JPH10249565A - 中子を用いた鋳造品の穴加工法 - Google Patents
中子を用いた鋳造品の穴加工法Info
- Publication number
- JPH10249565A JPH10249565A JP9051301A JP5130197A JPH10249565A JP H10249565 A JPH10249565 A JP H10249565A JP 9051301 A JP9051301 A JP 9051301A JP 5130197 A JP5130197 A JP 5130197A JP H10249565 A JPH10249565 A JP H10249565A
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- Japan
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- core
- casting
- piercing
- wax
- drilling
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- Pending
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 中空部を有する鋳造品の穴明けにワックスな
どの損傷防止材を用いないで穴明けを行うことを目的と
する。 【解決手段】 内部が中空になるように中子１１を用い
て鋳造し、鋳造後中子１１を内部に残した状態で鋳造品
にレーザ光または電子ビームにより穴明け加工を行う。
どの損傷防止材を用いないで穴明けを行うことを目的と
する。 【解決手段】 内部が中空になるように中子１１を用い
て鋳造し、鋳造後中子１１を内部に残した状態で鋳造品
にレーザ光または電子ビームにより穴明け加工を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部が中空な鋳造
品をレーザ光や電子ビームで穴明け加工する穴加工法に
関する。
品をレーザ光や電子ビームで穴明け加工する穴加工法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】高温に耐えるためガスタービンの翼等は
内部を中空にし、翼表面に多数の開口を設け、内部より
冷却空気を翼表面に吹き出して冷却している。このよう
な翼は内部を中空にするため中子を設け、鋳造後中子を
取り出し、その後翼表面に多数の穴をレーザ光や電子ビ
ームにより開口している。タービン翼のように加工する
面と対向する面との間隙が小さい場合、翼の一方の面を
レーザ光や電子ビームにより穴加工すると、開口した穴
を通してレーザ光や電子ビームが他方の面に達し、これ
を傷つけたり、穴を明けたりしてしまう。
内部を中空にし、翼表面に多数の開口を設け、内部より
冷却空気を翼表面に吹き出して冷却している。このよう
な翼は内部を中空にするため中子を設け、鋳造後中子を
取り出し、その後翼表面に多数の穴をレーザ光や電子ビ
ームにより開口している。タービン翼のように加工する
面と対向する面との間隙が小さい場合、翼の一方の面を
レーザ光や電子ビームにより穴加工すると、開口した穴
を通してレーザ光や電子ビームが他方の面に達し、これ
を傷つけたり、穴を明けたりしてしまう。
【０００３】図３は２重壁を有する被加工物の従来の加
工方法を説明する図である。（Ａ）はレーザ光による対
面の損傷を示し、（Ｂ）はこの損傷の防止方法を示す。
（Ａ）において、レーザヘッド１よりレーザ光４を被加
工物２の一方の面に照射し開口５を形成する場合、開口
５が形成されると中空部３を透過したレーザ透過光６は
他方の面に当たり、これを傷付けたり穴を明けたりして
しまう。このため（Ｂ）に示すように中空部３にワック
ス７などを充填した後レーザ光による穴明けを行なう。
工方法を説明する図である。（Ａ）はレーザ光による対
面の損傷を示し、（Ｂ）はこの損傷の防止方法を示す。
（Ａ）において、レーザヘッド１よりレーザ光４を被加
工物２の一方の面に照射し開口５を形成する場合、開口
５が形成されると中空部３を透過したレーザ透過光６は
他方の面に当たり、これを傷付けたり穴を明けたりして
しまう。このため（Ｂ）に示すように中空部３にワック
ス７などを充填した後レーザ光による穴明けを行なう。
【０００４】上述の方法によるタービン翼の鋳造と穴明
けの施工例を説明する。図４は従来のタービン翼の鋳造
と穴明けのフロー図であり、図５は図４の動作の説明図
である。タービン翼のように内部が中空なものを鋳造で
