DE4439949C1 - Verfahren zur Formgebung beim heißisostatischen Pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formgebung beim heiß­ isostatischen Pressen in einem Druckraum unter Verwendung einer vorgeformten hermetisch verschlossenen mit einer Pulverschüttung gefüllten verformbaren Blechkapsel, wobei nicht schrumpfbare Einsatz­ stücke in Teilbereichen des Druckraumes derart angeordnet werden, daß beim Verdichten der Pulverschüttung die Verdichtungsbewegung der Pulver­ schüttung und die Formänderung der Blechkapsel in Richtung auf die Ein­ satzstücke erfolgt und durch die Einsatzstücke begrenzt wird.

Bei pulvermetallurgischen Verfahren wird zunächst eine schrumpfbare Kapsel von ähnlicher, proportional vergrößerter Form des ge­ wünschten kompaktierten Bauteils mit Pulver gefüllt. Das Pulver wird üblicherweise unter vermindertem Druck und Rütteln der Kap­ sel in diese eingefüllt und gasdicht verschlossen. Bei hoher Temperatur und unter Gasdruck schrumpft die Kapsel mit der Pul­ verschüttung in allen Raumrichtungen im wesentlichen proportio­ nal zusammen, so daß ein kompaktiertes Bauteil von geometrisch ähnlichen Abmessungen beim heißisostatischen Pressen entsteht. Die Größe der Schrumpfung hängt dabei insbesondere vom Füllgrad der Kapsel ab. Der Füllgrad ist das Verhältnis der Schüttdichte des Pulvers in der Kapsel nach erfolgter Befüllung zur theoreti­ schen Dichte des kompaktierten Bauteils. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß sich Ungenauigkeiten beim erreichten Füll­ grad mit größer werdenden Bauteilen stärker auf die Endmaße des kompaktierten Bauteils auswirken. Zusätzlich treten erhebliche Verformungen des kompaktierten Bauteils auf, wenn die Schrump­ fung der Kapsel bei komplexem oder dünnwandigem Aufbau nicht vollständig gleichförmig erfolgt. Außerdem wirkt sich die Schwerkraft des Pulvers mit größer werdenden Bauteilen aus, weil die Schrumpfung in Abhängigkeit von der geodätischen Höhe behin­ dert wird.

Aus der Druckschrift DE 33 23 279 A1 sind ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Herstellung von Formlingen durch Warmpressen von Metallpulver bekannt. Das Metallpulver befindet sich innerhalb einer dünnwandigen Kapsel, bestehend aus einer äußeren Hülse und einer etwa zentral innerhalb derselben angeordneten Einsatzhülse. Die Form und die beiden Hülsen sind so bemessen, daß zwischen der inneren Einsatzhülse und der Form ein Formhohlraum ausgebildet wird, in den das Metallpulver einfüllbar ist. Nach dem Einfüllen des Metallpulvers erfolgt eine Vor­ verdichtung mittels Vibration der noch offenen Kapsel. Anschließend wird die Kapsel mittels des Deckels gasdicht verschlossen. Dann er­ folgt unter hohem Druck und hoher Temperatur von etwa 1000 bis 1200°C eine wärmeisostatisches Verpressung des Metallpulvers innerhalb der Kapsel. Um eine hohe Konturgenauigkeit des heißisostatisch gepreßten Körpers zu erzielen, ist es notwendig, bei diesem Verfahren die kontur­ gebundene Form innerhalb einer schrumpfenden Kapsel anzuordnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten heiß­ isostatischen Pressens zu überwinden und ein gattungsgemäßes Ver­ fahren anzugeben, daß mindestens in Teilbereichen des pulverme­ tallurgischen Formlings ein Schrumpfen behindert.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Dieses Verfahren hat den Vorteil einer breitgefächerten Verwendung spezi­ ell bei der Herstellung von Triebwerkskomponenten oder Rohlingen für Triebwerkskomponenten. Es ermöglicht kritische Teilbereiche des kom­ paktierten Bauteils konturnah herzustellen. Außerdem erleichtert und ver­ billigt es die Herstellung von derartigen Komponenten. Ein Verbinden von Teilbereichen der Kapsel vor dem Verdichtungsvorgang mit dem Einsatzstück hat den Vorteil, daß die gesamte Pulverschüttung mit der Restkapsel in Richtung auf das nicht schrumpfbare Einsatzstück hin schrumpft. Dabei ist es unerheblich, ob das Einsatzstück mit radial außenliegenden oder radial innenliegenden Flächen der Kapsel verbunden ist. In jedem Fall schrumpft die Kapsel mit der Pulverschüttung auf das Einsatzstück zu und die Kontur der Oberfläche des Einsatzstückes wird endkonturnah und in Originalgröße beim heißisostatischen Pressen hergestellt.

Sollen Teilbereiche der Kapsel während der Durchführung der Verdichtung mit den Einsatzstücken verbunden werden, so muß zunächst das Einsatzstück derart angeordnet sein, daß es im Verformungsbereich der Kapsel liegt, beispielsweise als Wellenzapfen für eine Lagerschale. Die Kapsel schrumpft beim heißisostatischen Pressen als Lagerschale in Richtung auf den als Einsatzstück eingesetzten nicht schrumpfbaren Wellenzapfen zu, so daß die Wellenzapfen-Abmessungen exakt als Innenkontur der Lagerschale fixiert werden. Vorzugsweise wird deshalb das Einsatzstück außerhalb der Kapsel und innenliegend in einem konkaven Bereich der Kapsel im Schrumpfungsbe­ reich der Pulverschüttung angeordnet. Das hat den Vorteil, daß beim heiß­ isostatischen Pressen unabhängig vom Befüllungsgrad der Kapsel und unab­ hängig von den Verfahrensparametern Temperatur, Gasdruck und Verfahrens­ zeit endkonturnahe Bereiche eines Werkstücks hergestellt werden können.

Bei einer weiteren bevorzugten Durchführung des Verfahrens ist das Einsatzstück ein Formteil innerhalb der Kapsel, auf das die umgebende Pulverschüttung und die umhüllende Kapsel aufge­ schrumpft werden. In diesem Fall sorgt das Einsatzstück dafür, daß kritische Werkstückabmessungen maßgenau eingehalten werden, während die anderen Werkstückbereiche allseitig auf das Einsatz­ stück zu schrumpfen.

Sollen darüber hinaus Teilbereiche der Außenflächen eines hohlen Werks­ tücks beim heißisostatischen Pressen exakt eingehalten werden, so ist das bisher nicht möglich, da die Außenflächen eines Werkstücks schrumpfen. Bei einer bevorzugten Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die formgebende Flächen eines außen an der Kapsel liegenden Einsatzstückes mit einem Teil der Außenfläche der Kapsel gasdicht verbunden, bevor die Kapse­ loberfläche in einer Heißisostatpresse in Richtung auf die gasdicht abge­ schlossenen formgebenden Flächen des Einsatzstückes schrumpft. Durch die gasdichte Verbindung wird gewährleistet, daß sich kein Gasdruck zwischen dem Einsatzstück und der Kapsel ausbilden kann, so daß Kapsel und Pulver­ schüttung auf das außenliegende Einsatzstück zu schrumpfen müssen.

Vorzugsweise wird das Verfahren zur Herstellung von Rohlingen für Trieb­ werksgehäuse oder Gehäuseabschnitte verwendet, wobei mittels eines Ein­ satzstückes eine der Mantelflächen dieser Bauteile beim heißisostatischen Pressen endkonturnah fixiert wird.

Insbesondere Triebwerksgehäuse und Gehäusesegmente mit ihrem komplexen Aufbau können sehr präzise auf pulvermetallurgischem Wege unter Einsparung von hochwertigem Material mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren dünnwandig hergestellt werden. Dazu kann das Einsatzstück entweder innenliegend an der Kapsel zur Her­ stellung eines Gehäusesegmentes oder unter einer gasdichten Ver­ bindung mit Teilbereichen der Kapsel außenliegend an der Kapsel angeordnet werden.

Eine andere bevorzugte Verwendung des Verfahrens besteht in der Herstellung von Rohlingen für Radscheiben von Triebwerken, wobei mittels eines Einsatzstückes eine der axialen Begrenzungsflächen der Radscheibe endkonturnah fixiert wird und die Kapsel mit dem Pulvermaterial in Richtung auf diese Begrenzungsfläche schrumpft.

Wesentlich komplexer als die Herstellung von Radscheiben für Turbinen ist die Herstellung eines Leitkranzes mit Hohlschau­ feln. Dabei werden mittels Einsatzstücken die Strömungskanalgeo­ metrie und die Außenkontur der Leitschaufeln endkonturnah fi­ xiert, während die Hohlräume der Schaufeln sowie Deckband und Fußplatte in Richtung auf die Außenkontur der Leitschaufeln bzw. auf die Strömungskanal-Begrenzungsflächen am Schaufelfuß und an der Schaufelspitze schrumpfen. In ähnlicher Weise wird das Ver­ fahren vorzugsweise zur Herstellung einer hohlen Laufschaufel verwendet, wobei mittels eines Einsatzstückes die Außenkontur des Schaufelblattes und die Innenfläche eines zugehörigen Deck­ bandsegmentes sowie die Plattform des Schaufelfußes fixiert wer­ den.

Weiterhin kann mittels Einsatzstücken der Abstand von Radschei­ ben auf einer gemeinsamen Welle zur Herstellung eines Rohlings für einen Mehrscheibenläufer und eine Radialfläche jeder Rad­ scheibe fixiert werden. Das hat den Vorteil, daß nur ein minima­ ler Flächenanteil des Mehrscheibenläufers nachzuberarbeiten ist.

Die folgenden Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze mit einem äußeren Einsatz­ stück, auf das eine mit Pulver gefüllte Kapsel zur Herstellung eines Turbinengehäusesegments schrumpft.

Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze mit einem äußeren Einsatz­ stück, das die Außenflächen einer gefüllten Kapsel zur Herstellung eines Turbinengehäusesegments fixiert.

Fig. 3 bis 6 zeigen Prinzipskizzen für die Anordnung von Einsatzstücken zur Herstellung faßförmiger Gehäuseseg­ mente.

Fig. 7 und 8 zeigen Prinzipskizzen für die Anordnung von Einsatzstücken zur Herstellung von Rohlingen für Ro­ torscheiben.

Fig. 9 zeigt eine Prinzipskizze für die Anordnung von Ein­ satzstücken bei der Herstellung eines Mehrscheibenläu­ fers.

Fig. 10 und 11 zeigen Prinzipskizzen für die Anordnung von Einsatzstücken zur Herstellung von Rohlingen für hohle Turbinen oder Verdichterschaufeln.

Fig. 12 bis 14 zeigen Prinzipskizzen für die Anordnung von Einsatzstücken zur Herstellung eines Leitschaufel­ gitters.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze des Verfahrens mit einem Einsatzstück 1, das außerhalb einer schrumpfbaren Kapsel 2 angeordnet ist. Die Kapsel 2 ist mit Pulvermaterial 3 gefüllt, das über den Einfüllstutzen 4 bei­ spielsweise unter Vakuumbedingungen oder vermindertem Druck und unter Rütteln der Kapsel 2 in diese eingefüllt wird. Der Einfüllstutzen 4 wird nach der Befüllung gasdicht verschlossen. Beim Aufbringen eines Druckes beispielsweise zwischen 50 und 300 MPa in einer heißisostatischen Presse schrumpfen alle Abmessungen zunächst gleichmäßig. Die Kapsel 2 mit ihrer Pulverfüllung 3 wird dabei zu einer kompakten Triebwerkskomponente 6, die in diesem Beispiel ein rotationssymmetrisches Gehäusesegment 5 ist, ver­ dichtet. Die Innenfläche dieses Gehäusesegmentes 5 schrumpft während des Verdichtungsvorgangs auf das nicht schrumpfende Einsatzstück 1, so daß die Außenkontur 7 des Einsatzstückes 1 die Innenkontur 8 des Gehäusesegmentes 5 fixiert, wobei beim Verdichten der Pulverschüttung die Verdichtungsbewe­ gung der Blechkapsel 2 in Richtung auf das Einsatzstück 1 erfolgt. Die Länge des Gehäusesegmentes 5 wird mit dieser Anordnung des Einsatz­ stückes 1 zunächst nicht fixiert, so daß die Kapsel 2 in axialer Richtung etwas schrumpfen kann bis sie auf das Einsatzstück aufgeschrumpft ist und Reibkräfte eine weitere axiale Schrumpfung behindern. Zur thermischen Stabilisierung der Konturen des Einsatzstückes 1 wird dieses vorzugsweise auf den freibleibenden flächen mit einer Wärmeisolationsschicht 9 abge­ deckt.

Fig. 2 zeigt einen Fall, bei dem ein Aufschrumpfen einer Kapsel 2 auf ein gegenüber der Kapsel 2 radial außen angeordnetes Ein­ satzstück 1 mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wird. Dazu wird der Spalt zwischen dem außen angeordneten Ein­ satzstück 1 und der Kapsel 2 mit Pulverschüttung 3 gasdicht, beispielweise mittels Schweißnähten 13 und 14, verschlossen. Der hohe Gasdruck im Druckraum einer Heißisostatischen Presse bei­ spielsweise zwischen 50 und 300 MP preßt nicht nur die pulverge­ füllte Kapsel 2 zusammen, sondern gleichzeitig die Außenwand 11 der Kapsel 2 gegen die Innenwand 15 des Einsatzstückes 1, wodurch die Außenkontur 11 vorzugsweise eines Turbinengehäusesegmentes 16, durch die Innenwand 15 des Einsatzstückes 1 fixiert wird. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung ist, daß die axiale Längserstreckung des Gehäusesegmentes 16 durch die Schweißnähte 12 und 13 fixiert wird und damit auch eine Schrumpfung der axia­ len Länge des Gehäusesegmentes 16 verhindert wird.

Fig. 3 bis 6 zeigen Prinzipskizzen für die Anordnung von Ein­ satzstücken zur Herstellung faßförmiger Gehäusesegmente. Dazu wird, wie in Fig. 3 gezeigt, eine faßförmige zur Achse 10 sym­ metrische Kapsel 2 über den Einfüllstutzen 4 mit einer Pulver­ füllung 3 versehen. Anschließend werden zwei rotationssymmetri­ sche Einsatzstücke 1 und 21 über die Kapsel geschoben. Der Spalt 12 zwischen den Einsatzstücken 1 und 21 und der Kapsel 2 wird durch drei kreisrunde Schweißnähte 13, 14 und 25 gasdicht ver­ schlossen, so daß analog zu Fig. 2 beim heißisostatischen Pres­ sen die Kapsel 3 mit ihrer Außenwand 11 gegen die Innenwände 22 und 23 der außen angeordneten Einsatzstücke 1 und 21 gepreßt wird. Auf diese Weise können Lagerschalen für Turbinenwellen oder bauchige Gehäusesegmente eines Triebwerks hergestellt wer­ den.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens, mit der vorzugsweise faßförmige Triebwerkskomponenten hergestellt werden. Auch in diesem Fall wird, wie unter Fig. 3, gezeigt eine Kapsel 2 radial innerhalb von mehreren Einsatz­ stücken 1 und 21 angeordnet. Anstelle der in Fig. 3 angegebenen Schweißnaht 25 wird hier eine dünne gasdichte Blechumhüllung 26 um die Einsatzstücke 1 und 21 gelegt und mit den Schweißnähten 13 und 14 wird anschließend die Blechumhüllung 26 mit der Kapsel 2 verbunden. Beim heißisostatischen Pressen schrumpfen dann die Blechumhüllung 26 und die Kapsel 2 mit der Pulverschüttung 3 in Richtung auf die Einsatzstücke zu, so daß eine endkonturnahe Außenfläche des zu formenden faßförmigen Werkstücks entsteht.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens. In diesem Beispiel werden Kapsel 2 und die Einsatz­ stücke 1 und 21 von einer gemeinsamen gasdicht verschlossenen Blechhülle 27 umgeben, die beim heißisostatischen Pressen in Richtung auf die Einsatzstücke 1 und 21 schrumpft.

Gemäß der Erfindung können die Einsatzstücke auch in der schrumpfbaren Kapsel 30, wie es Fig. 6 zeigt, angeordnet sein. Die Vorteile dieser Anordnung werden mit der Ausführungsform, wie sie Fig. 10 und 11 für hohle Turbinenschaufeln zeigen, be­ sonders deutlich. Als Einsatzstück 1, 21 kann ein Material ver­ wendet werden, das bei den Verfahrenstemperaturen weder vom Pul­ vermaterial benetzt noch angesintert wird, so daß sich die Ein­ satzstücke 1 und 21 nach Fertigstellung der Triebwerkskomponente vom hergestellten Bauteil rückstandsfrei trennen lassen.

Fig. 7 und 8 zeigen Prinzipskizzen für-die Anordnung von Ein­ satzstücken 1 und 21 zur Herstellung von Rohlingen für Rotor­ scheiben 32, die radialsymmetrisch zur Achse 10 sind. Die ge­ strichelte Linie 33 zeigt die Endkontur der Rad- oder Rotor­ scheibe 32 nach dem heißisostatischen Pressen. Die schrumpfbare Kapsel 30 weist entsprechend der erwarteten Schrumpfung der Kap­ sel 30 mit Pulverfüllung 3 vor der Verdichtung ein größeres Vo­ lumen auf. Das Einsatzstück 1 ist in diesem Beispiel eine Schei­ be, die eine der axialen Begrenzungsflächen 35 der Radscheibe 32 endkonturnah fixiert. Das Einsatzstück 21 ist ein Ring, der die Nabenkontur der Rotorscheibe 32 durch seinen Außenmantel 36 maß­ getreu sowohl in radialer als auch in axialer Erstreckung ge­ währleistet. Die axiale Erstreckung wird mittels einer Schweiß­ naht 13 fixiert. Der gesamte Spalt 12 zwischen den Einsatzstücken 1 und 21 und der Kapsel 30 wird mittels der Schweißnähte 13, 14 und 25 gasdicht verschlossen. Eine Nach- und Endbearbeitung der Rotorscheibe 32 kann nach dem heißisostatischen Pressen auf die geschrumpften Oberflächenbereiche beschränkt werden.

Fig. 8 zeigt ein Durchführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem mehrere Einsatzstücke 1, 21, 31, 41, 51 kom­ biniert werden, um einen komplexen Aufbau einer Rotorscheibe 32 mit möglichst vielen endkonturnahen Bereichen auszubilden. So werden zur Ausbildung des Rotorscheibenbereichs 37, der nach dem heißisostischen Pressen zur Aufnahme von Schaufelfüßen bear­ beitet wird, die scheibenförmigen Einsatzstücke 31 und 51 ein­ gesetzt. Beim Schrumpfungsvorgang der Kapsel 30 bewegt sich das Einsatzstück 31 unter Beibehaltung der radialen Erstreckung des Rotorscheibenbereichs 37 auf das Einsatzstück 51 zu. Die Ein­ satzstücke 1, 41 und 51 fixieren die axiale Erstreckung des ge­ schlossenen Rotorscheibenringes 38. Die Nabenkontur der Rotor­ scheibe 32 wird durch das ringförmige Einsatzstück 21 ausgebil­ det, und die Endkontur einer der axialen Begrenzungsflächen 35 wird durch das Einsatzstück 1 fixiert. Die unterschiedlichen Spalte 12, 42 und 52 werden durch die Schweißnähte 13, 14, 25, 45, 46, 47 und 48 gasdicht verschlossen.

Fig. 9 zeigt eine Prinzipskizze für die Anordnung von scheiben­ förmigen Einsatzstücken 61 bis 64 bei der Herstellung eines ein­ stückigen Mehrscheibenläufers 65, der durch heißisostatisches Pressen einer mit Pulverschüttung 3 gefüllten und aus mehreren ring- und scheibenförmigen Segmenten zusammengeschweißten schrumpfbaren Kapsel 30 gebildet wird. Durch das axial ausge­ richtete Stapeln der scheibenförmigen Einsatzstücke 61 bis 64 wird in diesem Beispiel der Achsabstand zwischen den Rotorschei­ ben 66 bis 68 sichergestellt. Dazu werden die axialen Spalte 12, 42 und 52 zwischen den Rotorscheiben 66 bis 68 und den Einsatz­ stücken 61 bis 63 durch Schweißnähte 13, 14, 25, 45, 46, 47, 48 gasdicht verschlossen. Um das Eindringen des Gasdrucks in die Zwischenräume 70 bis 72 zu gewährleisten, sind in den Einzel­ stücken 62 bis 64 die Bohrungen 73 bis 75 angeordnet. Die gesta­ pelten Einsatzstücke 61 bis 64 werden mittels lösbarer Klemmhil­ fen 80, 81 aufeinander gepreßt. Nach dem Kompaktieren der Pul­ verfüllung 3 zu einem einstückigen Mehrscheibenläufer können die äußeren scheibenförmigen Einsatzstücke 61 und 64 durch Öffnen der Klemmhilfen 80, 81 entfernt und wiederverwendet werden, wäh­ rend die mittleren Einsatzstücke 62 und 63 herausgeätzt oder abgedreht werden.

Fig. 10 und 11 zeigen Prinzipskizzen für die Anordnung von Ein­ satzstücken 1 und 21 zur Herstellung von Rohlingen für hohle Turbinen oder Verdichterschaufeln 90. Die Fig. 11 ist eine Längsschnittzeichnung entlang der Trennlinie A-A in Fig. 10. Die schrumpfbare Kapsel 30 umgibt die Pulverschüttung 3 und die Ein­ satzstücke 1 und 21. Eine schlitzförmig Einbuchtung 91 in der Kapsel 30, die bis in den Schaufelfuß hinunter reicht preßt die Pulverschüttung in Richtung auf die Einsatzstücke, so daß sich im Mittenbereich ein dünnwandiges hohl es Schaufelblatt beim Schrumpfvorgang bildet. Dabei werden die Konturen der Einsatz­ stücke 1, 21 auf die Schaufelblattkonturen 92, 93 und die Kontur von Deckband 95 und Schaufelfußplatte 94 übertragen. Bei dieser Herstellung schrumpft das Pulvermaterial 3 nach außen auf die Einsatzstücke 1 und 21 zu, weil sich die schlitzförmige Einbuch­ tung 91 unter dem Druck der heißisostatischen Presse aufweitet. Die Einsatzstücke sind in diesem Beispiel vorzugsweise aus Kera­ mik, wenn eine metallische Schaufel herzustellen ist, und aus Metall, wenn eine keramische Schaufel hergestellt wird. Das Kap­ selmaterial ist vorzugsweise ein dünnes Metallblech mit einer Blechstärke zwischen 0, 1 und 0, 8 mm.

Fig. 12 bis 14 zeigen Prinzipskizzen für die Anordnung von Ein­ satzstücken zur Herstellung eines Leitschaufelgitters 100. Leit­ schaufelgitter 100 oder Leitkränze werden herkömmlicherweise aus Einzelschaufeln mit Deckband- und Schaufelfußsegmenten herge­ stellt, die zu größeren Einheiten aus mehreren Schaufeln verbun­ den werden und schließlich zu einem vollständigen Leitkranz ge­ rügt werden. Mit dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren innen bei geeigneter Gestaltung und Anordnung der Einsatzstücke vollständige Leitkränze 100 mit der Endkontur aller Grenzflächen des Leitkranzes, die im Strömungskanal eines Triebwerks liegen, hergestellt werden.

Die Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Leitkranzes. Die Einsatzstücke 1 und 21 sind Scheibensegmente, die als Zwischenräume die Schaufelblattkontur, sowie die Kontu­ ren des Deckbandes 95 und des Schaufelfußringes 101 freilassen. Diese Einsatzstücke 1, 21 werden in eine Kapsel 2 eingeschlos­ sen, die die Einsatzstücke und die Freiräume umhüllt. Die Kapsel 2 ist im wesentlichen aus zwei Scheiben 103, 104 und zwei Ring­ blechen 105, 106 zusammengesetzt, wobei das Ringblech 106 den äußeren Umfang des Leitkranzes und das Ringblech 105 den inneren Umfang des Leitkranzes bestimmt. Von dieser Kapselhülle ragen schlitzförmige Einbuchtungen 91 in die Freiräume, die für die Schaufelblätter vorgesehen sind, hinein, was deutlich in Fig. 13 gezeigt wird. Die Fig. 13 ist ein Ausschnitt eines Längsschnit­ tes entlang der Trennlinie C-C in Fig. 12. Andererseits ist Fig. 12 ein Querschnitt entlang der Trennlinie D-D der Fig. 13.

Die Freiräume in der Kapselhülle zwischen den Einsatzstücken 1, 21 und der Kapsel 2 werden vor dem heißisostatischen Pressen über den Einfüllstutzen 4, wie es Fig. 14 zeigt, mit Pulver un­ ter vermindertem Druck gefüllt und der Einfüllstutzen gasdicht verschlossen. Beim heißisostatischen Pressen weiten sich die schlitzförmigen Einbuchtungen 91 aus und komprimieren das Pulver zu dünnwandigen Hohlschaufeln an den Begrenzungsflächen der Ein­ satzstücke 1, 21, wodurch maßgenaue Schaufelblattkonturen 92, 93 gebildet werden. Der Fuß- und Deckbandbereich des Leitkranzes wird im wesentlichen durch das Schrumpfen der Ringbleche 105, 106 in Richtung auf die Einsatzstücke 1, 21 geformt. Nach dem Verdichten werden Kapsel 2 und Einsatzstücke 1, 21 entfernt und der vollständige Leitkranz 100 entnommen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Formgebung beim heißisostatischen Pressen in einem Druckraum unter Verwendung einer vorgeformten hermetisch ver­ schlossenen mit einer Pulverschüttung gefüllten verformbaren Blech­ kapsel, wobei nicht schrumpfbare Einsatzstücke (1) in Teilbereichen des Druckraumes derart angeordnet werden, daß beim Verdichten der Pulverschüttung (3) die Verdichtungsbewegung der Pulverschüttung (3) und die Formänderung der Blechkapsel (2) in Richtung auf die Einsatz­ stücke (1) erfolgt und durch die Einsatzstücke begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Teilbereiche der Kapsel (2) vor dem Verdichtungs­ vorgang oder während seines Ablaufs mit den Einsatzstücken (1) ver­ bunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (1) ein Formteil innerhalb der Kapsel ist, auf das die umgebende Pulverschüttung (3) und die umhüllende Kapsel (2) aufge­ schrumpft werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (1) außerhalb der Kapsel (2) und innenliegend in einem konkaven Bereich der Kapsel (2) im Schrumpfungsbereich der Pul­ verschüttung (3) angeordnet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (1) ein außenliegendes Formteil ist, dessen formgebende Flächen mit einem Teil der Außenfläche der Kapsel (2) gasdicht ver­ bunden werden, bevor die Kapseloberfläche in einer Heißisostatpresse in Richtung auf die gasdicht abgeschlossenen formgebenden Flächen des Einsatzstückes (2) schrumpft.

5. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Her­ stellung von Rohlingen für Triebwerksgehäuse oder Gehäuseabschnitte, wobei mittels eines Einsatzstückes (1) eine der Mantelflächen dieser Bauteile beim heißisostatischen Pressen endkonturnah fixiert wird.

6. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Her­ stellung von Rohlingen für Radscheiben von Triebwerken, wobei mittels eines Einsatzstückes (1) eine der axialen Begrenzungsflächen der Radscheibe endkonturnah fixiert wird.

7. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Her­ stellung eines Leitkranzes (100) mit Hohlschaufeln, wobei mittels Einsatzstücken (1, 21) die Strömungskanalgeometrie und die Außenkontur (92, 93) der Leitschaufeln endkonturnah fixiert werden.

8. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Her­ stellung einer hohlen Laufschaufel, wobei mittels eines Einsatz­ stückes (1, 21) die Außenkontur (92, 93) des Schaufelblattes und die Innenfläche eines zugehörigen Deckbandsegmentes (95) sowie die Platt­ form des Schaufelfußes (94) fixiert werden.

9. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Her­ stellung eines Rohlings für einen Mehrscheibenläufer, wobei mittels Einsatzstücken (61-64) der Abstand der Radscheiben auf der ge­ meinsamen Welle und eine Radialfläche jeder Radscheibe fixiert wer­ den.