CN107127300A - 利用递变芯部构件的铸造 - Google Patents

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Abstract

本公开大体上涉及熔模铸造模具，其包括铸造芯部，该铸造芯部包括至少一个递变芯部构件，递变芯部构件包括第一芯部材料与第二芯部材料之间的至少一个递变过渡。

Description

利用递变芯部构件的铸造
技术领域
本公开大体上涉及递变熔模铸造芯部构件和利用这些芯部构件的过程。本发明的递变芯部构件可包括单等级材料内的两种以上材料(例如，钨/钼)之间，或不同等级材料(例如，钨/陶瓷)之间的递变。递变芯部提供铸造操作中，如用于制造用于喷气飞行器发动机或发电涡轮构件的涡轮叶片的超级合金的铸造中的有用性质。
背景技术
许多现代发动机和下一代涡轮发动机需要具有错综且复杂的几何形状的构件和部分，这需要新型材料和制造技术。用于制造发动机部分和构件的常规技术涉及熔模或失蜡铸造的费力过程。熔模铸造的一个实例涉及制造用于燃气涡轮发动机中的典型转子叶片。涡轮叶片典型地包括中空翼型件，其具有沿叶片的翼展延伸的径向通道，该径向通道具有用于在发动机中的操作期间接收加压冷却空气的至少一个或更多个入口。在叶片中的各种冷却通路之中，包括在前缘与后缘之间设置在翼型件的中部中的蛇线通道。翼型件典型地包括延伸穿过叶片用于接收加压冷却空气的入口，其包括局部特征如短湍流器肋或销，用于增加翼型件的加热的侧壁与内部冷却空气之间的热传递。
这些涡轮叶片典型地由高强度超级合金金属材料的制造涉及许多步骤。首先，精确陶瓷芯部制造成符合涡轮叶片内期望的错综冷却通路。还产生精确模或模具，该精确模或模具限定涡轮叶片的包括其翼型件、平台和集成的燕尾部的精确3D外表面。陶瓷芯部组装在两个模半部内，该两个模半部形成其间的空间或空隙，其限定叶片的所得金属部分。蜡注射到组装的模中，以填充空隙并且包绕封装在其中的陶瓷芯部。两个模半部分开并且从模制的蜡除去。模制的蜡具有期望叶片的精确构造，并且接着涂覆有陶瓷材料来形成包绕的陶瓷壳。接着，蜡熔化并且从壳除去，留下陶瓷壳和内部陶瓷芯部之间的对应空隙或空间。熔融的超级合金金属接着倾倒到壳中来填充其中的空隙，并且再次封装容纳在壳中的陶瓷芯部。熔融的金属冷却并且凝固，并且接着外壳和内部芯部被适合地除去，留下期望的金属涡轮叶片，其中得到了内部冷却通路。
铸造的涡轮叶片可接着经历附加的铸造后修改，如但不限于按期望将适合的成排膜冷却孔钻取穿过翼型件的侧壁，用于提供内部导送的冷却空气的出口，该内部导送的冷却空气接着在燃气涡轮发动机中的操作期间在翼型件的外表面之上形成保护性冷却空气膜或覆盖物。然而，这些铸造后修改为有限的，并且给定涡轮发动机的日益增加的复杂性以及涡轮叶片内的某些冷却回路的认识到的效率，需要对更复杂且错综的内部几何形状的要求。尽管熔模铸造能够制造这些部分，但使用这些常规的制造过程，位置精度和错综的内部几何形状变得制造起来更复杂。因此，期望的是，提供用于具有错综的内部空隙的三维构件的改进的铸造方法。
使用利用难熔金属和陶瓷铸造构件的组合的混合芯部构件的精确金属铸造是本领域中已知的。例如，标题为"Cores for use in precision investment casting"的美国专利第6,637,500号。图1示出了形成整个熔模铸造芯部的部分的薄难熔金属后缘芯部构件。薄难熔金属元件420可通过提供具有产生凹入的凹穴426的区域424的难熔金属构件，围绕该突出元件注射陶瓷，和/或将陶瓷注射到凹穴中来提供陶瓷元件与难熔金属元件之间的机械锁定而附接于陶瓷部分422。制造了混合芯部材料，其包括难熔金属和陶瓷材料的部分。例如，见标题为"Additive manufacturing of hybrid core"的美国2013/0266816。用于制造本申请中公开的混合芯部的技术利用了常规粉末床技术。尽管混合芯部提供了例如在用于喷气飞行器发动机中的涡轮叶片的铸造中铸造超级合金的附加灵活性，但仍需要更先进的熔模铸造芯部技术。
