JP6845674B2

JP6845674B2 - 格子構造を使用して内部通路を有する構成要素を形成するための方法及び組立体

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Publication number: JP6845674B2
Application number: JP2016237193A
Authority: JP
Inventors: スティーブン・フランシス・ルトコウスキ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2021-03-24
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Description

本開示の分野は概ね、中に画成された内部通路を有する構成要素に関し、特に、内部通路を画成するコアを配置するために、格子構造を使用して、こうした構成要素を形成するための鋳型組立体及び方法に関する。

一部の構成要素は、例えば、意図した機能を行うために、中に画成された内部通路を必要とする。限定するものではなく例として、ガスタービンの熱ガス経路構成要素などの一部の構成要素は、高い温度にさらされる。少なくとも一部のこうした構成要素は、高い温度により耐えることができるように、冷却流体の流れを受け入れるために、それらの構成要素の中に画成された内部通路を有する。限定するものではなく別の例として、一部の構成要素は、別の構成要素との接触面において摩擦を受ける。少なくとも一部のこうした構成要素は、摩擦を低減するのを容易にするために潤滑剤の流れを受け入れるためにそれらの構成要素の中に画成された内部通路を有する。

中に画成された内部通路を有する少なくとも一部の公知の構成要素は、鋳型の中で形成され、セラミック材料のコアが、内部通路のために選択された場所において型穴の中で延伸する。溶融金属合金が、セラミック製コアの周りで型穴に導入され、構成要素を形成するように冷却された後に、内部通路を形成するように、例えば、化学的溶解などによって、セラミック製コアが取り除かれる。しかしながら、少なくとも一部の公知のコアは、型穴に対して正確に配置することが難しく、その結果、形成された構成要素に対する歩留まりが低下することとなる。例えば、こうした構成要素を形成するために使用される一部の鋳型は、インベストメント鋳造によって形成され、インベストメント鋳造においては、限定するものではないが、ろう状物質などの材料が、インベストメント鋳造工程のための、構成要素のパターンを形成するために使用され、少なくとも一部の公知のコアは、パターンを形成するために使用されるマスターダイの穴に対して正確に配置することが難しい。さらに、少なくとも一部の公知のセラミック製コアは壊れやすく、結果として、損傷を伴うことなく製造したり取り扱ったりすることが難しく高価なコアとなる。例えば、少なくとも一部の公知のセラミック製コアは、パターンを形成するためのパターン材料を注入すること、鋳型を形成するためにパターンを繰り返し浸漬すること、及び／又は溶融金属合金を導入することに信頼可能に耐えるために充分な強度を欠いている。

代替的又は追加的に、中に画成された内部通路を有する少なくとも一部の公知の構成要素は最初、内部通路を伴うことなく形成され、内部通路は次の工程で形成される。例えば、少なくとも一部の公知の内部通路は、限定するものではなく例として、電気化学ドリリング工程を使用して構成要素の中に通路を開けることによって形成される。しかしながら、少なくとも一部のこうしたドリリング工程は、比較的に時間がかかり高価である。さらに、少なくとも一部のこうしたドリリング工程は、特定の構成要素の設計に必要とされる内部通路の湾曲を作ることができない。

米国特許第９０７９８０３号明細書

一態様において、中に画成された内部通路を有する構成要素を形成する際に使用される鋳型組立体が提供される。その構成要素は、構成要素材料から形成される。鋳型組立体は、中に型穴を画成する鋳型を含む。鋳型組立体はまた、少なくとも部分的に型穴の中に選択的に配置される格子構造を含む。格子構造は、溶融状態の構成要素材料によって少なくとも部分的に吸収可能である第１の材料から形成される。チャネルが格子構造を通過して画成され、コアは、コアの少なくとも一部分が型穴の中で延伸し、構成要素が鋳型組立体で形成されたときに内部通路を画成するように、チャネルに配置される。

別の態様において、中に画成された内部通路を有する構成要素を形成する方法が提供される。その方法は、少なくとも部分的に鋳型の穴の中に格子構造を選択的に配置することを含む。格子構造は第１の材料から形成される。コアは、少なくともコアの一部分が型穴の中で延伸するように、格子構造を通過して画成されたチャネルに配置される。方法はまた、溶融状態の構成要素材料が格子構造から少なくとも部分的に第１の材料を吸収するように穴の中に溶融状態の構成要素材料を導入することを含む。方法はさらに、構成要素を形成するために穴の中の構成要素材料を冷却することを含む。コアの少なくとも一部分は、構成要素内で内部通路を画成する。

例示的な回転機械の概略図である。図１に示された回転機械と共に使用するための例示的な構成要素の概略的透視図である。図２に示された構成要素を作るための例示的な鋳型組立体の概略的斜視図である。図３に示された鋳型組立体及び図５に示されたパターンダイ組立体と共に使用するための例示的な格子構造の概略的斜視図である。図２に示された構成要素のパターンを作るための例示的なパターンダイ組立体の概略的斜視図であり、そのパターンは、図３に示された鋳型組立体を作る際に使用する。図５に示されたパターンダイ組立体及び図３に示された鋳型組立体と共に使用され得る例示的な被覆コアの概略的斜視図である。図６に示された線７−７に沿って取られた、図６に示された被覆コアの概略的断面図である。図３に示された鋳型組立体及び図５に示されたパターンダイ組立体と共に使用するための別の例示的な格子構造の概略的斜視図である。図１に示された回転機械と共に使用するための別の例示的な構成要素の概略的斜視図である。図９に示された構成要素を作るための例示的な鋳型組立体の概略的斜視断面図である。中に画成された内部通路を有する構成要素、例えば、図２に示された構成要素を形成する例示的な方法の流れ図である。図１１の流れ図の続きである。

以下の明細書及び特許請求の範囲において、以下の意味を有するように定義される多数の用語が述べられる。

単数形「１つの（ａ）」、「１個の（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、特に断りがない限りは複数形の言及を含む。

「任意の」又は「任意に」は、次に記載される出来事又は状況が、起こるかもしれないこと、又は起こらないかもしれないことを意味し、その記載は、その出来事が生じる例及びその出来事が生じない例を含むことを意味する。

本明細書及び特許請求の範囲を通して使用されるような近似値を表す表現は、関連する基本的な機能に変化をもたらすことなく許容可能な程度に変化することができるあらゆる量的な表現を変更するために利用されてもよい。したがって、「約」、「およそ」、及び「実質的に」などの用語によって変更される値は、指定された正確な値に限定されるものではない。少なくとも一部の例において、近似値を表す表現は、値を測定するための計器の精度に対応してもよい。ここで、そして本明細書及び特許請求の範囲を通じて、範囲の限定が特定されてもよい。こうした範囲は、組合せされても、及び／又は交換されてもよく、特に断りがない場合には、そこに含まれる全ての部分的な範囲を含む。

本明細書において記載される例示的な構成要素及び方法は、中に画成された内部通路を有する構成要素を形成するための公知の組立体及び方法と関連付けられる不利な点のうちの少なくとも一部を克服する。本明細書に記載される実施形態は、型穴内に選択的に配置される格子構造を提供する。チャネルは格子構造を通過して画成され、コアは、構成要素が鋳型で形成されたときに、コアの少なくとも一部分が構成要素内で内部通路の位置を画成するように、チャネルに配置される。格子構造は、構成要素を形成するために型穴の中に導入される構成要素材料によって吸収可能であるように選択される第１の材料から形成される。したがって、コアを配置及び／又は支持するために使用される格子構造は、鋳型組立体の中で構成要素を鋳造する前に、鋳型構造体から取除される必要はない。

図１は、本開示の実施形態が使用されてもよい構成要素を有する例示的な回転機械１０の概略図である。例示的な実施形態では、回転機械１０はガスタービンであり、そのガスタービンは、吸気区画１２と、吸気区画１２の下流に結合されたコンプレッサ区画１４と、コンプレッサ区画１４の下流に結合されたコンバスタ区画１６と、コンバスタ区画１６の下流に結合されたタービン区画１８と、タービン区画１８の下流に結合された排気区画２０とを含む。概ね管状のケーシング３６は、吸気区画１２とコンプレッサ区画１４とコンバスタ区画１６とタービン区画１８と排気区画２０とのうちの１つ又はそれを超えるものを少なくとも部分的に囲む。代替的な実施形態では、回転機械１０は、本明細書に記載されるような内部通路を伴って形成される構成要素が適するあらゆる回転機械である。さらに、本開示の実施形態は、例示の目的のために回転機械に関して記載されるが、本明細書に記載される実施形態は、中に画成される内部通路を伴って適切に形成される構成要素を含むあらゆる状況において適用可能であることが理解されるべきである。

例示的な実施形態では、タービン区画１８は、ロータシャフト２２によってコンプレッサ区画１４に結合される。本明細書において使用されるように、「結合する」という用語は、構成要素間の、直接的な、機械的接続、電気的接続、及び／又は通信的接続に限定されず、複数の構成要素間の、間接的な、機械的接続、電気的接続、及び／又は通信的接続を含んでもよいことが理解されるべきである。

