JP3004530B2 - 中空構造体の製造方法 - Google Patents
中空構造体の製造方法Info
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- JP3004530B2 JP3004530B2 JP6073297A JP7329794A JP3004530B2 JP 3004530 B2 JP3004530 B2 JP 3004530B2 JP 6073297 A JP6073297 A JP 6073297A JP 7329794 A JP7329794 A JP 7329794A JP 3004530 B2 JP3004530 B2 JP 3004530B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タービン翼等のスキン
とコアで構成される中空構造体の製造方法に関する。
とコアで構成される中空構造体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のタービン翼等の軽量の中空構造体
の製造方法の一例を図５及び図６によって説明する。
３，４はスキン、５，６はコアであり、スキン３，４の
複数の突起部３ａ，４ａがそれぞれコア５，６の一方の
面に拡散接合されている。図５に示すように、スキン３
が接合されたコア５とスキン４が接合されたコア６のス
キンが接合されていない他方の面を対面させ、かつ、そ
の間にスペーサ７を介装して上型１０と下型１１の間に
配置する。なお、前記スキン３，４、コア５，６及びス
ペーサ７はＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ材で構成される。
の製造方法の一例を図５及び図６によって説明する。
３，４はスキン、５，６はコアであり、スキン３，４の
複数の突起部３ａ，４ａがそれぞれコア５，６の一方の
面に拡散接合されている。図５に示すように、スキン３
が接合されたコア５とスキン４が接合されたコア６のス
キンが接合されていない他方の面を対面させ、かつ、そ
の間にスペーサ７を介装して上型１０と下型１１の間に
配置する。なお、前記スキン３，４、コア５，６及びス
ペーサ７はＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ材で構成される。
【０００３】その上で前記のスキン３，４、コア５，６
及びスペーサ７を収容した上型１０と下型１１をＡｒ等
の不活性ガス雰囲気の炉に入れる。スキン３とコア５の
間のスペース及びスキン４とコア６との間のスペースに
不活性ガスの導入口８を接続し、コア５，６との間のス
ペースを真空引き口９に接続する。
及びスペーサ７を収容した上型１０と下型１１をＡｒ等
の不活性ガス雰囲気の炉に入れる。スキン３とコア５の
間のスペース及びスキン４とコア６との間のスペースに
不活性ガスの導入口８を接続し、コア５，６との間のス
ペースを真空引き口９に接続する。
【０００４】炉内の温度を約９００℃とし、導入口８よ
り不活性ガスをスキンとコアの間のスペースに導入する
と共に、コア５，６の間のスペースを真空引き口９より
真空引きする。これによって、図６に示すように、コア
５，６は拡散接合されて一体化され、同時にスキン３は
上型１０に倣うように膨張する超塑性成形を受け、これ
に伴ってコア５，６も上向きに超塑性に成形される。従
って、スキン３，４、コア５，６及びスペーサ７よりな
る所定の形状の中空構造体が得られる。
り不活性ガスをスキンとコアの間のスペースに導入する
と共に、コア５，６の間のスペースを真空引き口９より
真空引きする。これによって、図６に示すように、コア
５，６は拡散接合されて一体化され、同時にスキン３は
上型１０に倣うように膨張する超塑性成形を受け、これ
に伴ってコア５，６も上向きに超塑性に成形される。従
って、スキン３，４、コア５，６及びスペーサ７よりな
る所定の形状の中空構造体が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の中空構造
体の製造方法では、拡散接合と同時に超塑性成形が行わ
れていてコアとコアの間にボイド（すき間）ができやす
く、コアの曲率が大きい所で薄肉化が生じ、構造体の強
度が低くなるという問題点があった。
体の製造方法では、拡散接合と同時に超塑性成形が行わ
れていてコアとコアの間にボイド（すき間）ができやす
く、コアの曲率が大きい所で薄肉化が生じ、構造体の強
度が低くなるという問題点があった。
【０００６】本発明は、前記の問題点を解決する中空構
造体の製造方法を提供しようとするものである。
造体の製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の中空構造体の製
造方法は、一方の面に突起部を介してスキンを接合した
コアの２枚をスキンが接合されていない他方の面を対面
させて配置して拡散接合して一体化された中空構造体と
し、前記中空構造体を超塑性成形によって所定の形状に
成形することを特徴とする。
造方法は、一方の面に突起部を介してスキンを接合した
コアの２枚をスキンが接合されていない他方の面を対面
させて配置して拡散接合して一体化された中空構造体と
し、前記中空構造体を超塑性成形によって所定の形状に
成形することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明では、一方の面に突起部を介してスキン
を接合したコアの２枚をスキンが接合されていない他方
の面を対面させて配置し、この他方の面において２枚の
コアを拡散接合しているために、一体化された中空構造
体が得られる。この場合、２枚のコアは拡散接合されて
完全に一体化されボイドが発生することがない。このよ
