JPH0233842B2 - Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho - Google Patents
UehasekisogatakureiyokunoseizohohoInfo
- Publication number
- JPH0233842B2 JPH0233842B2 JP3538384A JP3538384A JPH0233842B2 JP H0233842 B2 JPH0233842 B2 JP H0233842B2 JP 3538384 A JP3538384 A JP 3538384A JP 3538384 A JP3538384 A JP 3538384A JP H0233842 B2 JPH0233842 B2 JP H0233842B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- blade
- air
- stacked
- cooled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 238000009763 wire-cut EDM Methods 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 17
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/147—Construction, i.e. structural features, e.g. of weight-saving hollow blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ウエハ積層型空冷翼の製造方法に関
し、特に高精度で微細な冷却空気噴出孔を有する
翼本体に複雑なシユラウド部を少ない工数で形成
することのできる上記方法に関する。
し、特に高精度で微細な冷却空気噴出孔を有する
翼本体に複雑なシユラウド部を少ない工数で形成
することのできる上記方法に関する。
従来、ガスタービン用等の空冷翼は、鋳造によ
る一体成型にて製造されていたが、鋳型造型、鋳
造作業のみならず、鋳造後の表面平滑化仕上が必
要で、作業性の向上を図ることが困難であつた。
る一体成型にて製造されていたが、鋳型造型、鋳
造作業のみならず、鋳造後の表面平滑化仕上が必
要で、作業性の向上を図ることが困難であつた。
そこで、作業性向上のために第1図に示すよう
なウエハ積層による空冷翼の製造法が考えられる
ようになつた。
なウエハ積層による空冷翼の製造法が考えられる
ようになつた。
第1図において、Aはフオトケミカル加工工程
で、aでウエハ素材1の脱脂、洗浄等の前処理を
行つた後、bで該ウエハ素材へのレジスト塗布、
乾燥を行い、cで該レジスト層2へ露光し、dで
現象、乾燥を行い、eでエツチング処理し、fで
レジストの除去と、エツチングされたウエハの検
査をすれば、gのウエハ1′が形成される。なお、
g中4は冷却空気の噴出孔、6は内部空間を示し
ている。
で、aでウエハ素材1の脱脂、洗浄等の前処理を
行つた後、bで該ウエハ素材へのレジスト塗布、
乾燥を行い、cで該レジスト層2へ露光し、dで
現象、乾燥を行い、eでエツチング処理し、fで
レジストの除去と、エツチングされたウエハの検
査をすれば、gのウエハ1′が形成される。なお、
g中4は冷却空気の噴出孔、6は内部空間を示し
ている。
また、Bは上記のフオトケミカル加工工程Aに
て得られたウエハ1′の拡散接合工程で、aでウ
エハ1′を積層整合した後、bで真空炉の加圧加
熱により拡散接合する。なお、b中の矢印は加圧
方向を、5はシユラウド部材を示している。
て得られたウエハ1′の拡散接合工程で、aでウ
エハ1′を積層整合した後、bで真空炉の加圧加
熱により拡散接合する。なお、b中の矢印は加圧
方向を、5はシユラウド部材を示している。
更に、Cは上記の拡散接合工程Bで得られた拡
散接合体の翼形状加工工程後の状態を示してい
る。
散接合体の翼形状加工工程後の状態を示してい
る。
この翼形状加工は、第1図B,bに示す拡散接
合後の積層材をならいフライス盤にて、外周より
削り出すことにより行なわれる。しかし、この加
工方法によると除去加工部分が多く、加工工数が
大となる欠点がある。また、翼の外表面仕上でも
上記フライス加工後、ならい研削加工を行なう
が、冷却空気の噴出孔4が切削・研削バリの発生
により目づまりを生じる欠点がある。
合後の積層材をならいフライス盤にて、外周より
削り出すことにより行なわれる。しかし、この加
工方法によると除去加工部分が多く、加工工数が
大となる欠点がある。また、翼の外表面仕上でも
上記フライス加工後、ならい研削加工を行なう
が、冷却空気の噴出孔4が切削・研削バリの発生
により目づまりを生じる欠点がある。
上記の欠点を排除するために、本発明者らは、
先に、ウエハ素材をフオトケミカル加工法により
空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却空気噴出
