JP6466793B2 - Turbine component manufacturing method, turbine component, and turbine component manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、タービン部品製造方法、タービン部品、およびタービン部品製造装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a turbine component manufacturing method, a turbine component, and a turbine component manufacturing apparatus.
火力発電などの発電プラントには、ガスタービンや蒸気タービンなどのタービンが設置されており、作動流体のもつ流体エネルギが回転エネルギに変換されている。例えば、蒸気タービンの場合には、蒸気の圧力を動翼が受けてタービンロータが回転する。タービンロータの回転駆動力は発電機に伝達されて発電が行われる。なお、動翼はタービンロータ上に周方向に配列されて動翼翼列をなし、この動翼翼列が回転軸線方向に離間して複数設けられている。 In a power plant such as thermal power generation, a turbine such as a gas turbine or a steam turbine is installed, and fluid energy of the working fluid is converted into rotational energy. For example, in the case of a steam turbine, the turbine rotor rotates by receiving the pressure of the steam from the moving blade. The rotational driving force of the turbine rotor is transmitted to the generator to generate power. The rotor blades are arranged in the circumferential direction on the turbine rotor to form a rotor blade cascade, and a plurality of the rotor blade cascades are provided apart from each other in the rotation axis direction.
一般に、火力発電プラントでは、発電効率向上のために、蒸気タービンに流入する蒸気の温度を上昇させる傾向にある。このため、蒸気タービンに使用される耐熱鋼に要求される高温特性の更なる向上が望まれている。そこで、動翼には優れた耐熱性と経済性とを有するフェライト系耐熱鋼が多く使用されている。 In general, thermal power plants tend to increase the temperature of steam flowing into a steam turbine in order to improve power generation efficiency. For this reason, the further improvement of the high temperature characteristic requested | required of the heat-resistant steel used for a steam turbine is desired. Therefore, many ferritic heat-resistant steels having excellent heat resistance and economy are used for the rotor blades.
ところで近年、蒸気タービンの動翼やタービンロータなどのタービン部品を、三次元積層造形技術を適用して製造するための検討が進んでいる。これは、複雑な三次元形状を有するタービン部品を、低コストかつ高品質に製造することを目指すためである。とりわけ、中空構造を有する動翼や、機能性材料が組織化された動翼の製造に三次元積層造形技術を適用することが検討されており、このような動翼の製造に三次元積層造形技術を適用することのポテンシャルは高いと考えられている。三次元積層造形技術は、パウダーベッド方式とデポジション方式とに大別される。一般的にはパウダーベッド方式の方が精度の点で良好であることから、精密形状が要求される動翼には、パウダーベッド方式を採用することが好適である。 By the way, in recent years, studies for manufacturing turbine parts such as a moving blade of a steam turbine and a turbine rotor by applying a three-dimensional additive manufacturing technique are in progress. This is for the purpose of producing a turbine component having a complicated three-dimensional shape at low cost and high quality. In particular, the application of 3D additive manufacturing technology to the manufacture of moving blades having a hollow structure and functional materials organized is being studied. The potential for applying the technology is considered high. Three-dimensional additive manufacturing technology is roughly divided into a powder bed method and a deposition method. Since the powder bed method is generally better in terms of accuracy, it is preferable to adopt the powder bed method for a moving blade that requires a precise shape.
一般的に、三次元積層造形技術では、微細な原料粉末を用いることにより積層造形物の表面粗さを小さくして滑らかな表面を形成することが可能となる。しかしながら、微細な原料粉末を用いる場合には、積層回数が多くなる傾向にある。この場合、造形速度が低下し、積層造形に多くの時間が費やされ得る。このため、積層造形物の表面粗さと造形速度とが、原料粉末の粒径に大きな影響を受けるため、強いトレードオフの関係になってしまう。 In general, in the three-dimensional additive manufacturing technique, it is possible to reduce the surface roughness of the additive manufacturing object and form a smooth surface by using fine raw material powder. However, when a fine raw material powder is used, the number of times of lamination tends to increase. In this case, the modeling speed decreases, and a lot of time can be spent on the layered modeling. For this reason, since the surface roughness and modeling speed of the layered object are greatly influenced by the particle size of the raw material powder, there is a strong trade-off relationship.
例えば、動翼において小さな表面粗さが要求される部分は、作動流体の流路内に配置される流路部や摺動部といった部分に限られている。このように部分的に要求される小さな表面粗さに従って動翼全体を微細な原料粉末を用いて製造すると、造形速度が低下して製造時間が増大し、製造効率が低下するおそれがある。 For example, a portion that requires a small surface roughness in the moving blade is limited to a portion such as a flow path portion or a sliding portion that is disposed in the flow path of the working fluid. If the entire moving blade is manufactured using fine raw material powder in accordance with the small surface roughness partially required in this way, the molding speed is reduced, the manufacturing time is increased, and the manufacturing efficiency may be reduced.
本発明が解決しようとする課題は、表面粗さの小さな部分を含むタービン部品の三次元積層造形による製造時間を短縮させ、タービン部品を効率良く製造することができるタービン部品製造方法、タービン部品およびタービン部品製造装置を提供することである。 Problems to be solved by the present invention include a turbine component manufacturing method, a turbine component, and a turbine component manufacturing method capable of efficiently manufacturing a turbine component by shortening a manufacturing time by three-dimensional additive manufacturing of a turbine component including a portion having a small surface roughness. A turbine component manufacturing apparatus is provided.
実施の形態によるタービン部品製造方法は、タービン部品製造装置を用いてタービン部品を製造する方法である。このタービン部品製造方法は、タービン部品製造装置の粉末タンクに原料粉末を貯留する工程と、粉末タンクに貯留された原料粉末を、第1粉末と、第1粉末よりも粒径が小さい第2粉末とに分級する工程と、を備えている。また、タービン部品製造方法は、第1粉末を含む第1粉末層を形成し、形成された第1粉末層にエネルギービームを照射して第1粉末を溶解し、第1粉末溶解層を形成する工程と、第2粉末を含む第2粉末層を形成し、形成された第2粉末層にエネルギービームを照射して第2粉末を溶解し、第2粉末溶解層を形成する工程と、を備えている。第1粉末溶解層を形成する工程および第2粉末溶解層を形成する工程のうちの少なくとも一方を複数回繰り返して実行することにより、タービン部品が積層造形される。第1粉末溶解層を形成する工程において形成される第1粉末層の厚さは、第2粉末溶解層を形成する工程において形成される第2粉末層の厚さよりも厚くなっている。 The turbine component manufacturing method according to the embodiment is a method of manufacturing a turbine component using a turbine component manufacturing apparatus. The turbine component manufacturing method includes a step of storing raw material powder in a powder tank of a turbine component manufacturing apparatus, a raw material powder stored in the powder tank, a first powder, and a second powder having a particle size smaller than that of the first powder. And a step of classifying it. In the turbine component manufacturing method, the first powder layer including the first powder is formed, and the formed first powder layer is irradiated with an energy beam to dissolve the first powder, thereby forming the first powder dissolved layer. Forming a second powder layer containing the second powder, irradiating the formed second powder layer with an energy beam to dissolve the second powder, and forming a second powder dissolved layer. ing. The turbine part is layered by repeatedly performing at least one of the step of forming the first powder-dissolved layer and the step of forming the second powder-dissolved layer a plurality of times. The thickness of the first powder layer formed in the step of forming the first powder-dissolved layer is thicker than the thickness of the second powder layer formed in the step of forming the second powder-dissolved layer.