发明内容
本发明涉及一种新颖铸造模具，其包括铸造芯部，该铸造芯部包括至少一个递变芯部构件，递变芯部构件包括第一芯部材料与第二芯部材料之间的至少一个递变过渡。递变芯部构件中的第一芯部材料与第二芯部材料之间的递变过渡可通过使用本文中所述的直接激光熔化/烧结的先进方法的添加制造过程来形成。外壳模具可为陶瓷材料。芯部构件可为具有附接的递变芯部构件的陶瓷构件。
第一芯部材料和第二芯部材料为同一等级的两种类型的材料(即，两种不同的难熔金属)或两个不同等级的材料(即，难熔金属和陶瓷)。在一个实施例中，递变芯部构件的第一芯部材料为难熔金属。第二芯部材料可为不同类型的难熔金属、不是难熔金属的金属，或陶瓷材料。
除其它结构之外，递变芯部构件可适于在铸造构件内限定冷却孔、后缘冷却通道，或微通道。递变芯部构件还可适于提供芯部支承结构、平台芯部结构，或末端标记结构。若干递变芯部构件可用于单个铸造芯部中，或者单个递变芯部构件可在陶瓷铸造芯部组件中单独地或与其它铸造构件一起使用。
本发明还涉及制造铸造构件的方法，其包括：将液体金属倾倒到铸造模具中并且凝固来形成铸造构件，铸造模具包括具有至少一个递变芯部构件的铸造芯部，递变芯部构件包括第一芯部材料与第二芯部材料之间的至少一个递变过渡；以及从铸造构件除去铸造芯部。
本发明还涉及使用过程来制造铸造模具，该过程涉及：以一次性图案材料形成铸造芯部的至少一部分来形成芯部组件；以及从芯部组件除去一次性图案材料。一次性图案材料可为具有低于递变芯部构件或另一材料的熔点的蜡或金属，其使用热或化学过程除去来露出熔化超级合金可倾倒到其中的铸造芯部腔。
在本发明的一个方面中，递变芯部构件可在粉末床过程中使用添加制造技术如直接激光熔化/烧结制造，该粉末床过程能够利用一种以上的粉末成分来提供递变结构。添加方法基于逐层来建造递变芯部构件，包括以下步骤：(a)通过照射、粘结剂注入和/或烧结粉末床中的粉末层来形成熔合/烧结区域而凝结(consolidate)；(b)将后续的粉末层设在粉末床之上；以及(c)使用对应于第一芯部材料和第二芯部材料的至少两种不同粉末成分重复步骤(a)和(b)来形成递变芯部构件。
在另一方面中，包括至少一个递变芯部构件的整个铸造芯部由直接激光熔化/烧结从粉末床制造。作为备选，递变芯部构件组装在模具内，并且陶瓷浆料引入成产生铸造芯部。
技术方案1. 一种铸造模具，其包括：
包括至少一个递变芯部构件的铸造芯部，所述递变芯部构件包括第一芯部材料与第二芯部材料之间的至少一个递变过渡。
技术方案2. 根据技术方案1所述的铸造模具，其特征在于，所述第一芯部材料为难熔金属。
技术方案3. 根据技术方案1所述的铸造模具，其特征在于，所述第一芯部材料为不是难熔金属的金属。
技术方案4. 根据技术方案1所述的铸造模具，其特征在于，所述第一芯部材料为陶瓷。
技术方案5. 根据技术方案2所述的铸造模具，其特征在于，所述第一难熔金属为钨或钨合金。
技术方案6. 根据技术方案2所述的铸造模具，其特征在于，所述第一难熔金属为钼或钼合金。
技术方案7. 根据技术方案1所述的铸造模具，其特征在于，所述铸造模具还包括：
外壳模具，其包绕所述铸造芯部的至少一部分并且限定围绕所述铸造芯部的腔，
其中所述外壳模具为陶瓷。
技术方案8. 根据技术方案1所述的铸造模具，其特征在于，所述递变芯部构件适于在铸造构件内限定冷却孔、后缘冷却通道或微通道。
