 コンプレッサブレード 42 コンプレッサステータベーン 70 ロータブレード 72 ステータベーン 74 圧力サイド 76 吸引サイド 78 部品材料 80 部品 82 内部通路 84 前縁 86 後縁 88 ルート端部 89 軸 90 先端部 92 ほぼ一定の距離 94 ほぼ一定の距離 96 ブレード長さ 100 内壁 110 領域 112 第1の領域 114 第2の領域 300 鋳型 301 鋳型アセンブリ 302 内壁 304 鋳型キャビティ 306 鋳型材料 310 被覆コア 312 先端部分 314 先端部分 315 部分 316 ルート部分 318 ルート部分 319 開口端部 320 中空構造 321 第1の端部 322 第1の材料 323 第2の端部 324 セラミックコア、内側コア 326 内側コア材料 328 壁の厚み 330 特有の幅 340 格子構造 342 外周 343 カートリッジ 344 チャネル 346 細長い部材 347 部分的な細長い部材 348 オープンスペース 350 グループ 352 細長い部材 362 第1の端部 364 第2の端部 366 層 368 層 370 層 371 第1の端部 373 第2の端部 376 層 378 層 379 層 380 領域 382 第1の領域 384 第2の領域 500 パターンダイ 501 パターンダイアセンブリ 502 内壁 504 ダイキャビティ