CN110684993A - 管道组件及形成方法 - Google Patents

Abstract

管道组件和形成管道组件的方法，该方法包括提供具有外表面和内表面的管道，外表面限定外周，内表面限定第一流体通道，利用牺牲本体的至少一部分覆盖外表面的至少一部分，在牺牲本体的露出表面上沉积金属层，以及去除牺牲本体。

Description

管道组件及形成方法

相关申请的交叉引用

该申请要求于2018年7月5日提交的美国专利申请No.16/027,560的优先权和权益，其整体通过引用并入文中。

技术领域

本公开大体涉及一种管道组件及形成方法，其中，管道组件包括通过利用牺牲本体形成而形成的多个流体通道。

背景技术

管道组件用在各种静止和移动应用中。例如，用在飞行器中的现代发动机可以包括用于提供从流体源到流体目的地的流动的流体通道。在一个非限制性示例中，引气系统可以从发动机的压缩机区段接收加压引气并且传送到流体下游部件或系统，诸如环境控制系统。可以运用附加流体通道，用于承载流体、传输流体或者以其他方式使流体流动，流体包括但不限于油、冷却剂、水、燃料等等。在飞行器发动机的示例中，通道可能暴露于高压、高温、应力、振动、热循环等等。通道或以相似处理形成的其他部件可以构造、设计或布置成在功能性环境中提供可靠操作。为了容纳其他发动机部件并维持管道的适当安全裕度，涡轮发动机的复杂性和间隔要求常常需要特定的管道路径以及与发动机壳体的结构附接件。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种形成管道组件的方法。该方法包括提供具有外表面和内表面的管道，外表面限定外周且内表面限定第一流体通道，利用牺牲本体的至少一部分覆盖外表面的至少一部分，在牺牲本体的露出表面上沉积金属层，以及去除牺牲本体以在金属层和外表面的至少一部分之间限定至少一个附加流体通道。

附图说明

在附图中：

图1是根据文中描述的各个方面的具有管道组件的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图2是根据文中描述的各个方面的可以运用在图1的管道组件中的管道和牺牲本体的立体视图。

图3图示根据文中描述的各个方面的联接到凸缘的图2的管道和牺牲本体的立体视图。

图4是图2的管道和牺牲本体沿着线IV-IV的截面视图。

图5是根据文中描述的各个方面的具有金属层的图5的管道和牺牲本体的截面视图。

图6是根据文中描述的各个方面的具有附加流体通道的图5的管道组件的截面视图。

图7是联接到凸缘的图6的管道组件的立体视图。

图8图示根据文中描述的各个方面的可以运用在图1的涡轮发动机中的另一管道组件和牺牲本体的截面视图。

图9图示根据文中描述的各个方面的可以运用在图1的涡轮发动机中的另一管道组件和牺牲本体的截面视图。

图10图示根据文中描述的各个方面的可以运用在图1的涡轮发动机中的另一管道组件和牺牲本体的截面视图。

图11图示根据文中描述的各个方面的可以运用在图1的涡轮发动机中的另一管道组件和牺牲本体的截面视图。

图12图示用于形成图1的管道组件的电铸浴的示意性示图。

图13是展示用于形成图1的管道组件的方法的流程图示图。

具体实施方式

本公开的各方面针对用于提供流体流动的管道组件、管道系统或导管。这种管道组件可以构造成提供从发动机的各个部分到一个以上部分的流体流动。

出于图示的目的，将关于燃气涡轮发动机描述本公开。燃气涡轮发动机已用于陆地和航海活动和发电，但最常用于航空应用，诸如用于飞机，包括直升机。在飞机中，燃气涡轮发动机用于推进飞行器。然而，将了解，本公开不限于此并且可以在非飞行器应用中具有普遍适用性，诸如其他移动应用和非移动工业、商业和居住性应用。

文中使用的术语“向前”或“上游”指代在朝向发动机入口的方向上移动，或者，相比于另一部件时，一部件相对更靠近发动机入口。与“向前”或“上游”结合使用的术语“向后”或“下游”指代相对于发动机中心线朝向发动机的后面或出口的方向。此外，文中使用的术语“径向的”或“径向地”指代在发动机的中心纵向轴线与发动机外周之间延伸的维度。进一步，术语“入口”和“出口”将分别指代流体流动流入部分和流出部分。在流体流动方向改变的示例中，可以理解，前一入口可以变成出口，反之亦然。