技术方案9. 根据技术方案1所述的铸造模具，其特征在于，所述递变芯部构件适于提供芯部支承结构、平台芯部结构或末端标记结构。
技术方案10. 一种制造铸造构件的方法，其包括：
将液体金属倾倒到铸造模具中并且使所述液体金属凝固来形成所述铸造构件，所述铸造模具包括铸造芯部，其包括递变芯部构件，所述递变芯部构件包括第一芯部材料与第二芯部材料之间的至少一个递变过渡。
技术方案11. 根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在倾倒所述液体金属之前制备所述铸造模具，所述制备包括：
以一次性图案材料形成所述铸造芯部的至少一部分来形成芯部组件；以及
从所述芯部组件除去所述一次性图案材料。
技术方案12. 根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述第一芯部材料为陶瓷，或者为是非难熔金属的金属。
技术方案13. 根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述第二芯部材料为是难熔金属的金属，或陶瓷。
技术方案14. 根据技术方案11所述的方法，其特征在于，所述一次性图案材料为具有低于所述至少一个递变芯部构件的熔点的蜡或金属。
技术方案15. 根据技术方案11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过熔化除去所述一次性图案材料；以及
通过蚀刻除去所述至少一个递变芯部构件。
技术方案16. 根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于逐层来添加形成所述递变芯部构件，包括以下步骤：
(a)照射粉末床中的粉末层来形成熔合或烧结的区域；
(b)将后续粉末层提供在所述粉末床之上；以及
(c)使用对应于至少所述第一芯部材料和所述第二芯部材料的至少两种不同粉末成分重复步骤(a)和(b)来形成所述递变芯部构件。
附图说明
图1示出了现有技术的混合芯部构件。
图2为示出用于添加制造的常规设备的实例的示意图。
图3为允许遍及建造物具有不同成分的部分的生产的添加制造装置的透视图。
图4为使用图2中所示的添加制造装置制造的构件的俯视图。
图5示出了根据本发明的实施例的递变芯部构件。
图6示出了用于根据本发明的一个实施例的离散阶梯递变过渡的廓线。
图7示出了用于根据本发明的一个实施例的连续递变过渡的廓线。
图8示出了用于根据本发明的一个实施例的扩散递变过渡的廓线。
图9示出了包括至陶瓷材料的难熔金属递变过渡的递变芯部构件。
图10示出了包括包含递变芯部构件的铸造芯部的铸造模具。
具体实施方式
在下面结合附图阐述的详细描述旨在为各种构造的描述，并且不旨在代表其中可实践本文中所述的构思的仅有构造。详细描述包括用于提供各种构思的彻底理解的目的的特定细节。然而，对本领域技术人员而言将显而易见的是，这些构思将在没有这些特定细节的情况下实践。
本发明的递变构件可使用添加制造过程制造。相比于减除制造方法，AM过程大体上涉及一种或更多种材料的积聚，以制造净或近净形(NNS)物体。尽管"添加制造"为工业标准用语(ASTM F2792)，但AM包含在多种名称下已知的各种制造和原型设计技术，包括自由形态制作、3D打印、快速原型设计/加工等。AM技术能够由多种材料制作复杂的构件。大体上，独立的物体可由计算机辅助设计(CAD)模型制作。特别类型的AM过程使用能量束，例如电子束，或电磁辐射，如激光束，以烧蚀或熔化粉末材料，产生固体三维物体，其中粉末材料的颗粒连结在一起。不同材料系统，例如工程塑料、热塑性弹性体、金属和陶瓷被使用。激光烧结或熔化是用于功能原型和工具的迅速制作的著名AM过程。应用包括直接制造复杂工件、用于熔模铸造的图案、用于注射模制和拉模铸造的金属模具，以及用于砂型铸造的模具和芯部。在设计循环期间制作原型物体来加强构思的沟通和测试是AM过程的其它常见用途。