孔となる部分を加工し、該加工後のウエハ素材を
積層し、かつ両端にシユラウドを積層整合させた
ものを拡散接合してウエハ積層型空冷翼素材と
し、次いでワイヤカツト放電加工法により該ウエ
ハ積層型空冷翼素材から翼の内縁および外縁を加
工して翼本体を形成後、該加工の残材の1部また
は別の材料より翼端部のシユラウドを別途形成し
て、前記翼本体と嵌合させて溶融溶接するウエハ
積層型空冷翼の製造方法を提案した。
先に、ウエハ素材をフオトケミカル加工法により
空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却空気噴出
孔となる部分を加工し、該加工後のウエハ素材を
積層し、かつ両端にシユラウドを積層整合させた
ものを拡散接合してウエハ積層型空冷翼素材と
し、次いでワイヤカツト放電加工法により該ウエ
ハ積層型空冷翼素材から翼の内縁および外縁を加
工して翼本体を形成後、該加工の残材の1部また
は別の材料より翼端部のシユラウドを別途形成し
て、前記翼本体と嵌合させて溶融溶接するウエハ
積層型空冷翼の製造方法を提案した。
この先願方法においても、翼端シユラウド部の
機械加工や翼部との取付溶接には未だ多大の加工
工数が必要であるばかりか、溶接変形を生じる懸
念もある。
機械加工や翼部との取付溶接には未だ多大の加工
工数が必要であるばかりか、溶接変形を生じる懸
念もある。
本発明は、翼端シユラウド部の機械加工及び翼
部との取付け溶接の合理化を図るべくなされたも
のである。
部との取付け溶接の合理化を図るべくなされたも
のである。
すなわち本発明は、ウエハ積層型空冷翼の製造
方法において、ウエハ素材をフオトケミカル加工
法により空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却
空気噴出孔となる部分を加工し、該加工後のウエ
ハ素材を積層し、拡散接合してウエハ積層型空冷
翼素材とし、次いでワイヤカツト放電加工法によ
り該ウエハ積層型空冷翼素材から翼の内壁および
外壁を加工して翼本体を形成後、該翼本体の端部
に凹又は凸部を設け、該凹又は凸部を介して前記
翼本体の端部をシユラウド部材にて鋳ぐるみ一体
的に形成することを特徴とするウエハ積層型空冷
翼の製造方法に関するものである。
方法において、ウエハ素材をフオトケミカル加工
法により空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却
空気噴出孔となる部分を加工し、該加工後のウエ
ハ素材を積層し、拡散接合してウエハ積層型空冷
翼素材とし、次いでワイヤカツト放電加工法によ
り該ウエハ積層型空冷翼素材から翼の内壁および
外壁を加工して翼本体を形成後、該翼本体の端部
に凹又は凸部を設け、該凹又は凸部を介して前記
翼本体の端部をシユラウド部材にて鋳ぐるみ一体
的に形成することを特徴とするウエハ積層型空冷
翼の製造方法に関するものである。
第2,3図は本発明方法に係る翼本体の形成方
法の一実施態様例を工程順に示す図である。
法の一実施態様例を工程順に示す図である。
第2図は、第1図Aと同様の方法でフオトケミ
カル加工後、第1図Bと同様の方法で拡散接合し
た後の積層材形状を示している。すなわち、積層
したウエハ21の両端にフオトケミカル加工を施
していない部材25を積層整合させ、拡散接合し
てなる空冷翼素材100を示している。上記の部
材25には位置決め穴23が貫通加工されてい
る。
カル加工後、第1図Bと同様の方法で拡散接合し
た後の積層材形状を示している。すなわち、積層
したウエハ21の両端にフオトケミカル加工を施
していない部材25を積層整合させ、拡散接合し
てなる空冷翼素材100を示している。上記の部
材25には位置決め穴23が貫通加工されてい
る。
第2図に示した空冷翼素材100を、翼の内壁
は位置決め穴23よりワイヤカツト放電加工(以
下、ワイヤカツトEDMと称す)用の電極を通し
て、翼の外壁は空冷翼素材100の外周より、ワ
イヤカツトEDMにより翼のプロフイール加工を
行なつて形成した翼本体101を第3図に示す。
冷却空気の噴出孔24は、前記した従来の加工法
(切削・研削)とは異なつて目づまりのないもの
が得られる。なお、第3図中、26は内部空間、
21′はウエハ21を拡散接合したもの(以下、
翼部と称す)、25′は部材25を拡散接合したも
の(以下、翼端部と称す)を示している。
は位置決め穴23よりワイヤカツト放電加工(以
下、ワイヤカツトEDMと称す)用の電極を通し
て、翼の外壁は空冷翼素材100の外周より、ワ
イヤカツトEDMにより翼のプロフイール加工を
行なつて形成した翼本体101を第3図に示す。
冷却空気の噴出孔24は、前記した従来の加工法
(切削・研削)とは異なつて目づまりのないもの
が得られる。なお、第3図中、26は内部空間、
21′はウエハ21を拡散接合したもの(以下、
翼部と称す)、25′は部材25を拡散接合したも
の(以下、翼端部と称す)を示している。
第4図はワイヤカツトEDMによつて得られた
翼本体の端部(すなわち第3図の25)をシユラ