此外，如文中所用的，“集合”可以包括任何数量的分别描述的元件，包括仅一个元件。

全部方向参考(如，径向、轴向、近侧、远侧、上、下、向上、向下、左、右、横向、前、后、顶、底、上面、下面、竖向、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向后等)仅被用于识别目的，以帮助读者了解本公开，而不生成限制，特别是有关本公开的位置、取向或使用时。连接参考(如，附接、联接、连接和连结)要被广义地诠释，除非另有指示，否则可以包括元件集之间的中间构件以及元件之间的相对运动。如此，连接参考不一定推定两个元件直接连接并且为彼此固定关系。此外，如文中使用的，与给定表面“齐平”将指代与该表面平齐或相切。

而且，文中使用的“牺牲”可以指代可以去除的元件、部件或材料组分。“牺牲”元件的非限制性示例可以包括可熔化组分，诸如蜡或塑料、低熔点合金金属、或者可溶解组分。在该意义上，“牺牲”元件可以通过当暴露于加热元件时熔化来去除，或者当暴露于溶解剂时溶解。可以包括去除牺牲元件的附加或替代的非限制性方面，诸如机械性分解，或物理性地去除元件或子元件。

示范性附图仅出于图示的目的，并且附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可以变化。

图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机10的示意性横截面示图。发动机10具有大体纵向延伸的轴线或中心线12，中心线12从前侧14延伸至后侧16。发动机10以向下游串行流动的关系包括：风扇区段18，包括风扇20；压缩机区段22，包括增压器或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26；燃烧区段28，包括燃烧器30；涡轮区段32，包括HP涡轮34和LP涡轮36；以及排放区段38。

风扇区段18包括围绕风扇20的风扇壳体40。风扇20包括围绕中心线12径向安置的一组风扇叶片42。HP压缩机26、燃烧器30和HP涡轮34形成发动机10的芯部44，其产生燃烧气体。芯部44由芯部壳体46围绕，芯部壳体46可以与风扇壳体40联接。

HP轴或线轴48将HP涡轮34驱动地连接到HP压缩机26，HP线轴48绕着发动机10的中心线12同轴地安置。LP轴或线轴50将LP涡轮36驱动地连接到LP压缩机24和风扇20，LP线轴50绕着发动机10的中心线12同轴地安置在直径更大的环状HP线轴48内。发动机10的安装到线轴48、50中的任一或两个线轴并与之一起旋转的部分也单独地或共同地称之为转子51。

LP压缩机24和HP压缩机26分别包括一组压缩机级段52、54，其中，一组压缩机叶片58相对于对应的一组静态压缩机轮叶60、62(也称作喷嘴)旋转以压缩或加压穿过该级段的流体流。在单个压缩机级段52、54中，多个压缩机叶片56、58可以设置成环形并且可以相对中心线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端，而对应的静态压缩机轮叶60、62定位在旋转叶片56、58的下游并邻近旋转叶片56、58。要注意，图1中示出的叶片、轮叶和压缩机级段的数量仅出于图示的目的而选择，并且可以是其他数量。用于压缩机级段的叶片56、58可以安装到盘状物53，盘状物53相应地安装到HP线轴48和LP线轴50中对应的一个线轴，其中各级段具有它们自己的盘状物。轮叶60、62以绕着转子51的圆周布置安装到芯部壳体46。

HP涡轮24和LP涡轮26分别包括一组涡轮级段64、66，其中，一组涡轮叶片68、70相对于对应的一组静态涡轮轮叶72、74(也称作喷嘴)旋转以从穿过该级段的流体流中提取能量。在单个涡轮级段64、66中，多个涡轮叶片68、70可以设置成环形并且可以相对中心线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端，而对应的静态压缩机轮叶72、74定位在旋转叶片68、70的上游并邻近旋转叶片68、70。要注意，图1中示出的叶片、轮叶和涡轮级段的数量仅出于图示的目的而选择，并且可以是其他数量。

操作时，旋转风扇20将外围空气供应到LP压缩机24，然后LP压缩机24将加压过的外围空气供应到HP压缩机26，HP压缩机26进一步加压该外围空气。来自HP压缩机26的加压空气在燃烧器30中与燃料混合并被点燃，由此产生燃烧气体。HP涡轮34从这些气体中提取一些功，驱动HP压缩机26。燃烧气体被排出到LP涡轮36中，LP涡轮36提取额外的功以驱动LP压缩机24，并且排气最终经由排放区段38从发动机10排出。LP涡轮36的驱动驱动LP线轴50以使风扇20和LP压缩机24旋转。