また、実施の形態によるタービン部品は、上述したタービン部品製造方法により製造されたタービン部品である。このタービン部品は、第1粉末溶解層により形成された第1部品部分と、第2粉末溶解層により形成され、第1部品部分に一体化され、第1部品部分の表面粗さより小さい表面粗さを有する第2部品部分と、を備えている。 The turbine component according to the embodiment is a turbine component manufactured by the above-described turbine component manufacturing method. The turbine component has a first part portion formed by the first powder-dissolved layer and a surface roughness formed by the second powder-dissolved layer, integrated with the first part portion, and smaller than the surface roughness of the first part portion. And a second part portion having.
さらに、実施の形態によるタービン部品製造装置は、タービン部品を製造するためのタービン部品製造装置である。このタービン部品製造装置は、原料粉末を貯留する粉末タンクと、粉末タンクに貯留された原料粉末を、第1粉末と、第1粉末よりも粒径が小さい第2粉末とに分級する分級機構と、を備えている。粉末層形成機構により、分級機構から第1粉末が供給された場合に第1粉末を含む第1粉末層が形成され、分級機構から第2粉末が供給された場合に第2粉末を含む第2粉末層が形成される。ビーム照射機構により、第1粉末層が形成された場合に第1粉末層にエネルギービームが照射されて第1粉末溶解層が形成され、第2粉末層が形成された場合に第2粉末層にエネルギービームが照射されて第2粉末溶解層が形成される。少なくとも一つの第1粉末溶解層と、少なくとも一つの第2粉末溶解層とが積層されてタービン部品が積層造形されるように、制御部により、分級機構、粉末層形成機構およびビーム照射機構が制御される。制御部は、第1粉末層の厚さを第2粉末層の厚さよりも厚くするように粉末層形成機構を制御する。 Furthermore, the turbine component manufacturing apparatus according to the embodiment is a turbine component manufacturing apparatus for manufacturing a turbine component. The turbine component manufacturing apparatus includes a powder tank that stores raw material powder, a classification mechanism that classifies the raw material powder stored in the powder tank into a first powder and a second powder having a particle diameter smaller than that of the first powder. It is equipped with. When the first powder is supplied from the classification mechanism, the first powder layer containing the first powder is formed by the powder layer forming mechanism, and the second powder containing the second powder is supplied when the second powder is supplied from the classification mechanism. A powder layer is formed. When the first powder layer is formed by the beam irradiation mechanism, the first powder layer is irradiated with the energy beam to form the first powder dissolved layer, and when the second powder layer is formed, the second powder layer is formed. An energy beam is irradiated to form a second powder dissolved layer. The control unit controls the classification mechanism, the powder layer formation mechanism, and the beam irradiation mechanism so that at least one first powder dissolution layer and at least one second powder dissolution layer are laminated to form a turbine component. Is done. The control unit controls the powder layer forming mechanism so that the thickness of the first powder layer is larger than the thickness of the second powder layer.
本発明によれば、表面粗さの小さな部分を含むタービン部品の三次元積層造形による製造時間を短縮させ、タービン部品を効率良く製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing time by the three-dimensional additive manufacturing of the turbine component containing a part with small surface roughness can be shortened, and a turbine component can be manufactured efficiently.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態におけるタービン部品製造方法、タービン部品およびタービン部品製造装置について説明する。なお、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「水平」、「同一」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めるものとしている。 Hereinafter, a turbine component manufacturing method, a turbine component, and a turbine component manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As used in this specification, terms such as “horizontal”, “identical”, etc. that specify shapes and geometric conditions as well as their degree, for example, have the same function without being bound by a strict meaning. The range that can be expected is included.
ここでは、まず、タービンの一例として、蒸気タービンについて図1を用いて説明する。図1は、蒸気の圧力が比較的低い低圧蒸気タービンの例を示す。 Here, first, a steam turbine will be described with reference to FIG. 1 as an example of a turbine. FIG. 1 shows an example of a low pressure steam turbine with a relatively low steam pressure.