回転機械１０の動作の間、吸気区画１２はコンプレッサ区画１４に向かって空気を導く。コンプレッサ区画１４は、高圧高温まで空気を圧縮する。さらに具体的には、ロータシャフト２２は、コンプレッサ区画１４内でロータシャフト２２に結合されたコンプレッサブレード４０の１以上の円周方向の列に回転エネルギーを伝える。例示的な実施形態では、コンプレッサブレード４０の各列の先には、ケーシング３６から半径方向内側に延伸するコンプレッサ静翼４２の円周方向の列があり、コンプレッサ静翼４２の円周方向の列は、コンプレッサブレード４０に空気流を向ける。コンプレッサブレード４０の回転エネルギーは、空気の圧力及び温度を増加させる。コンプレッサ区画１４は、コンバスタ区画１６に向かって空気を送出する。

コンバスタ区画１６において、圧縮空気は、燃料と混合され、タービン区画１８に向かって導かれる燃焼ガスを発生させるように点火される。さらに具体的には、コンバスタ区画１６は、１以上のコンバスタ２４を含み、そのコンバスタ２４においては、例えば、天然ガス及び／又は燃料油などの燃料が、空気流の中に注入され、燃料−空気の混合物は、タービン区画１８に向かって導かれる高温燃焼ガスを発生させるように点火される。

タービン区画１８は、燃焼ガス流由来の熱エネルギーを機械的な回転エネルギーに転換させる。さらに具体的には、燃焼ガスは、タービン区画１８内でロータシャフト２２に結合されたロータブレード７０の１以上の円周方向の列に回転エネルギーを伝える。例示的な実施形態では、ロータブレード７０の各列の先には、ケーシング３６から半径方向内側に延伸するタービン静翼７２の円周方向の列があり、タービン静翼７２の円周方向の列は、ロータブレード７０の中に燃焼ガスを送出する。ロータシャフト２２は、限定するものではなく例として、電気発電機及び／又は機械駆動アプリケーションなどの電気機器（図示せず）に結合されてもよい。排気された燃焼ガスは、タービン区画１８から下流に向かって排気区画２０の中に流れる。回転機械１０の構成要素は、構成要素８０と表される。燃焼ガスの経路に近い構成要素８０は、回転機械１０の動作の間に高温にさらされる。追加的又は代替的に、構成要素８０は、中に画成される内部通路を伴って適切に形成されるあらゆる構成要素を含む。

図２は、（図１に示された）回転機械１０と共に使用するために例示された例示的な構成要素８０の概略的斜視図である。構成要素８０は、中に画成された１以上の内部通路８２を含む。例えば、熱い燃焼ガスの温度より低く構成要素８０を維持することを容易にするために、回転機械１０の動作の間に、内部通路８２に冷却流体が提供される。内部通路８２は１つだけ例示されているが、構成要素８０は、本明細書に記載されたように形成された任意の適切な数の内部通路８２を含むことが理解されるべきである。

構成要素８０は、構成要素材料７８から形成される。例示的な実施形態では、構成要素材料７８は、適切なニッケル基超合金である。代替的な実施形態では、構成要素材料７８は、コバルト基超合金と鉄基合金とチタン基合金とのうちの少なくとも１つである。別の代替的な実施形態では、構成要素材料７８は、構成要素８０が本明細書において記載されるように形成されることを可能にする任意の適切な材料である。

例示的な実施形態では、構成要素８０は、ロータブレード７０又は静翼７２のうちの一方である。代替的な実施形態では、構成要素８０は、本明細書において記載されるような内部通路を伴って形成されることができる、回転機械１０の別の適切な構成要素である。さらに別の実施形態では、構成要素８０は、中に画成される内部通路を伴って適切に形成される、任意の適切な用途のための任意の構成要素である。

例示的な実施形態では、ロータブレード７０或いは静翼７２は、圧力側７４と、反対側の吸引側７６とを含む。圧力側７４と吸引側７６とのそれぞれが、前縁８４から反対側の後縁８６まで延伸する。さらに、ロータブレード７０或いは静翼７２は、末端８８から反対側の先端９０まで延伸し、ブレードの長さ９６を画成する。代替的な実施形態では、ロータブレード７０或いは静翼７２は、本明細書において記載されるような内部通路を伴って形成されることができる任意の適切な構成を有する。

特定の実施形態では、ブレードの長さ９６は、少なくとも約２５．４センチメートル（ｃｍ）（１０インチ）である。さらに、一部の実施形態では、ブレードの長さ９６は、少なくとも約５０．８ｃｍ（２０インチ）である。特定の実施形態では、ブレードの長さ９６は、約６１ｃｍ（２４インチ）から約１０１．６ｃｍ（４０インチ）の範囲である。代替的な実施形態では、ブレードの長さ９６は、約２５．４ｃｍ（１０インチ）未満である。例えば、一部の実施形態では、ブレードの長さ９６は、約２．５４ｃｍ（１インチ）から約２５．４ｃｍ（１０インチ）の範囲である。他の代替的な実施形態では、ブレードの長さ９６は、約１０１．６ｃｍ（４０インチ）よりも長い。

例示的な実施形態では、内部通路８２は、末端８８から先端９０まで延伸する。代替的な実施形態では、内部通路８２は、内部通路８２が本明細書において記載されるように形成されることを可能にする任意の適切な方法で任意の適切な程度まで構成要素８０内で延伸する。特定の実施形態では、内部通路８２は直線状でない。例えば、構成要素８０は、末端８８と先端９０との間で画成される軸８９に沿って所定のねじれで形成され、内部通路８２は、軸のねじれに対して相補的な湾曲形状を有する。一部の実施形態では、内部通路８２は、内部通路８２の長さに沿って圧力側７４から実質的に一定の距離９４で配置される。代替的又は追加的に、構成要素８０の翼弦は、末端８８と先端９０との間で先細りし、内部通路８２は、内部通路８２が内部通路８２の長さに沿って後縁８６から実質的に一定の距離９２で配置されるように、先細りに対して相補的に直線状でなく延伸する。代替的な実施形態では、内部通路８２は、構成要素８０の任意の適切な輪郭に相補的である直線状でない形状を有する。他の代替的な実施形態では、内部通路８２は、直線状でなく、構成要素８０の輪郭に対して相補的でない。一部の実施形態では、直線状でない形状を有する内部通路８２は、構成要素８０に対して事前に選択された冷却基準を満たすことを容易にする。代替的な実施形態では、内部通路８２は、直線状に延伸する。

一部の実施形態では、内部通路８２は、実質的に円形の断面を有する。代替的な実施形態では、内部通路８２は、実質的に卵形の断面を有する。他の代替的な実施形態では、内部通路８２は、内部通路８２が本明細書において記載されるように形成されることを可能にする任意の適切な形状の断面を有する。さらに、特定の実施形態では、内部通路８２の断面形状は、内部通路８２の長さに沿って実質的に一定である。代替的な実施形態では、内部通路８２の断面形状は、内部通路８２が本明細書において記載されたように形成されることを可能にする任意の適切な方法で内部通路８２の長さに沿って変化する。

図３は、（図２に示された）構成要素８０を作るための鋳型組立体３０１の概略的斜視図である。鋳型組立体３０１は、鋳型３００に対して選択的に配置された格子構造３４０と、格子構造３４０によって受け入れられるコア３２４とを含む。図４は、格子構造３４０の概略的斜視図である。図５は、（図２に示された）構成要素８０のパターン（図示せず）を作るためのパターンダイ組立体組立体５０１の概略的斜視図である。パターンダイ組立体５０１は、パターンダイ５００に対して選択的に配置された格子構造３４０と、格子構造３４０によって受け入れられるコア３２４とを含む。

図２〜図５を参照すると、パターンダイ５００の内壁５０２は、ダイキャビティ５０４を画成する。格子構造３４０の少なくとも一部分は、ダイキャビティ５０４内に配置される。内壁５０２は、流動可能な状態のパターン材料（図示せず）がダイキャビティ５０４の中に導入され、構成要素８０のパターン（図示せず）を形成するように凝固させられることができるように、構成要素８０の外形に対応する形状を画成する。コア３２４は、コア３２４の一部分３１５がダイキャビティ５０４内で延伸するように、パターンダイ５００に対して格子構造３４０によって配置される。したがって、パターンがパターンダイ５００に形成されたときに、格子構造３４０の少なくとも一部分とコア３２４とが、パターンによって囲まれる。

特定の実施形態では、コア３２４は、コア材料３２６から形成される。例示的な実施形態では、コア材料３２６は、構成要素８０を形成するために使用される構成要素材料７８の溶融状態と関連付けられる高温環境に耐えるように選択された耐火セラミック材料である。限定するものではなく例として、内部コア材料３２６は、シリカとアルミナとムライトとのうちの少なくとも１つを含む。さらに、例示的な実施形態では、コア材料３２６は、内部通路８２を形成するように構成要素８０から選択的に取り外し可能である。限定するものではなく例として、コア材料３２６は、構成要素材料７８を実質的に劣化させない適切な工程、限定するものではなく例として、適切な化学的溶融工程によって構成要素８０から取り外し可能である。特定の実施形態では、コア材料３２６は、構成要素材料７８との適合性及び／又は構成要素材料７８からの取り外し可能性に基づいて選択される。代替的な実施形態では、コア材料３２６は、構成要素８０が本明細書において記載されるように形成されることを可能にする任意の適切な材料である。