ウド部材27で鋳ぐるみ一体的に形成した本発明
製品を示している。
翼本体の端部(すなわち第3図の25)をシユラ
ウド部材27で鋳ぐるみ一体的に形成した本発明
製品を示している。
第5図は第4図のB−B断面を示す。第5図
中、28は翼端部25′の内壁及び外壁に肉盛溶
接等により設けられた凸部であり、これは機械加
工等により凹部(図示省略)とすることもでき
る。
中、28は翼端部25′の内壁及び外壁に肉盛溶
接等により設けられた凸部であり、これは機械加
工等により凹部(図示省略)とすることもでき
る。
シユラウド27は、この凸部28又は凹部を介
して翼端部25′を鋳ぐるんで設けられるため、
接合強度の高いものとなる。
して翼端部25′を鋳ぐるんで設けられるため、
接合強度の高いものとなる。
なお、参考のために第6図に先願方法で得られ
るウエハ積層型空冷翼の断面図を示す。第6図に
おいて、シユラウド29は翼端部25′にすみ肉
溶接30等により取り付けられている。
るウエハ積層型空冷翼の断面図を示す。第6図に
おいて、シユラウド29は翼端部25′にすみ肉
溶接30等により取り付けられている。
通常、翼部21′はウエハに圧延できる超耐熱
材料であり、一方シユラウド部材は鋳造や機械加
工等により形成されるために鋳造性や機械加工性
等を考慮して翼部21′とは成分の異なる材料が
使用される。従つて、第6図のように翼部21′
とシユラウド29を溶接すると、溶接金属30が
希釈され、割れ発生や強度上の問題が残る。
材料であり、一方シユラウド部材は鋳造や機械加
工等により形成されるために鋳造性や機械加工性
等を考慮して翼部21′とは成分の異なる材料が
使用される。従つて、第6図のように翼部21′
とシユラウド29を溶接すると、溶接金属30が
希釈され、割れ発生や強度上の問題が残る。
これに対し、本発明方法では翌部21′と同じ
成分の凸部28又は凹部を設けるため、このよう
な懸念はない。また、凸部28を肉盛溶接する場
合であつても、第6図の溶接金属30に比して少
ないため、溶接熱変形は極く少ない。凸部の代り
に凹部にすれば、溶接熱変形の危惧は全くない。
成分の凸部28又は凹部を設けるため、このよう
な懸念はない。また、凸部28を肉盛溶接する場
合であつても、第6図の溶接金属30に比して少
ないため、溶接熱変形は極く少ない。凸部の代り
に凹部にすれば、溶接熱変形の危惧は全くない。
更に、本発明方法によれば、ウエハ積層型空冷
翼の高さ方向に働く外力(発停時の熱応力等)に
対しては、第5図に示す外皮厚さt0、内皮厚さ
t1、全厚tがt0+t1<tの関係にあり、凸部28
又は凹部の形状や数により、その剪断強度を随意
に大きくとれるといつた効果を奏することもでき
る。
翼の高さ方向に働く外力(発停時の熱応力等)に
対しては、第5図に示す外皮厚さt0、内皮厚さ
t1、全厚tがt0+t1<tの関係にあり、凸部28
又は凹部の形状や数により、その剪断強度を随意
に大きくとれるといつた効果を奏することもでき
る。
以上詳述したように、本発明方法は、溶接熱変
形といつた懸念がなく、高精度で、しかも機械的
強度の高いウエハ積層型空冷翼を少ない工数で製
造することができ、工業上極めて有益な方法とい
える。
形といつた懸念がなく、高精度で、しかも機械的
強度の高いウエハ積層型空冷翼を少ない工数で製
造することができ、工業上極めて有益な方法とい
える。
第1図A〜Cは従来考えられていたウエハ積層
型空冷翼の製造方法を説明するための図、第2,
3図は本発明方法の一実施態様例を示す図、第4
図は本発明方法で得られるウエハ積層型空冷翼を
示す図、第5図は第4図のB−B断面図、第6図
は、先願方法で得られるウエハ積層型空冷翼の断
面図である。
型空冷翼の製造方法を説明するための図、第2,
3図は本発明方法の一実施態様例を示す図、第4
図は本発明方法で得られるウエハ積層型空冷翼を
示す図、第5図は第4図のB−B断面図、第6図
は、先願方法で得られるウエハ積層型空冷翼の断
面図である。
Claims (1)
- 1 ウエハ積層型空冷翼の製造方法において、ウ
エハ素材をフオトケミカル加工法により空冷翼の
内部空間部となる部分及び冷却空気噴出孔となる
部分を加工し、該加工後のウエハ素材を積層し、
拡散接合してウエハ積層型空冷翼素材とし、次い
でワイヤカツト放電加工法により該ウエハ積層型
空冷翼素材から翼の内壁および外壁を加工して翼
本体を形成後、該翼本体の端部に凹又は凸部を設
け、該凹又は凸部を介して前記翼本体の端部をシ
ユラウド部材にて鋳ぐるみ一体的に形成すること
を特徴とするウエハ積層型空冷翼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3538384A JPH0233842B2 (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3538384A JPH0233842B2 (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60182303A JPS60182303A (ja) | 1985-09-17 |
