FR3137316A1 - Ceramic core for hollow turbine blade with external holes - Google Patents

Ceramic core for hollow turbine blade with external holes Download PDF

Info

Publication number
FR3137316A1
FR3137316A1 FR2206516A FR2206516A FR3137316A1 FR 3137316 A1 FR3137316 A1 FR 3137316A1 FR 2206516 A FR2206516 A FR 2206516A FR 2206516 A FR2206516 A FR 2206516A FR 3137316 A1 FR3137316 A1 FR 3137316A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
core
turbine blade
lost wax
ceramic
ceramic core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2206516A
Other languages
French (fr)
Inventor
Antoine DOUIN
Thomas ZLATIC
Lucas Etienne Valery THURISSET
Alexandre BAUDRIBOS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR2206516A priority Critical patent/FR3137316A1/en
Publication of FR3137316A1 publication Critical patent/FR3137316A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/02—Lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/103—Multipart cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
    • B22C9/24—Moulds for peculiarly-shaped castings for hollow articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Noyau céramique pour aube de turbine creuse à perçages externes Noyau céramique utilisé pour la fabrication d’une aube de turbine creuse selon la technique de la fonderie à la cire perdue, l’aube comportant au moins une cavité et une paroi externe pourvue de perforations externes débouchant au moins dans cette cavité, noyau (10) comportant une pluralité de picots (30) correspondant à ces perforations externes et destinés avec le noyau à être recouverts de cire perdue puis de métal en fusion afin d’obtenir une aube de turbine creuse brute de fonderie intégrant directement ces perforations externes sans usinage dédié. Figure pour l’abrégé : Fig. 2.Ceramic core for hollow turbine blade with external holes Ceramic core used for the manufacture of a hollow turbine blade using the lost wax casting technique, the blade comprising at least one cavity and an external wall provided with external perforations opening at least into this cavity, core (10) comprising a plurality of pins (30) corresponding to these external perforations and intended with the core to be covered with lost wax then with molten metal in order to obtain a raw hollow turbine blade foundry directly integrating these external perforations without dedicated machining. Figure for abstract: Fig. 2.

Description

Noyau céramique pour aube de turbine creuse à perçages externesCeramic core for hollow turbine blade with external holes

La présente invention se rapporte au domaine général des aubages de turbine de turbomachines, et plus particulièrement aux aubes de turbine munies de circuits de refroidissement intégrés réalisées par la technique de la fonderie à la cire perdue.The present invention relates to the general field of turbine blades of turbomachines, and more particularly to turbine blades provided with integrated cooling circuits produced by the lost wax casting technique.

De façon connue en soi, une turbomachine comporte une chambre de combustion dans laquelle de l’air et du carburant sont mélangés avant d’y être brûlés. Les gaz issus de cette combustion s’écoulent vers l’aval de la chambre de combustion et alimentent ensuite une turbine haute pression et une turbine basse pression. Chaque turbine comporte une ou plusieurs rangées d’aubes fixes (appelées distributeurs) alternant avec une ou plusieurs rangées d’aubes mobiles (appelées roues mobiles), espacées de façon circonférentielle tout autour du rotor de la turbine. Ces aubes de turbine sont soumises aux températures très élevées des gaz de combustion, lesquelles atteignent des valeurs largement supérieures à celles que peuvent supporter sans dommages ces aubes qui sont en contact direct avec ces gaz, ce qui a pour conséquence de limiter leur durée de vie.In a manner known per se, a turbomachine comprises a combustion chamber in which air and fuel are mixed before being burned there. The gases resulting from this combustion flow downstream from the combustion chamber and then supply a high pressure turbine and a low pressure turbine. Each turbine has one or more rows of fixed blades (called distributors) alternating with one or more rows of moving blades (called moving wheels), spaced circumferentially around the turbine rotor. These turbine blades are subjected to very high temperatures of the combustion gases, which reach values well above those which these blades which are in direct contact with these gases can withstand without damage, which has the consequence of limiting their lifespan. .