格子構造３４０は、ダイキャビティ５０４内で事前に選択された配向で選択的に配置される。さらに、構成要素８０が（図３に示された）鋳型３００に形成されたときに、チャネル３４４内に配置されるコア３２４の一部分３１５が次に構成要素８０内で内部通路８２を実質的に画成するように、チャネル３４４は、格子構造３４０を通って画成され、コア３２４を受け入れるように構成される。限定するものではなく例として、チャネル３４４は、コア３２４を受け入れるように整列された、格子構造３４０の一連の開口部として格子構造３４０を通って画成される。

特定の実施形態では、格子構造３４０がダイキャビティ５０４内で選択的に配置されるように、格子構造３４０は、内壁５０２に対して結合するような形状の外周３４２を画成する。さらに具体的には、外周３４２は、ダイキャビティ５０４に対して事前に選択された配向で格子構造３４０を配置及び／又は維持するために内壁５０２の形状に一致する。追加的又は代替的に、格子構造３４０は、パターンダイ組立体５０１が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法でダイキャビティ５０４内において事前に選択された配向で選択的に配置及び／又は維持される。限定するものではなく例として、格子構造３４０は、適切な外部固定具（図示せず）によってダイキャビティ５０４に対して固定するように配置される。

特定の実施形態では、格子構造３４０は、複数の相互接続された細長い部材３４６を含み、それらの細長い部材３４６は、それらの間に複数の空間３４８を画成する。格子構造３４０がダイキャビティ５０４内で事前に選択された配向で配置されたときに、格子構造３４０を通って画成されるチャネル３４４もまた構成要素８０内で内部通路８２の位置を次に画成するように選択された配向でコア３２４を配置するような構造的な強度と剛性とを格子構造３４０に提供するように、細長い部材３４６は配置される。一部の実施形態では、パターンダイ組立体５０１は、限定するものではなく例として、パターン材料（図示せず）が格子構造３４０とコア３２４との周りでダイキャビティ５０４に添加される間に、選択された配向でコア３２４を維持するように構成された適切な追加の構造を含む。

例示的な実施形態では、細長い部材３４６は、部分的な細長い部材３４７を含む。部分的な細長い部材３４７は、グループ３５０に配置され、各グループ３５０は、ダイキャビティ５０４の対応する断面内に配置されるように形作られる。限定するものではなく例として、一部の実施形態では、各グループ３５０は、事前に選択された配向で各グループ３５０を維持するためにダイキャビティ５０４の対応する断面に一致するような形状の外周３４２の各断面部分を画成する。さらに、チャネル３４４は、コア３２４を受け入れるように整列された、格子構造３４０の一連の開口部のうちの１つとしての、部分的な細長い部材３４７の各グループ３５０を通って画成される。追加的又は代替的に、細長い部材３４６は、細長いストリンガ部材３５２を含む。各細長いストリンガ部材３５２は、事前に選択された配向で各グループ３５０を配置及び／又は維持することを容易にするように部分的な細長い部材３４７のグループ３５０のうちの２以上の間で延伸する。一部の実施形態では、細長いストリンガ部材３５２はさらに、内壁５０２に合致する外周３４２を画成する。追加的又は代替的に、１以上のグループ３５０が、限定するものではなく例として、パターン材料（図示せず）がコア３２４の周囲でダイキャビティ５０４に添加される間に、所定の配向でグループ３５０を維持するように構成された適切な追加の構造、限定するものではなく例として、外部固定具に結合される。

代替的な実施形態では、細長い部材３４６は、格子構造３４０が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法で配置される。例えば、細長い部材３４６は、不均一な構成及び／又は循環しない構成で配置される。他の代替的な実施形態では、格子構造３４０は、本明細書において記載されるような、コア３２４の選択的な配置を可能にする任意の適切な構造である。

一部の実施形態では、格子構造３４０の各領域が格子構造３４０の実質的にそれぞれの他の領域と流動連通するように、複数の空間３４８は配置される。したがって、流動可能なパターン材料が、ダイキャビティ５０４に添加されたときに、格子構造３４０は、パターン材料が、ダイキャビティ５０４を満たすように、格子構造３４０を通って、その周囲に流れることを可能にする。代替的な実施形態では、格子構造３４０の１以上の領域が格子構造３４０の１以上の他の領域と実質的に流動連通しないように、格子構造３４０は配置される。限定するものではなく例として、パターン材料は、格子構造３４０の周囲においてダイキャビティ５０４を満たすことを容易にするように複数の場所でダイキャビティ５０４の中に注入される。

図２〜図５を参照すると、鋳型３００は鋳型材料３０６から形成される。例示的な実施形態では、鋳型材料３０６は、構成要素８０を形成するために使用される構成要素材料７８の溶融状態と関連付けられる高温環境に耐えるように選択された耐火セラミック材料である。代替的な実施形態では、鋳型材料３０６は、構成要素８０が本明細書において記載されるように形成されることを可能にする任意の適切な材料である。さらに、例示的な実施形態では、鋳型３００は、適切なインベストメント鋳造工程によってパターンダイ５００において作られるパターンから形成される。限定するものではなく例として、ろう状物質などの適切な材料が、構成要素８０のパターン（図示せず）を形成するために格子構造３４０及びコア３２４の周りでパターンダイ５００の中に注入され、パターンは、鋳型材料３０６のシェルを作成するために硬化することを可能にされる鋳型材料３０６のスラリの中に繰り返し浸漬され、シェルは、脱ろうされ、鋳型３００を形成するように焼成される。脱ろうした後、格子構造３４０及びコア３２４は、鋳型３００を形成するために使用されるパターンに少なくとも部分的に囲まれるので、格子構造３４０及びコア３２４は、上記のように、鋳型組立体３０１を形成するように鋳型３００に対して配置されたままである。代替的な実施形態では、鋳型３００は、鋳型３００が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法によってパターンダイ５００において作られたパターンから形成される。

鋳型３００の内壁３０２は、型穴３０４を画成する。鋳型３００は、パターンダイ組立体５０１において作られたパターンから形成されるので、溶融状態の構成要素材料７８が型穴３０４に導入され、構成要素８０を形成するように冷却されることができるように、内壁３０２は、構成要素８０の外形に一致する形状を画成する。例示的な実施形態における構成要素８０は、ロータブレード７０或いは静翼７２であるが、代替的な実施形態ではは、構成要素８０は、本明細書において記載されるように、中に画成される内部通路を伴って適切に形成可能な任意の構成要素であることが想起されるべきである。

さらに、格子構造３４０の少なくとも一部分は、型穴３０４内に選択的に配置される。さらに具体的には、格子構造３４０は、ダイキャビティ５０４に対する格子構造３４０の事前に選択された配向と実質的に同一な型穴３０４に対して事前に選択された配向で配置される。さらに、構成要素８０が（図３に示された）鋳型３００において形成されたときに、コア３２４の一部分３１５が次に、構成要素８０内で内部通路８２を画成するように、コア３２４は、格子構造３４０を通って画成されたチャネル３４４に配置されたままである。

様々実施形態では、格子構造３４０の実施形態に関して先に記載された要素のうちの少なくとも一部は、パターンダイ５００のダイキャビティ５０４に関して対応する実施形態では上で記載された要素の配置に対応する方法で型穴３０４に対して配置される。例えば、パターンダイ５００において形成されたパターンのシェリング、パターン材料の除去、そして鋳型組立体３０１を形成するための焼成の後に、格子構造３４０の実施形態に関して先に記載された要素のそれぞれが、パターンダイ５００のダイキャビティ５０４に対して配置されるので、それらは、型穴３０４に対して配置されることが理解されるべきである。

代替的に、格子構造３４０及びコア３２４は、鋳型３００を形成するために使用されるパターンに埋め込まれないが、格子構造３４０及びコア３２４は次に、様々な実施形態では、外周３４２、チャネル３４４、細長い部材３４６、部分的な細長い部材３４７、複数の空間３４８、部分的な細長い部材３４７のグループ３５０、及び／又は細長いストリンガ部材３５２が、内壁５０２及びダイキャビティ５０４に関して上で記載された関係に対応する、鋳型３００の内壁３０２及び型穴３０４に対する関係で配置されるように、鋳型組立体３０１を形成するように鋳型３００に対して配置される。

したがって、特定の実施形態では、格子構造３４０が型穴３０４内に選択的に配置されるように、外周３４２は、内壁３０２に対して結合するように形作られ、さらに具体的には、外周３４２は、型穴３０４に対して事前に選択された配向で格子構造３４０を配置するように内壁３０２の形状に一致する。追加的又は代替的に、細長い部材３４６は、格子構造３４０が型穴３０４内で事前に選択された配向で配置されたときに、コア３２４が次に構成要素８０内で内部通路８２の位置を画成するように選択された配向で維持されるような構造的な強度と剛性とを格子構造３４０に提供するように配置される。追加的又は代替的に、格子構造３４０の各領域が格子構造３４０の実質的にそれぞれの他の領域と流動連通するように、複数の空間３４８は配置される。追加的又は代替的に、部分的な細長い部材３４７の１以上のグループ３５０は、型穴３０４の対応する断面内に配置されるように形作られる。限定するものではなく例として、一部の実施形態では、各グループ３５０は、型穴３０４の対応する断面と合致するように形作られた、外周３４２の各断面部分を画成する。一部の実施形態では、細長いストリンガ部材３５２はそれぞれ、部分的な細長い部材３４７のグループ３５０のうちの２以上の間で延伸し、一部の実施形態では、事前に選択された配向で各グループ３５０を配置及び／維持することを容易にする。さらに、一部の実施形態では、１以上の細長いストリンガ部材３５２はさらに、内壁３０２に一致する外周３４２を画成する。追加的又は代替的に、一部の実施形態では、１以上のグループ３５０は、限定するものではなく例として、溶融状態の構成要素材料７８が内部コア３２４の周囲で型穴３０４に添加される間に、事前に選択された配向でグループ３５０を維持するように構成された適切な追加の構造、限定するものではなく例として、外部固定具に結合される。