図1に示すように、蒸気タービン1は、ケーシング2と、ケーシング2内に回転自在に設けられたタービンロータ3と、タービンロータ3に取り付けられた複数の動翼翼列4と、を備えている。動翼翼列4は、周方向に所定の間隔で配置された複数のタービン動翼(図2参照、以下、単に動翼と記す)10により構成されている。一方、ケーシング2には、動翼翼列4と交互に配置された複数の静翼翼列5が取り付けられている。静翼翼列5は、周方向に所定の間隔で配置された複数の静翼(ノズル)により構成されている。各動翼翼列4は、対応する静翼翼列5と共にタービン段落を構成している。複数のタービン段落のうち最も高圧側(上流側)のタービン段落6は第1段落といい、最も低圧側(下流側)のタービン段落7は、最終段落という。
As shown in FIG. 1, the
ケーシング2には、図示しないボイラ等において生成された蒸気を作動流体としてタービン段落に供給する蒸気管8が連結されている。この蒸気管8により供給された蒸気は、第1段落6に入り、各タービン段落を通って下流側に流れて、最終段落7から抜けていくようになっている。この間、蒸気の膨張仕事を動翼10が受けてタービンロータ3が回転する。このことにより、タービンロータ3に連結された発電機(図示せず)において発電が行われる。また、最終段落7から抜けた蒸気は、ケーシング2の外側に設けられた復水器(図示せず)に送られて復水が生成され、生成された復水は、上述したボイラに供給される。
Connected to the
次に、図2を用いて、本実施の形態によるタービン部品製造方法によって製造されるタービン部品の一例としての動翼10についてより詳細に説明する。
Next, the moving
図2に示すように、動翼10は、動翼本体11と、動翼本体11の一方の端部に設けられた植込み部12と、を備えている。このうち動翼本体11は、蒸気流路内に配置されて蒸気から圧力を受ける羽根形状を有する部分である。植込み部12は、タービンロータ3のロータディスク3a(図1参照)に設けられた植込み溝(図示せず)に係合可能に形成されており、植込み部12が植込み溝に係合して、動翼10がタービンロータ3に取り付けられるように構成されている。動翼本体11と植込み部12とは、互いに接合されて一体化されている。本実施の形態においては、動翼本体11(第2部品部分)は、植込み部12(第1部品部分)の表面粗さより小さい表面粗さを有している。
As shown in FIG. 2, the moving
次に、図3および図4を用いて、本実施の形態によるタービン部品製造装置について説明する。タービン部品製造装置は、本実施の形態によるタービン部品製造方法を用いて動翼10を製造するためのものである。
Next, the turbine component manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The turbine component manufacturing apparatus is for manufacturing the moving
図3に示すように、タービン部品製造装置20は、原料粉末80(図4参照)を貯留する粉末タンク21と、粉末タンク21に貯留された原料粉末80を第1粉末81と第2粉末82とに分級する分級機構30と、第1粉末81を含む第1粉末層83(図5参照)を形成するとともに第2粉末82を含む第2粉末層85(図6参照)を形成する粉末層形成機構40と、を備えている。
As illustrated in FIG. 3, the turbine
本実施の形態による分級機構30は、図4に示すように、粉末タンク21に貯留された原料粉末80を、第1粉末81と、第1粉末81よりも粒径が小さい第2粉末82とに分級するように構成されている。粉末タンク21には、正規分布のような所定の粒径範囲をもつ原料粉末80(例えば、アトマイズ粉末)が貯留されており、分級機構30は、粉末タンク21から落下した原料粉末80を、粒径が比較的大きい第1粉末81と、粒径が比較的小さい第2粉末82とに分級する。
As shown in FIG. 4, the
より具体的には、分級機構30は、原料粉末80を第1粉末81と第2粉末82とに分級して第1粉末81を留めるとともに第2粉末82を通過させるふるい(篩い)プレート31と、ふるいプレート31を通過した第2粉末82を留める粉末受けプレート32と、第1粉末81および第2粉末82を別々に排出する排出部33と、を有している。このうち、ふるいプレート31と粉末受けプレート32とは、水平に取り付けられた状態で、本体ケース30aに収容されている。
More specifically, the
ふるいプレート31は、多数の孔を含んでおり、各孔の孔径は、原料粉末80の粒径範囲内の径となっていることが好適である。このことにより、粉末タンク21から落下した原料粉末80のうちふるいプレート31の孔径よりも大きい粒径を有する粉末はふるいプレート31を通過することなく、第1粉末81としてふるいプレート31上に留まる。一方、原料粉末80のうちふるいプレート31の孔径以下の小さい粒径を有する粉末は、第2粉末82としてふるいプレート31を通過して落下する。落下した第2粉末82は、ふるいプレート31の下方に設けられた粉末受けプレート32上に留まる。なお、ふるいプレート31は、第2粉末82を迅速に通過させるために振動が付与可能に構成されていてもよい。
The
このようにして、ふるいプレート31の孔径をしきい値として当該孔径よりも大きい粒径を有する粉末が第1粉末81としてふるいプレート31上に留まり、当該孔径以下の小さい粒径を有する粉末が第2粉末82として粉末受けプレート32上に留まる。ここで、原料粉末80は、上述したように所定の粒径範囲をもっており、ふるいプレート31によって分級された第1粉末81および第2粉末82にも、種々の粒径の粉末が含まれている。このため、分級された第1粉末81の平均粒径(ここでは例えば粒径分布から幾何学的に算出され得る平均粒径)と第2粉末82の平均粒径には差が生じ、この平均粒径の差によって、後述するような表面粗さの差を生み出すことが可能となる。
In this way, the powder having a particle diameter larger than the hole diameter using the hole diameter of the
ふるいプレート31上に留められた第1粉末81は、本体ケース30aから延びる第1通路34を通って排出部33に供給されるようになっている。より具体的には、ふるいプレート31上に留められた第1粉末81は、第1押出し部35によってふるいプレート31から第1通路34に押し出される。第1押出し部35は、ふるいプレート31上をその上面に沿って(水平方向に、図4における左右方向に)往復移動可能に構成されており、第1通路34に向って移動する場合に、ふるいプレート31上に留められた第1粉末81が第1通路34に押し出されて、第1通路34内に貯留される。また、第1通路34内には第1開閉弁36が設けられている。図4に示す形態では第1開閉弁36がダンパー弁である例を示しているが、これに限られることはない。第1開閉弁36は、第1通路34内に貯留された第1粉末81を排出部33に供給する場合に開き、排出部33への第1粉末81の供給を停止する場合に閉じる。
The
粉末受けプレート32上に留められた第2粉末82は、本体ケース30aから延びる第2通路37を通って排出部33に供給されるようになっている。より具体的には、粉末受けプレート32上に留められた第2粉末82は、第2押出し部38によって粉末受けプレート32から第2通路37に押し出される。第2押出し部38は、粉末受けプレート32上をその上面に沿って(水平方向に、図4における左右方向に)往復移動可能に構成されており、第2通路37に向って移動する場合に、粉末受けプレート32上に留められた第2粉末82が第2通路37に押し出されて、第2通路37内に貯留される。また、第2通路37内には第2開閉弁39が設けられている。図4に示す形態では第2開閉弁39がダンパー弁である例を示しているが、これに限られることはない。第2開閉弁39は、第2通路37内に貯留された第2粉末82を排出部33に供給する場合に開き、排出部33への第2粉末82の供給を停止する場合に閉じる。
The
第1開閉弁36および第2開閉弁39は、後述する制御部70(図3参照)によって制御され、いずれか一方が開き、他方が閉じるようになっている。すなわち、第1粉末81を後述するディスペンサ44に供給する場合には第1開閉弁36が開くとともに第2開閉弁39が閉じる。一方、第2粉末82をディスペンサ44に供給する場合には第1開閉弁36が閉じるとともに第2開閉弁39が開く。このようにして、分級機構30からディスペンサ44に、第1粉末81および第2粉末82のいずれか一方が供給されるようになっている。
The first on-off
本実施の形態による粉末層形成機構40は、図3に示すように、第1粉末層83(図5参照)および第2粉末層85(図6参照)が形成されるステージ41と、ステージ41を下降させるステージ駆動部42と、を有している。このうちステージ41は、動翼10を積層造形する積層造形部43内に収容され、積層造形部43内をステージ駆動部42によって昇降可能に構成されている。このステージ駆動部42は、後述する第1粉末溶解層84(図5参照)または第2粉末溶解層86(図6参照)を形成した後、新たな第1粉末溶解層84または新たな第2粉末溶解層86を形成するために、ステージ41を下降させるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the powder
粉末層形成機構40は、第1粉末81または第2粉末82をステージ41上に供給するディスペンサ44を更に有している。このディスペンサ44は、分級機構30の排出部33から第1粉末81が供給された場合に、第1粉末81を含む第1粉末層83をステージ41上に形成し、排出部33から第2粉末82が供給された場合に、第2粉末82を含む第2粉末層85をステージ41上に形成する。また、ディスペンサ44は、ディスペンサ駆動部(図示せず)によってステージ41の上方を水平方向に移動可能になっており、移動しながら第1粉末81または第2粉末82をステージ41上に供給する。ディスペンサ44は、ステージ41上への第1粉末81または第2粉末82の供給と供給停止とを切り替えられるようになっている。ステージ41上に形成された第1粉末層83または第2粉末層85は、水平方向に移動可能な均し部材45によって所望の厚さで平らに均らされ、ステージ41上に所望の厚さの第1粉末層83または第2粉末層85が形成され得る。なお、ステージ41上との記載は、ステージ41上に直接的に粉末が供給されたり、直接的に層が形成されたりする場合に限られることを意味するのではなく、ステージ41上に予め他の層が形成されている場合に当該層上に新たに粉末が供給されたり、新たに層が形成されたりする場合をも含む概念として用いている。
The powder
タービン部品製造装置20は、レーザビーム(エネルギービーム)を照射するビーム照射機構50を更に備えている。このビーム照射機構50は、ステージ41上に第1粉末層83が形成された場合に第1粉末層83にレーザビームを照射して第1粉末溶解層84を形成し、ステージ41上に第2粉末層85が形成された場合に第2粉末層85にレーザビームを照射して第2粉末溶解層86を形成する。ビーム照射機構50は、レーザビームを発生するビーム発生装置51と、ビーム発生装置51により発生したレーザビームを照射する照射ヘッド52と、を有している。このうち照射ヘッド52は、ヘッド駆動部(図示せず)によってステージ41の上方を水平方向に移動可能に構成されている。照射ヘッド52は、動翼10の3次元CADデータに基づいて、粉末層83、85に対応する高さ位置における動翼10の断面形状に対応する領域にレーザビームを照射する。
The turbine
粉末層形成機構40、照射ヘッド52等は、所定の雰囲気、例えば不活性ガス若しくは真空雰囲気に調整可能なチャンバ60内に収容されている。
The powder
上述した、分級機構30、粉末層形成機構40およびビーム照射機構50は、制御部70によって制御されるようになっている。
The
より具体的には、制御部70が分級機構30の各押出し部35、38を制御することにより、ふるいプレート31上の第1粉末81が第1通路34に押し出されるとともに粉末受けプレート32上の第2粉末82が第2通路37に押し出される。また、制御部70が分級機構30の各開閉弁36、39を制御することにより、ディスペンサ44に供給される粉末の種類が選択される。
More specifically, the
制御部70が粉末層形成機構40のステージ駆動部42を制御することにより、ステージ41の昇降が制御される。この際、制御部70は、第1粉末層83の厚さを第2粉末層85の厚さよりも厚くするようにステージ駆動部42を制御する。より具体的には、制御部70は、第1粉末層83を形成する場合のステージ41の下降量を、第2粉末層85を形成する場合のステージ41の下降量よりも大きくする。
As the
制御部70が粉末層形成機構40のディスペンサ44を制御することにより、ディスペンサ44からステージ41への粉末の供給が制御され、ディスペンサ駆動部を制御することにより、ディスペンサ44の移動が制御される。さらに、制御部70がビーム発生装置51を制御することによりレーザビームの発生が制御され、ヘッド駆動部を制御することにより照射ヘッド52の移動が制御される。
The
このようにして、ステージ41上に第1粉末81(または第2粉末82)が供給されて第1粉末層83(または第2粉末層85)が形成され、第1粉末層83(または第2粉末層85)にレーザビームが照射されて第1粉末溶解層84(または第2粉末溶解層86)が形成される。そして、形成された第1粉末溶解層84(または第2粉末溶解層86)上に、上述と同様にして第1粉末81または第2粉末82が供給されて、第1粉末溶解層84(または第2粉末溶解層86)が形成される。このように第1粉末溶解層84(および/または第2粉末溶解層86)が繰り返して形成され、少なくとも一つの第1粉末溶解層84と、少なくとも一つの第2粉末溶解層86とがステージ41上に積層されて、動翼10が積層造形される。
In this way, the first powder 81 (or the second powder 82) is supplied onto the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、本実施の形態によるタービン部品製造方法により、上述したタービン部品製造装置20を用いて図2に示す動翼10を製造する方法について説明する。以下に説明するタービン部品製造装置20の各部の動作は、制御部70が各部を制御することにより行われる。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described. Here, a method of manufacturing the moving
まず、タービン部品製造装置20の粉末タンク21に原料粉末80が貯留される。
First, the
続いて、粉末タンク21に貯留された原料粉末80が、第1粉末81と第2粉末82とに分級される。
Subsequently, the
より具体的には、粉末タンク21から分級機構30のふるいプレート31に原料粉末80が落下し、ふるいプレート31の孔径よりも大きな粒径を有する第1粉末81はふるいプレート31上に留められる。ふるいプレート31上に留められた第1粉末81は、第1押出し部35によって第1通路34に押し出される。第1開閉弁36が閉じている間、第1粉末81は第1通路34内に貯留される。
More specifically, the
一方、ふるいプレート31の孔径以下の小さな粒径を有する第2粉末82はふるいプレート31を通過して落下し、粉末受けプレート32に留められる。粉末受けプレート32上に留められた第2粉末82は、第2押出し部38によって第2通路37に押し出される。第2開閉弁39が閉じている間、第2粉末82は第2通路37内に貯留される。
On the other hand, the
このような原料粉末80の分級は、例えば、第1開閉弁36および第2開閉弁39が閉じている間に、後述する動翼10の積層造形の各工程と並行して行うようにしてもよい。この場合には、動翼10の製造時間を短縮させることが可能となる。
Such classification of the
次に、動翼10の植込み部12(図2参照)が積層造形される。植込み部12は表面粗さが比較的大きいため、粒径が比較的大きい第1粉末81を用いて積層造形される。すなわち、第1粉末81を含む第1粉末層83がステージ41上に形成され、形成された第1粉末層83にレーザビームが照射されて第1粉末81が溶解し、第1粉末溶解層84が形成される。このような第1粉末溶解層84が複数形成されて積層され、植込み部12が積層造形される。以下に、植込み部12の積層造形の方法について、図5を用いてより詳細に説明する。