形成する場合、中子１１を入れて鋳造する（Ｓ１１）。
図５（Ａ）はこの状態を示す。鋳型１０には中子１１を
設け、下部に設けた湯供給口１２より溶湯金属を供給
し、頂部に設けたエヤ抜き１３で内部の空気を排出しな
がら充填する。充填して冷却後、鋳型１０を除去し湯供
給口１２やエヤ抜き１３などによって生じた表面の突起
物を取り除く堰落としを行なう（Ｓ１２）。
けの施工例を説明する。図４は従来のタービン翼の鋳造
と穴明けのフロー図であり、図５は図４の動作の説明図
である。タービン翼のように内部が中空なものを鋳造で
形成する場合、中子１１を入れて鋳造する（Ｓ１１）。
図５（Ａ）はこの状態を示す。鋳型１０には中子１１を
設け、下部に設けた湯供給口１２より溶湯金属を供給
し、頂部に設けたエヤ抜き１３で内部の空気を排出しな
がら充填する。充填して冷却後、鋳型１０を除去し湯供
給口１２やエヤ抜き１３などによって生じた表面の突起
物を取り除く堰落としを行なう（Ｓ１２）。
【０００５】次に中子１１を溶解して除去する（Ｓ１
３）。図５（Ｂ）は中子１１を除去した状態を示し、翼
１５の内部は中空部１７となっている。
３）。図５（Ｂ）は中子１１を除去した状態を示し、翼
１５の内部は中空部１７となっている。
【０００６】翼１５の中空部１７にワックス１８を充填
した後（Ｓ１４）、レーザにより翼１５の表面に多数の
穴明けを行なう（Ｓ１５）。図５（Ｃ）は中空部１７に
ワックス１８を充填した翼１５にレーザヘッド１で開口
１６を設ける作業を示す。開口１６を通過するレーザ光
はワックス１８に吸収され対向面には到達しない。
（Ｄ）は穴明けが終了した状態を示す。次に翼内部のワ
ックス１８を除去して穴明け作業が終了する（Ｓ１
６）。図５（Ｅ）はこの状態を示す。
した後（Ｓ１４）、レーザにより翼１５の表面に多数の
穴明けを行なう（Ｓ１５）。図５（Ｃ）は中空部１７に
ワックス１８を充填した翼１５にレーザヘッド１で開口
１６を設ける作業を示す。開口１６を通過するレーザ光
はワックス１８に吸収され対向面には到達しない。
（Ｄ）は穴明けが終了した状態を示す。次に翼内部のワ
ックス１８を除去して穴明け作業が終了する（Ｓ１
６）。図５（Ｅ）はこの状態を示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようにワックスを
用いてレーザ光や電子ビームで穴明けする場合、翼の中
空部にワックスを充填し、穴明け後除去するのに多くの
作業時間が掛かっていた。
用いてレーザ光や電子ビームで穴明けする場合、翼の中
空部にワックスを充填し、穴明け後除去するのに多くの
作業時間が掛かっていた。
【０００８】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもの
で、中空部を有する鋳造品の穴明けにワックスなどの損
傷防止材を用いないで穴明けを行う鋳造品の穴加工法を
提供することを目的とする。
で、中空部を有する鋳造品の穴明けにワックスなどの損
傷防止材を用いないで穴明けを行う鋳造品の穴加工法を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、内部が中空になるように中子
を用いて鋳造し、鋳造後中子を内部に残した状態で鋳造
品にレーザ光または電子ビームにより穴明け加工を行
う。
め、請求項１の発明では、内部が中空になるように中子
を用いて鋳造し、鋳造後中子を内部に残した状態で鋳造
品にレーザ光または電子ビームにより穴明け加工を行
う。
【００１０】鋳造後中子を内部に残した状態で鋳造品に
レーザ光または電子ビームにより穴明け加工を行う場
合、穴明けした穴を透過したレーザ光または電子ビーム
は中子のセラミックスに吸収され対向面まで達しないの
で対面の損傷を防止できる。穴加工後に中子を溶解して
除去する。これにより従来のようにワックスの充填とこ
の除去作業が不要になる。
レーザ光または電子ビームにより穴明け加工を行う場
合、穴明けした穴を透過したレーザ光または電子ビーム
は中子のセラミックスに吸収され対向面まで達しないの
で対面の損傷を防止できる。穴加工後に中子を溶解して
除去する。これにより従来のようにワックスの充填とこ
の除去作業が不要になる。
【００１１】請求項２の発明では、 前記鋳造品として
タービン翼を用いる。
タービン翼を用いる。
【００１２】タービン翼は一方の面よりレーザ光や電子
ビームにより穴明け加工する場合、穴が他方の面まで突
き抜けることが発生し易いが、中子を残して穴加工する
ことによりこのような損傷を確実に防止できる。
ビームにより穴明け加工する場合、穴が他方の面まで突
き抜けることが発生し易いが、中子を残して穴加工する
