JPH0233842B2 - Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho - Google Patents
UehasekisogatakureiyokunoseizohohoInfo
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- JPH0233842B2 JPH0233842B2 JP3538384A JP3538384A JPH0233842B2 JP H0233842 B2 JPH0233842 B2 JP H0233842B2 JP 3538384 A JP3538384 A JP 3538384A JP 3538384 A JP3538384 A JP 3538384A JP H0233842 B2 JPH0233842 B2 JP H0233842B2
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- Japan
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- wafer
- blade
- air
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- cooled
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/147—Construction, i.e. structural features, e.g. of weight-saving hollow blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ウエハ積層型空冷翼の製造方法に関
し、特に高精度で微細な冷却空気噴出孔を有する
翼本体に複雑なシユラウド部を少ない工数で形成
することのできる上記方法に関する。
し、特に高精度で微細な冷却空気噴出孔を有する
翼本体に複雑なシユラウド部を少ない工数で形成
することのできる上記方法に関する。
従来、ガスタービン用等の空冷翼は、鋳造によ
る一体成型にて製造されていたが、鋳型造型、鋳
造作業のみならず、鋳造後の表面平滑化仕上が必
要で、作業性の向上を図ることが困難であつた。
る一体成型にて製造されていたが、鋳型造型、鋳
造作業のみならず、鋳造後の表面平滑化仕上が必
要で、作業性の向上を図ることが困難であつた。
そこで、作業性向上のために第１図に示すよう
なウエハ積層による空冷翼の製造法が考えられる
ようになつた。
なウエハ積層による空冷翼の製造法が考えられる
ようになつた。
第１図において、Ａはフオトケミカル加工工程
で、ａでウエハ素材１の脱脂、洗浄等の前処理を
行つた後、ｂで該ウエハ素材へのレジスト塗布、
乾燥を行い、ｃで該レジスト層２へ露光し、ｄで
現象、乾燥を行い、ｅでエツチング処理し、ｆで
レジストの除去と、エツチングされたウエハの検
査をすれば、ｇのウエハ１′が形成される。なお、
ｇ中４は冷却空気の噴出孔、６は内部空間を示し
ている。
で、ａでウエハ素材１の脱脂、洗浄等の前処理を
行つた後、ｂで該ウエハ素材へのレジスト塗布、
乾燥を行い、ｃで該レジスト層２へ露光し、ｄで
現象、乾燥を行い、ｅでエツチング処理し、ｆで
レジストの除去と、エツチングされたウエハの検
査をすれば、ｇのウエハ１′が形成される。なお、
ｇ中４は冷却空気の噴出孔、６は内部空間を示し
ている。
また、Ｂは上記のフオトケミカル加工工程Ａに
て得られたウエハ１′の拡散接合工程で、ａでウ
エハ１′を積層整合した後、ｂで真空炉の加圧加
熱により拡散接合する。なお、ｂ中の矢印は加圧
方向を、５はシユラウド部材を示している。
て得られたウエハ１′の拡散接合工程で、ａでウ
エハ１′を積層整合した後、ｂで真空炉の加圧加
熱により拡散接合する。なお、ｂ中の矢印は加圧
方向を、５はシユラウド部材を示している。
更に、Ｃは上記の拡散接合工程Ｂで得られた拡
散接合体の翼形状加工工程後の状態を示してい
る。
散接合体の翼形状加工工程後の状態を示してい
る。
この翼形状加工は、第１図Ｂ，ｂに示す拡散接
合後の積層材をならいフライス盤にて、外周より
削り出すことにより行なわれる。しかし、この加
工方法によると除去加工部分が多く、加工工数が
大となる欠点がある。また、翼の外表面仕上でも
上記フライス加工後、ならい研削加工を行なう
が、冷却空気の噴出孔４が切削・研削バリの発生
により目づまりを生じる欠点がある。
合後の積層材をならいフライス盤にて、外周より
削り出すことにより行なわれる。しかし、この加
工方法によると除去加工部分が多く、加工工数が
大となる欠点がある。また、翼の外表面仕上でも
上記フライス加工後、ならい研削加工を行なう
が、冷却空気の噴出孔４が切削・研削バリの発生
により目づまりを生じる欠点がある。
上記の欠点を排除するために、本発明者らは、
先に、ウエハ素材をフオトケミカル加工法により
空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却空気噴出
孔となる部分を加工し、該加工後のウエハ素材を
積層し、かつ両端にシユラウドを積層整合させた
ものを拡散接合してウエハ積層型空冷翼素材と
し、次いでワイヤカツト放電加工法により該ウエ
ハ積層型空冷翼素材から翼の内縁および外縁を加
工して翼本体を形成後、該加工の残材の１部また
は別の材料より翼端部のシユラウドを別途形成し
て、前記翼本体と嵌合させて溶融溶接するウエハ
積層型空冷翼の製造方法を提案した。
先に、ウエハ素材をフオトケミカル加工法により