Afin de résoudre ce problème, il est connu de munir ces aubes de circuits de refroidissement internes présentant des niveaux d’efficacité thermique élevés et visant à réduire la température de ces dernières en créant, à l’intérieur de l’aube, une circulation organisée de cet air au moyen de cavités internes et, dans la paroi de l’aube, des perforations destinées à générer un film protecteur pour cette aube.In order to solve this problem, it is known to provide these blades with internal cooling circuits having high levels of thermal efficiency and aimed at reducing the temperature of the latter by creating, inside the blade, an organized circulation of this air by means of internal cavities and, in the wall of the blade, perforations intended to generate a protective film for this blade.

La fabrication d’aubes en fonderie est un processus complexe qui nécessite l’emploi d’un noyau en céramique qui permettra la réalisation de ces cavités internes lors de la coulée de la cire puis du métal en fusion. La demande WO2016/151234 au nom de la demanderesse montre un noyau en céramique permettant de réaliser en un seul élément toutes les cavités internes d’une aube et ainsi d’assurer un refroidissement interne particulièrement efficace sans augmentation significative du débit d’air de refroidissement et donc sans pénaliser les performances moteur. Toutefois, et comme décrit dans la demande FR2961552, également au nom de la demanderesse, les perforations traversant la paroi externe de l’aube sont à ce jour classiquement réalisées par perçage laser ou EDM (électroérosion par enfonçage).The manufacture of blades in a foundry is a complex process which requires the use of a ceramic core which will allow the creation of these internal cavities during the casting of the wax then the molten metal. Application WO2016/151234 in the name of the applicant shows a ceramic core making it possible to produce in a single element all the internal cavities of a blade and thus to ensure particularly effective internal cooling without a significant increase in the cooling air flow. and therefore without penalizing engine performance. However, and as described in application FR2961552, also in the name of the applicant, the perforations passing through the external wall of the blade are to date conventionally produced by laser drilling or EDM (electric erosion by sinking).

Or, ces procédés de perçage entraînent beaucoup de non-conformités tels que les impacts de perçage, les retouches récurrentes toujours nécessaires dues par exemple au préformage des trous et aux trous non débouchants, aux brûlures en entrée de trous, ainsi qu’une altération de la matière dans le profil de ces trous.However, these drilling processes lead to a lot of non-conformities such as drilling impacts, recurring rework always necessary due for example to the preforming of holes and non-through holes, to burns at the entry of holes, as well as an alteration of the material in the profile of these holes.

La présente invention vise donc à pallier les inconvénients liés à ces non-conformités en proposant un noyau céramique pour une aube de turbine creuse qui intègre des tiges permettant de réaliser les trous de refroidissement directement sur le noyau céramique supprimant ainsi toutes les opérations de perçages actuelles.The present invention therefore aims to overcome the disadvantages linked to these non-conformities by proposing a ceramic core for a hollow turbine blade which integrates rods allowing cooling holes to be made directly on the ceramic core, thus eliminating all current drilling operations. .

A cet effet, il est prévu un noyau céramique utilisé pour la fabrication d’une aube de turbine creuse selon la technique de la fonderie à la cire perdue utilisant un métal en fusion, l’aube comportant au moins une cavité et une paroi externe pourvue de perforations externes débouchant dans ladite au moins une cavité, noyau caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de picots correspondant à ces perforations externes et destinés avec le noyau à être recouverts de cire perdue puis de métal en fusion afin d’obtenir une aube de turbine creuse brute de fonderie intégrant directement ces perforations externes sans usinage dédié.For this purpose, there is provided a ceramic core used for the manufacture of a hollow turbine blade according to the lost wax casting technique using a molten metal, the blade comprising at least one cavity and an external wall provided of external perforations opening into said at least one cavity, core characterized in that it comprises a plurality of pins corresponding to these external perforations and intended with the core to be covered with lost wax then with molten metal in order to obtain a blade of raw foundry hollow turbine directly integrating these external perforations without dedicated machining.