特定の実施形態では、構成要素８０を形成する工程の間にコア３２４が鋳型３００に対して固定されたままであるように、格子構造３４０及びコア３２４のうちの少なくとも一方は、さらに鋳型３００に対して固定される。例えば、格子構造３４０及びコア３２４のうちの少なくとも一方はさらに、コア３２４を囲む型穴３０４の中への溶融構成要素材料７８の導入の間に格子構造３４０及びコア３２４の移動を妨げるように固定される。一部の実施形態では、コア３２４は鋳型３００に直接的に結合される。例えば、例示的な実施形態では、コア３２４の先端部分３１２は、鋳型３００の先端部分３１４において堅く覆われる。追加的又は代替的に、コア３２４の末端部分３１６は、鋳型３００の先端部分３１４の反対側の末端部分３１８において堅く覆われる。限定するものではなく例として、先端部分３１２及び／又は末端部分３１６は、パターンダイ５００のダイキャビティ５０４から延伸するので、パターンダイ５００において形成されたパターンから延伸し、インベストメント工程は、鋳型３００に先端部分３１２及び／末端部分３１６を覆わせる。追加的又は代替的に、外周３４２近くの格子構造３４０は、同様な方法で鋳型３００に直接的に結合される。追加的又は代替的に、格子構造３４０及びコア３２４のうちの少なくとも一方はさらに、鋳型３００に対するコア３２４の位置が構成要素８０を形成する工程の間に固定されたままであることを可能にする他の任意の適切な方法で鋳型３００に対して固定される。

特定の実施形態では、格子構造３４０は、パターンダイ組立体５０１及び／又は鋳型組立体３０１内でコア３２４を支持するように構成される。限定するものではなく例として、コア材料３２６は、比較的に壊れやすいセラミック材料であり、及び／又はコア３２４は、内部通路８２の選択された直線状でない形状に対応する直線状でない形状を有する。さらに具体的には、コア３２４の直線状でない形状は、ダイキャビティ５０４及び／又は型穴３０４内で垂下されたセラミック製コア３２４の少なくとも一部分に張力をかける傾向があり、パターンダイ５００におけるパターンの形成、（図３に示された）鋳型組立体３０１の形成、及び／又は鋳型３００内での構成要素８０の形成の前又は間にセラミック製コアを割ったり壊したりするリスクを増加させる。格子構造３４０は、パターン形成、インベストメント鋳造、及び／又は構成要素形成の間にコア３２４の重さを少なくとも部分的に支持するように構成されることにより、コア３２４を割ったり壊したりするリスクを減少させる。代替的な実施形態では、格子構造３４０は、コア３２４を実質的に支持しない。

格子構造３４０は、溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択された第１の材料３２２から形成される。特定の実施形態では、第１の材料３２２は、溶融構成要素材料７８が型穴３０４に添加され、第１の材料３２２が溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収された後に、次の固体の状態における構成要素材料７８の性能が低下しないように選択される。一例として、構成要素８０はロータブレード７０であり、格子構造３４０からの第１の材料３２２の吸収が、構成要素材料７８の融点及び／又は高温強度を実質的に低下させないので、（図１に示された）回転機械１０の動作の間のロータブレード７０の性能が低下しない。

第１の材料３２２は、固体の状態の構成要素材料７８の性能が実質的に低下しないように、溶融状態の構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるので、格子構造３４０は、型穴３０４の中に溶融構成要素材料７８を導入する前に鋳型組立体３０１から除去される必要はない。したがって、コア３２４を配置するための構造が機械的又は化学的に除去されることを必要とする方法と比べて、ダイキャビティ５０４に対してコア３２４を配置するためにパターンダイ組立体５０１において格子構造３４０を使用することは、内部通路８２を有する構成要素８０を形成するために必要とされる多数の工程段階を減らすので、内部通路８２を有する構成要素８０を形成するために必要とされる時間及び費用を減少させる。

一部の実施形態では、構成要素材料７８は合金であり、第１の材料３２２は、合金の１以上の構成材料である。例えば、構成要素材料７８は、ニッケル基超合金であり、溶融状態の構成要素材料７８が型穴３０４の中に導入されたときに、第１の材料３２２が構成要素材料７８によって実質的に吸収可能であるように、第１の材料３２２は、実質的にニッケルである。別の例として、比較的に大量の第１の材料３２２の吸収による構成要素材料７８の組成の局所的な変化が減少するように、第１の材料３２２は、超合金において見られるものと概ね同じ比率で存在する、超合金の複数の成分を含む。

代替的な実施形態では、構成要素材料７８は、任意の適切な合金であり、第１の材料３２２は、溶融合金によって少なくとも部分的に吸収可能である１以上の材料である。例えば、構成要素材料７８は、コバルト基超合金であり、第１の材料３２２は、コバルト基超合金の１以上の成分、限定するものではなく例として、コバルトである。別の例として、構成要素材料７８は、鉄基合金であり、第１の材料３２２は、鉄基合金の１以上の成分、限定するものではなく例として、鉄である。別の例として、構成要素材料７８は、チタン基合金であり、第１の材料３２２は、チタン基合金の１以上の成分、限定するものではなく例として、チタンである。

特定の実施形態では、格子構造３４０は、溶融状態の構成要素材料７８が型穴３０４の中に導入されるときに、構成要素材料７８によって実質的に吸収されるように構成される。例えば、細長い部材３４６の厚さは、溶融状態の構成要素材料７８が型穴３０４の中に導入されるときに、型穴３０４内の格子構造３４０の第１の材料３２２が構成要素材料７８によって実質的に吸収されるように充分に小さいように選択される。一部のこうした実施形態では、構成要素材料７８が冷却された後に、別個の境界が構成要素材料７８から格子構造３４０を線引きしないように、第１の材料３２２は、構成要素材料７８によって実質的に吸収される。さらに、一部のこうした実施形態では、構成要素材料７８が冷却された後に、第１の材料３２２が構成要素材料７８内で実質的に均一に分布させられるように、第１の材料３２２は、実質的に吸収される。例えば、格子構造３４０の最初の場所の近くの第１の材料３２２の濃度は、構成要素８０内の他の場所の第１の材料３２２の濃度よりも検知可能な程には高くはない。限定するものではなく例として、第１の材料３２２はニッケルであり、構成要素材料７８はニッケル基超合金であり、構成要素材料７８が冷却された後に、ニッケル濃度は、格子構造３４０の最初の場所の近くにおいて検知可能なほど高くはないままであり、形成された構成要素８０のニッケル基超合金全体にわたって実質的に均一であるニッケルの分布をもたらす。

代替的な実施形態では、第１の材料３２２が構成要素材料７８によって実質的に吸収される材料ではない材料であるように、細長い部材３４６の厚さは選択される。例えば、一部の実施形態では、構成要素材料７８が冷却された後に、第１の材料３２２は、構成要素材料７８内で実質的に均一に分布される材料ではない材料である。例えば、格子構造３４０の最初の場所の近くの第１の材料３２２の濃度は、構成要素８０内の他の場所の第１の材料３２２の濃度よりも検知可能なほどに高い。一部のこうした実施形態では、構成要素材料７８が冷却された後に、別個の境界が構成要素材料７８から格子構造３４０を線引きするように、第１の材料３２２は、構成要素材料７８によって部分的に吸収される。さらに、一部のこうした実施形態では、構成要素材料７８が冷却された後に、格子構造３４０の少なくとも一部分が完全なままであるように、第１の材料３２２は、構成要素材料７８によって部分的に吸収される。

特定の実施形態では、格子構造３４０は、適切な添加物製造工程を使用して形成される。例えば、格子構造３４０は、第１の端３６２から反対側の第２の端３６４まで延伸し、格子構造３４０のコンピュータ設計モデルが、第１の端３６２と第２の端３６４との間で一連の薄い平行な面に切り取られる。コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械は、格子構造３４０を形成するためにモデルスライスに従って第１の端３６２から第２の端３６４まで第１の材料３２２の連続した層を堆積させる。３枚のこうした代表的な層が、層３６６、３６８、及び３７０と示される。一部の実施形態では、第１の材料３２２の連続した層は、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）工程、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）工程、及び選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）工程のうちの少なくとも１つを使用して堆積させられる。追加的又は代替的に、格子構造３４０は、別の適切な添加物製造プロセスを使用して形成される。