Next, the implanted portion 12 (see FIG. 2) of the moving
まず、図5(a)に示すように、粉末層形成機構40のステージ駆動部42(図3参照)が駆動されて、ステージ41が積層造形部43の上端縁より所定量だけ低い位置に位置付けられる。この場合のステージ41の位置は、積層造形部43の上端縁から、後述する第1粉末層83の厚さに相当する量だけ低い位置であることが好適である。ここでは、後述する図6(a)に示す工程におけるステージ41の下降量よりも大きい下降量でステージ41が下降する。
First, as shown in FIG. 5A, the stage driving unit 42 (see FIG. 3) of the powder
続いて、図5(b)に示すように、分級機構30において分級された第1粉末81が、ディスペンサ44に供給される。この場合、第1開閉弁36が開き、第1通路34内に貯留されていた第1粉末81が排出部33に供給されて、排出部33から排出される。ディスペンサ44は、排出部33の下方に位置付けられており、排出部33から排出された第1粉末81を受け取り、第1粉末81がディスペンサ44に貯留される。この際、ディスペンサ44が受け取る第1粉末81の量は、1つの第1粉末層83を形成する量であってもよく、第1粉末層83を連続的に積層する場合には、連続して積層される複数の第1粉末層83を形成する合計量であってもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 5B, the
次に、図5(c)に示すように、ディスペンサ44に第1粉末81が貯留されると、ディスペンサ駆動部が駆動されてディスペンサ44が水平方向に移動しながら、第1粉末81がステージ41上に供給される。ステージ41上に第1粉末81が供給された後、水平方向に移動する均し部材45によってステージ41上の第1粉末81が均されて、所望の厚さの第1粉末層83がステージ41上に形成される。形成された第1粉末層83の厚さは、後述する第2粉末層85の厚さよりも厚くなる。
Next, as shown in FIG. 5C, when the
続いて、図5(d)に示すように、第1粉末層83に、照射ヘッド52からレーザビームが照射される。この場合、ビーム発生装置51においてレーザビームを発生させるとともに、ヘッド駆動部が駆動されて照射ヘッド52が水平方向に移動する。このことにより、照射ヘッド52が水平方向に移動しながら、ビーム発生装置51において発生したレーザビームは照射ヘッド52に伝達されて第1粉末層83に照射される。レーザビームは、動翼10の3次元CADデータに基づいて照射される。すなわち、当該第1粉末層83に対応する高さ位置における動翼10の断面形状が3次元CADデータから得られ、この断面形状をレーザビームで塗り潰すようにレーザビームをスキャン(走査)させる。このようにして、第1粉末層83のうち当該断面形状に相当する部分の第1粉末81が溶解し、ステージ41上に第1粉末溶解層84が形成される。ここで、上述したように第1粉末層83が第2粉末層85より厚くなるため、形成された第1粉末溶解層84の厚さは、後述する第2粉末溶解層86の厚さよりも厚くなる。
Subsequently, as shown in FIG. 5D, the
第1粉末溶解層84が形成された後、図5(e)に示すように、ステージ駆動部42が駆動されてステージ41が所定の下降量だけ下降する。この場合の下降量は、この後形成される新たな第1粉末層83の厚さに相当する量であるが、図5(a)に示す工程におけるステージ41の下降量と同一であることが好適である。
After the first
ステージ41が下降した後、ステージ41上に上述のようにして第1粉末81が再び供給されて、図5(f)に示すように、ステージ41上に既に形成された第1粉末溶解層84上に、新たな第1粉末層83が形成される。その後、上述と同様にしてレーザビームが照射されて、当該新たな第1粉末層83に対応する高さ位置における動翼10の断面形状に相当する部分の第1粉末81が溶解して新たな第1粉末溶解層84が形成される。この際、当該新たな第1粉末層83に照射されたレーザビームにより、先に形成された第1粉末溶解層84も少なくとも部分的に溶解する。このことにより、新たな第1粉末溶解層84は、先に形成された第1粉末溶解層84と接合し、一体化される。
After the
上述のようにして第1粉末溶解層84を複数回繰り返して形成して積層することにより、図5(g)に示すように、動翼10の植込み部12が積層造形される。なお、第1粉末層83の厚さを薄くして、きめ細かく積層することにより、CADデータに即した精度良い形状の植込み部12を得ることができる。
By forming and laminating the first powder-dissolved layer 84 a plurality of times as described above, the implanted
次に、動翼10の動翼本体11(図2参照)が積層造形される。動翼本体11は表面粗さが比較的小さいため、粒径が比較的小さい第2粉末82を用いて積層造形される。すなわち、第2粉末82を含む第2粉末層85がステージ41上に形成され、形成された第2粉末層85にレーザビームが照射されて第2粉末82が溶解し、第2粉末溶解層86が形成される。このような第2粉末溶解層86が複数形成されて積層され、動翼本体11が積層造形される。以下に、動翼本体11の積層造形の方法について、図6を用いてより詳細に説明する。
Next, the moving blade body 11 (see FIG. 2) of the moving
まず、図6(a)に示すように、ステージ駆動部42が駆動されてステージ41が所定の下降量だけ下降する。この場合の下降量は、後述する第2粉末層85の厚さに相当する量であることが好適である。ここでは、図5(a)に示す工程におけるステージ41の下降量よりも小さい下降量でステージ41が下降する。
First, as shown in FIG. 6A, the
続いて、図6(b)に示すように、分級機構30において分級された第2粉末82が、ディスペンサ44に供給される。この場合、第2開閉弁39が開き、第2通路37内に貯留されていた第2粉末82が排出部33に供給されて排出部33から排出される。ディスペンサ44は、排出部33の下方に位置付けられており、排出部33から排出された第2粉末82を受け取り、第2粉末82がディスペンサ44に貯留される。この際、ディスペンサ44が受け取る第2粉末82の量は、1つの第2粉末層85(後述)を形成する量であってもよく、後述するように第2粉末層85を連続的に積層する場合には、連続して積層される複数の第2粉末層85を形成する合計量であってもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, the
次に、図6(c)に示すように、ディスペンサ44に第2粉末82が貯留されると、ディスペンサ駆動部が駆動されてディスペンサ44が水平方向に移動しながら、第2粉末82がステージ41上に供給される。ステージ41上に第2粉末82が供給された後、水平方向に移動する均し部材45によってステージ41上の第2粉末82が均されて、所望の厚さの第2粉末層85がステージ41上に形成される。形成された第2粉末層85の厚さは、上述した第1粉末層83の厚さよりも薄くなっている。
Next, as shown in FIG. 6C, when the
続いて、図6(d)に示すように、第2粉末層85に、図5(d)に示す工程と同様にして照射ヘッド52からレーザビームが照射される。レーザビームは、動翼10の3次元CADデータに基づいて照射される。すなわち、当該第2粉末層85に対応する高さ位置における動翼10の断面形状が3次元CADデータから得られ、この断面形状をレーザビームで塗り潰すようにレーザビームをスキャン(走査)させる。このようにして、第2粉末層85のうち当該断面形状に相当する部分の第2粉末82が溶解し、ステージ41上に第2粉末溶解層86が形成される。ここで、上述したように第2粉末層85が第1粉末層83より薄くなっているため、形成された第2粉末溶解層86の厚さは、上述した第1粉末溶解層84の厚さよりも薄くなっている。