选择性激光烧结、直接激光烧结、选择性激光熔化以及直接激光熔化是用于表示通过使用激光束烧结或熔化细粉末来产生三维(3D)物体的常见行业用语。例如，美国专利第4,863,538号和美国专利第5,460,758号描述了常规的激光烧结技术。更准确地说，烧结伴有在低于粉末材料的熔点的温度下熔合(凝聚)粉末的颗粒，而熔化伴有完全熔化粉末的颗粒以形成固体均一块。与激光烧结或激光熔化相关联的物理过程包括至粉末材料的热传递，以及接着烧结或熔化粉末材料。尽管激光烧结和熔化过程可应用于宽泛范围的粉末材料，但生产路线的科学和技术方面(例如，烧结或熔化速率，以及在层制造过程期间处理参数对微观结构演变的影响)并未被良好理解。该制作方法伴随有使过程非常复杂的多个模式的热、质量和动量传递，以及化学反应。其它制作方法可由本领域技术人员使用，而不脱离本公开的范围。
图2为示出用于直接金属激光烧结(DMLS)或直接金属激光熔化(DMLM)的示例性常规系统100的截面视图的示意图。例如，设备100通过使用由源如激光器120生成的能量束136烧结或熔化粉末材料(未示出)来以逐层方式建造物体，例如部分122。待由能量束熔化的粉末由储存器126供应，并且使用沿方向134行进的重涂器臂116均匀地扩散在建造板114之上，以将粉末保持在水平118处，并且将在粉末水平118上方延伸的过多粉末材料除去至废物容器128。能量束136在电流计扫描仪132的控制下烧结或熔化建造的物体的截面层。建造板114降低，并且另一粉末层在建造板和建造的物体之上扩散，后接粉末由激光器120的连续熔化/烧结。过程重复，直到部分122完全由熔化/烧结的粉末材料构建。激光器120可由包括处理器和存储器的计算机系统控制。计算机系统可确定用于各层的扫描图案，并且控制激光器120根据扫描图案照射粉末材料。在部分122的制作完成之后，各种处理后的程序可施加于部分122。处理后的程序包括由例如鼓风或抽真空来除去过多粉末。其它处理后的程序包括应力消除过程。
上文描述的传统激光熔化/烧结技术具有关于产生具有不同成分的AM物体的某些限制。例如，尽管有可能改变连续层中的粉末的成分，但这可在其中制造步骤之间的停机时间带来高成本的工业化环境中变得特别麻烦。最近，开发了激光熔化/烧结的更先进方法，其允许在建造物的连续粉末层之间和沿侧向在同一粉末层内的建造物的成分的精确控制。见2015年8月25日提交且标题为"Coater Apparatus and Method for AdditiveManufacturing"的美国专利申请第14/834,517号，该申请通过引用以其整体并入本文中。
如图3中所示，先进的粉末床机器包括定位在分送器32上方的储存器组件30。分送器32包括一个或更多个长形槽38A-E。长形槽包括槽与建造板之间的沉积阀(二进制或可变的)，其控制粉末在建造板12上的沉积。
储存器组件30包括设置在各个槽38A-E之上的至少一个储存器。各个储存器由适合的壁或分隔物限定，形成有效储存和分送粉末，大体上称为"P"(即，P1,P2,P3等，如图4中所示)的容积。各个独立的储存器可加载有具有独特特征如成分和/或粉末颗粒尺寸的粉末P。例如，P1可用于建造部分60，P2可用于建造部分62，并且P3可用于建造部分64。应当认识到的是，粉末P可为用于添加制造的任何适合的材料。例如，粉末P可为金属粉末、聚合粉末、有机粉末或陶瓷粉末。注意，储存器组件30是可选的，并且粉末P可直接加载到槽38A-38E中。