一部の実施形態では、添加物製造工程による格子構造３４０の形成は、格子構造３４０が他の方法によって達成可能ではない構造的な複雑性、正確性、及び／又は再現性を伴って形成されることを可能にする。したがって、添加物製造工程による格子構造３４０の形成は、構造的な複雑性、正確性、及び／又は再現性を対応するように向上させて、外周３４２及びチャネル３４４の成形、したがって、コア３２４及び内部通路８２の配置を可能にする。さらに、添加物製造工程による格子構造３４０の形成は、上で記載されたように、限定するものではなく例として、構成要素材料７８の複数の成分などの材料の組合せである第１の材料３２２を使用して格子構造３４０が形成されることを可能にする。例えば、添加物製造工程は、各複数の材料の堆積を変化させることを含み、堆積を変化させることは、選択された比率の複数の成分を有する格子構造３４０を生産するように適切に制御される。代替的な実施形態では、格子構造３４０は、格子構造３４０が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法で形成される。

特定の実施形態では、格子構造３４０は、最初にコア３２４を伴うことなく形成され、それから、コア３２４がチャネル３４４に挿入される。しかしながら、一部の実施形態では、コア３２４は、破砕、割れ、及び／又は他の損傷のリスクが比較的に高く比較的に壊れやすいセラミック材料である。図６は、中に画成された（図２に示される）内部通路８２を有する構成要素８０を形成するためにコア３２４の代わりに（図５に示された）パターンダイ組立体５０１及び（図３に示された）鋳型組立体３０１と共に使用されてもよい例示的な被覆コア３１０の概略的斜視図である。図７は、図６に示された線７−７に沿って取られた被覆コア３１０の概略的断面図である。被覆コア３１０は、中空構造３２０と、コア材料３２６から形成され中空構造３２０内で堆積させられたコア３２４とを含む。こうした実施形態では、格子構造３４０を通って延伸する中空構造３２０は、格子構造３４０のチャネル３４４を画成する。

一部の実施形態では、被覆コア３１０は、コア材料３２６で中空構造３２０を埋めることによって形成される。限定するものではなく例として、コア材料３２６は、中空構造３２０の中にスラリとして注入され、コア材料３２６は、被覆コア３１０を形成するように中空構造３２０内で乾燥させられる。さらに、特定の実施形態では、中空構造３２０は、コア３２４を実質的に構造的に補強するので、一部の実施形態では、構成要素８０を形成するための補強されたコア３２４の生産、取扱い、及び使用に関して考えられる問題を低減する。したがって、一部のこうした実施形態では、被覆していないコア３２４を使用することと比べて、被覆コア３１０を形成及び輸送することは、コア３２４に対する損傷のリスクを非常に低くする。同様に、一部のこうした実施形態では、（図５に示された）パターンダイ組立体５０１において被覆コア３１０の周囲で適切なパターンを形成することは、非被覆コア３２４を使用することと比べて、中空構造３２０内で囲まれたコア３２４に対する損傷のリスクを非常に低くする。したがって、特定の実施形態では、被覆コア３１０の使用は、被覆コア３１０ではなく、非被覆コア３２４を使用して行われた場合における同じ工程と比べて、中に画成された内部通路８２を有する許容可能な構成要素８０を生産することの失敗のリスクを非常に低くする。したがって、被覆コア３１０は、コア３２４と関連付けられる脆さの問題を低減又は排除しながら、内部通路８２を画成するために鋳型３００に対してコア３２４を配置することに関連付けられる利点を得ることを容易にする。

中空構造３２０は、コア３２４の長さに沿ってコア３２４を実質的に囲むように形作られる。特定の実施形態では、中空構造３２０は、概ね管状の形状を画成する。限定するものではなく例として、中空構造３２０は最初、内側コア３２４の選択された直線状でない形状、したがって、内部通路８２の選択された直線状でない形状を画成するために必要に応じて、湾曲した形状又は角度を付けられた形状などの直線状でない形状に適切に操作された実質的に直線状の金属管から形成される。代替的な実施形態では、中空構造３２０は、内側コア３２４が本明細書において記載されるように内部通路８２の形状を画成することを可能にする任意の適切な形状を画成する。

例示的な実施形態では、中空構造３２０は、第１の材料３２２と、同様に溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択された第２の材料（図示せず）とのうちの少なくとも一方から形成される。したがって、格子構造３４０と同様に、溶融構成要素材料７８が型穴３０４に添加され、第１の材料３２２及び／又は第２の材料が溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収された後に、次の固体状態の構成要素材料７８の性能は実質的に劣化しない。第１の材料３２２及び／又は第２の材料は、固体の状態の構成要素材料７８の性能が実質的に劣化しないように溶融状態の構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるので、中空構造３２０は、型穴３０４の中に溶融構成要素材料７８を導入する前に、鋳型組立体３０１から除去される必要はない。代替的な実施形態では、中空構造３２０は、被覆コア３１０が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な材料から形成される。

例示的な実施形態では、中空構造３２０は、コア３２４の特徴的な幅３３０未満である壁厚３２８を有する。特徴的な幅３３０は、本明細書において、コア３２４と同じ断面積を有する円の直径と定義される。代替的な実施形態では、中空構造３２０は、特徴的な幅３３０未満ではない壁厚３２８を有する。コア３２４の断面形状は、図６及び図７に示された例示的な実施形態では円である。代替的に、コア３２４の断面形状は、内部通路８２が本明細書において記載されるように機能することを可能にする、（図２に示された）内部通路８２の任意の適切な断面形状に対応する。

例えば、特定の実施形態、限定するものではなく例として、構成要素８０がロータブレード７０である実施形態では、コア３２４の特徴的な幅３３０は、約０．０５０ｃｍ（０．０２０インチ）から約１．０１６ｃｍ（０．４００インチ）の範囲内であり、中空構造３２０の壁厚３２８は、約０．０１３ｃｍ（０．００５インチ）から約０．２５４ｃｍ（０．１００インチ）の範囲内となるように選択される。さらに具体的には、一部のこうした実施形態では、特徴的な幅３３０は、約０．１０２ｃｍ（０．０４０インチ）から約０．５０８ｃｍ（０．２００インチ）の範囲内であり、壁厚３２８は、約０．０１３ｃｍ（０．００５インチ）から約０．０３８ｃｍ（０．０１５インチ）の範囲内となるように選択される。別の例として、一部の実施形態、限定するものではなく例として、構成要素８０が、動かない構成要素、限定するものではなく例として、静翼７２である実施形態では、コア３２４の特徴的な幅３３０は、約１．０１６ｃｍ（０．４００インチ）を超えるように選択され、及び／又は壁厚３２８は、約０．２５４ｃｍ（０．１００インチ）を超えるように選択される。代替的な実施形態では、特徴的な幅３３０は、結果として生じる内部通路８２が意図した機能を行うことを可能にする任意の適切な値であり、壁厚３２８は、被覆コア３１０が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な値となるように選択される。

さらに、特定の実施形態では、被覆コア３１０を形成するために中空構造３２０内にコア材料３２６を導入する前に、中空構造３２０は、内部通路８２の選択された直線状でない形状に対応するように事前に形成される。例えば、第１の材料３２２は、コア材料３２６で満たす前に比較的に容易に形作られる金属材料であるので、直線状でない形状にコア３２４を別個に形成及び／又は機械加工する必要性を削減又は排除する。さらに、一部のこうした実施形態では、中空構造３２０によって提供される構造的な強度は、非被覆コア３２４として形成したり取り扱ったりすることが難しい直線状でない形状でコア３２４を次に形成したり取り扱ったりすることを可能にする。したがって、被覆コア３１０は、複雑性が高まった湾曲した形状或いは直線状でない形状を有する内部通路８２を時間と費用とを削減して形成することを容易にする。特定の実施形態では、中空構造３２０は、構成要素８０の輪郭に相補的である、内部通路８２の直線状でない形状に一致するように事前に形成される。限定するものではなく例として、構成要素８０がロータブレード７０であり、中空構造３２０が、上記のように、ロータブレード７０の軸方向のねじれ及びテーパのうちの少なくとも一方に相補的な形状で事前に成形される。

特定の実施形態では、中空構造３２０は、適切な添加物製造工程を使用して形成される。例えば、中空構造３２０は、第１の端３２１から反対側の第２の端３２３まで延伸し、中空構造３２０のコンピュータ設計モデルは、第１の端３２１と第２の端３２３との間で一連の薄い平行な面に切り取られる。コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械は、中空構造３２０を形成するためにモデルスライスに従って第１の端３２１から第２の端３２３まで第１の材料３２２の連続した層を堆積させる。一部の実施形態では、第１の材料３２２の連続した層は、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）工程、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）工程、及び選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）工程のうちの少なくとも１つを使用して堆積させられる。追加的又は代替的に、中空構造３２０は、別の適切な添加物製造工程を使用して形成される。