来自压缩机区段22的一些空气可以经由一个以上的管道组件80放出，并被用于冷却各部分，特别是热部分(诸如HP涡轮34)，或者，用于发电或运行飞行器的环境系统，诸如机舱冷却/加热系统或除冰系统。在涡轮发动机的情境下，发动机的热部分通常在燃烧器30的下游，尤其是涡轮区段32，其中HP涡轮34是最热的部分，由于它直接就在燃烧区段28的下游。抽离压缩机并用于这些目的的空气已知为引气。

此外，管道或其金属管状元件也可以是用于使流体途经发动机10(包括经过管道组件80)的流体输送系统。管道组件80，诸如导向涡轮发动机10的其他部分内侧或是涡轮发动机10的外侧的空气管道或其他管道组件，也可以包括一个以上的金属管状元件或金属质管状元件，形成被构造成将流体从发动机10的第一部分传送到发动机10的另一部分的管道或导管。可以进一步想到，管道组件80可以形成分支，诸如在非限制性示例中，在交叉处第一分支流体地联接到第二分支，或者，多个分支共享共有交叉部、共有入口或共有出口。

此外，虽然在涡轮发动机10的情境下图示管道组件80，但是将了解，在非限制性示例中，管道组件80可以构造成用在各种环境中，包括燃料歧管、防冰入口管道、喷射器系统、双壁系统、飞行器发动机中的扫气管、飞行器发动机中的集束管，或飞行器发动机中的排水管。

转到图2，图示管道100，将了解，管道100是可以形成管道组件80的一部分的示范性管道。管道100示出具有限定管道100的外周106的外表面102。将了解，外周可以是任何合适的形状、轮廓或外形，如附图中示出，包括不规则型，并且不需要是圆形的。管道100可以由合适于管道组件80的环境的任何材料形成，包括非限制性示例中的金属(诸如铝或钢)。在非限制性示例中，管道100也可以以任何合适的方式生成或形成，包括通过冷拉金属管、机加工、辊轧成形或增材制造。

管道100也可以具有相对的第一端111和第二端112。第一端111和第二端112每个可以联接到凸缘120。每个凸缘120可以包括一组开孔，以将管道100流体地联接到其他管道组件，或在涡轮发动机10的图示的示例部分中。在示出的示例中，凸缘120包括流体地联接到第一流体通道110的第一开孔124，以及定位成邻近第一开孔124但是与第一开孔124间隔开并分离的第二开孔126。开孔124、126中的任一或两者可以联接到其他管道或流体供应导管。在管道100被运用于将燃料输送到发动机部件的一个示例中，凸缘120可以将管道100流体地联接到燃料供应管道(未示出)。

在形成构造成传送多个流体流的管道组件80中，一组(130)牺牲本体131可以联接到管道100并且联接到凸缘120。在图示的示例中，已图示单个牺牲本体。在非限制性示例中，牺牲本体131可以以任何合适的方式形成，包括经由增材制造、吹塑、注塑。牺牲本体131可以包括这样的材料，该材料在管道组件80的剩余部分保持完全时可以被去除或以其他方式破坏。通过非限制性示例，这可以包括塑料/聚合物、蜡、铝或其他低熔点金属。而且，牺牲本体131可以形成为具有任何期望的或预定的大小或几何构型，用于与管道100组合地形成管道组件80的一部分的任何合适的形状、轮廓或外形。

图3进一步图示联接到第一管道端111的凸缘120。第一视图138示出凸缘120可以包括具有突起的凸缘本体121，突起形成从凸缘本体121突出并构造成接收管道100的筒形第一座体125。在管道100是金属质(诸如，铝)的示例中，可以想到管道100可以焊接到第一座体125。第一座体125也可以与第一开孔124对齐(图2)。虽然图示为筒形，但是可以想到第一座体125可以形成有用于接收管道100的任何合适的几何轮廓。此外，凸缘120可以进一步包括从与第二开孔126(图2)对齐的凸缘本体121突出的第二座体127。第二座体127图示为至少部分地围绕第一座体125，其中第一座体125比第二座体127相对于凸缘120突出得更远。第二座体127也可以具有合适于接收并联接到牺牲本体131的几何轮廓。虽然第一座体125和第二座体127已描述为分开元件，但是单个或整体式元件可从凸缘突出并视所需以各种布置形成多个座体。