うにボイドがない一体化された中空構造体を超塑性成形
することによって、所定の形状が得られるが、２枚のコ
アは前記のようにボイドがない状態で接合されているの
で、曲率が大きい所でもコアの薄肉化を最小限に抑える
ことができる。
を接合したコアの２枚をスキンが接合されていない他方
の面を対面させて配置し、この他方の面において２枚の
コアを拡散接合しているために、一体化された中空構造
体が得られる。この場合、２枚のコアは拡散接合されて
完全に一体化されボイドが発生することがない。このよ
うにボイドがない一体化された中空構造体を超塑性成形
することによって、所定の形状が得られるが、２枚のコ
アは前記のようにボイドがない状態で接合されているの
で、曲率が大きい所でもコアの薄肉化を最小限に抑える
ことができる。
【０００９】
【実施例】本発明のガスタービン翼として用いられる中
空構造体の製造方法に係る一実施例を、図１ないし図４
によって説明する。３，４はそれぞれ複数の突起部３
ａ，４ａを有するスキンであり、スキン３，４はそれぞ
れ突起部３ａ，４ａにおいて平板状のコア５，６の一方
の面に拡散接合されている。前記スキン３，４及びコア
５，６はＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ材で構成されている。
空構造体の製造方法に係る一実施例を、図１ないし図４
によって説明する。３，４はそれぞれ複数の突起部３
ａ，４ａを有するスキンであり、スキン３，４はそれぞ
れ突起部３ａ，４ａにおいて平板状のコア５，６の一方
の面に拡散接合されている。前記スキン３，４及びコア
５，６はＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ材で構成されている。
【００１０】図１に示すように、前記のコア５，６のス
キン３，４が接合されていない他方の面を対面させて配
置し、その間にＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ材のスペーサ７を介
装し、これらをほぼ平坦な上型１と下型２の間に装着す
る。このスキン３，４、コア５，６及びスペーサ７が装
着された上型１と下型２を不活性ガス雰囲気の炉に入れ
る。スキン３とコア５の間のスペース及びスキン３とコ
ア５の間のスペースに不活性ガスの導入口８を接続し、
コア５，６との間のスペースに真空引き口９を接続す
る。
キン３，４が接合されていない他方の面を対面させて配
置し、その間にＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ材のスペーサ７を介
装し、これらをほぼ平坦な上型１と下型２の間に装着す
る。このスキン３，４、コア５，６及びスペーサ７が装
着された上型１と下型２を不活性ガス雰囲気の炉に入れ
る。スキン３とコア５の間のスペース及びスキン３とコ
ア５の間のスペースに不活性ガスの導入口８を接続し、
コア５，６との間のスペースに真空引き口９を接続す
る。
【００１１】炉内の温度を約９００℃とし、前記導入口
８より不活性ガスをスキンとコアの間のスペースに導入
し、コア５，６の間のスペースを真空引き口９より真空
引きする。これによって、図２に示すように、コア５，
６は拡散接合されて一体化され中空の構造体が得られ
る。
８より不活性ガスをスキンとコアの間のスペースに導入
し、コア５，６の間のスペースを真空引き口９より真空
引きする。これによって、図２に示すように、コア５，
６は拡散接合されて一体化され中空の構造体が得られ
る。
【００１２】この場合コア５，６はほぼ平坦な上型１と
下型２の間で大きな変形を伴うことなく拡散接合され、
ボイドが発生することがない。
下型２の間で大きな変形を伴うことなく拡散接合され、
ボイドが発生することがない。
【００１３】次いで前記のように得られた中空構造体
を、図３に示すように、上方へ向って凹に湾曲した上型
１０とほぼ平坦な下型１１に装着し、不活性ガス雰囲気
の炉に入れる。スキン３とコア５の間のスペース及びス
キン４とコア６の間のスペースを不活性ガスの導入口８
に接続する。炉内温度を約９００℃とし、前記導入口８
より不活性ガスをスキンとコアの間のスペースに導入す
る。これによって、図４に示すように、スキンとコアは
超塑性成形され、スキン３は上型１０に倣うように膨張
する超塑性成形を受け、これに伴ってコア５，６も上向
きに超塑性成形される。従って、スキン３，４、コア
５，６及びスペーサ７よりなり、スキン３，４の突起部
３ａ，４ａがコア５，６に島状の部分で接合された所定
形状のガスタービン翼の中空構造体を得ることができ
る。
を、図３に示すように、上方へ向って凹に湾曲した上型
１０とほぼ平坦な下型１１に装着し、不活性ガス雰囲気
の炉に入れる。スキン３とコア５の間のスペース及びス
キン４とコア６の間のスペースを不活性ガスの導入口８
に接続する。炉内温度を約９００℃とし、前記導入口８
より不活性ガスをスキンとコアの間のスペースに導入す
る。これによって、図４に示すように、スキンとコアは
超塑性成形され、スキン３は上型１０に倣うように膨張
する超塑性成形を受け、これに伴ってコア５，６も上向
きに超塑性成形される。従って、スキン３，４、コア
５，６及びスペーサ７よりなり、スキン３，４の突起部
３ａ，４ａがコア５，６に島状の部分で接合された所定
形状のガスタービン翼の中空構造体を得ることができ
る。
【００１４】本実施例は、以上の通り、先ず図１及び図
２に示すコア５，６を拡散接合させる工程を行うことに
よって、コア５，６はボイドが発生することがない完全
な一体化を行うことができる。このようにして得られた
ボイドがなく一体化された中空構造体を図３及び図４に