一部の実施形態では、添加物製造工程による中空構造３２０の形成は、中空構造３２０が他の方法によっては達成されない構造的な複雑性、正確性、及び／又は再現性を伴って形成されることを可能にする。したがって、添加物製造工程による中空構造３２０の形成は、構造的な複雑性、正確性、及び／又は再現性を対応するように向上させて、中空構造３２０の中に配置されるコア３２４の対応する成形、及び中空構造３２０によって画成される内部通路８２の対応する成形を可能にする。さらに、添加物製造工程による中空構造３２０の形成は、中空構造３２０が、上で記載されるように、材料、限定するものではなく例として、構成要素材料７８の複数の成分の組合せである第１の材料３２２を使用して形成されることを可能にする。例えば、添加物製造工程は、複数の材料のそれぞれの堆積を変更することを含み、堆積を変更することは、選択された比率の複数の成分のそれぞれを有する中空構造３２０を生産するように適切に制御される。代替的な実施形態では、中空構造３２０は、被覆コア３１０が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法で形成される。

特定の実施形態では、コア３２４の特徴、限定するものではなく例として、コア３２４が直線状でない程度が高いことが、事前に形成された格子構造３４０のチャネル３４４の中に、別個に形成されたコア３２４又は別個に形成された被覆コア３１０を挿入することを、コア３２４又は格子構造３４０に対する許容不可能な損傷のリスクを伴うことなく行うことを困難又は不可能にする。図８は、格子構造３４０と一体で形成された、すなわち格子構造３４０と単一のユニットとして同じ工程で形成された中空構造３２０を含む格子構造３４０の別の例示的な実施形態の概略的斜視図である。一部の実施形態では、格子構造３４０と一体で中空構造３２０を形成することは、直線状でない程度が高いコア３２４が、中空構造３２０の中に形成されることを可能にするので、別個に形成された格子構造３４０の中にコア３２４又は被覆コア３１０を次に挿入する必要性を排除しながら、上で記載された格子構造３４０と被覆コア３１０との両方の利点を提供する。

さらに具体的には、中空構造３２０と格子構造３４０とが共に一体で形成された後に、コア３２４は、コア材料３２６で中空構造３２０を満たすことによって形成される。限定するものではなく例として、コア材料３２６は、中空構造３２０の中にスラリとして注入され、コア材料３２６は、コア３２４を形成するように中空構造３２０内で乾燥される。ここでもやはり、特定の実施形態では、格子構造３４０を通って延伸する中空構造３２０は、格子構造３４０を通ってチャネル３４４を画成し、中空構造３２０は、実質的に構造的にコア３２４を補強するので、一部の実施形態では構成要素８０を形成するために、補強されていないコア３２４を生産したり取り扱ったり使用したりすることと関連付けて考えられる問題を低減する。

様々な実施形態では、中空構造３２０と一体で形成される格子構造３４０は、上で記載されたように、別個に形成された格子構造３４０の対応する実施形態と実質的に同一の機能を含む。例えば、格子構造３４０は、ダイキャビティ５０４内で事前に選択された配向で選択的に配置可能である。一部の実施形態では、格子構造３４０がダイキャビティ５０４内で事前に選択された配向で選択的に配置されるように、格子構造３４０は、（図５に示された）パターンダイ５００の内壁５０２に対して結合するように形作られた外周３４２を画成する。一部の実施形態では、外周３４２は、ダイキャビティ５０４に対して事前に選択された配向で格子構造３４０を配置するように内壁５０２の形状に一致する。

例示的な実施形態では、格子構造３４０及び中空構造３２０のそれぞれが、上で記載されたように、溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択される第１の材料３２２から形成される。代替的な実施形態では、格子構造３４０及び中空構造３２０は、第１の材料３２２と、溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択された（図示せず）１以上の第２の材料との組合せから形成される。したがって、溶融構成要素材料７８が（図３に示された）型穴３０４に添加され、第１の材料３２２及び／又は第２の材料が溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収された後に、コア３２４の一部分３１５は、構成要素８０内で内部通路８２を画成する。固体の状態の構成要素材料７８の性能が上で記載されたように実質的に劣化しないように、第１の材料３２２及び／又は第２の材料は、溶融状態の構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるので、格子構造３４０及び中空構造３２０は、型穴３０４の中に溶融構成要素材料７８を導入する前に、鋳型組立体３０１から除去される必要はない。

一部の実施形態では、格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、パターンダイ５００及び／又は鋳型３００に対してコア３２４を一体で配置及び支持する構造の使用を可能にする。さらに、一部の実施形態では、格子構造３４０の外周３４２は、パターンダイ５００及び／又は型穴３０４のそれぞれに対するコア３２４の比較的に迅速かつ正確な配置を容易にするように適切な配向で格子構造３４０を選択的に配置するように、パターンダイ５００の内壁５０２及び／又は鋳型３００の内壁３０２に対して結合する。追加的又は代替的に、一体で形成された格子構造３４０及び中空構造３２０は、パターンダイ組立体５０１及び鋳型組立体３０１が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法でパターンダイ５００及び／又は鋳型３００に対して選択的に配置される。

特定の実施形態では、格子構造３４０及び中空構造３２０は、適切な添加物製造工程を使用して一体で形成される。例えば、格子構造３４０と中空構造３２０との組合せは、第１の端３７１から反対側の第２の端３７３まで延伸し、格子構造３４０と中空構造３２０との組合せのコンピュータ設計モデルは、第１の端３７１と第２の端３７３との間で一連の薄い平行な面に切取られる。コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械は、中空構造３２０及び格子構造３４０を同時に形成するためにモデルスライスに従って第１の端３７１から第２の端３７３まで第１の材料３２２の連続した層を堆積させる。３つのこうした代表的な層は、層３７６、層３７８、及び層３８０と示される。一部の実施形態では、第１の材料３２２の連続した層は、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）工程、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）工程、及び選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）工程のうちの少なくとも１つを使用して堆積させられる。追加的又は代替的に、格子構造３４０及び中空構造３２０は、別の適切な添加物製造工程を使用して一体で形成される。

一部の実施形態では、添加物製造工程による格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、格子構造３４０と中空構造３２０との組合せが他の方法によっては達成可能ではない構造的な複雑性、正確性、及び／又は再現性を伴って形成されることを可能にする。さらに、添加物製造工程による格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、必要があれば、次の別個の段階において格子構造３４０の中に直線状でないコア３２４を挿入することを必要とすることによって課される設計上の制約を伴うことなく、対応するように直線状でない内部通路８２を画成すると同時に格子構造３４０によって支持されるように、中空構造３２０が直線状でない程度が高く形成されることを可能にする。一部の実施形態では、添加物製造工程による格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、構造的な複雑性、正確性、及び／又は再現性を対応するように向上させて、外周３４２及び中空構造３２０の成形、したがって、コア３２４及び内部通路８２の配置を可能にする。追加的又は代替的に、添加物製造工程による格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、格子構造３４０及び中空構造３２０が、上で記載されたように、材料、限定するものではなく例として、構成要素材料７８の複数の成分の組合せである第１の材料３２２を使用して形成されることを可能にする。例えば、添加物製造工程は、複数の材料のそれぞれの堆積を変更することを含み、堆積を変更させることは、選択された比率の複数の成分を有する格子構造３４０及び中空構造３２０を生産するように適切に制御される。代替的な実施形態では、格子構造３４０と中空構造３２０とは、格子構造３４０及び中空構造３２０が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法によって一体で形成される。

図９は、（図１に示された）回転機械１０と共に使用するために例示された別の例示的な構成要素８０の概略的斜視図である。ここでもやはり、構成要素８０は、構成要素材料７８から形成され、中に画成される１以上の内部通路８２を含む。ここでもやはり、１つだけの内部通路８２が例示されるが、構成要素８０は、本明細書において記載されるように形成された任意の適切な数の内部通路８２を含むことが理解されるべきである。

例示的な実施形態では、ここでもやはり、構成要素８０は、ロータブレード７０又は静翼７２の１つであり、圧力側７４と、吸引側７６と、前縁８４と、後縁８６と、末端８８と、先端９０とを含む。代替的な実施形態では、構成要素８０は、本明細書において記載されるように内部通路を伴って形成されることができる、回転機械１０の別の適切な構成要素である。さらに別の実施形態では、構成要素８０は、中に画成される内部通路を伴って適切に形成される、任意の適切な用途のための任意の構成要素である。

例示的な実施形態では、内部通路８２は、末端８８から先端９０近くの湾曲部を通って末端８８に戻るように延伸する。代替的な実施形態では、内部通路８２は、本明細書において記載されるように内部通路８２が形成されることを可能にする任意の適切な方法で任意の適切な程度まで構成要素８０内で延伸する。一部の実施形態では、内部通路８２は、実質的に円形の断面を有する。代替的な実施形態では、内部通路８２は、本明細書において記載されるように内部通路８２が形成されることを可能にする任意の適切な形状の断面を有する。さらに、特定の実施形態では、内部通路８２の断面形状は、内部通路８２の長さに沿って実質的に一定である。代替的な実施形態では、内部通路８２の断面形状は、本明細書において記載されるように内部通路８２が形成されることを可能にする任意の適切な方法で内部通路８２の長さに沿って変化する。

図１０は、図９に示された構成要素８０を作るための別の例示的な鋳型組立体３０１の概略的斜視断面図である。さらに具体的には、型穴３０４の中を直接見ることを可能にするように、図１０において、鋳型３００の一部が切取られる。ここでもやはり、鋳型組立体３０１は、少なくとも部分的に型穴３０４内に選択的に配置される格子構造３４０と、格子構造３４０によって受取られるコア３２４とを含む。特定の実施形態では、ここでもやはり、鋳型３００は、例えば、（図２に示された）パターンダイ組立体５０１と同様な適切なパターンダイ組立体において作られたパターン（図示せず）から形成される。代替的な実施形態では、鋳型３００は、鋳型組立体３０１が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法で形成される。