Subsequently, as shown in FIG. 6D, the
この際、第2粉末82は比較的小さな粒径を有しているため、照射されたレーザビームによって第2粉末82は、その原形を残さないように全体的に溶解することができる。このため、第2粉末溶解層86は滑らかに形成され得る。またこの際、当該第2粉末層85に照射されたレーザビームにより、先に形成された植込み部12を構成する第1粉末溶解層84も少なくとも部分的に溶解する。このことにより、第2粉末溶解層86は、第1粉末溶解層84と接合し、一体化される。
At this time, since the
第2粉末溶解層86が形成された後、図6(e)に示すように、ステージ駆動部42が駆動されてステージ41が所定の下降量だけ下降する。この場合の下降量は、この後形成される新たな第2粉末層85の厚さに相当する量であるが、図6(a)に示す工程におけるステージ41の下降量と同一であることが好適である。
After the second
ステージ41が下降した後、ステージ41上に上述のようにして第2粉末82が再び供給されて、図6(f)に示すように、ステージ41上に既に形成された第2粉末溶解層86上に、新たな第2粉末層85が形成される。その後、上述と同様にして、レーザビームが照射されて、当該新たな第2粉末層85に対応する高さ位置における動翼10の断面形状に相当する部分の第2粉末82が溶解して新たな第2粉末溶解層86が形成される。この際、当該新たな第2粉末層85に照射されたレーザビームにより、先に形成された第2粉末溶解層86も少なくとも部分的に溶解する。このことにより、新たな第2粉末溶解層86は、先に形成された第2粉末溶解層86と接合し、一体化される。
After the
上述のようにして第2粉末溶解層86を複数回繰り返して形成して積層することにより、図6(g)に示すように、動翼10の動翼本体11が積層造形される。なお、第2粉末層85の厚さを薄くして、きめ細かく積層することにより、CADデータに即した精度良い形状の動翼本体11を得ることができる。
By repeatedly forming and laminating the second powder-dissolved layer 86 a plurality of times as described above, the
動翼本体11の積層造形が完了すると、互いに接合されて一体化された植込み部12と動翼本体11とを有する図2に示す動翼10が得られる。得られた動翼10のうち動翼本体11は、粒径が比較的小さい第2粉末82を用いて積層造形されている。このことにより、第2粉末溶解層86で形成された部分である動翼本体11の表面粗さは、第1粉末溶解層84で形成された部分である植込み部12の表面粗さよりも小さくなっている。
When the layered modeling of the rotor blade
その後、グラインダー加工などの研削、研磨加工により形状を整えた後、溶体化熱処理、必要に応じた表面コーティング処理、及び時効熱処理を行うことにより、動翼10の製造が完了する。しかしながら、動翼本体11は、上述したように表面粗さが小さくなっているため、研削、研磨加工の作業量を低減する(場合によっては省略する)ことができる。また、動翼本体11の表面粗さを小さくすることができるため、発電効率の向上を図ることができる動翼本体11を容易に得ることができる。
Thereafter, the shape of the
このように本実施の形態によれば、第1粉末81を溶解して形成した第1粉末溶解層84が複数積層されて動翼10の植込み部12が積層造形され、第1粉末81よりも粒径が小さい第2粉末82を溶解して形成した第2粉末溶解層86が複数積層されて動翼10の動翼本体11が積層造形されている。そして、第1粉末81を含む第1粉末層83の厚さが、第2粉末82を含む第2粉末層85の厚さよりも厚くなっている。このことにより、小さな表面粗さが要求される動翼本体11には粒径の小さな第2粉末82を用いて動翼本体11の表面粗さを小さくし、小さな表面粗さが要求されない植込み部12には粒径の大きな第1粉末81を用いて第1粉末層83の厚さを厚くして造形速度を増大させることができる。このため、表面粗さの小さな動翼本体11を含む動翼10の三次元積層造形による製造時間を短縮させ、動翼10を効率良く製造することができる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of first powder dissolution layers 84 formed by dissolving the
また、本実施の形態によれば、タービン部品製造装置20の粉末タンク21に貯留された原料粉末80が、分級機構30によって分級される。このことにより、粒径の異なる2種類の粉末(第1粉末81と第2粉末82)を別々に貯留するために2つのタンクを用意することを不要とすることができる。このため、タービン部品製造装置20の大型化を抑制することができ、経済的な合理性を確保することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、パウダーベッド方式で動翼10を積層造形することができる。このことにより、積層造形される動翼10の形状精度を向上させることができる。また、第1粉末層83を形成する場合のステージ41の下降量を、第2粉末層85を形成する場合のステージ41の下降量よりも大きくしていることにより、第1粉末層83の厚さを、第2粉末層85の厚さよりも容易に厚くすることができる。
Moreover, according to this Embodiment, the moving
なお、上述した本実施の形態において、第2粉末溶解層86を形成する際(図6(d)、(f)参照)に第2粉末層85に照射されるレーザビームの強度は、第1粉末溶解層84を形成する際(図5(d)、(f)参照)に第1粉末層83に照射されるレーザビームの強度よりも大きくしてもよい。この場合、第2粉末82の原形が残らないように第2粉末82をより一層確実に溶解させることができ、第2粉末溶解層86をより一層滑らかにすることができる。このため、第2粉末溶解層86が積層された動翼本体11の表面粗さをより一層小さくすることができる。
In the present embodiment described above, the intensity of the laser beam applied to the
また、上述した本実施の形態においては、分級機構30は、1つのふるいプレート31と粉末受けプレート32とを有し、原料粉末80が第1粉末81と第2粉末82とに分級される例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、分級機構30が、孔径の異なる2つ以上のふるいプレートを有して、原料粉末80が、3種類以上の粒径に分級されるようにしてもよい。この場合には、動翼10の各部において設計仕様により要求される表面粗さをより一層忠実に実現することができる。また、要求以上に表面粗さを小さくする部分を低減させることができ、造形速度を増大させることができる。
In the above-described embodiment, the
また、上述した本実施の形態においては、分級機構30のふるいプレート31を通過した粉末の全てが粉末受けプレート32に留められて第2粉末82として使用される例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、粉末受けプレート32の代わりに、当該ふるいプレート31よりも小さな孔径を有する他のふるいプレートを用いてもよい。この場合、第2粉末82の粒径の最小値を規定することができる。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the example in which all the powder which passed the
また、上述した本実施の形態においては、分級機構30のふるいプレート31は、異なる孔径を有するふるいプレート31に交換可能になっていることが好適である。この場合、第1粉末81の粒径と第2粉末82の粒径とのしきい値を容易に変更することができる。すなわち、原料粉末80は上述したように、一般的に所定の粒径範囲内で様々な粒径の粉末を含んでいるが、その粒径の分布に応じて第2粉末82の粒径の最大値を設定することにより、原料粉末80の歩留まりを向上させることができ、原料粉末80を有効使用することができる。