空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却空気噴出
孔となる部分を加工し、該加工後のウエハ素材を
積層し、かつ両端にシユラウドを積層整合させた
ものを拡散接合してウエハ積層型空冷翼素材と
し、次いでワイヤカツト放電加工法により該ウエ
ハ積層型空冷翼素材から翼の内縁および外縁を加
工して翼本体を形成後、該加工の残材の１部また
は別の材料より翼端部のシユラウドを別途形成し
て、前記翼本体と嵌合させて溶融溶接するウエハ
積層型空冷翼の製造方法を提案した。
この先願方法においても、翼端シユラウド部の
機械加工や翼部との取付溶接には未だ多大の加工
工数が必要であるばかりか、溶接変形を生じる懸
念もある。
機械加工や翼部との取付溶接には未だ多大の加工
工数が必要であるばかりか、溶接変形を生じる懸
念もある。
本発明は、翼端シユラウド部の機械加工及び翼
部との取付け溶接の合理化を図るべくなされたも
のである。
部との取付け溶接の合理化を図るべくなされたも
のである。
すなわち本発明は、ウエハ積層型空冷翼の製造
方法において、ウエハ素材をフオトケミカル加工
法により空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却
空気噴出孔となる部分を加工し、該加工後のウエ
ハ素材を積層し、拡散接合してウエハ積層型空冷
翼素材とし、次いでワイヤカツト放電加工法によ
り該ウエハ積層型空冷翼素材から翼の内壁および
外壁を加工して翼本体を形成後、該翼本体の端部
に凹又は凸部を設け、該凹又は凸部を介して前記
翼本体の端部をシユラウド部材にて鋳ぐるみ一体
的に形成することを特徴とするウエハ積層型空冷
翼の製造方法に関するものである。
方法において、ウエハ素材をフオトケミカル加工
法により空冷翼の内部空間部となる部分及び冷却
空気噴出孔となる部分を加工し、該加工後のウエ
ハ素材を積層し、拡散接合してウエハ積層型空冷
翼素材とし、次いでワイヤカツト放電加工法によ
り該ウエハ積層型空冷翼素材から翼の内壁および
外壁を加工して翼本体を形成後、該翼本体の端部
に凹又は凸部を設け、該凹又は凸部を介して前記
翼本体の端部をシユラウド部材にて鋳ぐるみ一体
的に形成することを特徴とするウエハ積層型空冷
翼の製造方法に関するものである。
第２，３図は本発明方法に係る翼本体の形成方
法の一実施態様例を工程順に示す図である。
法の一実施態様例を工程順に示す図である。
第２図は、第１図Ａと同様の方法でフオトケミ
カル加工後、第１図Ｂと同様の方法で拡散接合し
た後の積層材形状を示している。すなわち、積層
したウエハ２１の両端にフオトケミカル加工を施
していない部材２５を積層整合させ、拡散接合し
てなる空冷翼素材１００を示している。上記の部
材２５には位置決め穴２３が貫通加工されてい
る。
カル加工後、第１図Ｂと同様の方法で拡散接合し
た後の積層材形状を示している。すなわち、積層
したウエハ２１の両端にフオトケミカル加工を施
していない部材２５を積層整合させ、拡散接合し
てなる空冷翼素材１００を示している。上記の部
材２５には位置決め穴２３が貫通加工されてい
る。
第２図に示した空冷翼素材１００を、翼の内壁
は位置決め穴２３よりワイヤカツト放電加工（以
下、ワイヤカツトEDMと称す）用の電極を通し
て、翼の外壁は空冷翼素材１００の外周より、ワ
イヤカツトEDMにより翼のプロフイール加工を
行なつて形成した翼本体１０１を第３図に示す。
冷却空気の噴出孔２４は、前記した従来の加工法
（切削・研削）とは異なつて目づまりのないもの
が得られる。なお、第３図中、２６は内部空間、
２１′はウエハ２１を拡散接合したもの（以下、
翼部と称す）、２５′は部材２５を拡散接合したも
の（以下、翼端部と称す）を示している。
は位置決め穴２３よりワイヤカツト放電加工（以
下、ワイヤカツトEDMと称す）用の電極を通し
て、翼の外壁は空冷翼素材１００の外周より、ワ
イヤカツトEDMにより翼のプロフイール加工を
行なつて形成した翼本体１０１を第３図に示す。
冷却空気の噴出孔２４は、前記した従来の加工法
（切削・研削）とは異なつて目づまりのないもの
が得られる。なお、第３図中、２６は内部空間、
２１′はウエハ２１を拡散接合したもの（以下、
翼部と称す）、２５′は部材２５を拡散接合したも
の（以下、翼端部と称す）を示している。
第４図はワイヤカツトEDMによつて得られた
翼本体の端部（すなわち第３図の２５）をシユラ
ウド部材２７で鋳ぐるみ一体的に形成した本発明
製品を示している。
翼本体の端部（すなわち第３図の２５）をシユラ
ウド部材２７で鋳ぐるみ一体的に形成した本発明
製品を示している。
第５図は第４図のＢ−Ｂ断面を示す。第５図
中、２８は翼端部２５′の内壁及び外壁に肉盛溶
接等により設けられた凸部であり、これは機械加
工等により凹部（図示省略）とすることもでき
る。
中、２８は翼端部２５′の内壁及び外壁に肉盛溶
接等により設けられた凸部であり、これは機械加
工等により凹部（図示省略）とすることもでき
る。
シユラウド２７は、この凸部２８又は凹部を介
して翼端部２５′を鋳ぐるんで設けられるため、
接合強度の高いものとなる。
して翼端部２５′を鋳ぐるんで設けられるため、
接合強度の高いものとなる。
なお、参考のために第６図に先願方法で得られ
るウエハ積層型空冷翼の断面図を示す。第６図に
おいて、シユラウド２９は翼端部２５′にすみ肉
溶接３０等により取り付けられている。
るウエハ積層型空冷翼の断面図を示す。第６図に
おいて、シユラウド２９は翼端部２５′にすみ肉
溶接３０等により取り付けられている。
通常、翼部２１′はウエハに圧延できる超耐熱
材料であり、一方シユラウド部材は鋳造や機械加
工等により形成されるために鋳造性や機械加工性