特定の実施形態では、ここでもやはり、格子構造３４０は、複数の相互接続された細長い部材３４６を含み、それらの細長い部材３４６は、それらの間に複数の空間３４８を画成し、複数の空間３４８は、格子構造３４０の各領域が格子構造３４０の実質的にそれぞれの他の領域と流動連通するように配置される。さらに、例示的な実施形態では、ここでもやはり、格子構造３４０は、格子構造３４０と一体で形成された、すなわち、格子構造３４０と単一のユニットとして同じ工程で形成された中空構造３２０を含む。格子構造３４０を通って延伸する中空構造３２０は、ここでもやはり、格子構造３４０を通ってチャネル３４４を画成する。中空構造３２０及び格子構造３４０が共に一体で形成された後に、コア３２４は、上で記載されたように、コア材料３２６で中空構造３２０を満たすことによって形成される。

一部の実施形態では、格子構造３４０及び中空構造３２０が少なくとも部分的に型穴３０４内で事前に選択された配向で選択的に配置可能である挿入可能カートリッジ３４３を画成するように、格子構造は、鋳型３００の開放端３１９を通って型穴３０４の中に挿入するように形作られた外周３４２を画成する。限定するものではなく例として、挿入可能カートリッジ３４３は、適切な外部固定具（図示せず）によって型穴３０４に対して固定して配置される。代替的及び追加的に、格子構造３４０は、型穴３０４内で事前に選択された配向でカートリッジ３４３を選択的に配置することをさらに容易にするように鋳型３００の内壁３０２に対して結合するようにさらに形作られた外周３４２を画成する。

一部の実施形態では、挿入可能カートリッジ３４３としての格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、鋳型組立体３０１の組立の再現可能性及び正確性を向上させ、鋳型組立体３０１の組立の複雑性及び鋳型組立体３０１の組立のために必要とされる時間を減少させる。

例示的な実施形態では、格子構造３４０及び中空構造３２０のそれぞれが、ここでもやはり、上で記載されたように、第１の材料３２２と、溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択された第２の材料とのうちの少なくとも一方から形成される。したがって、溶融構成要素材料７８が、型穴３０４に添加され、第１の材料３２２及び／又は第２の材料が、溶融構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収された後に、コア３２４の一部分３１５は、構成要素８０内で内部通路８２を画成する。上で記載されたように、固体の状態の構成要素材料７８の性能が実質的に劣化しないように、第１の材料３２２及び／又は第２の材料が、溶融状態の構成要素材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるので、格子構造３４０及び中空構造３２０は、型穴３０４の中に溶融構成要素材料７８を導入する前に鋳型組立体３０１から除去される必要はない。

特定の実施形態では、格子構造３４０及び中空構造３２０は、ここでもやはり、上で記載されたように、適切な添加物製造工程を使用して一体で形成される。例えば、格子構造３４０と中空構造３２０との組合せのコンピュータ設計モデルは、第１の端３７１と第２の端３７３との間で一連の薄い平行な面に切取られ、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械は、中空構造３２０及び格子構造３４０を同時に形成するためにモデルスライスに従って第１の端３７１から第２の端３７３まで第１の材料３２２の連続した層を堆積させる。一部の実施形態では、第１の材料３２２の連続した層は、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）工程、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）工程、及び選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）工程のうちの少なくとも１つを使用して堆積させられる。追加的又は代替的に、格子構造３４０及び中空構造３２０は、別の適切な添加物製造工程を使用して一体で形成される。

一部の実施形態では、添加物製造工程による格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、ここでもやはり、格子構造３４０と中空構造３２０との組合せが、他の方法によっては達成可能ではない構造的な複雑性、正確性、及び／又は再現性を伴って形成されることを可能にし、必要な場合には、対応するように直線状でない内部通路８２を画成するように、中空構造３２０が直線状でない程度が高く形成されることを可能にし、コア３２４が格子構造３４０によって同時に支持されることを可能にする。一部の実施形態では、添加物製造工程による格子構造３４０と中空構造３２０との一体形成は、ここでもやはり、格子構造３４０及び中空構造３２０が、上で記載されたように、材料、限定するものではなく例として、構成要素材料７８の複数の成分の組合せである第１の材料３２２を使用して形成されることを可能にする。代替的な実施形態では、格子構造３４０及び中空構造３２０は、格子構造３４０及び中空構造３２０によって画成される挿入可能カートリッジ３４３が本明細書において記載されるように機能することを可能にする任意の適切な方法によって一体で形成される。

内部通路８２などの、中に画成された内部通路を有する、構成要素８０などの構成要素を形成する例示的な方法９００が、図１１及び図１２の流れ図に例示される。図１〜図１０も参照すると、例示的な方法９００は、鋳型３００の型穴３０４などの、鋳型の穴の中に少なくとも部分的に格子構造３４０などの格子構造を選択的に配置すること９０２を含む。格子構造は、第１の材料３２２などの第１の材料から形成される。一部分３１５などの、コアの少なくとも一部分が穴の中で延伸するように、コア３２４などのコアは、チャネル３４４などの、格子構造を通って画成されるチャネルに配置される。

方法９００はまた、溶融状態の構成要素材料が格子構造由来の第１の材料を少なくとも部分的に吸収するように、構成要素材料７８などの溶融状態の構成要素材料を穴の中に導入すること９０４を含む。方法９００はさらに、構成要素を形成するように穴の中の構成要素材料を冷却すること９０６を含む。コアの少なくとも一部分が、構成要素内で内部通路を画成する。

一部の実施形態では、構成要素材料を導入する段階９０４は、固体の状態の構成要素材料の性能が第１の材料の少なくとも部分的な吸収によって劣化しないように、構成要素材料を導入すること９０８を含む。特定の実施形態では、構成要素材料を導入する段階９０４は、型穴の中に溶融状態の合金を導入すること９１０を含み、ここで、第１の材料は、合金の１以上の構成材料を備える。

一部の実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、ニッケル、コバルト、鉄、及びチタンのうちの少なくとも１つを含む第１の材料から形成された格子構造を選択的に配置すること９１２を含む。

特定の実施形態では、鋳型は、内壁３０２などの内壁を含み、内壁は、穴を画成し、格子構造は、外周３４２などの外周を画成し、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、鋳型の内壁に対して格子構造の外周を結合すること９１４を含む。

一部の実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、細長い部材３４６などの複数の細長い部材を含む格子構造を選択的に配置すること９１６を含み、それらの複数の細長い部材は、それらの間に、空間３４８などの複数の空間を画成する。一部のこうした実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、格子構造の各領域が格子構造の実質的にそれぞれの他の領域と流動連通するように配置された複数の空間を含む格子構造を選択的に配置すること９１８を含む。追加的又は代替的に、一部のこうした実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、部分的な細長い部材３４７のグループ３５０などの、複数の細長い部材の部分的な細長い部材の１以上のグループを含む格子構造を選択的に配置することと９２０を含み、１以上のグループはそれぞれ、型穴の対応する断面内に配置されるように形作られる。一部のこうした実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９２０は、グループのうちの２以上の間で延伸する、細長いストリンガ部材３５２などの、複数の細長い部材の１以上の細長いストリンガ部材を含む格子構造を選択的に配置すること９２２を含む。

特定の実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、パターン形成、鋳型のシェリング、及び／又は構成要素形成のうちの１以上の間に、コアの重量を少なくとも部分的に支持するように構成された格子構造を選択的に配置すること９２４を含む。

一部の実施形態では、構成要素材料を導入する段階９０４は、格子構造が構成要素材料によって実質的に吸収されるように、構成要素材料を導入すること９２６を含む。

特定の実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、コアを受け取るように整列された、格子構造における一連の開口部によって格子構造を通過して画成されるチャネルを含む格子構造を選択的に配置すること９２８を含む。

一部の実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、コアを囲む、中空構造３２０などの中空構造によって画成されるチャネルを含む格子構造を選択的に配置すること９３０を含む。一部のこうした実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、コアを実質的に構造的に補強する中空構造を含む格子構造を選択的に配置すること９３２を含む。追加的又は代替的に、一部のこうした実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、第１の材料と、溶融状態の構成要素材料によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択された第２の材料とのうちの少なくとも一方から形成される中空構造を含む格子構造を選択的に配置すること９３４を含む。追加的又は代替的に、一部のこうした実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、格子構造と一体の中空構造を含む格子構造を選択的に配置すること９３６を含む。一部のこうした実施形態では、格子構造を選択的に配置する段階９０２は、格子構造及び中空構造がカートリッジ３４３などの挿入可能カートリッジを画成するように、開放端３１９などの、鋳型の開放端を通って型穴の中に挿入するように形作られた、外周３４２などの外周を画成する格子構造を選択的に配置すること９３８を含む。

上記の格子構造の実施形態は、中に画成された内部通路を有する構成要素を形成するためにパターンダイ組立体及び鋳型組立体において使用されるコアを配置及び／又は支持するための費用効果が高い方法を提供する。それらの実施形態は、直線状でない形状及び／又は複雑な形状を有する内部通路を有する構成要素を形成することにより、コアと関連付けられる脆さの問題を低減又は排除することに特に有用であるが、それだけに有用なわけではない。特に、格子構造は、構成要素のためのパターンを形成するために使用されるパターンダイ内で少なくとも部分的に選択的に配置可能である。続いて、又は代替的に、格子構造は、パターンのシェリングによって形成された鋳型の穴の中で少なくとも部分的に選択的に配置可能である。格子構造を通って画成されるチャネルは、構成要素内の内部通路の位置を画成するように型穴内でコアを配置する。格子構造は、構成要素を形成するように型穴の中に導入される溶融構成要素材料によって少なくとも部分的に吸収可能である材料から形成され、構成要素の構造的特性又は性能特性と干渉せず、内部通路を形成するために構成要素からコアを後で除去することを妨げない。したがって、格子構造の使用は、構成要素を鋳造する前に、コア支持構造を取除く必要性及び／又は型穴を清掃する必要性を排除する。

さらに、上記の格子構造の実施形態は、コアを形成及び支持するための費用効果が高い方法を提供する。特に、特定の実施形態は、溶融構成要素材料によって少なくとも部分的に吸収可能である材料から形成されることもできる中空構造によって画成されるチャネルを含む。中空構造がコアにさらなる構造的な強度を提供するように、コアは中空構造内に配置され、限定するものではなく例として、中に画成された内部通路を有する構成要素を形成するために従来のコアよりも長く、重く、薄く、及び／又は複雑なコアを信頼可能に取り扱ったり使用したりすることを可能にする。また、特に、一部の実施形態では、中空コアは、パターンダイ内で、続いて、又は代替的に、構成要素を形成するために使用される鋳型の中でコアを配置及び支持するための単一の一体のユニットを形成するように格子構造と一体で形成される。

本明細書において記載される方法、システム、及び装置の例示的な技術的効果は、（ａ）中に画成された内部通路を有する構成要素を形成する際に使用されるコアの形成、取扱い、輸送、及び／又は貯蔵と関連付けられる脆さの問題を低減又は排除することと、（ｂ）構成要素のための内部通路を形成するために従来のコアと比較して長く、重く、薄く、及び／又は複雑なコアの使用を可能にすることと、（ｃ）構成要素を形成するために使用されるパターンダイ及び鋳型に対してコアを配置する速度及び精度を向上させることと、（ｄ）コアのための配置及び／又は支持の構造を、構成要素を鋳造するために使用される型穴から除去するために必要とされる時間及び労力を削減又は排除することとのうちの少なくとも１つを含む。

パターンダイ組立体及び鋳型組立体のための格子構造の例示的な実施形態は、上で詳細に記載された。格子構造、並びにこうした格子構造を使用する方法及びシステムは、本明細書において記載された具体的な実施形態に限定されず、むしろシステムの構成要素及び／又は方法の段階は、本明細書において記載された他の構成要素及び／段階から独立して、及び別個に利用されてもよい。例えば、例示的な実施形態は、パターンダイ組立体及び鋳型組立体内でコアを使用するように一般に構成される多くの他の用途と関連して実装及び利用されることができる。

本開示の様々な実施形態に関する具体的な特徴が、一部の実施形態に示され、他の実施形態に示されていないことがあり得るが、これは単に利便性のためである。本開示の原理に従って、図面の任意の特徴が、任意の他の図面の任意の特徴と組合せて補強及び／又は請求されてもよい。

本明細書は、最良の形態を含む実施形態を開示するために、そして当業者が、任意のデバイス又はシステムを作ることと、使用することと、組み込まれる任意の方法を行うこととを含む実施形態を実施することを可能にするためにも例を使用する。本開示の特許を受けられる範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が思いつく他の例を含んでもよい。こうした他の例が、特許請求の範囲の文字通りの表現と異ならない構造的な要素を有する場合、又はこうした他の例が、特許請求の範囲の文字通りの表現と実質的に異ならない均等な構造的な要素を含む場合には、こうした他の例は、特許請求の範囲内であることが意図される。

１０回転機械
１２吸気区画
１４圧縮区画
１６燃焼区画
１８タービン区画
２０排気区画
２２ロータシャフト
２４コンバスタ
３６ケーシング
４０コンプレッサブレード
４２コンプレッサ静翼
７０ロータブレード
７２タービン静翼
７４圧力側
７６吸引側
７８構成要素材料
８０構成要素
８２内部通路
８４前縁
８６後縁
８８末端
８９軸
９０先端
９２距離
９４距離
９６ブレードの長さ
３００鋳型
３０１鋳型組立体
３０２内壁
３０４型穴
３０６鋳型材料
３１０被覆コア
３１２先端部分
３１４先端部分
３１５一部分
３１６末端部分
３１８末端部分
３１９（鋳型の）開放端
３２０中空構造
３２１第１の端
３２２第１の材料
３２３第２の材料
３２４コア
３２６コア材料
３２８壁厚
３３０幅
３４０格子構造
３４２外周
３４３挿入可能カートリッジ
３４４チャネル
３４６細長い部材
３４７部分的な細長い部材
３４８空間
３５０グループ
３５２細長いストリンガ部材
３６２第１の端
３６４第２の端
３６６層
３６８層
３７０層
３７１第１の端
３７３第２の端
３７６層
３７８層
３８０層
５００パターンダイ
５０１パターンダイ組立体
５０２内壁
５０４ダイキャビティ
９００方法
９０２結合すること
９０４導入すること
９０６冷却すること
９０８導入すること
９１０導入すること
９１２結合すること
９１４結合すること
９１６結合すること
９１８結合すること
９２０結合すること
９２２結合すること
９２４結合すること
９２６導入すること
９２８結合すること
９３０結合すること
９３２結合すること
９３４結合すること
９３６結合すること
９３８結合すること

Claims

中に画成された内部通路（８２）を有する構成要素（８０）を形成する際に使用するための鋳型組立体（３０１）であって、構成要素は、構成要素材料（７８）から形成され、鋳型組立体は、
中に型穴（３０４）を画成する鋳型（３００）と、
少なくとも部分的に型穴の中で選択的に配置される格子構造（３４０）であって、格子構造は、溶融状態の構成要素材料によって少なくとも部分的に吸収可能である第１の材料（３２２）から形成され、ここで、チャネル（３４４）は、格子構造を通って画成され、コア（３２４）は、構成要素が鋳型組立体で形成されたときに、コアの少なくとも一部分（３１５）が型穴内で延伸し、内部通路を画成するように、チャネルに配置される、格子構造と、
コアの長さに沿ってコアを囲む中空構造（３２０）と
を備え、中空構造はチャネルを画成する、鋳型組立体。
構成要素材料は、合金であり、第１の材料は、合金の１以上の構成材料を備える、請求項１に記載の鋳型組立体。
鋳型は、型穴を画成する内壁（３０２）を備え、格子構造は、外周（３４２）を画成し、格子構造は、内壁に対して結合された外周によって型穴内で選択的に配置される、請求項１又は請求項２に記載の鋳型組立体。
格子構造及び中空構造が挿入可能カートリッジ（３４３）を画成するように、格子構造は、鋳型の開放端（３１９）を通って型穴の中に挿入するように形作られた外周（３４２）を画成する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の鋳型組立体。
中に画成された内部通路（８２）を有する構成要素（８０）を形成する方法（９００）であって、方法は、
鋳型（３００）の穴（３０４）の中で少なくとも部分的に格子構造（３４０）を選択的に配置すること（９０２）であって、
格子構造は、第１の材料（３２２）から形成され、
コア（３２４）は、コアの少なくとも一部分（３１５）が穴の中で延伸するように、格子構造を通って画成されたチャネル（３４４）に配置される、選択的に配置することと、
溶融状態の構成要素材料（７８）が、格子構造由来の第１の材料を少なくとも部分的に吸収するように、穴の中に溶融状態の構成要素材料を導入すること（９０４）と、
構成要素を形成するために穴の中で構成要素材料を冷却すること（９０６）であって、コアの少なくとも一部分は、構成要素内で内部通路を画成する、冷却することと
を含み、格子構造を選択的に配置すること（９０２）は、コアを囲む中空構造（３２０）によって画成されるチャネルを含む格子構造を選択的に配置すること（９３０）を含む、方法。
型穴の中に溶融状態の構成要素材料を導入すること（９０４）は、型穴の中に溶融状態の合金を導入すること（９１０）を包含し、第１の材料は、合金の１以上の構成材料を備える、請求項５に記載の方法。
鋳型は、穴を画成する内壁（３０２）を含み、格子構造は、外周（３４２）を画成し、格子構造を選択的に配置すること（９０２）は、鋳型の内壁に対して格子構造の外周を結合すること（９１４）を含む、請求項５又は請求項６に記載の方法。
格子構造を選択的に配置すること（９０２）は、格子構造及び中空構造が挿入可能カートリッジ（３４３）を画成するように、鋳型の開放端（３１９）を通って型穴の中に挿入するように形作られた外周（３４２）を画成する格子構造を選択的に配置すること（９３８）を含む、請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法。