In the above-described embodiment, it is preferable that the
また、上述した本実施の形態においては、パウダーベッド方式で動翼10を積層造形する場合について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、デポジット方式で動翼10を積層造形するようにしてもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the case where the moving
また、上述した本実施の形態においては、第1粉末81を用いた複数の第1粉末溶解層84を繰り返し積層して植込み部12を積層造形し、第2粉末82を用いた複数の第2粉末溶解層86を繰り返し積層して動翼本体11を積層造形する例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、設計仕様に従っていれば、第1粉末溶解層84の積層回数は複数に限られることはなく、少なくとも1回以上であればよい。同様に、第2粉末溶解層86の積層回数は複数に限られることはなく、少なくとも1回以上であればよい。また、第1粉末溶解層84と第2粉末溶解層86の積層順序は、設計仕様に応じて任意とすることができ、例えば、動翼10のうち互いに離間した複数の部分の表面粗さが小さくなるように、第1粉末溶解層84および第2粉末溶解層86を積層するようにしてもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the several 1st powder melt |
また、上述した本実施の形態においては、エネルギービームとしてレーザビームを用いた例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、レーザビームの代わりに電子ビームを用いてもよい。この場合、照射ヘッド52に代えて電子銃(図示せず)から照射される電子ビームを電磁コイルにより偏向させることで、電子ビームをスキャンさせることが好適である。
In the above-described embodiment, an example in which a laser beam is used as an energy beam has been described. However, the present invention is not limited to this, and an electron beam may be used instead of the laser beam. In this case, it is preferable to scan the electron beam by deflecting an electron beam irradiated from an electron gun (not shown) by an electromagnetic coil instead of the
さらに、上述した本実施の形態においては、タービン部品の一例としての動翼10を積層造形する例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、動翼10以外にもタービンロータ3(図1参照)等の他のタービン部品を積層造形することもできる。また、タービンの一例として、低圧蒸気タービンを例にとって説明したが、高圧蒸気タービンやガスタービンなど任意のタービン部品を積層造形することができる。
Furthermore, in this Embodiment mentioned above, the example which laminate-models the moving
以上述べた実施の形態によれば、表面粗さの小さな部分を含むタービン部品の三次元積層造形による製造時間を短縮させ、タービン部品を効率良く製造することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to reduce the manufacturing time by three-dimensional additive manufacturing of a turbine component including a portion having a small surface roughness, and to efficiently manufacture the turbine component.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
ここでは、粒径が小さい第2粉末が溶解した部分の表面粗さが、粒径が大きい第1粉末が溶解した部分の表面粗さよりも小さくなることについて確認した。 Here, it was confirmed that the surface roughness of the portion where the second powder having a small particle size was dissolved was smaller than the surface roughness of the portion where the first powder having a large particle size was dissolved.
具体的には、それぞれが蒸気タービンの動翼に適用される高クロム耐熱鋼(10%Cr−1%W−2%Co鋼)からなる第1粉末と第2粉末とを用いて積層造形を行った。第1粉末の粒径は、−90/+45μm(45μm〜90μm)であり、第2粉末の粒径は、−32/+16μm(16μm〜32μm)の粒径であった。第1粉末と第2粉末は、それぞれ50kgずつ準備した。 Specifically, additive manufacturing is performed using a first powder and a second powder made of high chromium heat-resistant steel (10% Cr-1% W-2% Co steel) each applied to a moving blade of a steam turbine. went. The particle size of the first powder was −90 / + 45 μm (45 μm to 90 μm), and the particle size of the second powder was −32 / + 16 μm (16 μm to 32 μm). 50 kg of each of the first powder and the second powder was prepared.
まず、第1粉末を用いて積層造形し、一辺が10mmの正方形の平面形状で、厚さが10mmの積層造形物を得た。その後、当該積層造形物上に、第2粉末を用いて積層造形し、同様の平面形状で10mmの厚さを有する第2粉末の積層造形物を積層した。第1粉末による積層造形と第2粉末による積層造形とは、粉末の粒径が異なること以外は同様の条件で行った。 First, layered modeling was performed using the first powder, and a layered model having a square planar shape with a side of 10 mm and a thickness of 10 mm was obtained. Then, on the said layered model, it laminate-modeled using the 2nd powder, and the layered model of the 2nd powder which has the thickness of 10 mm with the same planar shape was laminated | stacked. The additive manufacturing using the first powder and the additive manufacturing using the second powder were performed under the same conditions except that the particle size of the powder was different.