可选地，可期望的是在过程的循环之间清洗槽38A-E，例如，在期望沉积与先前循环不同的粉末混合物的情况下。这可通过使槽38A-E在过多粉末容器14之上移动并且接着开启沉积阀来倾倒过多粉末来完成。过程可通过使气体或气体的混合物流动穿过槽38A-E来加强。
图4示出了用于构件C的粉末层24的一半，其细分成10单元宽乘以15单元高的网格。网格单元的尺寸及它们的间距出于图示清楚的目的放大。构件C表示为均具有单元的网格的一系列层可例如使用适当的实体模拟或计算机辅助设计软件来模拟。图3中示出的各个独特的影线图案代表一种独特粉末的特征(例如，成分和/或颗粒尺寸)。如所示，单层粉末可包括三种不同类型的粉末，P1,P2和P3。
施加粉末P并且接着激光熔化粉末P的该循环重复，直到完成整个构件C。
以上过程实现形成递变芯部构件500，其包括至少第一芯部材料501与第二芯部材料502之间的递变过渡503(图5)。图5中所示的递变芯部构件经由实例示出，并且不关于其形状、递变特征或成分特征限制本发明。上文描述的添加制造技术实现形成几乎任何期望形状和成分的递变芯部构件。递变芯部可以可选地与其它难熔金属件或其它金属(非难熔)或陶瓷构件组装。递变芯部构件和任何其它可选的构件接着放置到模具，优选陶瓷铸件(如用于喷气飞行器发动机的超级合金涡轮叶片的制造中)中。铸造构件可接着制备，并且熔融的超级合金倾倒到铸件的腔中，包括与递变芯部构件接触。芯部构件接着使用组合的机械和化学过程除去。陶瓷材料可在升高的温度和/或压力下使用苛性碱溶液浸出。(多个)递变芯部构件可接着使用酸处理来化学地蚀刻远离形成的超级合金构件。
用语"递变过渡"包括如图6中所示的离散的阶梯递变过渡。离散的阶梯递变过渡通过单层内或连续层之间的粉末床中的粉末成分的逐步变化来产生。逐步过渡可通过材料的随后扩散来变平滑。然而，对于任何两种给定的材料，离散的阶梯递变过渡提供了比仅通过扩散而可能的更逐渐的材料之间的过渡。
用语"递变过渡"包括如图7中所示的连续递变过渡。连续递变过渡通过单层内或连续层之间的粉末床中的粉末成分的连续变化来产生。在连续层的情况下，连续过渡表示其中逐步材料变化是逐渐的，使得不可能检测到材料中的阶梯递变的连续过渡。例如，如果材料随后扩散至过渡在材料之间出现为连续的点。正如离散的阶梯递变过渡一样，对于任何两种给定材料，连续递变过渡提供了比仅通过扩散而可能的更逐渐的材料之间的过渡。
用语"递变过渡"包括仅在其中两种材料在彼此内扩散成使得存在热处理之后的逐渐过渡的情况中的扩散递变过渡。图8。例如，在两种难熔金属沉积成邻近彼此而不使用离散阶梯或连续递变过渡的情况下，有可能的是由热处理提供递变过渡，只要材料在彼此内扩散。在一些情况下，两种材料将形成扩散递变过渡区域内的合金。在难熔金属设置成邻近陶瓷的情况下，材料之间的过渡例如也可为递变的，以匹配相邻材料中的一种或更多种的热膨胀。
图9示出了递变芯部构件的使用的一个实例，其中难熔金属构件901为形成整个熔模铸造芯部900的部分的薄难熔金属后缘芯部构件。薄难熔金属元件901包括其与陶瓷芯部构件的其余部分902之间的递变过渡区域903。递变过渡为如上文论述的离散阶梯递变过渡或连续递变过渡。该方面中的递变过渡的使用消除提供陶瓷元件与难熔金属元件之间的机械锁定的需要，并且允许产生更错综的铸造芯部设计。在该情况下，陶瓷部分902可物理地附接于陶瓷芯部构件。作为备选，整个陶瓷芯部构件连同难熔金属构件可根据本发明使用粉末床过程打印。
图9中示出的递变过渡在递变在图像中所示的垂直方向上一致的意义上大体上是线性递变过渡。然而，递变还可沿水平方向变化。例如，递变的量可在同一物体的区域之间变化。其一个实例将替代图9中所示的线性递变，递变可在垂直方向上具有波状外形。波状递变图案可对帮助提供两种材料之间的物理强度和/或匹配材料的一个或更多个性质，即，热导率有用。