En ajoutant ces picots au noyau, les trous sont directement réalisés avec les cavités lors de la coulée de la cire puis du métal en fusion permettant une parfaite maitrise de leurs positions respectives comme des dimensions de ces trous.By adding these pins to the core, the holes are made directly with the cavities during the pouring of the wax then the molten metal allowing perfect control of their respective positions as well as the dimensions of these holes.

De préférence, les picots sont constitués de tiges en céramique ou de tubes en quartz.Preferably, the pins are made of ceramic rods or quartz tubes.

Avantageusement, noyau et picots sont en un même matériau céramique et réalisés ensemble en fabrication additive.Advantageously, core and pins are made of the same ceramic material and produced together using additive manufacturing.

De préférence, un perturbateur est ajouté au picot à une extrémité opposée à son extrémité libre, assurant la jonction du picot et d’une partie du noyau.Preferably, a disruptor is added to the pin at an end opposite its free end, ensuring the junction of the pin and part of the core.

Avantageusement, un déficit local de matière tel un évasement ou un congé est prévu à la jonction du picot et d’une partie du noyau.Advantageously, a local deficit of material such as a flare or a fillet is provided at the junction of the pin and part of the core.

L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une aube de turbine creuse selon la technique de la fonderie à la cire perdue utilisant un métal en fusion, comprenant les étapes suivantes :
. fabrication d’un noyau en céramique,
. placement du noyau dans un moule en matériau réfractaire épousant la forme externe de l’aube de turbine creuse à fabriquer,
. coulée de la cire perdue dans le moule en matériau réfractaire,
. une fois la cire solidifiée, ouverture du moule et retrait de la pièce en cire perdue incorporant le noyau en céramique,
. placement de la pièce en cire perdue incorporant le noyau en céramique dans une carapace en céramique épousant la forme externe de la pièce en cire perdue,
. retrait de la cire perdue de la carapace en céramique,
. coulée du métal en fusion dans l’espace laissé libre par le retrait de la cire perdue,
. ouverture ou destruction de la carapace en céramique,
. retrait du noyau en céramique par dissolution chimique, et
. obtention de l’aube de turbine creuse brute de fonderie,
caractérisé en ce que le noyau en céramique comporte une pluralité de picots correspondant à des perforations externes de l’aube de turbine creuse, de sorte qu’une fois le noyau en céramique dissous l’aube de turbine creuse brute de fonderie obtenue intègre directement ces perforations externes sans usinage dédié.The invention also relates to a method of manufacturing a hollow turbine blade using the lost wax casting technique using molten metal, comprising the following steps:
. manufacturing a ceramic core,
. placement of the core in a mold of refractory material matching the external shape of the hollow turbine blade to be manufactured,
. casting of the lost wax in the mold made of refractory material,
. once the wax has solidified, opening the mold and removing the lost wax part incorporating the ceramic core,
. placement of the lost wax part incorporating the ceramic core in a ceramic shell matching the external shape of the lost wax part,
. removal of lost wax from the ceramic shell,
. pouring the molten metal into the space left free by the removal of the lost wax,
. opening or destruction of the ceramic shell,
. removal of the ceramic core by chemical dissolution, and
. obtaining the raw foundry hollow turbine blade,
characterized in that the ceramic core comprises a plurality of pins corresponding to external perforations of the hollow turbine blade, so that once the ceramic core is dissolved, the raw foundry hollow turbine blade obtained directly integrates these external perforations without dedicated machining.

De préférence, des extrémités libres des picots sont insérées dans des emplacements correspondant du moule en matériau réfractaire, de sorte à émerger de la pièce en cire perdue une fois ce moule ouvert.Preferably, free ends of the pins are inserted into corresponding locations of the refractory material mold, so as to emerge from the lost wax part once this mold is opened.

