JPH04502349A - ブレード又はベーンのリムを有するリング又はディスクの製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ブレード又はベーンのリムを有する リング又はディスクの製作方法 本発明はガスに対して気密なケーシングにより作られた型穴（型用の空洞）の中 に入れられたパウダ（粉末）を均一に加圧して熱間プレスを行うことにより、一 体の（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）ボデーに形成されたブレード（ｂｌａｄｅ）又は ベーン（ｖａｎｅ）のリム（目ｍ）を備えたリング又はディスクを製作する方法 に関するものである。

従来、高い性能と精密度に適合させるために、均一加圧熱間プレｘ　（ｉｓｏｓ ｔａｔｉｃ　ｈｏｔ　ｐｒｅｓｓ）された本体の一部分としてブレードを作るこ とはできないことと考えられてきた。現在は通常ブレードを製作する際には均一 加圧熱間プレスを行う必要のない分離した工程で作られており、リングやディス クの製造に際しては予め作られであるブレードを均一加圧熱間プレスによって前 記リングやディスクと一体化している。このようにしてＥＰ−ＡＩ−００７３６ ５１においては、予め製作されたブレード類はそのブレードの断面に適合してい る器具によリケーシングの壁の中に挿入され、その壁の中でリング又はディスク が均一加圧熱間プレスされた金属パウダにより製作される。この従来技術の方法 における重要な欠点としては、ブレードとケーシングの壁との間にガス気密の接 合部が存在し、このために高品質の生産に関する製品としては問題点が存在する 。

これ等の間頴点については、ＳＥ−Ｂ−４５６３２２に記述しであるように、そ の中に予め製作したブレードが挿入しである型穴に六方晶系の窒化ホウ素又は黒 鉛の芯材（ｃｏｒｅ）を入れ、均一加圧熱間プレスを行ったあと前記芯材を、均 一加圧熱間プレスされたボデーと一体となったブレードから取り除くことにより 解決される。しかしながら、この方法が用いられた場合には、予め製作されたブ レードとブレードが挿入されている壁の開口部との間に芯材のパウダ（粉末）が 侵入し、そのために予め製作したブレードの表面上に均一加圧熱間プレスされた 物質の薄い膜が付着し、このため、そのようなブレードは、既に予め定められた 形と寸法とに一致しなくなる。

なお、この現象より、パウダに対しては予想以上に非常に狭い形の空洞の中にお いても均一加圧熱間プレスが行われていることが判る。

上記のようにして得られた知識をもとにして、本発明は、ブレードリムやブレー ドの予め製作したエレメントを有するリングやディスクに対して均一加圧熱間プ レスを用いるという既成の原理を放棄する意味を含んでいる。そして、本発明に おいては、ＳＥ−Ｂ　−４５６３２２による方法をより改善したものとして、請 求項１記載の内容が提案されている。