图10示出了根据本发明的包括递变芯部构件1003,1004的铸造模具1000。铸造模具1000可用于铸造构件，如单晶超级合金涡轮叶片。
参照图10，铸造模具1000可包括一次性图案材料1001和第二金属构件1002。在示例性实施例中，一次性图案材料1001可包括金属，其为是非难熔金属的金属(例如，具有低于难熔金属的熔点的金属)。一次性图案材料1001和第二金属构件1002可使用同步打印技术形成。例如，两种金属的同步打印在具有代理人卷号037216.00028且于2016年2月19日提交的标题为"CASTING WITH FIRST METAL COMPONENTS AND SECOND METAL COMPONENTS"的美国专利申请第[]号中描述。作为备选，一次性图案材料可为能够以金属材料直接打印并且随后蚀刻出的陶瓷材料。在另一个示例性实施例中，第二金属构件1002可包括具有递变芯部构件1008,1009,1010的第一递变区段。此外，第二金属构件1002可包括具有第二递变芯部构件1005,1006,1007的第二递变区段1004。递变过渡可位于相邻递变芯部构件之间的边界处。递变过渡可包括离散阶梯递变过渡、连续递变过渡或扩散递变过渡。递变过渡可包括如本领域技术人员理解的任何形状，而不脱离本公开的范围。第二金属构件和/或递变芯部构件的材料可选择成通过将一种或更多种元素或合金扩散到超级合金构件中来局部地改变铸造构件的成分。
此外，相邻的递变芯部构件可由不同材料形成。例如，选择用于递变芯部构件的材料可包括为非难熔金属/合金(例如，铝、铜、钴、钴铬、银和/或金，或它们的组合或合金)的金属、难熔金属(例如，钨、钼、铌或钽，或它们的组合或合金)，或陶瓷。递变芯部构件中的各个可由不同材料形成。
例如，第一递变芯部构件1003可由第一难熔金属1008、第二难熔金属1010和第三难熔金属1009制成。第一递变过渡可位于第一难熔金属1008和第二难熔金属1009之间的边界处。第二递变过渡可位于第二难熔材料1010与第三难熔材料1009之间的边界处。此外和/或作为备选，为非难熔金属的一种或更多种金属和/或陶瓷可用于第一递变芯部构件1003中。
类似地，第二递变芯部构件1004可由第四难熔金属1005、第五难熔金属1007和第六难熔金属1006制成。第三递变过渡可位于第四难熔金属1005与第五难熔金属1007之间的边界处。第四递变过渡可位于第五难熔材料1007与第六难熔材料1006之间的边界处。此外和/或作为备选，为非难熔金属的一种或更多种金属和/或陶瓷可用于第一递变芯部构件1004中。
上文所示的递变芯部构件是示例性的，并且可包括在任何类型的铸造芯部或壳布置内。递变芯部构件可用于形成铸造构件中的冷却孔、后缘冷却通道或微通道。此外，递变芯部构件可用于芯部支承结构、平台芯部结构或末端标记结构。在一个方面中，递变芯部构件提供较高分辨率的铸造的优点。例如，如图9中所示，在递变芯部构件在陶瓷部分与难熔金属成分之间过渡的情况下。
难熔金属可根据本发明使用，并且以已用于混合芯部构件的形式市售。一些难熔金属可氧化或溶解在熔融超级合金中。难熔金属芯部构件可涂覆有陶瓷层用于保护。作为备选，难熔金属构件可包括至具有0.1到1mil厚的用于保护的陶瓷层的表面的递变过渡。保护陶瓷层可包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铬、多铝红柱石以及二氧化铪。
本发明的芯部构件可包括难熔金属，其具有至另一金属(如，贵金属(即，铂)或铬或铝)层的递变过渡，以保护免受氧化。这些金属层可单独地或与上文论述的陶瓷层组合施加。
递变芯部构件的成分中的一种或更多种可为难熔物，其在可使用加热时形成表面保护膜。例如，MoSi2分别形成SiO2的保护层。