ことによりこのような損傷を確実に防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態のタ
ービン翼穴加工の説明図である。図２はタービン翼穴加
工の動作フロー図である。以下図１を参照しながら図２
のフロー図を説明する。先ずタービン翼の内部を中空に
するため鋳型に中子を入れて鋳造する（Ｓ１）。図１
（Ａ）は鋳型１０と中子１１を示す。翼の形状をした湯
充填空間１４の最低点に湯供給口１２が設けられ、溶融
金属を湯充填空間１４に下部から上部へ押し上げてゆ
く。また湯充填空間１４の最高点にはエヤ抜き１３が設
けられ翼空間の空気が抜けるようになっている。
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態のタ
ービン翼穴加工の説明図である。図２はタービン翼穴加
工の動作フロー図である。以下図１を参照しながら図２
のフロー図を説明する。先ずタービン翼の内部を中空に
するため鋳型に中子を入れて鋳造する（Ｓ１）。図１
（Ａ）は鋳型１０と中子１１を示す。翼の形状をした湯
充填空間１４の最低点に湯供給口１２が設けられ、溶融
金属を湯充填空間１４に下部から上部へ押し上げてゆ
く。また湯充填空間１４の最高点にはエヤ抜き１３が設
けられ翼空間の空気が抜けるようになっている。
【００１４】鋳込み後堰落としを行う（Ｓ２）。これは
鋳物の表面は湯供給口１２やエヤ抜き１３などの位置で
凝固した金属が突起となっているので、これらを除去し
滑らかにする作業である。図１（Ｂ）は堰落とし終了後
の翼１５を示す。この状態で中子１１は残しておく。次
にレーザまたは電子ビームにより翼表面に穴加工を行う
（Ｓ３）。図１（Ｃ）はレーザによる穴加工を示す。レ
ーザヘッド１からレーザ光４を照射し開口１６を生成し
てゆく。翼１５の内部には中子１１が充填されているの
で、開口１６を透過したレーザ光４は中子１１に吸収さ
れ対向面まで達しない。（Ｄ）は翼１５の全表面にわた
り開口１６が設けられた状態を示す。
鋳物の表面は湯供給口１２やエヤ抜き１３などの位置で
凝固した金属が突起となっているので、これらを除去し
滑らかにする作業である。図１（Ｂ）は堰落とし終了後
の翼１５を示す。この状態で中子１１は残しておく。次
にレーザまたは電子ビームにより翼表面に穴加工を行う
（Ｓ３）。図１（Ｃ）はレーザによる穴加工を示す。レ
ーザヘッド１からレーザ光４を照射し開口１６を生成し
てゆく。翼１５の内部には中子１１が充填されているの
で、開口１６を透過したレーザ光４は中子１１に吸収さ
れ対向面まで達しない。（Ｄ）は翼１５の全表面にわた
り開口１６が設けられた状態を示す。
【００１５】次に中子１１を溶解して除去する（Ｓ
４）。（Ｄ）に示す状態で中子１１を溶解して除去す
る。（Ｅ）はこの状態を示す。本発明の加工法によれ
ば、穴明け前のワックスの充填、穴明け後のワックスの
除去作業がないので、これに要する作業時間が不要にな
り、ワックス等の消耗材も不要になる。また穴明け工程
に要する時間が短縮される。なお、レーザによる加工を
説明したが、電子ビームを用いる場合も同様である。ま
たタービン翼以外でも中空部を有する鋳物には適用でき
る。
４）。（Ｄ）に示す状態で中子１１を溶解して除去す
る。（Ｅ）はこの状態を示す。本発明の加工法によれ
ば、穴明け前のワックスの充填、穴明け後のワックスの
除去作業がないので、これに要する作業時間が不要にな
り、ワックス等の消耗材も不要になる。また穴明け工程
に要する時間が短縮される。なお、レーザによる加工を
説明したが、電子ビームを用いる場合も同様である。ま
たタービン翼以外でも中空部を有する鋳物には適用でき
る。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、鋳造に用いた中子をレーザ光や電子ビームによる損
傷防止材として用いることにより、ワックス等の損傷防
止材の充填およびこの除去作業が不要となり、作業時間
が短縮され、コスト的および時間的メリットが大きい。
は、鋳造に用いた中子をレーザ光や電子ビームによる損
傷防止材として用いることにより、ワックス等の損傷防
止材の充填およびこの除去作業が不要となり、作業時間
が短縮され、コスト的および時間的メリットが大きい。
【図１】本発明のタービン翼穴明け加工を説明する図で
ある。
ある。
【図２】本発明の穴明け加工フロー図である。
【図３】中空部を有する鋳物をレーザ加工する場合に発
生する損傷と従来の防止方法を説明する図である。
生する損傷と従来の防止方法を説明する図である。