等を考慮して翼部２１′とは成分の異なる材料が
使用される。従つて、第６図のように翼部２１′
とシユラウド２９を溶接すると、溶接金属３０が
希釈され、割れ発生や強度上の問題が残る。
材料であり、一方シユラウド部材は鋳造や機械加
工等により形成されるために鋳造性や機械加工性
等を考慮して翼部２１′とは成分の異なる材料が
使用される。従つて、第６図のように翼部２１′
とシユラウド２９を溶接すると、溶接金属３０が
希釈され、割れ発生や強度上の問題が残る。
これに対し、本発明方法では翌部２１′と同じ
成分の凸部２８又は凹部を設けるため、このよう
な懸念はない。また、凸部２８を肉盛溶接する場
合であつても、第６図の溶接金属３０に比して少
ないため、溶接熱変形は極く少ない。凸部の代り
に凹部にすれば、溶接熱変形の危惧は全くない。
成分の凸部２８又は凹部を設けるため、このよう
な懸念はない。また、凸部２８を肉盛溶接する場
合であつても、第６図の溶接金属３０に比して少
ないため、溶接熱変形は極く少ない。凸部の代り
に凹部にすれば、溶接熱変形の危惧は全くない。
更に、本発明方法によれば、ウエハ積層型空冷
翼の高さ方向に働く外力（発停時の熱応力等）に
対しては、第５図に示す外皮厚さt0、内皮厚さ
t1、全厚ｔがt0＋t1＜ｔの関係にあり、凸部２８
又は凹部の形状や数により、その剪断強度を随意
に大きくとれるといつた効果を奏することもでき
る。
翼の高さ方向に働く外力（発停時の熱応力等）に
対しては、第５図に示す外皮厚さt0、内皮厚さ
t1、全厚ｔがt0＋t1＜ｔの関係にあり、凸部２８
又は凹部の形状や数により、その剪断強度を随意
に大きくとれるといつた効果を奏することもでき
る。
以上詳述したように、本発明方法は、溶接熱変
形といつた懸念がなく、高精度で、しかも機械的
強度の高いウエハ積層型空冷翼を少ない工数で製
造することができ、工業上極めて有益な方法とい
える。
形といつた懸念がなく、高精度で、しかも機械的
強度の高いウエハ積層型空冷翼を少ない工数で製
造することができ、工業上極めて有益な方法とい
える。
第１図Ａ〜Ｃは従来考えられていたウエハ積層
型空冷翼の製造方法を説明するための図、第２，
３図は本発明方法の一実施態様例を示す図、第４
図は本発明方法で得られるウエハ積層型空冷翼を
示す図、第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図、第６図
は、先願方法で得られるウエハ積層型空冷翼の断
面図である。
型空冷翼の製造方法を説明するための図、第２，
３図は本発明方法の一実施態様例を示す図、第４
図は本発明方法で得られるウエハ積層型空冷翼を
示す図、第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図、第６図
は、先願方法で得られるウエハ積層型空冷翼の断
面図である。
Claims (1)
- １ ウエハ積層型空冷翼の製造方法において、ウ
エハ素材をフオトケミカル加工法により空冷翼の
内部空間部となる部分及び冷却空気噴出孔となる
部分を加工し、該加工後のウエハ素材を積層し、
拡散接合してウエハ積層型空冷翼素材とし、次い
でワイヤカツト放電加工法により該ウエハ積層型
空冷翼素材から翼の内壁および外壁を加工して翼
本体を形成後、該翼本体の端部に凹又は凸部を設
け、該凹又は凸部を介して前記翼本体の端部をシ
ユラウド部材にて鋳ぐるみ一体的に形成すること
を特徴とするウエハ積層型空冷翼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3538384A JPH0233842B2 (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3538384A JPH0233842B2 (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60182303A JPS60182303A (ja) | 1985-09-17 |
| JPH0233842B2 true JPH0233842B2 (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=12440374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3538384A Expired - Lifetime JPH0233842B2 (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Uehasekisogatakureiyokunoseizohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0233842B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8241001B2 (en) | 2008-09-04 | 2012-08-14 | Siemens Energy, Inc. | Stationary turbine component with laminated skin |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP3538384A patent/JPH0233842B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60182303A (ja) | 1985-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |