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Die
vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzungsanmeldung der gleichzeitig
anhängigen
Anmeldung 09/203 441, die am 1. Dezember 1998 eingereicht wurde.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft komplexe mehrteilige Keramikkerneinheiten
zum Gießen
von hochtemperaturfesten Superlegierungs-Tragflächengussstücken, wie etwa von Tragflächen mit
mehreren gegossenen Wänden
und komplexen Kanälen
für eine
verbesserte Luftkühlungseffizienz.
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STAND DER TECHNIK
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Die
meisten Hersteller von Gasturbinenmotoren evaluieren hoch entwickelte
mehrwandige, dünnwandige
Turbinentragflächen
(d.h. Turbinenschaufeln oder Flügel),
die komplizierte Luftkühlungskanäle aufweisen,
um die Effizienz der internen Kühlung
von Tragflächen
zu verbessern, um eine größere Schubkraft
zu ermöglichen
und um eine zufriedenstellende Einsatzdauer bzw. Nutzungsdauer der
Tragflächen
bereitzustellen.
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Die
U.S. Patente US-A-5.295.530 und US-A-5.545.003 beschreiben hoch
entwickelte mehrwandige, dünnwandige
Turbinenschaufel- oder -flügeldesigns,
die zu diesem Zweck komplizierte Luftkühlungskanäle aufweisen.
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In
dem U.S. Patent US-A-5.295.530 wird eine mehrwandige Kerneinheit
hergestellt, indem ein erster dünnwandiger
Keramikkern mit Wachs oder Kunststoff überzogen wird, wobei ein zweiter ähnlicher
Keramikkern auf dem ersten überzogenen
bzw. beschichteten Keramikkern unter Verwendung temporärer Fixierstifte
positioniert wird, wobei Löcher durch
die Keramikkerne gebohrt werden, wobei eine Fixierungsstange in
jedes Bohrloch eingeführt
wird, und wobei danach der zweite Kern mit Wachs oder Kunststoff
beschichtet wird. Diese Sequenz wird nach Bedarf wiederholt, um
die mehrwandige Keramikkerneinheit zu gestalten.
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Dieses
Fertigungsverfahren für
eine Kerneinheit ist verhältnismäßig komplex,
zeitaufwändig und
kostenintensiv als Folge des Einsatzes der Mehrzahl von verbindenden
und sonstigen Stangen und Bohrlöchern
in den Kernen zur Aufnahme der Stangen, wobei dieses Fertigungsverfahren
für eine
Kerneinheit darüber
hinaus zu einem Verlust der Maßhaltigkeit
und Wiederholbarkeit der Kerneinheiten und somit auch der Tragflächengusserzeugnisse
führen
kann, die unter Verwendung dieser Kerneinheiten erzeugt werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrwandige
Keramikkerneinheit und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen,
zur Verwendung beim Gießen
hoch entwickelter mehrwandiger, dünnwandiger Turbinentragflächen (z.B.
Turbinenschaufel- oder -flügelgusserzeugnisse),
die komplexe Luftkühlungskanäle aufweisen können, um
die Effizienz der inneren Tragflächenkühlung zu
erhöhen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine
mehrwandige Keramikkerneinheit und ein Verfahren zur Herstellung
derselben zur Verwendung beim Gießen hoch entwickelter mehrwandiger,
dünnwandiger
Turbinentragflächen bereitzustellen,
wobei zumindest ein teil der mehrteiligen Kerneinheit auf neuartige
Art und Weise ohne Keramikklebstoff gebildet wird, wobei die Nachteile früherer Kerneinheittechniken überwunden
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vorgesehen
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel eine mehrwandige
Keramikkerneinheit und ein Verfahren zur Herstellung derselben,
wobei eine Mehrzahl einzelner dünnwandiger,
bogenförmiger (z.B.
tragflächenförmiger)
Kernelemente in entsprechenden Hauptmatrizen bzw. Hauptformen geformt werden,
so dass sie integrale Fixierungsmerkmale mit genauer Spielpassung
aufweisen, wobei die einzelnen Kernelemente auf Keramikträgern gebrannt werden,
und wobei die gebrannten Kernelemente aneinander montiert werden
unter Verwendung von zusammenpassenden Merkmalen mit genauer Spielpassung
benachbarter Kernelemente, die miteinander so zusammenpassen, dass
eine zweckmäßige Kernelementpositionierung
erreicht wird, und um im Wesentlichen die Penetration von geschmolzenem Metall
bzw. Metallschmelze zwischen den zusammengeführten Merkmalen während dem
Gießen
zu verhindern. Ein flüchtiges
Material, wie zum Beispiel geschmolzenes Wachs, wird an verschiedenen
Stellen der Kernelemente nach der Montage aufgetragen, um sie an
der Verwendungsposition zu halten, bis ein flüchtiges Muster gefolgt von
einer Keramikschalenform darum gebildet worden sind. Die vorstehend
beschriebene Kerneinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Teileinheit einer Aggregat-Kerneinheit umfassen,
die zur Erzeugung komplexer Luftkühlkanäle in einer Gasturbinentragfläche zu erzeugen,
wie etwa einer Turbinenschaufel oder einem -flügel.
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Die
mehrwandige Keramikkerneinheit oder ein Teilstück dieser, die auf diese Weise
erzeugt worden ist, umfasst die Mehrzahl von räumlich getrennten, dünnwandigen,
bogenförmigen
(z.B. tragflächenförmigen)
Kernelementen, die im Verhältnis
zueinander angeordnet sind durch zusammenpassende Fixierungsmerkmale
in genauer Spielpassung.
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Die
vorliegende Erfindung ist dahingehend vorteilhaft, dass die Keramikkernelemente
mit zusammenpassenden Fixierungsmerkmalen mit genauer Spielpassung
gebildet werden können
durch herkömmlichen
Spritzguss oder Pressspritzformen unter Verwendung geeigneter Keramikverbundwerkstoffe,
wobei das Brennen der Kernelemente deren Maßhaltigkeit bzw. dimensionale
Integrität
verbessert und deren Untersuchung bzw. Prüfung vor der Montage ermöglicht,
um die Erzeugung geeigneter Keramikkerneinheiten zu verbessern,
und wobei dies im Ergebnis die Kosten für die Kerneinheit senkt, und wobei
eine hohe Maßhaltigkeit
und Wiederholbarkeit der Kerneinheiten erreicht werden können, ohne dass
zwischen den Kernelementen Keramikklebstoff benötigt wird.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer mehrteiligen Keramikkerneinheit gemäß einem
veranschaulichenden Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Schnittansicht eines einzelnen Kernelements an einer Keramikofenstütze zum
Brennen des Kerns;
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3 eine
Schnittansicht der Kerneinheit, wobei Kernelemente durch genau passende äußere/innere
Fixierungsmerkmale positioniert werden, die zusammenpassen, und
wobei mehrere Wachskugeln aufgetragen werden, um die Kernelemente
an der Verwendungsposition zu halten;
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4 eine
Schnittansicht der Kerneinheit, mit einem um die Kernelemente gebildeten
Wachsmuster;
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5 eine
Schnittansicht der Kerneinheit, genau gegossen in einer Keramik-Genauguss-Gussgehäuseform,
wobei das Wachsmuster entfernt worden ist; und
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6 eine
Schnittansicht eines einzelnen Kernelements, wobei ein beispielhaftes
Muster vorgeformter Fixierungsmerkmale an der inneren Oberfläche dargestellt
ist.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
Bezug auf die Abbildungen der 1 bis 6,
stellt die vorliegende Erfindung in dem abgebildeten veranschaulichenden
Ausführungsbeispiel eine
mehrwandige Keramikkerneinheit 10 und ein Verfahren zur
Herstellung derselben bereit, zur Verwendung beim Gießen einer
mehrwandigen, dünnwandigen
Tragfläche
(nicht abgebildet), welche eine Gasturbinenmotor-Turbinenschaufel
und einen Flügel
aufweist. Die Kerneinheit 10 umfasst für gewöhnlich eine Teileinheit einer
Aggregat-Kerneinheit (nicht abgebildet), die beim Gießen von
Gasturbinentragflächen
mit komplexen inneren Luftkühlungskanälen eingesetzt
wird, und welche mindestens ein weiteres Kernelement oder eine Teileinheit
aufweist, die andere interne Merkmale des Gusserzeugnisses definiert und
einen herkömmlichen
Kernabdruck zum Einbetten in eine Keramikgehäuseform, die um die Aggregat-Kerneinheit
gebildet ist, wobei die Kerneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung
alleine in anderen Gussanwendungen eingesetzt werden kann und nicht
mit anderen Kernelementen oder Teileinheiten verbunden oder anderweitig
zusammengeführt
werden muss. Die Turbinenschaufel bzw. der Flügel kann durch Geißen geschmolzener
Superlegierung erzeugt werden, wie zum Beispiel einer bekannten Nickel-
oder Kobaltbasissuperlegierung, und zwar in eine Keramikgenauguss-Gehäuseform
M, in welcher die Kerneinheit 10 positioniert wird, wie
dies schematisch in der Abbildung aus 5 dargestellt
ist. Die geschmolzene Superlegierung kann, wie dies allgemein bekannt
ist, in der Form M um den Kern 10 direktional verfestigt
werden, so dass ein Stengelkristall- oder Einkristall-Gusserzeugnis
erzeugt wird, wobei sich die Keramikkerneinheit 10 darin
befindet. Alternativ kann die geschmolzene Superlegierung in der
Form M verfestigt werden, um ein allgemein bekanntes gleichachsiges
Korngusserzeugnis zu erzeugen. Die Kerneinheit 10 wird
durch chemisches Laugen oder durch andere geeignete Techniken entfernt,
um die gegossene Tragfläche
zu hinterlassen, mit inneren Kanälen
an Bereichen, die vorher durch die Kernelemente C1, C2, C3 belegt
wurden, wie dies nachstehend im Text beschrieben wird.
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In
Bezug auf die Abbildung aus 1 umfasst
eine exemplarische Kerneinheit 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Mehrzahl (3 in der Abbildung) von einzelnen dünnwandigen,
bogenförmigen Kernelementen
C1, C2, C3, die integrale, vorgeformte, zusammenpassende Fixierungsmerkmale
aufweisen, die zylindrische äußere Vorsprünge oder
Pfosten 10a an den Kernelementen C1, C2 umfassen sowie
komplementäre
zylindrische innere Aussparungen oder Gegenbohrungen 10b an
dem Kernelement C2, C3 aufweisen, wie dies abgebildet ist. Die Pfosten 10a und
Gegenbohrungen 10b sind nicht beschränkt auf zylindrische Formen
und können
verschiedene andere geometrische Formen umfassen. Die Pfosten 10a werden
gemäß der Abbildung
in den Aussparungen 10b aufgenommen, mit einem typischen
Zwischenraum mit genauer Spielpassung, der eine Penetration von
geschmolzenem Metall während
dem Gießen
verhindert und gleichzeitig eine relative Wärmeausdehnung der Kernelemente
ermöglicht.
Eine genaue Spielpassung zwischen jedem Pfosten und der zusammenpassenden
Aussparung von etwa 0,001 bis 0,003 Zoll auf jeder Seite (z.B. etwa
0,001 bis 0,003 Zoll Spielpassung im Radius in Bezug auf einen zylindrischen
Pfosten/eine Aussparung) in der Abbildung aus 3 ist
zum Beispiel eine bevorzugte Ausführung der Erfindung, um im Wesentlichen
die Penetration von geschmolzenem Metall, wie zum Beispiel einer
geschmolzenen Nickel- oder Kobaltbasissuperlegierung, während dem Gießen zu verhindern
(z.B. zum Eliminieren oder Reduzieren der Penetration von geschmolzenem
Metall in einem Ausmaß,
dass nur dünne
metallische oder Legierungsfinnen in dem Zwischenraum erzeugt werden),
und um gleichzeitig eine relative thermische Ausdehnung der Kernelemente
zu ermöglichen,
die aus für
gewöhnlich
eingesetzten Keramikwerkstoffen für Keramikkerne hergestellt
werden, wie etwa Kernkeramikwerkstoffe auf Silica-Basis, auf Alumina-Basis,
auf Zirkon-Basis, auf Zirkondioxidbasis, oder anderen geeigneten
Keramikwerkstoffen und Mischungen dieser, die dem Fachmann auf dem
Gebiet bekannt sind. Der Zwischenraum zwischen dem Ende eines Pfostens 10 und
der zusammenpassenden Aussparung 10b liegt im Bereich von
0,001 bis 0,010 Zoll, abhängig
davon, wie dies für
die Regelung der Abmessung des lateralen Abstands der Kernelemente
voneinander erforderlich ist. Lediglich zu Veranschaulichungszwecken
liegt der Zwischenraum im Bereich von 0,001 bis 0,002 Zoll für eine Abmessungsregelung
des lateralen Abstands der Kernelemente zueinander, wobei sonstige
Merkmale zur Abstandsregelung fehlen, wie etwa die nachstehend im Text
genannten Kernpuffer CB.
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Die
Pfosten 10a und Aussparungen 10b sind in komplementären Mustern
auf den Kernelementen C1, C2, C3 so angeordnet, dass die Pfosten 10a und Aussparungen 10b zusammenpassen
und effektiv die Kernelemente in vorgeschriebenem Verhältnis zueinander
zusammenführen,
so dass innere Gusswände
und innere Kühlkanäle in einer
Tragfläche
gebildet werden, die um die Kerneinheit 10 in der Form M
aus 5 gegossen wird. Die Abbildung aus 6 zeigt
ein beispielhaftes Muter der Pfosten 10a an dem Kernelement
C1.
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Nachdem
die Kernelemente C1, C2, C3 mit den Fixierungsmerkmalen in zusammenpassendem Verhältnis montiert
worden sind, werden sie vorübergehend
zusammengehalten durch das Auftragen mehrerer lokalisierter Bereiche 50 von
geschmolzenem Wachs an verschiedenen Stellen, um das Spritzen des
Musters um die Kerneinheit zu ermöglichen, gefolgt von dem Genauguss
in einer Keramikgehäuseform.
Für gewöhnlich umfassen
die Wachsbereiche 50 Kügelchen
von herkömmlichem
Wachs mit geeigneten Eigenschaften für den Einsatz als Klebstoff
bzw. Haftmittel, das an peripheren oder Endbereichen der Kerneinheit 10 aufgetragen
wird, wie dies in der Abbildung aus 3 dargestellt
ist, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist,
da das Wachs bei Bedarf auch an anderen Stellen der Kerneinheit
aufgetragen werden kann. In der Keramikgehäuseform sind die Kernelemente
C1, C2, C3 räumlich
getrennt angeordnet, so dass sie gewünschte Zwischenräume S1,
S2 dazwischen bilden, durch integrale Puffer CB, die an gegenüberliegende
Kernoberflächen
geformt sind, und zwar gemäß dem U.S.
Patent US-A-5.296.307, dessen Lehren hierin zu diesem Zweck enthalten
sind. Die Zwischenräume
S1, S2 werden schließlich
mit geschmolzener Superlegierung gefüllt, wenn die Superlegierung
um die Kerneinheit 10 in der Gehäuseform M gegossen wird.
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Die
einzelnen dünnwandigen,
bogenförmigen
Kernelemente C1, C2, C3 werden in entsprechenden Hauptformen bzw.
Hauptmatrizen (nicht abgebildet) geformt, welche die abgebildete
bogenförmige
Konfiguration und die zusammenpassenden Fixierungsmerkmale 10a, 10b aufweisen,
die integral vorgeformt sind. Die Kernelemente können mit einer bogenförmigen Konfiguration
und integralen Fixierungsmerkmalen mit genauer Spielpassung gebildet werden,
veranschaulicht durch das Pressspritzen oder den Spritzguss, wobei
eine Keramikverbindung oder ein entsprechender Schlamm in eine entsprechende
Hauptmatrize eingeführt
wird, die wie die entsprechenden Kernelemente C1, C2, C3 konfiguriert ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Kernbildungstechnik
beschränkt
und kann auch ausgeführt
werden unter Verwendung von gegossenem Kernformen, von Schlickergussformen
oder anderen Techniken. Das heißt,
für jedes
Kernelement C1, C2, C3 wird eine Hauptmatrize bereitgestellt, so
dass das Kernelement mit den entsprechend positionierten Fixierungsmerkmalen 10a und/oder 10b gebildet
wird. Das U.S. Patent US-A-5.296.308
beschreibt den Spritzguss von Keramikkernen mit integralen Merkmalen
und ist hierin durch Verweis enthalten. Alternativ können die
Kernelemente gebildet werden unter Verwendung des gegossenen Kernformens,
des Schlickergusses oder anderer Techniken.
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Bei
der Herstellung einer Kerneinheit 10 zum Gießen einer
Tragfläche
aus einer Superlegierung auf Nickel- oder Kobaltbasis, wie etwa
einer Gasturbinenmotorschaufel oder eines -flügels, weisen die Kernelemente
C1, C2, C3 ein allgemeines Tragflächen-Querschnittsprofil auf, mit konkaven
und konvexen Seiten und Vorder- und Hinterkanten, die zu der zu
gießenden
Tragfläche
komplementär
sind, wie dies der Fachmann auf dem Gebiet erkennen wird.
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Die
Keramikkernelemente C1, C2, C3 können
Kernkeramikwerkstoffe auf Silica-Basis, auf Alumina-Basis, auf Zirkon-Basis,
auf Zirkondioxid-Basis oder andere geeignete Keramikwerkstoffe und
Mischungen dieser umfassen, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt
sind. Der spezielle Keramikwerkstoff ist nicht Bestandteil der vorliegenden
Erfindung, wobei geeignete Materialien für Keramikkerne in dem U.S.
Patent US-A-5.394.932
beschrieben werden. Als Kernmaterial wird ein chemisch laugbares
bzw. laugfähiges
Material aus dem Tragflächengusserzeugnis
beschrieben, das dort herum ausgebildet ist, wie dies nachstehend
im Text beschrieben wird.
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Nach
dem Formen werden die einzelnen rohen (ungebrannten) Kernelemente
auf allen Seiten einer Sichtprüfung
unterzogen, bevor sie weiter verarbeitet werden, so dass etwaige
fehlerhafte Kernelemente entsorgt werden können und nicht für die Herstellung
der Kerneinheit 10 eingesetzt werden. Die Fähigkeit
zur Prüfung
der äußeren Oberflächen der
einzelnen Kernelemente ist vorteilhaft, so dass mehr zulässige Kerneinheiten 10 erzeugt
und die Kosten für
die Kerneinheiten reduziert werden.
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Nach
der Entfernung aus den entsprechenden Hauptmatrizen und der Prüfung werden
die einzelnen ungebrannten Kernelemente auf erhöhter Temperatur auf entsprechenden
Keramikofenstützen 20 (in 2 ist
eine Stütze
ausschließlich
zu Veranschaulichungszwecken abgebildet) oder einer anderen Keramikstütze gebrannt,
wie etwa einem Alumina- oder anderem Keramikpulversandbett (bekannt als
Schiffchen bzw. Sagger). Jede Keramikofenstütze 20 weist eine
obere Stützoberfläche 20a auf,
die so konfiguriert ist, dass sie die benachbarte Oberfläche des
darauf während
dem Brennen ruhenden Kernelements (z.B. des Kernelements C1 aus 3)
trägt. Die
untere Oberfläche
der Keramikofenstütze 20 wird auf
einer herkömmlichen
Stützeinrichtung
oder einem Schiffchen platziert, so dass mehrere Kernelemente zum
Brennen in einen herkömmlichen
Brennofen für
Kerne gegeben werden, und zwar unter Verwendung herkömmlicher
Parameter für
das Brennen von Kernen, abhängig
von dem jeweiligen Keramikwerkstoff des Kernelements.
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Nach
dem Entfernen aus dem Brennofen werden die gebrannten Kernelemente
C1, C2, C3 montiert unter Verwendung der vorgeformten äußeren inneren
Fixierungsmerkmale 10a, 10b mit genauer Spielpassung
der benachbarten Kernelemente C1, C2 und C2, C3, um im Verhältnis zueinander
eine Verriegelung und zweckmäßige Kernelementpositionierung
und Anordnung mit Zwischenabständen
in der Einrichtung zu bewirken. Die Kernelemente können auf
einer Einrichtung manuell montiert oder durch geeignete Robotervorrichtungen
zusammengesetzt werden.
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Die
zusammengesetzten Kernelemente C1, C2, C3 werden in einer Einrichtung
oder einer Schablone vorübergehend
zusammen geklebt, wobei die Schablone Schablonenelemente TM aufweist,
die so beweglich sind, dass sie mit den Kernelementen eingreifen
und diese im Verhältnis
zu einem anderen positionieren, unter Verwendung von geschmolzenem Wachs
oder einem anderen flüchtigen
Material, das an verschiedenen Kernpositionen aufgetragen und an
diesen Positionen verfestigt wird, um ein temporäres Mittel zum Halten der Kernelemente
bzw. ein Haftmittel bereitzustellen.
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Nachdem
sich das geschmolzene Wachs verfestigt hat, wird die Kerneinheit 10 aus
der Einrichtung oder der Schablone entfernt, indem die beweglichen
Elemente M eingezogen werden, um eine weitere Verarbeitung der haftenden
Kerneinheit zu ermöglichen.
Keramikklebstoff kann eingesetzt werden, um etwaige Verbindungslinien
zu füllen,
an denen Kernelemente Oberflächen
aufweisen, die miteinander zusammenpassen oder verschachtelnd eingreifen,
und zwar an einem Kerndruckbereich oder einem anderen Oberflächenbereich
an den äußeren Kernoberflächen, wobei
der Klebstoff bündig
mit der äußeren Kernoberfläche geglättet wird.
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Die
auf diese Weise erzeugte mehrwandige Keramikkerneinheit 10 umfasst
die Mehrzahl von räumlich
getrennt angeordneten, dünnwandigen,
bogenförmigen
(tragflächenförmigen)
Kernelementen C1, C2, C3, die im Verhältnis zueinander angeordnet sind
durch die zusammenpassenden Fixierungsmerkmale 10a, 10b mit
genauer Spielpassung, und wobei sie vorübergehend zusammengehalten
werden durch die lokalisierten, verfestigten Wachsbereiche 50,
die zu diesem Zweck gemäß der vorstehenden
Beschreibung auf die Kerneinheit aufgetragen werden.
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Die
mehrwandige Keramikkerneinheit 10 wird danach weiter verarbeitet,
um auf herkömmliche Art
und Weise ein flüchtiges
Muster um die Kerneinheit zu spritzen und um eine Genaugussgehäuseform
darum zu formen, zur Verwendung beim Gießen von Tragflächen aus
Superlegierung. Im Besonderen wird ein ausdehnbares Musterwachs,
ein entsprechender Kunststoff oder ein anderes Material in die Zwischenräume S1,
S2 und um die Kerneinheit 10 eingeführt werden, um eine Kern-/Mustereinheit
zu bilden. Für
gewöhnlich
wird die Kerneinheit 10 zu diesem Zweck in einer Wachsmustermatrize
platziert, und geschmolzenes Wachs W wird um die Kerneinheit 10 und
in die Zwischenräume
S1, S2 eingespritzt, um eine gewünschte
mehrwandige Turbinenschaufel oder -flügelkonfiguration zu bilden,
wie dies in 4 dargestellt ist. Die Kern-/Mustereinheit
wird danach in Keramikformmaterial gemäß dem allgemein bekannten Verfahren "Wachsausschmelzen" genau gegossen,
durch wiederholtes Eintauchen in Keramikschlamm, Ablaufen lassen
von überschüssigem Schlamm
und Stukkatieren mit grobkörnigem Keramikstuck,
bis sich an der Kern-/Mustereinheit eine Gehäuseform in gewünschter
Dicke gebildet hat. Die Gehäuseform
wird danach auf erhöhter
Temperatur gebrannt, um Formfestigkeit für das Gusserzeugnis zu entwickeln,
und das Muster wird selektiv entfernt durch thermische oder chemische
Auflösungstechniken,
wobei die Gehäuseform
M mit darin angeordneter Kerneinheit 10 verbleibt, wie
dies in 5 dargestellt ist.
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Danach
wird geschmolzene Superlegierung in die Form M eingeführt, wobei
sich die Kerneinheit 10 darin befindet, und wobei die Einführung unter Einsatz
herkömmlicher Gusstechniken
ohne wesentliche Penetration des geschmolzenen Metalls zwischen
die zusammenpassenden Fixierungsmerkmale 10a, 10b durch
deren Verhältnis
mit genauer Spielpassung erfolgt. Die geschmolzene Superlegierung kann
direktional in der Form M um die Kerneinheit 10 verfestigt
werden, so dass ein Stengel- oder Einkristall-Tragflächengusserzeugnis gebildet
wird. Alternativ kann die geschmolzene Superlegierung verfestigt werden,
so dass ein gleichachsiges Korntragflächen-Gusserzeugnis erzeugt
wird. Die Form M wird von dem verfestigten Gusserzeugnis unter Verwendung
eines mechanischen Ausklopfvorgangs entfernt, gefolgt von einer
oder mehreren bekannten chemischen Laug- oder mechanischen Sandstrahltechniken.
Die Kerneinheit 10 wird selektiv durch chemische Laug-
oder andere herkömmliche
Kernentfernungstechniken von dem verfestigten Tragflächengusserzeugnis
entfernt. Die vorher durch die Kernelemente C1, C2, C3 belegten
Zwischenräume bzw.
Räume umfassen
innere Kühlluftkanäle in dem Tragflächengusserzeugnis,
während
die Superlegierung in den Zwischenräumen S1, S2 innere Wände der
Tragfläche
bildet, welche die Kühlluftkanäle trennen.
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Die
vorliegende Erfindung ist dahingehend vorteilhaft, dass die Keramikkernelemente
C1, C2, C3 mit zusammenpassenden Fixierungsmerkmalen 10a, 10b mit
genauer Spielpassung durch herkömmliche
Spritz- oder sonstige Formtechniken unter Verwendung geeigneter
Keramikverbindungen/Schlämme
geformt werden können,
und wobei das Brennen der Kernelemente deren Maßhaltigkeit verbessert und
deren Prüfung
vor der Montage ermöglicht,
um dafür
zu sorgen, dass mehr zulässige
Keramikkerneinheiten erhalten werden, und wobei im Ergebnis die
Kosten für
die Kerneinheit reduziert werden. Ferner wird kein Keramikwerkstoff
benötigt,
um die Kernelemente aneinander zu kleben.
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Für den Fachmann
auf dem Gebiet ist es ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen
und Abänderungen
in Bezug auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung vorgenommen werden können,
ohne dabei vom Gedanken und Umfang der Erfindung gemäß den Ausführungen
in den anhängigen
Ansprüchen abzuweichen.