L’invention concerne enfin une aube de turbine creuse brute de fonderie obtenue par le procédé de fabrication précité.The invention finally relates to an as-cast hollow turbine blade obtained by the aforementioned manufacturing process.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below, with reference to the appended drawings which illustrate an exemplary embodiment devoid of any limiting character and in which:

la illustre un noyau céramique de l’état de l’art, there illustrates a state-of-the-art ceramic core,

la montre un détail d’un noyau céramique conforme à l’invention, et there shows a detail of a ceramic core according to the invention, and

la détaille les différentes étapes du procédé de fabrication d’une aube de turbine creuse à partir du noyau céramique de la . there details the different stages of the manufacturing process of a hollow turbine blade from the ceramic core of the .

Le principe de l’invention repose sur l’ajout de picots au noyau céramique permettant de réaliser directement les perforations dites externes traversant la paroi externe de l’aube lors de la coulée de la cire perdue puis du métal.The principle of the invention is based on the addition of pins to the ceramic core making it possible to directly produce the so-called external perforations passing through the external wall of the blade during the casting of the lost wax then the metal.

La illustre un exemple d’un noyau céramique complexe 10 destiné à la réalisation d'une aube de turbine creuse de turbomachine vue côté extrados de cette aube. Le noyau céramique comporte plusieurs parties ou colonnes formant dans l’exemple illustré un seul élément. La première colonne 12, qui est destinée à se retrouver du côté de l'arrivée des gaz de combustion, correspond à la cavité de bord d'attaque qui se créera après fonderie, alors que les autres colonnes 14, 16, 18 correspondent aux cavités suivantes qui reçoivent le flux d'air de refroidissement depuis les pieds de colonne 20, 22 qui se rejoignent pour former le pied du noyau 24. Les première et deuxième colonnes 12 et 14 sont reliées l'une à l'autre par une série de ponts 26, auxquels correspondront, après fonderie, des orifices d'alimentation en air pour le refroidissement de la cavité de bord d'attaque.There illustrates an example of a complex ceramic core 10 intended for the production of a hollow turbine blade of a turbomachine seen on the extrados side of this blade. The ceramic core comprises several parts or columns forming, in the example illustrated, a single element. The first column 12, which is intended to be on the combustion gas inlet side, corresponds to the leading edge cavity which will be created after foundry, while the other columns 14, 16, 18 correspond to the cavities following which receive the flow of cooling air from the column feet 20, 22 which join to form the foot of the core 24. The first and second columns 12 and 14 are connected to each other by a series of bridges 26, to which will correspond, after foundry, air supply orifices for cooling the leading edge cavity.

Conformément à l'invention et comme le montre la , le noyau céramique 10 comporte en outre une pluralité de picots 30 de dimensions déterminées, constitués avantageusement de tiges d’alumine ou de tubes de quartz, positionnés sur la partie de noyau (les différentes colonnes) destinée à former l’ensemble des cavités à des emplacements déterminés pour correspondre aux perforations traversant la paroi externe de l’aube. La illustre certains de ces picots sur la colonne 12 au niveau du bord d’attaque et sur les colonnes 14, 16 et 18 au niveau de la paroi extrados. Bien entendu, de tels picots sont aussi présents sur la paroi intrados (non représentée) et sur d’autres éventuelles cavités formant ainsi un noyau céramique hérissé de picots et de ce fait qualifié de « noyau hérisson ».In accordance with the invention and as shown in , the ceramic core 10 further comprises a plurality of pins 30 of determined dimensions, advantageously consisting of alumina rods or quartz tubes, positioned on the core part (the different columns) intended to form all of the cavities to be locations determined to correspond to the perforations passing through the external wall of the blade. There illustrates some of these pins on column 12 at the leading edge and on columns 14, 16 and 18 at the extrados wall. Of course, such pins are also present on the intrados wall (not shown) and on other possible cavities, thus forming a ceramic core bristling with pins and therefore described as a “hedgehog core”.