第二视图139示出当联接到管道100时，牺牲本体131可以被接收在第二座体127内。例如，牺牲本体131可以注塑到第二座体127中，使得牺牲本体131的一部分形成在凸缘120的一部分内。在另一示例中，牺牲本体131可以通过注塑、吹塑或任何其他类型的制造处理形成，并插入第二座体127中。可以进一步想到，第二座体127可以具有任何几何轮廓形成，包括与牺牲本体131的几何轮廓互补的几何轮廓。

图4图示图2的管道100和牺牲本体131的一部分的横截面。管道已图示为具有圆形横截面几何轮廓。可以想到管道100可以具有任何期望的几何轮廓，包括正方形、具有圆角的正方形、卵形或椭圆形、或不规则形。更进一步，可以理解管道100可以定形为沿着其长度具有不同的横截面轮廓。

如所示出的，管道100可以进一步包括限定第一流体通道110的内表面104。管道100的外表面102的一部分103由牺牲本体131覆盖。可以想到部分103可以包括外表面102的任何部分，直到并包括整个外周106。管道100的不形成部分103的剩余部分可以包括外露出表面105。

当邻近管道100组装或以其他方式放置时，牺牲本体131可以包括露出表面132。将了解，露出表面132不需要围绕管道100的外表面102。

图5示出金属层140可以沉积在牺牲本体131的露出表面132上并且在管道100的外露出表面105的至少一些部分上。可以想到金属层140可以在露出表面132和外露出表面105上电铸或电沉积。还可以想到，金属层140可以包括两个以上金属层。将了解，在金属层140的沉积期间，可以遮蔽管道100的外露出表面105的一些部分。

图6图示在去除牺牲本体131(图5)之后完成的管道组件80。可以以任何合适的方式施行去除，其非限制性示例包括通过熔化(诸如通过向牺牲本体131施加热量)，通过溶解(例如，通过化学溶解处理)，或通过软化(例如，施加充足热量以软化牺牲本体131用于机械去除)。去除牺牲本体131可以进一步在金属层140和管道100的外表面102的部分103之间限定附加流体通道145。附加流体通道145从第一流体通道110流体地隔离。附加流体通道145也可以流体地联接到凸缘120的第二开孔126(图2)。

在完成的管道组件80中，管道100可以进一步限定具有限定在外表面102和内表面104之间的第一导管壁或第一导管壁区段101A的第一导管101。如所示出的，第一导管壁区段101A可以限定外周106以及第一流体通道110。金属层140与管道100的一部分结合可以限定第二导管壁或第二导管壁区段101B。将了解，虽然已利用不同的标记识别壁或壁区段，但这是为清楚地指定，并且壁或壁区段可以与第一导管壁101A整体地形成。第二导管壁101B可以终止于第一导管壁101A。此外，第二导管壁101B与第一导管壁101A的外周106组合限定附加流体通道145。

附加流体通道145的宽度146可以在外周106上的第一外周位置151处限定在第二导管壁101B和第一导管壁101A之间。文中使用的“外周位置”将指代相对于第一流体通道110的中点150在外周上的位置。在图示的示例中，外周位置位于圆形外周上。在其他示例中，外周位置可以绕着正方形外周(例如，在正方形的拐角处)，或绕着不规则形或不对称外周定位，其中中点将定位在不规则外周的几何中心。进一步，附加流体通道145的宽度146可以视所需在两个外周位置之间变化或不变。

图7图示包括凸缘120的完成的管道组件80。可以进一步想到，金属层140也可沉积在凸缘120的至少一部分129上。如所示出的，金属层140覆盖在第一座体125和第二座体127上(图3)。

还可以想到，金属层140可包括至少一个过渡表面115，图示为形成到凸缘本体121的平滑过渡。文中使用的“平滑过渡”将指代层厚度在朝向本结构的远侧边缘的方向上朝向零减小。将了解，在一些实例中，在部件之间使用直边缘连接可以致使电铸处理期间的电流密度更高，从而靠近该边缘生出更大的电铸金属层厚度区域。因而，可以包括本公开的各方面，其中，部件边缘可以被构造、选择等等，以包括被构造或选择的倾斜、协调或径向边缘，以确保均匀的、期望的电铸金属层。在本领域中，过渡表面或平滑过渡也可以称之为刀刃。为了平滑地引导部件之间的应力，本体逐渐变细允许凸缘120与金属层140更加无缝地形成。结果，这使得最后的零件更耐用。

操作时，凸缘120可以流体地联接到至少一个其他流体导管，以经过管道组件80传送流体。在非限制性示例中，凸缘120的第一开孔124可以联接到冷却剂供应导管，同时第二开孔126联接到燃料供应导管。以该方式，单个管道组件80可以通过多个流体地分离的导管供应多种类型的流体，例如，经由第一流体通道110供应冷却剂，并经由附加流体通道145供应燃料。可以进一步想到，第一流体通道110可从附加流体通道145热隔离，其中具有不同温度的流体可以通过管道组件80供应。在这种情况下，管道100可以由包括热塑性塑料或玻璃纤维的隔离材料制成，使得第一导管壁101A不在流体通道110、145之间传导热量。替代地，流体通道110、145可以热联接，包括通过金属性管道100在其间形成热传导的第一导管壁101A。

应当理解，如所示出的管道组件80仅表示管道的一部分，管道组件80包括电铸部分，并且管道100可以更短或更长，或视所需包括更多或不同的轮廓、厚度、转弯或横截面面积。

转到图8，图示可以运用在发动机10中的另一管道组件180。管道组件180与管道组件80相似；因此，类似的零件将利用类似的标记增加100来识别，其中要了解，除非另有注明，否则，管道组件80的类似零件的描述适用于管道组件180。

第一视图238图示管道200和一组牺牲本体230。管道200包括外表面202和内表面204。管道200还包括限定第一流体通道210的第一导管201，第一导管201具有限定在外表面202和内表面204之间的第一导管壁201A。

管道外表面202的第一部分203A可以利用第一牺牲本体231覆盖。外表面202的与第一部分203A不同的第二部分203B可以利用第二牺牲本体232覆盖。第一牺牲本体231和第二牺牲本体232可以是相同的、对称的、不对称的、互补的，或者视所需具有不同的几何轮廓。

第二视图239示出在沉积金属层240并去除第一牺牲本体231和第二牺牲本体232之后完成的管道组件180。参考第一视图238和第二视图239，如所示出的，金属层240可以沉积在管道200的外露出表面205以及第一牺牲本体231的第一露出表面235和第二牺牲本体232的第二露出表面236上。

去除一组牺牲本体230可以限定多个辅助导管260，如第二视图239中示出的。在图示的示例中，去除第一牺牲本体231限定第一附加流体通道245，去除第二牺牲本体232限定第二附加流体通道247。附加流体通道245、247中的每个从第一流体通道210径向地偏离。此外，第一附加流体通道245和第二附加流体通道247可以具有与第一导管壁201A整体地形成的对应的第一附加导管壁201B和第二附加导管壁201C。附加导管壁201B、201C(如，由金属层240形成的次级导管壁)因而限定与次级导管260对应的多个次级流体通道(如，第一附加流体通道245和第二附加流体通道247)。以该方式，多个次级流体通道通过第一导管壁201A与第一流体通道210流体地分离。

在图示的示例中，由牺牲本体231、233覆盖的外表面202的第一部分203A和第二部分203B彼此间隔开。在这种情况下，如上所述的过渡表面215可以位于第一部分203A和第二部分203B之间。可以理解，沉积金属层240可以包括在过渡表面215上形成金属层240。虽然未图示，但可以进一步想到，在金属层240的形成期间可以遮蔽过渡表面215，使得金属层240包括两个金属层，每个覆盖对应的牺牲本体231、233。

转到图9，图示可以运用在发动机10中的另一管道组件280。管道组件280与管道组件80相似；因此，类似的零件将利用类似的标记增加200来识别，其中要了解，除非另有注明，否则，管道组件80的类似零件的描述适用于管道组件280。

第一视图338图示管道300和一组牺牲本体330。管道300包括外表面302和内表面304。管道300进一步包括限定第一流体通道310的第一导管301，第一导管301具有限定在外表面302和内表面304之间的第一导管壁301A。

第一牺牲本体331定位成覆盖管道外表面302的第一部分303A，第二牺牲本体333覆盖外表面302的第二部分303B。一个区别是如所示出的间隙370限定在第一牺牲本体和第二牺牲本体之间。

第二视图339图示在相应的牺牲本体331、333的第一露出表面335和第二露出表面336上以及在管道300的外露出表面305上沉积金属层340之后完成的管道组件380，其中牺牲本体331、333已被去除。如所示出的，金属层形成第一附加导管壁301B和第二附加导管壁301C。还可以想到，金属层340填充间隙370。间隙370内的金属层340形成第三附加导管壁301C，将第一附加流体通道345从第二附加流体通道357流体地分离。