可用于形成铸造构件的超级合金包括镍基合金，其包括铬镍铁合金和其它。
第一金属构件1001和第二金属构件1002可在形成超级合金铸造构件期间和/或之后除去。第一金属构件1001可选择成使得其具有低于第二金属构件1002的熔点。以该方式，第一金属构件1001可熔化并且除去，而不使第二金属构件1002熔化和/或引起对其的损坏。此后，熔化的超级合金可倾倒到通过除去第一金属构件1001和通过留下第二金属构件1002形成的腔中。第二金属构件1002的除去可在使熔化的超级合金凝固之后执行，以产生铸造构件(例如，涡轮叶片)。例如，第二金属构件1002可使用化学手段除去，该化学手段包括但不限于使用酸处理的蚀刻。蚀刻来除去第二金属构件可在于升高的温度和压力下浸没在苛性碱溶液中以除去任何陶瓷之前或之后执行。在一个方面中，第二金属构件烧结而非熔化。这可增加用于除去第二金属的可选方案的数量。例如，在一些情况下，烧结(不完全熔化)的第二金属可使用物理手段(例如，摇动)来除去。此外，烧结的材料可使用酸蚀刻来更容易除去，其中蚀刻溶液更迅速地穿透烧结的粉末结构。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括优选实施例)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。来自所述各种实施例的方面，以及用于各个此类方面的其它已知等同物可由本领域技术人员混合和匹配，以构成根据本申请的原理的附加实施例和技术。

Claims (10)

1.一种铸造模具，其包括：
包括至少一个递变芯部构件(901,902)的铸造芯部(900)，所述递变芯部构件包括第一芯部材料(901)与第二芯部材料(902)之间的至少一个递变过渡(903)。
2.根据权利要求1所述的铸造模具，其特征在于，所述第一芯部材料为难熔金属。
3.根据权利要求1所述的铸造模具，其特征在于，所述第一芯部材料为不是难熔金属的金属。
4.根据权利要求1所述的铸造模具，其特征在于，所述第一芯部材料为陶瓷。
5.根据权利要求2所述的铸造模具，其特征在于，所述第一难熔金属为钨、钨合金、钼，或钼合金。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述铸造模具还包括：
外壳模具，其包绕所述铸造芯部的至少一部分并且限定围绕所述铸造芯部的腔，
其中所述外壳模具为陶瓷。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述递变芯部构件适于在铸造构件内限定冷却孔、后缘冷却通道或微通道。
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的铸造模具，其特征在于，所述递变芯部构件适于提供芯部支承结构、平台芯部结构或末端标记结构。
9.一种制造铸造构件(1000)的方法，其包括：
(a)将液体金属倾倒到铸造模具(1002)中并且使所述液体金属(1001)凝固来形成所述铸造构件，所述铸造模具包括铸造芯部(1002)，其包括递变芯部构件，所述递变芯部构件包括第一芯部材料(1008)与第二芯部材料(1010)之间的至少一个递变过渡。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在倾倒所述液体金属之前制备所述铸造模具，所述制备包括：
(b)以一次性图案材料形成所述铸造芯部的至少一部分来形成芯部组件；以及
(c)从所述芯部组件除去所述一次性图案材料。
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