示す工程で超塑性成形を行うことによって、所定の形状
を有し、かつ、曲率が大きい所でも薄肉化が生ずること
がなく、強度特に疲労強度が高く、かつ、耐衝撃性が向
上した中空構造体を得ることができる。
２に示すコア５，６を拡散接合させる工程を行うことに
よって、コア５，６はボイドが発生することがない完全
な一体化を行うことができる。このようにして得られた
ボイドがなく一体化された中空構造体を図３及び図４に
示す工程で超塑性成形を行うことによって、所定の形状
を有し、かつ、曲率が大きい所でも薄肉化が生ずること
がなく、強度特に疲労強度が高く、かつ、耐衝撃性が向
上した中空構造体を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明では、一方の面に突起部を介して
スキンを接合したコアの２枚をスキンが接合されていな
い他方の面を対面させて配置し、この他方の面において
２枚のコアを拡散接合して一体化された中空構造体とし
ているために、２枚のコアは完全に接合され、ボイドが
発生することがない。このようにボイドがない一体化さ
れた中空構造体を超塑性成形することによって所定の形
状が得られる。しかも、２枚のコアは前記のようにボイ
ドがない状態で接合されているので、曲率が大きい所で
もその薄肉化を抑えて強度、特に疲労強度を高め、耐衝
撃性を向上させることができる。
スキンを接合したコアの２枚をスキンが接合されていな
い他方の面を対面させて配置し、この他方の面において
２枚のコアを拡散接合して一体化された中空構造体とし
ているために、２枚のコアは完全に接合され、ボイドが
発生することがない。このようにボイドがない一体化さ
れた中空構造体を超塑性成形することによって所定の形
状が得られる。しかも、２枚のコアは前記のようにボイ
ドがない状態で接合されているので、曲率が大きい所で
もその薄肉化を抑えて強度、特に疲労強度を高め、耐衝
撃性を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例における製造開始前の状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】同実施例の２枚のコアが拡散接合され一体化さ
れた状態を示す断面図である。
れた状態を示す断面図である。
【図３】同実施例において超塑性成形を開始する前の状
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図４】同実施例における超塑性成形後の状態を示す断
面図である。
面図である。
【図５】従来の中空構造体の製造方法の一例の製造開始
前の状態を示す断面図である。
前の状態を示す断面図である。
【図６】前記従来の中空構造体の製造方法の製造終了の
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
１ 上型 ２ 下型 ３ スキン ４ スキン ５ コア ６ コア ７ スペーサ ８ 不活性ガスの導入口 ９ 真空引き口 １０ 上型 １１ 下型
Claims (1)
- 【請求項１】 一方の面に突起部を介してスキンを接合
したコアの２枚をスキンが接合されていない他方の面を
対面させて配置して拡散接合して一体化された中空構造
体とし、前記中空構造体を超塑性成形によって所定の形
状に成形することを特徴とする中空構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6073297A JP3004530B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 中空構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6073297A JP3004530B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 中空構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279607A JPH07279607A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3004530B2 true JP3004530B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=13514094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6073297A Expired - Fee Related JP3004530B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 中空構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004530B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100873197B1 (ko) * | 2007-06-27 | 2008-12-10 | 한국항공우주연구원 | 중공축 형상 탱크의 제조방법 |
-
1994
- 1994-04-12 JP JP6073297A patent/JP3004530B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07279607A (ja) | 1995-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991026 |
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