本発明を更に詳しく説明するために以下図面を参照しながらその実施例について 述べる。

図１は本発明の方法を適用したブレードリムを有するディスクの均一加圧熱間プ レス用のケースの軸方向断面図である。

図２は、図１の■−■線側面図である。

図にはブレードリムを有するディスクを製作するための均一加圧熱間プレス用の ケーシングが示されており、前記ケーシングはいづれも鋼板製の外側円筒壁１０ と円形の輪状の底部１１と円形の輪状のカバー１２とより戊っている。前記３つ のエレメント（要素）はこのケーシングで均一加圧熱間プレスをするにはガス気 密でなければならないので、相互に気密に結合している。前記カバーが取り付け られ外側の壁に連結される前に、ケーシングにより形成された型の空洞部の中に 円筒形の環状体１３が設けられ、該環状体Ｉ３は型穴の中で芯材（１３）を形成 し、ブレードリムのブレードの所望の形に正確に合致する形状のいくつかの径方 向に貫通した開口部１４を有している。今、ここに提示している本発明の実施例 においては、環状体１３はセラミック材である六方晶系窒化ホウ素（ｈｅｘａｇ ｏｎａｌｂａｒｏｎ旧ｔｒｉｄｅ）より成り、これは、切削工具により加工し易 く、ブラスト（吹き付け）により容易に取り除くことができ、該物質は、同時に 、これに加えて、均一加圧熱間プレスの際に存在する高温高圧においても形状が 変らない性質を合わせ有している。窒化ホウ素は市販用でパウダとして入手出来 、環状体１３はそのようなパウダから均一加圧熱間プレスにより最初は固い円筒 状の本体の製作により作られる。均一加圧熱間プレスは通常の方法で行われるが 、セラミック物質が含まれているために、一般の金属パウダの均一加圧熱間プレ スの場合の温度すなわち約１７００℃よりも高温となる。この高温においては、 ケーシングは金属で作ることは出来ず、これはガラス製でなくてはならない。環 状体１３は機械加工により得られた円筒形の本体から作られる。このような機械 加工は、超音波加工により行われることが望ましい。その時、工作機械は、超音 波の影響で環状体１３を貫通して駆動され、また液体（水又はオイル）とシリコ ンカーバイトとのエマルジョン（乳剤）により不要物が除去される。この方法に より、もしもこれに相当した開口部を通常のミリング作業で製作したときよりも 僅かの労力で円滑な表面と正確な形状と高い寸法精度を有する開口部を得ること ができる。環状体１３は型穴に精密に適合しているので、環状体１３が型穴の中 に置かれた時には該環状体の円筒形の外側の表面にある外側の壁１０と密着し、 堅くシールしている。環状体の中に開口部１４を含んでいる空洞部は、１５に示 すように、均一加圧熱間プレス成形ボデーの素材となる金属パウダで満たされ、 該金属パウダで満たされた時にカバー（蓋）１２は底部１１につながっている環 状体１３と共にケーシングを固く閉鎖し、かつ、その平らな環状の端末面を覆っ ている。このカバーには型穴からの抜き穴として連結ソケット１６が設けである 。

型穴が満たされた後は均一加圧熱間プレス作業は完全に通常の方法で行われ、パ ウダはディスクとブレードリムも共に一体となったボディを形成する。

ケーシングが機械加工により通常の方法で外された時、外側の壁ｌＯはブレード の外側端に、ブレードが長い程必要とされる補強帯金として残すことができる。

このようにしてカバーを取り外された環状体１３はブレードのカバーを取り外す ためにブラスティング（吹き付け）により動かされる。このようにして一体に作 られたボデーは最後の仕上げの準備ができている。

本発明の手段はリングの間にブレードリムを有する２つのリングの製作にも適用 できる。この場合には、環状体】３は外側の壁１０から径方向に空間（スペース ）を取った環状体の外側の円筒面と共に型穴の中に同心で配置され、該環状体は 、例えばスポット溶接により底部１１に接触しているようにして型穴の中に固定 されている。この型穴は環状体１３の両側と、また、該環状体により形成された 開口部を貫通してパウダで満たされる。

環状体１３は上記の手順を変更することなく、六方晶系窒化ホウ素の代りに黒鉛 で作ることができる。黒鉛は六方晶系窒化ホウ素よりは比較的に安価であるが環 状体１３が黒鉛で作られた場合にパウダの物質が炭化することを防ぐために特別 な処置をとる必要がある。例えば黒鉛の環状体は、２０及至３０μｍの厚さを有 するＡ１□０．の層で被覆されることができる。

もしもブレードリムが大きいために窒化ホウ素と黒鉛との間に価格の差が顕著な 場合には黒鉛の環状体とする方が望ましい。

ＦＩＧ、　２ 国際調査報告 ’−””　−’　ＰＣＴ／ＳＥ　８９１００７４３国際調査報告　ＰＣＴ／ＳＥ 　８９１００７４３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．ガス気密のケーシング（１０，１１，１２）により形成された型穴の中に入 れられたパウダによりボデーを一体に形成するために六方晶系の窒化ホウ素又は 黒鉛より成る芯材（１３）を型穴の中に配設してケーシングの中で均一加圧熱間 プレスを行い、前記均一加圧熱間プレス作業の後、ブラスティング作業によりボ デーを型穴より取り外すように段取りされたパウダを素材としたブレード又はベ ーンリムを有するリング又はディスクを製作する方法であって、 前記芯材（１３）には個々のブレード又はベーンの形状に応じた形をした貫通し た開口部（１４）が設けられ、前記開口部（１４）にはパウダ（１５）が満たさ れて均一加圧熱間プレスによりボデーと一体に合成されたブレード又はベーンが 形成されることを特徴とするブレード又はベーンリムを有するリング又はディス クの製作方法。
2. ２．環状体（１３）の中の開口部（１４）が、超音波加工により製作されること を特徴とする請求項１記載のブレード又はベーンリムを有するリング又はディス クの製作方法。