JPH0233842B2 true JPH0233842B2 (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=12440374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3538384A Expired - Lifetime JPH0233842B2 (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0233842B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8241001B2 (en) | 2008-09-04 | 2012-08-14 | Siemens Energy, Inc. | Stationary turbine component with laminated skin |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP3538384A patent/JPH0233842B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60182303A (ja) | 1985-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3281551B2 (ja) | タービンエンジンの中空羽根の製造方法 | |
RU2585147C2 (ru) | Способ изготовления металлического элемента усиления | |
JPH05280301A (ja) | 冷却用溝をフォトエッチした拡散結合エアーホイル | |
JP4155646B2 (ja) | エアフォイルの基部とディスクとを結合させるための方法及びこの方法によって形成されたアセンブリ | |
RU2563907C2 (ru) | Способ изготовления металлической вставки для защиты передней кромки из композитного материала | |
US8506256B1 (en) | Thin walled turbine blade and process for making the blade | |
US5711068A (en) | Method of manufacturing a blade | |
US5253419A (en) | Method of manufacturing a hollow blade for a turboshaft engine | |
US9120189B2 (en) | Method of making a piece of metal reinforcement | |
EP1306147A1 (en) | Cores for use in precision investment casting | |
JPH01294901A (ja) | 物品突出部の接合方法および装置 | |
US20130092340A1 (en) | Process and Refractory Metal Core for Creating Varying Thickness Microcircuits for Turbine Engine Components | |
JPS641641B2 (ja) | ||
JP2574589B2 (ja) | ターボ機械用中空羽根の製造方法 | |
JP3373317B2 (ja) | シリンダヘッドのバルブシート部構造 | |
JP2003201805A (ja) | ガスタービンエンジンのタービンノズル用の翼形部及びその製作方法 | |
US3588980A (en) | Method for making a contoured article | |
RU2607389C2 (ru) | Способ изготовления металлической детали | |
JP2005313321A (ja) | 物品を形成する方法および鍛造部品 | |
US6431830B1 (en) | Nozzle ring for a gas turbine | |
US5503532A (en) | Diffusion bonded airfoil and method | |
JPH0233842B2 (ja) | Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho | |
JPS6340632B2 (ja) | ||
JPS6161933B2 (ja) | ||
US9816382B2 (en) | Turbomachine blade and relative production method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |