DE2453090A1

DE2453090A1 - Verfahren und giessform zum giessen von hochwarmfesten legierungen

Info

Publication number: DE2453090A1
Application number: DE19742453090
Authority: DE
Inventors: Douglas R Hayes; Charles M Phipps
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1973-11-16
Filing date: 1974-11-08
Publication date: 1975-05-22
Also published as: GB1471963A; AU7422374A; FR2251392A1; DE2453090B2; FR2251392B1; ES432010A1; JPS5080918A; BE821315A; ZA745190B; BR7409588A; NL7413004A; SE7412578L; CA1030322A; CH596917A5; SE408622B; JPS5622624B2; DE2453090C3; IL45616A; IL45616A0; IT1025729B

Description

United Aircraft Corporation, East Hartford, Conn. O61O8, V. St. A.

Verfahren und Gießform zum Gießen von hochwarmfesten

Legierungen

In modernen Gasturbinen, insbesondere Hochleistungsturbinentriebwerken; wie etwa in Flugzeugen, muß die Turbine bei sehr hoher Temperatur arbeiten. Damit die Schaufeln, sowohl Leitschaufeln als auch Laufschaufeln, unter solchen extremen Temperatur be dingungen, beispielsweise bei einer Turbineneinlaßgastemperatur von

ο
1315 C, eine ausreichende Lebensdauer haben, müssen sie sehr sorgfältig und wirksam im Inneren gekühlt werden. Die besten der

INSPECTED

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bekannten Superlegierungen, die für diese Schaufeln verwendet werden, sind auf den Betrieb bei einer Temperatur begrenzt, die mehrere Hundert Grad unterhalb ihrer Schmelzpunkte liegt, aber die maximale Betriebstemperatur wird so hoch wie möglich eingestellt.

Um die Schaufeln hohl mit entsprechend geformten inneren Kiihlkanälen herzustellen, werden sie in einer Form gegossen, die einen Kern enthält, der den Hohlraum in der Gußschaufel bildet. Ein solcher Kern ist zerbrechlich, während des Gießvorganges Verformung und teiLweiser Zersetzung ausgesetzt und muß vollständig entfernt werden, wenn die Gußschaufel abgekiihLt ist. Das vollständige Entfernen macht ein Kernmaterial erforderlich, welches sich in einer Lösung, die nicht mit der Schaufellegierung reagiert, leicht zersetzt. Sogar dann ist eine Inspektion, der Form des Hohlraums und der darin gebildeten Kanäle fast unmöglich. Das gesamte ProbLem wird noch erschwert, wenn die Schaufeln mit einem kristallinen Stengelgefiige in der Legierung hergestellt werden, da der Gießvorgang längere Zeit in Anspruch nimmt und dadurch größere Mög-Lichkeiten bestehen, daß die Form oder der Kern verschlechtert oder verformt werden. Ein solches Stengelgefiige ist in der US-FS 3 26O 5O5 beschrieben, während eine besondere Form von Stengelgefiige, ein Einkristall, in der US-PS 3 494 7O9 beschrieben ist.

Schaufeln werden durch das Wachsausschmelzverfahren gegossen, bei welchem ein Wachsmodell bis zu der gewünschten Dicke mit Formmaterial bedeckt wird und, wenn die Form dann ausgehärtet ist, das Wachs geschmolzen wird, wodurch ein Hohlraum in der Form zurückbleibt, der die Form der fertigen Schaufel hat. Die Form mit einer Wachs turns zone an einem Ende und einer Füllöffnung und einem FülLkanal an dem anderen Ende, häufig ebenfalls

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ein Teil des Wachsausschmelzverfahrens, wird bei der Herstellung, der Gußschaufel dann mit Legierung gefüllt. Wenn die Schaufel hohl ist, wird in das Wachsmodell ein Kern eingefügt, der die Form des Schaufelhohlraums hat, und dieser Kern bleibt in der Form, wenn das Wachs ausschmilzt.

Eine ausreichende Inspektion der Innenflächen der Form sowie der Lage und Vollständigkeit des Kerns vor dem Gieß Vorgang ist unmöglich, weil die Form einstückig ist. Somit muß das Gußstück hergestellt werden, ohne zu wissen, ob die Schaufelflächen und insbesondere die Außenflächen einwandfrei sind.

Die Erfindung sieht vor, die Schaufel in zwei Hälften herzustellen, wobei die Hälften an gegenüberliegenden Seiten eines zentralen Formteils gegossen werden, welches die innere Konfiguration der auf den gegenüberliegenden Seiten gebildeten Schaufel hat, und wobei die

Außenflächenkonfigurationen der Schaufel auf den Innenflächen von einander gegenüberliegenden äußeren Formteilen gebildet werden, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des zentralen Formteils angeordnet sind. Die Schaufelhälften werden gleichzeitig auf gegenüberliegenden Seiten des zentralen Formteils gegossen und anschließend nach dem Entnehmen aus der Form gereinigt und inspiziert und zusammengefügt, damit eine vollständige Schaufel mit der gewünschten Anordnung von Kühlkanälen in ihrem HohLraum gebildet ist. Da die Form aus mehreren Teilen besteht, können die Innenflächen leicht geprüft werden, bevor die verschiedenen Teile zusammengebaut werden.

Wenn Gußstücke mit säulenartigem oder stengelartigem Wachstum hergestellt werden, können die äußeren Formteile an einem Ende

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über die Schaufe!.konfiguration vorstehen, um einen "Wachstumshohlraum zu bilden,, welcher auf einer Abschreckplatte ruht und das gewünschte Kristallwachstum für beide Schaufelhälften auswählt. Diese Wachs turns zone des Gußstückes wird von den Schaufelhälften entfernt, nachdem sie erstarrt und abgekühlt sind.

Mehrere AusführungsbeispieIe der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt and werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen;

Fig» 1 einen Horizontalschnitt durch eine zusammenge

baute'Form zum Herstellen der Schaufelhälften,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Innenseite eines der

äußeren Formteile,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Seite des zentralen Form

teils, der mit dem äußeren Formteil von Fig. Z

zusammenwirkt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die gegenüberliegende Seite

des zentralen Formteils,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Innenfläche des äußeren

Formteile, der mit der Seite des in Fig. 4 gezeigten zentralen Formteils zusammenwirkt,

Fig. 6 die vollständige Form, die auf einer Abschreck

platte angeordnet und bereit ist, für den Gießvorgang erhitzt zu werden,

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Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch die in den Fig. 1

und 6 dargestellte Form,

Fig. 8 einen Querschnitt durch die in der Form von

Fig. 1 gegossenen, einander gegenüberliegenden Schaufelhälften,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Innenfläche der konkaven

Hälfte der Schaufel,

Fig. IO eine Draufsicht auf die Innenfläche der konvexen

Hälfte der Schaufel,

Fig. 11 eine Schnittansicht durch die zusammengebaute

Schaufel,

Fig. 12 eine Draufsicht auf die zusammengefügte Schaufel

vor dem Entfernen des Oberteils,

Fig. 13 eine .abgewandelte Ausführungsform in gleicher

Ansicht wie in Fig. 1, und

Fig. 14 eine weitere abgewandelte Ausführungsform in

gleicher Ansicht wie in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 besteht die Form aus einem zentralen Teil 12 mit einander gegenüber liegenden Seitenflächen 14 und 16, die in Zusammenwirkung mit den Innenflächen 18 und 2O von äußeren Formteilen 22 und 24 Hohlräume 26 und 28 begrenzen, in welchen die Schaufelhälften gegossen werden. Die Schaufelhälften sind in Fig. 8

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im Querschnitt dargestellt.

Gemäß Fig. 8 besteht die gegossene Schaufel aus Hälften 3O und 32, wobei die Hälfte 3O auf der Außenfläche 34 konvex und die Hälfte 32 auf der Außenfläche 36 konkav ist. Folglich ist die Innenfläche 38 der Hälfte 3O konkav und die Innenfläche 4O der Hälfte 32 ist konvex. An den Außenkanten haben die Schaufelhälften zusammenwirkende Flächen, mittels welchen die Hälften zusammengefügt werden, um die vollständige Schaufel herzustellen, wobei die Schaufelhälfte 3O die ebenen Flächen 42 und 44 an einander gegenüberliegenden Kanten hat, die mit gleichen ebenen Flächen 46 bzw. 48 an der Schaufelhälfte 32 zusammenwirken.

Das zentrale Teil 12 hat auf seiner Seitenfläche 14 eine Konfiguration, die der Innenfläche der konvexen Hälfte der fertigen Schaufel umgekehrt angepaßt ist. Zu diesem Zweck ist der zentrale Teil der Fläche 14 bei 5O insgesamt konvex, da die Innenfläche der Schaufelhälfte 3O konkav ist. Die gegenüberliegende Seitenfläche 16 des zentralen Teils 12 ist insgesamt konkav und bildet das Gegenstück der Fläche 4O auf der Schaufelhälfte 32. An einander gegenüberliegenden Kanten des die konvexe Schaufel bildenden Teils der Fläche 14 befinden sich ebene schmale Flächen 52 und 54 zur Bildung der ebenen FLächen 42 bzw. 44 an der Schaufelhälfte 3O.

Auf der gegenüberliegenden Seitenfläche 16 an den einander gegenüberliegenden Kanten des die konkave Schaufel bildenden zentralen Teils 56 befinden sich ebene Flächen 58 und 6O zur Bildung der Flächen 46 bzw. 48 an der Gußschaufelhälfte 32. Ein Randflansch 62 steht aber die einander gegenüberliegenden Flächen 52 und 58 an dieser Kante des zentralen Teils vor, während ein vorstehender

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Randflansch 64 über die ebenen Flächen 54 und 6O an der gegenüberliegenden Kante des zentralen Teils vorsteht. Die Flansche 62 und 64 sind vorzugsweise zueinander parallel, obgleich sie nicht in derselben Ebene liegen. Die einander gegenüberliegenden Flächen jedes Flansches sind zueinander parallel. Somit ist eine Seite des zentralen Teils 12 so aufgebaut, daß die Innenfläche einer Schaufelhälfte erzeugt wird, und die andere Seite bildet die Innenfläche der anderen Schaufelhälfte. Dieser zentrale Teil 12 kann aus einem Material bestehen, welches nach Festigkeit und Reaktion ausgewählt ist, da zu seinem Entfernen kein Auslaugverfahren erforderlich ist. Der zentrale Teil 12 kann außerdem, mit einer Dicke hergestellt werden, die erforderlich ist, daß eine ausreichende Steifigkeit erzielt wird, um die einander gegenüberliegenden Flächen während des Aufheizens der Form, des Eingießens der Legierung und des Abkühlens der Legierung und der Form in passender Beziehung zu den gegenüberliegenden Flächen der äußeren Formteile zu halten.

Gemäß den Fig. 3 und 4 haben die konvexen und konkaven Flächen 5O bzw. 56 des zentralen Teils 12 geeignete Schlitze 66 und/oder andere Ausnehmungen 67 in der Fläche 5O und Schlitze 68 und andere Ausnehmungen 69 in der Fläche 56, um in den fertigen Gußschaufelhälften die gewünschten Vor Sprünge oder Leisten zu bilden, welche die Kühlluftwege in der zusammengebauten Schaufel festlegen. Da die Vorsprünge oder Leisten an den einander gegenüberliegenden Schaufelhälften zusammenwirken müssen, sind die Schlitze oder Ausnehmungen 66 und 68 in spiegelbildlicher Lage zueinander angebracht, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich.

Der- äußere Formteil 22 hat eine innere konkave Schaufelbildungsfläche 7O in der Mitte der Innenfläche 18 und der Fläche 5O gegen-

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über liegend, wenn die Formteile zusammengebaut sind. Dieser Teil 22 hat vorstehende Ränder 72 und 74 längs einander gegenüberliegender Kanten, die mit den Rändern 62 und 64 an dem zentralen Teil 12 zusammenwirken und die Fläche 7O in dem gewünschten Abstand von der Fläche 5O halten, damit die gewünschte Dikke der Schaufelhälffce 3O erzeugt wird. In jedem Rand 72 und 74 ist eine Kerbe 76 bzw„ 78 auf seiner Innenfläche gebildet, welche die Endkanten von Rändern 62 und 64 aufnehmen und den zentralen Teil 12 seitlich in bezug auf den äußeren Teil 22 genau festlegen. Offenbar erzeagt die konvexe Fläche 7O den tragflügeliörmigen Teil der Schaufelhälfte 3O.

Der andere äußere Formteil 24 gleicht in seinem Aufbau dem Teil 22. Er hat eine zentrale, innere, konvexe schaufelbildende Fläche 8O mit vorstehenden Rändern 82 und 84 längs einander gegenüberliegender Kanten, die mit den Rändern 62 bzw. 64 an dem zentralen Teil 12 zusammenwirken und die Fläche 8O in dem gewünschten Abstand von der Fläche 56 festhalten, damit die gewünschte Legierungsdicke der Schaufelhälfte 32 erzeugt wird. Jeder Rand 82 und 84 hat eine Kerbe 86 bzw. 88, welche die Endkanten der Ränder 62 und 64 aufnehmen und den zentralen Teil 12 und den äußeren Teil 24 in seitlicher Lage zueinander genau festlegen.

Zusätzlich zu der Konfiguration der Formteile, die oben beschrieben ist, hat das untere Ende jedes äußeren Teils 22 und 24 eine größere rechteckige Aussparung 9O bzw. 92, die in Zusammenwirkung einen kombinierten Schaufelwurzelhohlraum und einen Wachstums- oder Kristallselektorhohlraum festlegen« Die untere Hälfte des Hohlraums dient zur Ausbildung eines säulen- oder stengelartigen Kristallwachstums, wie in der US = FS 3 26O 5O5

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beschrieben, und dieser Teil des Gußstückes wird entfernt, bevor die zusammenwirkenden Schaufelhälften zusammengefügt werden. Obgleich es nicht erforderlich ist, kann sich der zentrale Teil 12 um die gLeiche Strecke abwärts erstrecken wie die äußeren Teile 22, 24, um einen Teiler für den Wurzel- und Wachstumshohlraum zu bilden. Somit stehen alle drei Teile 12,. 22, 24 so vor, daß sie mit der Abschreckplatte in Berührung sind, wie in Fig. 7 dargestellt, wenn die Form für einen Gieß Vorgang bereit ist. An der Basis der äußeren Formteile 22, 24 können geeignete Bunde 93 zum Halten der Formanordnung auf der Abschreckplatte vorgesehen sein.

Bei Bedarf kann der zentrale Teil 12 gekürzt werden, so daß er sich nur teilweise in den Wurzel- und Wachstumshohlraum hineinerstreckt, so daß ein unterteilter Wurzelhohlraum, aber ein einziger Wachstumshohlraum gebildet ist.

An den einander gegenüberliegenden oberen Enden der äußeren Formteile 22, 24 befindet sich eine Ausnehmung 94 bzw. 96 in den Teilen 22 bzw. 24, damit ein Steigerhohlraum gebildet ist. Der wirksame Teil der Schaufel endigt an der Oberseite 9 7 der tragf lüge Lf ör mi gen Flächen der äußeren Formteile 22, 24, wie ersichtlich.

Die FormteiLe 22, 24 werden vorfabriziert und, wenn erst einmal eine geeignete metallische Matritze für jeden der Formteile hergesteLLt ist, können sie mit der geeigneten Matritze in Mengen und aus einem zweckmäßigen Formmaterial hergesteLLt werden, bei welchem es sich um ein Material handeln kann, das viel stabiler ist als das bei dem herkömmlichen Wachs aus schme Lz verfahren

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verwendete Material. Die für diesen Zweck geeigneten Materialien sind dem Fachmann geläufig. Die Flächen der fertiggestellten Formteile, die mit Legierung in Berührung kommen, können vor dem Zusammenbau zu einer Form sorgfältig und vollständig überprüft werden, um ein Gußstück der gewünschten Konfiguration sicherzustellen. Mit einem starren zentralen Teil 12 wird die gewünschte Abmessungs- und Oberflächenpräzision der fertigen Gußschaufelhälften zuverlässig erzielt.

Die Formteile 22, 24 können auch eine solche Konfiguration haben, daß Haltepunkte für die beiden Gußschaufelhälften geschaffen werden. VAe Fig. 7 zeigt, haben die einander gegenüberliegenden Seiten des zentralen Teils 12 eine Ausnehmung 98 bzw. einen mit dieser zusammenpassenden Vorsprung 99, die an dem S teiger teil des zentralen Formteils in der Nähe des äußeren Endes des Schaufelbildungsteils der Form angeordnet sind. Eine gleiche Ausnehmung 1OO und ein gleicher Vorsprung lOl sind in dem Wurzelteil des zentralen Teils 12 an zusammenpassenden Stellen gebildet. Wenn die Schaufelhälften gegossen sind, passen die Vorsprünge 1O2 und 1O3 an den Gußstückteilen in die Ausnehmungen 1O4 bzw. 1Ο5 und halten die zusammenpassenden Schaufelhälften in der korrekten Lage zum Zusammenfügen der Schaufelhälften genau fest.

Für das Überprüfen der fertigen Schaufelhälften oder der zusammengefügten Schaufel können weitere zusammenpassende Haltevorrichtungen in die Außenflächen der Schaufel eingegossen sein. Zu diesem Zweck können die Ausnehmungen 94 und 96 in den äußeren Formteilen 22 bzw. 24 mit in genauer Lage angebrachten Aussparungen 1Ο6 und 1O? versehen sein, die Halteköpfe 1Ο8 bilden, von denen einer in Fig. 12 gezeigt ist, die den Zweck haben, die Gußschaufel in einer

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Prüfvorrichtung zum Überprüfen der Genauigkeit des tragflügelfÖrmigen Teils festzuhalten. Weitere Aussparungen HO und 111, die in den Ausnehmungen 9O bzw. 92 gebildet sind, erzeugen Halteköpfe 112, von denen nur einer in Fig. 12 dargestellt ist. Es ist zu erkennen, daß die Präzision des Investmentgießverfahrens und die Präzision der Herstellung der Formteile 12, 22, 24 in genauer Lage angeordnete und präzise geformte Köpfe und Aussparungen auf den Gußstücken erzeugen, welche die oben beschriebene Funktion haben.

Wenn die drei Teile gemäß Fig. 1 zusammengebaut und geeignet zusammengespannt sind, bilden sie eine vollständige Form. Ein Eingußtrichter und -kanaL aus geeignetem Formmaterial kann an der Oberseite befestigt werden und die Form anordnung ist für den Gießvorgang bereit. Wenn das Gußstück Stengelgefüge haben soll, wie oben beschrieben, wird die Form in einen Ofen eingebracht und auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Legierung erhitzt. Die um mehrere Hundert Grad überhitzte geschmolzene Legierung wird eingefüllt und der Erstarrungs Vorgang beginnt von der Abschreckplatte aus aufwärts, indem der Wärmegradient kontrolliert wird, wie in den US-PS'en 3 26O 5O5 oder 3 494 7O9 beschrieben. Das Kristallwachstum in beiden Hälften ist gleich und es werden zusammenpassende Schaufelhälften erzeugt.

Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, erzeugen die Schlitze 66'und 68 und Aussparungen 67 und 69 in dem zentralen Formteil 12 die Leisten und Vorsprünge 113 und 114 auf den Innenflächen der Schaufelhälften 30 bzw. 32. WeiL diese Flächen der Schaufelhälften ohne weiteres sichtbar sind, wenn die Hälften für den. Zusammenbau bereit sind,

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ist es einfach, eine vollständige und genaue Überprüfung vorzunehmen, um sicherzustellen, daß die Vorsprunge richtig angeordnet sind w&d eine Lage haben, in welcher sie zusammenpassen. Die Konfiguratibnenvon Vorsprungen und Leisten sind folglich spiegelbildlich zueinander, wenn man die Fig. 9 und IO betrachtet.

Nach dem Abkühlen und Reinigen der Gußschaufelhälften und einer vollständigen Überprüfung beider Innen- und Außenflächen werden die beiden Hälften zusammengebaut und durch die zusammenwirkenden Vorsprunge und Aussparungen gehalten. Sie werden dann durch irgendein geeignetes Verfahren miteinander verbunden, so daß die beiden Hälften zu einer vollständigen Schaufel dauerhaft miteinander verbunden sind. Somit hat, wie in Fig. 12 gezeigt, die Turbinenhohlschaufel mit geeigneten Kühlkanälen in dem inneren Hohlraum den tragflügeiförmigen Teil 115 und einen Wurzeloder Fußteil 116. An der Oberseite befindet sich der Zusammenbau- und Prüfteil, in welchem die Zusammenbauaussparungen und -vorsprunge angeordnet sind und in welchem die Prüf vorsprunge 1O8 angeordnet sind. Dieser Teil wird entfernt, bevor die Schaufel gebrauchsbereit ist.

Die Beschreibung ist zwar nur auf eine Turbinenlaufschaufel gerichtet, dasselbe Verfahren ist jedoch in gleicher Weise auf das Herstellen von Turbinenleitschaufeln für die feststehenden Schaufelkränze anwendbar. Offenbar können die äußeren Formteile 22, 24 so abgewandelt werden, daß an den Schaufelhälften angegossene Plattformen oder Mantel gebildet werden, wenn sie gegossen werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die äußeren Formteile 22, 24 bei Bedarf mit angeformten Steiger- und Fülltrichterhohlräumen versehen sein, so daß die Form für den Gieß Vorgang komplett ist, wenn die Formteile 12, 22, 24 zusammengebaut sind.

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Die oben beschriebene Form dient zur Herstellung von Gußstükken mit Stengelgefüge, wie in der US-PS 3 26O 5O5 beschrieben. Zur Herstellung der Einkristallgußstücke gemäß der US-PS 3 494 7O9 wird die Wachstümszone, wie dargestellt, durch eine KristalLselektorwachstumszone, wie in der US-PS 3 494 7O9 beschrieben, oder durch andere bekannte Arten eines Kristallselektors ersetzt. Selbstverständlich können auch gleichgerichtete Gußstücke durch dieses Verfahren hergestellt werden. Das Hauptmerkmal besteht darin, die Formteile aus den bestmöglichen Formmaterialien für die bestmögliche Festigkeit und Freiheit von Reaktion mit der vergossenen Legierung herzustellen.

Es ist zu erkennen, daß dieses Prinzip den Präzisionsguß von hochwarmfesten Legierungen durch ein Verfahren ermöglicht, das bei der Herstellung der Form nicht die Verwendung von Wachs oder dgl. erfordert, und außerdem eine genaue Überprüfung des Formhohlraums vor dem Gießvorgang ermöglicht. Durch dieses Verfahfahren können hohle Gußstücke, wie etwa Turbinenleitschaufeln oder Turbinenlaufschaufeln, gegossen werden, indem schwer schmelzbare Oxide zum Bilden der Formoberflächen für die Innenflächen des Gußstückes verwendet werden, weil sie leicht aus dem Gußstück entfernt werden können, ohne daß sie aus dem Gußstück ausgelaugt werden müssen. Diese schwer schmelzbaren Oxide werden gegenwärtig als die gegenüber der vergossenen geschmolzenen Legierung neutralsten angesehen.

Die Möglichkeit, für sämtliche Teile der Form inerte Oxide zu wählen, ermöglicht die Verwendung eines großen Bereiches von Legierungen für Laufschaufeln und Leitschaufeln ohne unerwünschte Reaktion zwischen der Form und der geschmolzenen Legierung. Somit können Legierungen, die gegenwärtig mit dem Material der her-

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kämmlichen Form oder des herkömmlichen Kernes reagieren, mit geeignetem Formmaterial verwendet werden.

Fig. 13 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung. Eines der äußeren Formteile wird auf der Außenfläche für eine weitere Schaufelform mit einer geeigneten Form versehen. Deshalb ist ein äußeres TeiL 24', ein zentrales Teil 12' und ein weiteres äußeres Teil 22' vorgesehen. Letzeres hat auf der von dem zentralen Teil 12' abgewandten Seite eine Schaufelform oder Schaufelfläche 2O", die der Form der Fläche 2O¹ entspricht, und mit einem weiteren zentralen Teil 12" zusammenwirkt. Somit könnte ein Stapel dieser Formteile hergestellt werden, um mehrere Paare von Schaufelhälften entweder gleichzeitig oder nacheinander zu erzeugen, wenn die Formanordnung auf einer Fördereinrichtung angeordnet ist, welche die Anordnung an einer Gießeinrichtung vorbeiführt. Eine solche Formanordnung könnte einen Ring bilden, der zum Mehrfachgießen um eine zentraLe Achse angeordnet ist.

Eine weitere Alternative ist eine Anordnung, mittels welcher sämtliche Schaufelhälften eines Typs gleichzeitig hergestellt werden. Wie Fig. 14 zeigt, besteht die Formanordnung aus mehreren zentralen Teilen 12'", von denen eine Seite mit einem Endteil 24'" zusammenwirkt. Jedes Zentralteil 12"' hat auf einander gegenüberliegenden Seiten duplizierte Flächen, wodurch mehrere konkave Seiten der Schaufel gleichzeitig hergestellt werden. Zweckmäßige Haltekerben 118 sind vorgesehen. Bei dieser Anordnung ist ein weiterer Satz von Formen erforderlich, um die konvexe Seite der Schaufel herzustellen.

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die oben

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beschriebenen bevorzugten Ausfiihrungsbeispie Le hinaus eine Vielzahl, von Vereinfachungs- und Verbesserungsmöglichkeiten.

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Claims

Patentansprii ehe :'

1„ Verfahren zum Herstellen einer gegossenen Turbinenhohlschaufel, gekennzeichnet durch folgende Schritte;

Herstellen eines zentralen Formteils, dessen Konfiguration auf jeder Seite der Konfiguration der Innenflächen der Hohlschaufel entspricht, mit Flanschen, die auf gegenüberliegenden Rändern über die S chaufe Ikonfigur ation vorstehen,

Herstellen von entgegengesetzten äußeren Forrnteilen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des zentralen Formteils angeordnet werden, wobei einer der äußeren Formteile eine Innenfläche hat, die der konvexen Seite der Schaufel entspricht, während der andere äußere Formteil eine Innenfläche hat, die der konkaven Seite der Schaufel entspricht, und wobei die äußeren Formteile Seitenränder haben, die über die geformte Innenfläche vorstehen und an den Flanschen an dem zentralen Formteil in Anlage kommen, um dadurch die geformten Innenflächen der äußeren Formteile auf Abstand von der Konfiguration auf dem zentralen Formteil zu halten, damit die Schaufel die gewünschte Wandstärke erhält,

Zusammenfügen der verschiedenen Formteile, um einen Hohlraum für eine Schaufelhälfte auf jeder Seite des zentralen Formteils zu schaffen,

Füllen der Formhohlräume mit geschmolzener Legierung,

Entnehmen der vergossenen Legierung nach dem Entstarren aus der Form, und

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Zusammenfügen der gegenüber liegenden Schaufelhälften, um eine vollständige Schaufel zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form auf einer Abschreckplatte angeordnet wird, daß die Form auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Legierung erwärmt wird und daß die Form mit der Legierung darin mit einem kontrollierten Wärmegradienten von dem Unterteil zu dem OberteiL der Form hin abgekühlt wird, um darin ein StengeIgefüge zu bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der äußeren Formteile eine Wachstumszone geschaffen wird und daß bei Beginn der Erstarrung in der Wachs turns zone ein Säulen-? oder Stengelkristallgefüge hervorgerufen wird, um ein solches Gefüge in den GußschaufeLhäLften zu bilden.
4. Form zum Herstellen von Tür bine nhoh Ischauf ein, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Formteil (12) vorgesehen ist, der auf jeder Seite mindestens einen TeU der Konfiguration des Innenhohlraums der Schaufel hat, daß einander gegenüberliegende äußere Formteile (22, 24) mit gegenüberliegenden Seiten des zentralen Formteils zusammenwirken und jeweils eine einer Seite der fertigen Schaufel entsprechende Innenwandfläche haben, daß der zentrale Formteil (12) äußere Ränder (62, 64) hat, die über die auf ihm gebildete S chaufe Ikonfigur ation vorstehen, und daß die äußeren Formteile gleichartige Außenränder (72, 74; 82, 84) haben, die über die auf ihnen gebildeten Schaufelflächen vorstehen, wobei die Außenränder an den Formteilen bei der Bildung der vollständigen Form und bei der Herstellung des Abstandes der einander ge-

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genüberliegeaden., zusammenwirkenden Flächen des Formhohlraums zur gegenseitigen Befestigung aneinander anliegen.
5. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren FormteiLe (22, 24) an einem. Ende zusammenwirkende, Abstand voneinander aufweisende Flächen (9O₍ 92) zur Bildung einer Wachstums zone haben.
6. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (12, 22, 24) alle in derselben Ebene an dem unteren Ende endigen, damit zwei Wachstumshohlräume auf einander gegenüberliegenden
Seiten des zentralen FormteiLs (12) gebildet sind.

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