Comme le montre les picots de la colonne 14, certains picots peuvent présenter une géométrie particulière plus complexe avec à leur base (l’extrémité opposée à son extrémité libre) avec un surplus local de matière de façon à former un perturbateur 32 permettant une amélioration de la tenue mécanique et donc de la durée de vie de la pièce finie. Toutefois, la maitrise de la forme en interne permet au contraire, si nécessaire, de réaliser un évasement ou un congé à l’extrémité du perçage, c’est dire d’envisager un déficit local de matière qui n’est pas réalisable avec les procédés de perçage actuels.As shown by the pins in column 14, certain pins can have a particular, more complex geometry with at their base (the end opposite its free end) with a local surplus of material so as to form a disruptor 32 allowing an improvement in the mechanical strength and therefore the lifespan of the finished part. However, controlling the shape internally allows, on the contrary, if necessary, to make a flare or a fillet at the end of the drilling, which means considering a local deficit of material which is not achievable with the current drilling processes.

Le procédé de fabrication d’une aube de turbine creuse selon la technique de la fonderie à la cire perdue au moyen d’un tel noyau hérisson (représenté par une simple barre hérissée de picots pour des raisons de simplification) est illustré à la qui en montre les différentes étapes.The process for manufacturing a hollow turbine blade using the lost wax casting technique using such a hedgehog core (represented by a simple bar bristling with pins for reasons of simplification) is illustrated in Figure which shows the different stages.

La première d’entre elles (dessin a de la ) consiste à la fabrication du noyau hérisson 40 comportant la pluralité de picots correspondant aux perforations externes de l’aube de turbine creuse à fabriquer. De façon avantageuse, noyau et pivots peuvent aussi être réalisés ensemble par fabrication additive dans un même matériau céramique. Ou, comme mentionné précédemment, seul le noyau est en céramique, les picots insérés dans ce noyau étant constitués de de tiges d’alumine ou de tubes de quartz.The first of them (drawing has ) consists of the manufacture of the hedgehog core 40 comprising the plurality of pins corresponding to the external perforations of the hollow turbine blade to be manufactured. Advantageously, core and pivots can also be produced together by additive manufacturing in the same ceramic material. Or, as mentioned previously, only the core is ceramic, the pins inserted in this core being made of alumina rods or quartz tubes.

Ce noyau hérisson 40 est alors placé dans un moule en matériau réfractaire 42 épousant la forme externe de l’aube de turbine creuse à fabriquer (dessin b). Pour permettre un parfait positionnement des picots sur le noyau, les extrémités libres des picots sont insérées dans des emplacements correspondant du moule en matériau réfractaire 42, de sorte à émerger de la pièce en cire perdue une fois ce moule ouvert (voir plus avant le dessin d).This hedgehog core 40 is then placed in a mold of refractory material 42 matching the external shape of the hollow turbine blade to be manufactured (drawing b). To allow perfect positioning of the pins on the core, the free ends of the pins are inserted into corresponding locations of the refractory material mold 42, so as to emerge from the lost wax part once this mold is opened (see the drawing below). d).

La cire perdue 44 est ensuite coulée dans le moule en matériau réfractaire 42 (dessin c) recouvrant le noyau hérisson et, une fois la cire perdue solidifiée, il est procédé à l’ouverture du moule 42 et retrait de la pièce en cire perdue 44 incorporant alors le noyau en céramique 40 et dont les extrémités des picots émergent (dessin d).The lost wax 44 is then poured into the mold of refractory material 42 (drawing c) covering the hedgehog core and, once the lost wax has solidified, the mold 42 is opened and the lost wax part 44 is removed. then incorporating the ceramic core 40 and from which the ends of the pins emerge (drawing d).

L’étape suivante (dessin e) consiste alors à placer cette pièce en cire perdue incorporant le noyau en céramique dans une carapace en céramique 46 épousant la forme externe de la pièce en cire perdue 44 avant de procéder, dans une nouvelle étape (dessin f), au retrait de la cire perdue de la carapace en céramique, ce retrait étant en général effectué par fusion de la cire perdue en plaçant l’ensemble dans un four (décirage non représenté), libérant un espace libre 48 entre le noyau en céramique 40 et la carapace en céramique 46.The next step (drawing e) then consists of placing this lost wax part incorporating the ceramic core in a ceramic shell 46 matching the external shape of the lost wax part 44 before proceeding, in a new step (drawing f ), to the removal of the lost wax from the ceramic shell, this removal generally being carried out by melting the lost wax by placing the assembly in an oven (dewaxing not shown), freeing a free space 48 between the ceramic core 40 and the ceramic shell 46.