【図４】中空部を有する鋳物の従来の加工フロー図であ
る。
る。
【図５】従来のタービン翼穴明け加工を説明する図であ
る。
る。
１ レーザヘッド ４ レーザ光 １０ 鋳型 １１ 中子 １２ 湯供給口 １３ エヤ抜き １４ 湯充填空間 １５ 翼 １６ 開口 １７ 中空部 １８ ワックス
Claims (2)
- 【請求項１】 内部が中空になるように中子を用いて鋳
造し、鋳造後中子を内部に残した状態で鋳造品にレーザ
光または電子ビームにより穴明け加工を行うことを特徴
とする中子を用いた鋳造品の穴加工法。 - 【請求項２】 前記鋳造品としてタービン翼を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の鋳造品の穴加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9051301A JPH10249565A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 中子を用いた鋳造品の穴加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9051301A JPH10249565A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 中子を用いた鋳造品の穴加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249565A true JPH10249565A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=12883106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9051301A Pending JPH10249565A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 中子を用いた鋳造品の穴加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10249565A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009028777A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 穿孔加工方法及びその装置 |
| JP2013538140A (ja) * | 2010-08-04 | 2013-10-10 | ザール テクノロジー リミテッド | 液滴付着装置およびその製造方法 |
| CN111702351A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-25 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种基于陶瓷型芯的涡轮叶片气膜孔一体化制造方法 |
| CN112872598A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 中国航空制造技术研究院 | 防止加工损伤的激光制孔方法 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP9051301A patent/JPH10249565A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009028777A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 穿孔加工方法及びその装置 |
| JP2013538140A (ja) * | 2010-08-04 | 2013-10-10 | ザール テクノロジー リミテッド | 液滴付着装置およびその製造方法 |
| CN111702351A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-25 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种基于陶瓷型芯的涡轮叶片气膜孔一体化制造方法 |
| CN112872598A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 中国航空制造技术研究院 | 防止加工损伤的激光制孔方法 |
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