在第二视图339中还示出管道300的外周306上的第一外周位置351和第二外周位置352。一个区别是第一宽度346在第一外周位置351处限定在第二附加导管壁301B和第一导管壁301A之间。第二宽度348在第二外周位置352处限定在导管壁301B、301A之间。一个区别是第一宽度346小于第二宽度348。此外，可以想到，如所示出的，导管壁301B、301A之间的宽度可以在第一外周位置351和第二外周位置352之间连续地增加。

转到图10，图示可以运用在发动机10中的另一管道组件380。管道组件380与管道组件80相似；因此，类似的零件将利用类似的标记增加300来识别，其中要了解，除非另有注明，否则，管道组件80的类似零件的描述适用于管道组件380。

第一视图438图示管道400和牺牲本体430。管道400包括外表面402和内表面404。管道400进一步包括限定第一流体通道410的第一导管401，第一导管401具有限定在外表面402和内表面404之间的第一导管壁401A。一组牺牲本体430设置成覆盖管道外表面402的部分403，间隙470形成在相邻的牺牲本体430之间。

第二视图439图示在将金属层440沉积在一组牺牲本体430的露出表面432上以及管道400的外露出表面405上之后的管道组件380。去除一组牺牲本体430限定具有对应的一组附加流体通道的多个次级导管，图示为第一附加流体通道445、第二附加流体通道447和第三附加流体通道449。

一个区别是一组附加流体通道包围管道400的外表面402。更具体地，金属层440形成与第一导管壁401A间隔开的附加导管壁401B，以及在间隙470内形成第二附加导管壁401C，流体地分离附加流体通道445、447、449。

转到图11，图示可以运用在发动机10中的另一管道组件480。管道组件480与管道组件80相似；因此，类似的零件将利用类似的标记增加400来识别，其中要了解，除非另有注明，否则，管道组件80的类似零件的描述适用于管道组件480。

管道组件480的第一视图538示出具有外表面502和内表面504的管道500。管道500包括限定第一流体通道510的第一导管501，第一导管501具有限定在外表面502和内表面504之间的第一导管壁501A。牺牲本体531设置成覆盖管道外表面502的一部分503。

第二视图539图示将金属层540沉积在牺牲本体531的露出表面532上和管道500的外露出表面505上之后的管道组件480。去除牺牲本体531限定第二附加流体通道545，具有与第一导管壁501A间隔开的第二导管壁501B。

第一宽度546在第一外周位置546处限定在导管壁501A、501B之间，第二宽度548限定在第二外周位置548处。一个区别是宽度在相邻的外周位置之间连续变化，包括连续增加或连续减小。

电铸处理通过图12中的电沉积浴图示。文中使用的“电铸”或“电沉积”可以包括用于在另一基层或基底上构建、形成、生长或者以其他方式生成金属层的任何处理。电沉积的非限制性示例可以包括电铸、无电成型、电镀或其组合。虽然本公开的其余部分针对电铸，但是任何及全部电沉积处理同等地适用。在电铸处理的一个非限制性示例中，管道和牺牲本体可以浸没在电解液中并带电。管道和牺牲本体的电荷可以经过电解质溶液吸引带相反电荷的电铸材料。阳极材料吸引到牺牲本体的露出表面和管道的外露出表面，最终使电铸材料沉积在露出表面上，与管道一起整体地生成金属层以形成管道组件。

在非限制性示例中，电铸材料可以包括镍和镍合金、铁和铁合金等等或其组合。在另一非限制性示例中，管道和牺牲本体各自的露出表面的至少一部分可以在电铸处理之前包括金属化的层。

在图示的示例中，示范性的浴槽600承载单金属成分溶液602。在一个非限制性示例中，单金属成分溶液602可以包括携带合金化金属离子的镍合金。与阴极606间隔开的阳极604设置在浴槽600中。阳极604可以是牺牲阳极或惰性阳极。虽然示出一个阳极604，但是，应当了解，浴槽600可以视所需而包括任何数量的阳极。包括管道100、200、300、400、500，凸缘120和一组牺牲本体130、231、330、430、530的管道组件80、180、280、380、480可以形成具有导电性材料的阴极606。还可以想到，可以向管道组件80，180，280、380、480提供导电喷涂或相似处理，以促进阴极606的形成。此外，虽然图示为一个阴极606，但是，应当理解，可以想到将一个以上的阴极用于浴槽600中。

可以包括电源的控制器608可以通过电导线610电联接到阳极604和阴极606，以经由导电金属成分溶液602形成电路。可选地，可以在控制器608与阳极604和阴极606之间、沿着电导线610包括开关612或子控制器。在操作期间，可以从阳极604向阴极606供应电流，以在管道组件80、180、280、380、480处电铸形成完整本体。在供应电流期间，来自单金属成分溶液602的镍或镍合金形成金属质层(诸如上述金属层)，以形成具有预制件的管道组件，预制件包括整体式的完整本体。所描述的方法允许通过使用预制件本体来电铸具有较厚材料的区段，这又将材料放置在具有最高应力的区域中，从而允许优化的重量控制。预制件本体可以加快电铸处理，从而允许在浴槽中达到期望厚度的时间更短。在浴槽中更快的运行又致使成本更低。将消除与附接硬件、安装孔或双层钣金件中的铆钉关联的应力上升。

图13图示展示形成管道组件(诸如上述管道组件80、180、280、380、480)的方法620的流程图。方法620开始于在621处提供管道，诸如具有外表面和内表面(如，表面102、104)的管道100、200、300、400、500，其中外表面限定外周(如，外周106)并且内表面限定第一流体通道(如，通道110)。在622处，外表面的至少一部分(如，部分103)可以由诸如牺牲本体131的牺牲本体的至少一部分覆盖。在623处，可以在牺牲本体的露出表面上沉积诸如金属层140的金属层。可选地，金属层可以沉积在由牺牲本体覆盖的管道的部分之间的过渡表面上。在另一示例中，金属层可以包括覆盖牺牲本体的两个以上分离的金属层，其中金属层不覆盖过渡表面。

在624处，可以去除牺牲本体以在金属层和外表面的至少一部分之间限定至少一个附加流体通道。可选地，去除牺牲本体之后可以限定彼此相邻的一组附加流体通道，诸如通过利用金属层填充牺牲本体之间的间隙(图9至图10)。

除了上面附图中示出的之外，通过本公开，可以想到许多其他可能的实施例和构造。可以实现的一个优点是，上述方面提供混合流体输送系统，其具有整体式多导管的管道组件，以代替联接在一起的单独导管的传统集束。这种整体式管道组件可以在低维护和修理的条件下消除焊接和机加工操作。还可以消除处理和组装问题，以及诸如传统集束导管中运用的夹具的附加硬件。此外，与形成管道的传统方法相比，电铸的使用提供增加的刚度以满足结构设计以及简化管道组件的制造。进一步，通过电铸实现的表面光洁度，包括在部件之间的过渡表面的使用，提供结构整体性，用于管道组件内的期望流体压降。可以使用所提出的制造处理来制造在临界应力区部处的复杂输运、非圆形特征和可变厚度部分。

上述各方面的又一优势在于，通过运用所描述的电沉积处理，在形成期间能够预测用于部件整体性的金属层的最小厚度，从而进一步确保导管整体性而不添加不必要的质量或体积。当设计飞行器部件时，要应付的重要因素是大小，重量和可靠性。具有预制件本体的上述电沉积流体导管致使重量更少、大小更小、性能增加、以及系统整体性增加。重量和大小减少与在飞行期间的竞争优势相关。

在尚未描述的范围内，各种实施例的不同特征和结构可以视所需彼此组合地使用。在全部实施例中不能图示一个特征并不意味着被诠释为它不能有，而是为了描述的简洁性而做的。因而，可以视所需混合和匹配不同实施例的各种特征以形成新的实施例，无论是否明确地描述了新的实施例。本公开涵盖文中描述的各特征的组合或置换。将了解，虽然已利用不同的标记识别壁或壁区段，但这是为清楚地指定，并且壁或壁区段可以整体地形成。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何设备或系统，并施行任何并入的方法。本公开的专利权范围由权利要求书来限定，可以包括本领域技术人员容易想到的其他示例。这种其他示例意在权利要求书的范围内，如果该示例具有与权利要求书的文字语言并无不同的结构元件的话，或者，如果该示例包括与权利要求书的文字语言无实质不同的等效结构元件的话。

本公开的各种特性、方面和优势还可以具化为本公开的各方面的任何排列，包括但不限于列举方面中限定的以下技术方案：

1.一种形成管道组件的方法，该方法包含：

提供具有外表面和内表面的管道，外表面限定外周，内表面限定第一流体通道；

利用牺牲本体的至少一部分覆盖外表面的至少一部分；

在牺牲本体的露出表面上沉积金属层；以及

去除牺牲本体以在金属层和外表面的至少一部分之间限定至少一个附加流体通道。

2.如方面1所述的方法，其中，沉积进一步包含，在管道的露出表面上沉积金属层。

3.如方面1所述的方法，其中，沉积金属层进一步包含，电铸金属层。

4.如方面1所述的方法，其中，提供管道进一步包含，形成管道。

5.如方面4所述的方法，其中，形成管道进一步包含，拉制金属管以形成管道。

6.如方面4所述的方法，其中，形成管道进一步包含，将管道的一端联接到凸缘。

7.如方面1至6所述的方法，进一步包含，利用牺牲本体的另一部分覆盖凸缘的至少一部分。

8.如方面7所述的方法，其中，覆盖凸缘的至少一部分包含，将牺牲材料注塑到凸缘上的座体中。

9.如方面7所述的方法，其中，沉积进一步包含，在凸缘的一部分上沉积金属层。

10.如方面1至9所述的方法，其中，覆盖进一步包含，利用第一牺牲本体覆盖外表面的第一部分，以及利用第二牺牲本体覆盖外表面的不同于第一部分的第二部分。

11.如方面10所述的方法，其中，沉积进一步包含，至少在第一牺牲本体的露出表面和第二牺牲本体的露出表面上沉积金属层。

12.如方面11所述的方法，其中，第一部分和第二部分间隔开，并且过渡表面位于第一部分和第二部分之间，并且其中，沉积进一步包含，在过渡表面上形成金属层。

13.如方面10所述的方法，其中，去除进一步包含，去除第一牺牲本体以限定第一附加流体通道，以及去除第二牺牲本体以限定第二附加流体通道。

14.如方面1所述的方法，其中，去除进一步包含，去除一组牺牲本体以限定彼此相邻的一组附加流体通道。

15.如方面14所述的方法，其中，一组附加流体通道包围管道的外表面。

16.一种管道组件，包含：

第一导管，第一导管具有限定外周和第一流体通道的第一导管壁；以及

第二导管壁，第二导管壁与第一导管壁整体地形成，其中第二导管壁终止于第一导管壁，第二导管壁与第一导管壁的外周组合限定第二流体通道；

其中，在外周上的外周位置处在第二导管壁和第一导管壁之间限定宽度，并且该宽度在外周上的第一外周位置和外周上的第二外周位置之间变化。

17.如方面16所述的管道组件，其中，在第一外周位置处在第二导管壁和第一导管壁之间限定第一宽度，在第二外周位置处在第二导管壁和第一导管壁之间限定第二宽度，第一宽度小于第二宽度。

18.如方面16至17所述的管道组件，其中，该宽度在第一外周位置和第二外周位置之间增加。

19.如方面16至18所述的管道组件，其中，管道组件构造成用在燃料歧管、防冰入口管道、喷射器系统、双壁系统、飞行器发动机中的扫气管、飞行器发动机中的集束管，或飞行器发动机中的排水管中。

20.如方面16至19所述的管道组件，其中，在第一外周位置处在第二导管壁和第一导管壁之间限定第一宽度，在第二外周位置处在第二导管壁和第一导管壁之间限定第二宽度，在第三外周位置处在第二导管壁和第一导管壁之间限定第三宽度，并且其中，第一宽度等于第三宽度并且小于第二宽度。

Claims (10)

1.一种形成管道组件的方法，其特征在于，所述方法包含：

提供具有外表面和内表面的管道，所述外表面限定外周，并且所述内表面限定第一流体通道；

利用牺牲本体的至少一部分覆盖所述外表面的至少一部分；

在所述牺牲本体的露出表面上沉积金属层；以及

去除所述牺牲本体以在所述金属层和所述外表面的所述至少一部分之间限定至少一个附加流体通道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，沉积进一步包含：在所述管道的露出表面上沉积所述金属层。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，沉积所述金属层进一步包含：电铸所述金属层。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，提供所述管道进一步包含：形成所述管道。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，形成所述管道进一步包含：拉制金属管以形成所述管道。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包含：将所述管道的一端联接到凸缘，以及利用所述牺牲本体的另一部分覆盖所述凸缘的至少一部分。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，沉积进一步包含：在所述凸缘的一部分上沉积所述金属层。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，其中，覆盖进一步包含，利用第一牺牲本体覆盖所述外表面的第一部分，以及利用第二牺牲本体覆盖所述外表面的不同于所述第一部分的第二部分。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中，沉积进一步包含：至少在所述第一牺牲本体的露出表面和所述第二牺牲本体的露出表面上沉积金属层。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中，去除进一步包含：去除所述第一牺牲本体以限定第一附加流体通道，以及去除所述第二牺牲本体以限定第二附加流体通道。

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