La coulée du métal en fusion 50 peut alors être effectuée dans l’espace 48 laissé libre par le retrait de la cire perdue (dessin g), préalable à l’ouverture ou la destruction de la carapace en céramique 46 (dessin h) de laquelle le noyau en céramique est alors retiré par dissolution chimique (dessin i) pour obtenir enfin l’aube de turbine creuse, brute de fonderie, avec ses perforations externes directement intégrées sans usinage dédié de ces trous. Un ébavurage ou un polissage ultérieur est toutefois toujours requis pour obtenir l’état de surface recherché pour la pièce finale à partir de ce brut de fonderie.The casting of the molten metal 50 can then be carried out in the space 48 left free by the removal of the lost wax (drawing g), prior to the opening or destruction of the ceramic shell 46 (drawing h) from which the ceramic core is then removed by chemical dissolution (drawing i) to finally obtain the hollow turbine blade, as cast, with its external perforations directly integrated without dedicated machining of these holes. However, subsequent deburring or polishing is always required to obtain the desired surface finish for the final part from this raw casting.

Si le procédé ainsi présenté trouve application de façon préférentielle dans les turbomachines aéronautiques, il est bien entendu qu’il peut s’appliquer à toutes pièces creuses possédant des cavités complexes et des perçages externes.If the process thus presented finds application in a preferential manner in aeronautical turbomachines, it is of course understood that it can be applied to all hollow parts having complex cavities and external drillings.

Claims (10)

Noyau céramique utilisé pour la fabrication d’une aube de turbine creuse selon la technique de la fonderie à la cire perdue, l’aube comportant au moins une cavité et une paroi externe pourvue de perforations externes débouchant dans ladite au moins une cavité, noyau (10) caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de picots (30) correspondant à ces perforations externes et destinés avec le noyau à être recouverts de cire perdue puis de métal en fusion afin d’obtenir une aube de turbine creuse brute de fonderie intégrant directement ces perforations externes sans usinage dédié.Ceramic core used for the manufacture of a hollow turbine blade using the lost wax casting technique, the blade comprising at least one cavity and an external wall provided with external perforations opening into said at least one cavity, core ( 10) characterized in that it comprises a plurality of pins (30) corresponding to these external perforations and intended with the core to be covered with lost wax then with molten metal in order to obtain a raw foundry hollow turbine blade integrating these external perforations directly without dedicated machining. Noyau céramique selon la revendication 1, dans lequel les picots sont constitués de tiges en alumine ou de tubes en quartz.Ceramic core according to claim 1, in which the pins consist of alumina rods or quartz tubes. Noyau céramique selon la revendication 1, dans lequel noyau et picots sont en un même matériau céramique et réalisés ensemble en fabrication additive.Ceramic core according to claim 1, in which core and pins are made of the same ceramic material and produced together by additive manufacturing. Noyau céramique selon la revendication 1, dans lequel un perturbateur (32) est ajouté au picot à une extrémité opposée à son extrémité libre, assurant la jonction du picot et d’une partie du noyau.Ceramic core according to claim 1, in which a disruptor (32) is added to the pin at an end opposite its free end, ensuring the junction of the pin and part of the core. Noyau céramique selon la revendication 1, dans lequel un déficit local de matière tel un évasement ou un congé est prévu à la jonction du picot et d’une partie du noyau.Ceramic core according to claim 1, in which a local deficit of material such as a flare or a fillet is provided at the junction of the pin and part of the core. Procédé de fabrication d’une aube de turbine creuse selon la technique de la fonderie à la cire perdue utilisant un métal en fusion, comprenant les étapes suivantes :
. fabrication d’un noyau en céramique (10),
. placement du noyau dans un moule en matériau réfractaire (42) épousant la forme externe de l’aube de turbine creuse à fabriquer,
. coulée de la cire perdue (44) dans le moule en matériau réfractaire,
. une fois la cire solidifiée, ouverture du moule et retrait de la pièce en cire perdue incorporant le noyau en céramique,
. placement de la pièce en cire perdue incorporant le noyau en céramique dans une carapace en céramique (46) épousant la forme externe de la pièce en cire perdue,
. retrait de la cire perdue de la carapace en céramique,
. coulée du métal en fusion dans l’espace laissé libre (48) par le retrait de la cire perdue,
. ouverture ou destruction de la carapace en céramique,
. retrait du noyau en céramique par dissolution chimique, et
. obtention de l’aube de turbine creuse brute de fonderie,
caractérisé en ce que le noyau en céramique comporte une pluralité de picots (30) correspondant à des perforations externes de l’aube de turbine creuse, de sorte qu’une fois le noyau en céramique (10) dissous, l’aube de turbine creuse brute de fonderie obtenue intègre directement ces perforations externes sans usinage dédié.Process for manufacturing a hollow turbine blade using the lost wax casting technique using molten metal, comprising the following steps:
. manufacturing a ceramic core (10),
. placement of the core in a mold of refractory material (42) matching the external shape of the hollow turbine blade to be manufactured,
. casting of the lost wax (44) in the mold made of refractory material,
. once the wax has solidified, opening the mold and removing the lost wax part incorporating the ceramic core,
. placement of the lost wax part incorporating the ceramic core in a ceramic shell (46) matching the external shape of the lost wax part,
. removal of lost wax from the ceramic shell,
. pouring the molten metal into the space left free (48) by the removal of the lost wax,
. opening or destruction of the ceramic shell,
. removal of the ceramic core by chemical dissolution, and
. obtaining the raw foundry hollow turbine blade,
characterized in that the ceramic core comprises a plurality of pins (30) corresponding to external perforations of the hollow turbine blade, so that once the ceramic core (10) is dissolved, the hollow turbine blade The raw foundry obtained directly integrates these external perforations without dedicated machining. Procédé selon la revendication 6, dans lequel des extrémités libres des picots sont insérées dans des emplacements correspondant du moule en matériau réfractaire, de sorte à émerger de la pièce en cire perdue une fois ce moule ouvert.Method according to claim 6, in which free ends of the pins are inserted into corresponding locations of the refractory material mold, so as to emerge from the lost wax part once this mold is opened. Procédé selon la revendication 6, dans lequel les picots sont constitués de tiges en alumine ou de tubes en quartz.Method according to claim 6, in which the pins consist of alumina rods or quartz tubes. Procédé selon la revendication 6, dans lequel un perturbateur (32) est ajouté au picot à une extrémité opposée à son extrémité libre, assurant la jonction du picot et d’une partie du noyau.Method according to claim 6, in which a disruptor (32) is added to the pin at an end opposite its free end, ensuring the junction of the pin and part of the core. Aube de turbine creuse brute de fonderie fabriquée selon le procédé des revendications 6 à 9.Raw-foundry hollow turbine blade manufactured according to the process of claims 6 to 9.
FR2206516A 2022-06-29 2022-06-29 Ceramic core for hollow turbine blade with external holes Pending FR3137316A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2206516A FR3137316A1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Ceramic core for hollow turbine blade with external holes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2206516A FR3137316A1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Ceramic core for hollow turbine blade with external holes
FR2206516 2022-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3137316A1 true FR3137316A1 (en) 2024-01-05

Family

ID=83505832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2206516A Pending FR3137316A1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Ceramic core for hollow turbine blade with external holes