得られた積層造形物に対して、表面粗さの測定を行った。測定には、レーザ顕微鏡を用いた。測定結果によると、第1粉末により形成された部分の表面粗さは、算術平均粗さ(JIS B 0601−2001)で50sであった。一方、第2粉末により形成された部分の表面粗さは、算術平均粗さで12.5sであった。このことにより、粒径が小さい第2粉末により積層造形された部分の表面粗さが、粒径が大きい第1粉末により積層造形された部分の表面粗さよりも小さくなることが確認できた。 The surface roughness of the obtained layered product was measured. A laser microscope was used for the measurement. According to the measurement results, the surface roughness of the portion formed by the first powder was 50 s in terms of arithmetic average roughness (JIS B 0601-2001). On the other hand, the surface roughness of the portion formed by the second powder was 12.5 s in terms of arithmetic average roughness. Thus, it was confirmed that the surface roughness of the portion formed by the layered modeling with the second powder having a small particle size was smaller than the surface roughness of the portion formed by the layered modeling with the first powder having the large particle size.
1 蒸気タービン
10 動翼
11 動翼本体
12 植込み部
20 タービン部品製造装置
21 粉末タンク
30 分級機構
40 粉末層形成機構
41 ステージ
42 ステージ駆動部
50 ビーム照射機構
70 制御部
80 原料粉末
81 第1粉末
82 第2粉末
83 第1粉末層
84 第1粉末溶解層
85 第2粉末層
86 第2粉末溶解層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記タービン部品製造装置の粉末タンクに原料粉末を貯留する工程と、
前記粉末タンクに貯留された前記原料粉末を、第1粉末と、前記第1粉末よりも粒径が小さい第2粉末とに分級する工程と、
前記第1粉末を含む第1粉末層を形成し、形成された前記第1粉末層にエネルギービームを照射して前記第1粉末を溶解し、第1粉末溶解層を形成する工程と、
前記第2粉末を含む第2粉末層を形成し、形成された前記第2粉末層にエネルギービームを照射して前記第2粉末を溶解し、第2粉末溶解層を形成する工程と、を備え、
前記第1粉末溶解層を形成する工程および前記第2粉末溶解層を形成する工程のうちの少なくとも一方を複数回繰り返して実行することにより、前記タービン部品が積層造形され、
前記第1粉末溶解層を形成する工程において形成される前記第1粉末層の厚さは、前記第2粉末溶解層を形成する工程において形成される前記第2粉末層の厚さよりも厚いことを特徴とするタービン部品製造方法。 A turbine component manufacturing method for manufacturing a turbine component using a turbine component manufacturing apparatus,
Storing raw material powder in a powder tank of the turbine component manufacturing apparatus;
Classifying the raw material powder stored in the powder tank into a first powder and a second powder having a particle size smaller than the first powder;
Forming a first powder layer containing the first powder, irradiating the formed first powder layer with an energy beam to dissolve the first powder, and forming a first powder dissolved layer;
Forming a second powder layer containing the second powder, irradiating the formed second powder layer with an energy beam to dissolve the second powder, and forming a second powder dissolved layer. ,
By repeatedly performing at least one of the step of forming the first powder-dissolved layer and the step of forming the second powder-dissolved layer a plurality of times, the turbine component is layered,
The thickness of the first powder layer formed in the step of forming the first powder dissolved layer is thicker than the thickness of the second powder layer formed in the step of forming the second powder dissolved layer. A turbine component manufacturing method characterized by the above.
前記第1粉末溶解層または前記第2粉末溶解層を形成した後、前記ステージが下降して、その後に、新たな前記第1粉末溶解層または新たな前記第2粉末溶解層が形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のタービン部品製造方法。 The first powder dissolved layer and the second powder dissolved layer are formed on a stage,
After forming the first powder-dissolved layer or the second powder-dissolved layer, the stage is lowered, and thereafter, the new first powder-dissolved layer or the new second powder-dissolved layer is formed. The method of manufacturing a turbine component according to claim 1 or 2, wherein:
前記第1粉末溶解層により形成された第1部品部分と、
前記第2粉末溶解層により形成され、前記第1部品部分に一体化され、前記第1部品部分の表面粗さより小さい表面粗さを有する第2部品部分と、を備えたことを特徴とするタービン部品。 A turbine component manufactured by the turbine component manufacturing method according to any one of claims 1 to 4,
A first part portion formed by the first powder-dissolved layer;
And a second component portion formed by the second powder-dissolved layer, integrated with the first component portion, and having a surface roughness smaller than the surface roughness of the first component portion. parts.
原料粉末を貯留する粉末タンクと、
前記粉末タンクに貯留された前記原料粉末を、第1粉末と、前記第1粉末よりも粒径が小さい第2粉末とに分級する分級機構と、
前記分級機構から前記第1粉末が供給された場合に前記第1粉末を含む第1粉末層を形成し、前記分級機構から前記第2粉末が供給された場合に前記第2粉末を含む第2粉末層を形成する粉末層形成機構と、
前記第1粉末層が形成された場合に前記第1粉末層にエネルギービームを照射して第1粉末溶解層を形成し、前記第2粉末層が形成された場合に前記第2粉末層にエネルギービームを照射して第2粉末溶解層を形成するビーム照射機構と、
少なくとも一つの前記第1粉末溶解層と、少なくとも一つの前記第2粉末溶解層とが積層されて前記タービン部品を積層造形するように、前記分級機構、前記粉末層形成機構および前記ビーム照射機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第1粉末層の厚さを前記第2粉末層の厚さよりも厚くするように前記粉末層形成機構を制御することを特徴とするタービン部品製造装置。 A turbine component manufacturing apparatus for manufacturing a turbine component,
A powder tank for storing raw material powder;
A classification mechanism for classifying the raw material powder stored in the powder tank into a first powder and a second powder having a particle size smaller than the first powder;
A first powder layer containing the first powder is formed when the first powder is supplied from the classification mechanism, and a second powder containing the second powder is supplied when the second powder is supplied from the classification mechanism. A powder layer forming mechanism for forming a powder layer;
When the first powder layer is formed, the first powder layer is irradiated with an energy beam to form a first powder dissolved layer, and when the second powder layer is formed, energy is applied to the second powder layer. A beam irradiation mechanism for irradiating a beam to form a second powder-dissolved layer;
The classification mechanism, the powder layer forming mechanism, and the beam irradiation mechanism are arranged so that at least one of the first powder-dissolved layer and at least one second powder-dissolved layer are stacked to laminate the turbine component. A control unit for controlling,
The said control part controls the said powder layer formation mechanism so that the thickness of the said 1st powder layer may be thicker than the thickness of the said 2nd powder layer, The turbine components manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
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