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3137316A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4811778A (en) * 1987-06-03 1989-03-14 Rolls-Royce Plc Method of manufacturing a metal article by the lost wax casting process
FR2961552A1 (en) 2010-06-21 2011-12-23 Snecma IMPACT COOLED CAVITY TURBINE TURBINE BLADE
WO2014113184A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 General Electric Company Method of forming cast-in cooling holes in an aircraft component
US9057277B2 (en) * 2011-12-06 2015-06-16 Mikro Systems, Inc. Systems, devices, and/or methods for producing holes
WO2016151234A1 (en) 2015-03-23 2016-09-29 Safran Ceramic core for a multi-cavity turbine blade
US10022790B2 (en) * 2014-06-18 2018-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Turbine airfoil cooling system with leading edge impingement cooling system turbine blade investment casting using film hole protrusions for integral wall thickness control
EP3808473A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-21 Raytheon Technologies Corporation Integral core bumpers
US20210187594A1 (en) * 2017-10-17 2021-06-24 Safran Aircraft Engines Hollow turbine blade with reduced cooling air extraction

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4811778A (en) * 1987-06-03 1989-03-14 Rolls-Royce Plc Method of manufacturing a metal article by the lost wax casting process
FR2961552A1 (en) 2010-06-21 2011-12-23 Snecma IMPACT COOLED CAVITY TURBINE TURBINE BLADE
US9057277B2 (en) * 2011-12-06 2015-06-16 Mikro Systems, Inc. Systems, devices, and/or methods for producing holes
WO2014113184A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 General Electric Company Method of forming cast-in cooling holes in an aircraft component
US10022790B2 (en) * 2014-06-18 2018-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Turbine airfoil cooling system with leading edge impingement cooling system turbine blade investment casting using film hole protrusions for integral wall thickness control
WO2016151234A1 (en) 2015-03-23 2016-09-29 Safran Ceramic core for a multi-cavity turbine blade
US20210187594A1 (en) * 2017-10-17 2021-06-24 Safran Aircraft Engines Hollow turbine blade with reduced cooling air extraction
EP3808473A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-21 Raytheon Technologies Corporation Integral core bumpers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3034128A1 (en) CERAMIC CORE FOR MULTI-CAVITY TURBINE BLADE
CA2576709C (en) Manufacturing process for a turbine engine part that includes cooling air exhaust orifices
EP2307157B1 (en) Method of manufacturing a blading component
EP3697552B1 (en) Hollow turbine blade with reduced cooling air consumption
EP3414031B1 (en) Method for forming dust-removal holes for a turbine blade and associated ceramic core
CA2954024C (en) Method for manufacturing a two-component blade for a gas turbine engine and blade obtained by such a method
FR2889088A1 (en) Ceramic core for the fabrication of a hollow turbine blade by the lost wax casting process, including the provision of the bath at the top of the blade during casting
JP2006046340A (en) Method and device for cooling gas turbine engine rotor blade
JP5511967B2 (en) Improved method of lost wax production of an annular bladed turbomachine assembly, mold and wax mold for carrying out such a method
EP0663249B1 (en) Method for the production of ceramic shell moulds for casting with a lost mould
CA2884458C (en) Foundry model
FR3137316A1 (en) Ceramic core for hollow turbine blade with external holes
EP3993922A1 (en) Method for manufacturing a metal part
FR2874187A1 (en) Fabrication by lost wax casting of turbine components, such as blades incorporating two or more cavities, using wedging elements to improve control of wall thickness
EP3942157B1 (en) Turbine engine vane equipped with a cooling circuit and lost-wax method for manufacturing such a vane
EP3395469B1 (en) Assembly for manufacturing a turbine engine blade
FR3129431A1 (en) ROTOR BLADE FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE
FR3129856A1 (en) Set for the manufacture of turbomachine blades in lost wax casting
WO2020240108A1 (en) Method for producing a single-crystal metal turbine blade
FR3127144A1 (en) Process for manufacturing a bi-material aeronautical part
FR3129855A1 (en) One-piece manufacturing mold in removable material
FR3085288A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A METAL ASSEMBLY FOR A TURBOMACHINE BY LOST WAX FOUNDRY
FR2736851A1 (en) PART CONTAINING CAVITES FOR TURBINE PROPULSION UNITS, IN METALLIC ALLOYS WITH ORIENTED SOLIDIFICATION

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20240105

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3