JPH106059A - シェイプド冷却穴加工方法 - Google Patents
シェイプド冷却穴加工方法Info
- Publication number
- JPH106059A JPH106059A JP8164451A JP16445196A JPH106059A JP H106059 A JPH106059 A JP H106059A JP 8164451 A JP8164451 A JP 8164451A JP 16445196 A JP16445196 A JP 16445196A JP H106059 A JPH106059 A JP H106059A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- laser beam
- shaped cooling
- shaped
- straight
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- Withdrawn
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 斜め穴加工時にストレート穴の壁面にレーザ
光による傷を発生させることがない加工方法を実現す
る。 【解決手段】 ガスタービン静翼のプロファイル部にシ
ェイプド冷却穴を形成する場合に、まず、焦点をずらし
て上記プロファイル部の表面に斜め方向からレーザ光を
照射し、斜め穴加工を行ってシェイプド穴２ｂを形成し
た後、上記表面に直角にレーザ光を照射し、ストレート
穴加工を行ってストレート穴２ａを形成するものとした
ことによって、従来の方法の場合に見られたストレート
穴２ａの壁面のレーザ光による傷の発生を防止すること
が可能となったため、健全なシェイプド冷却穴の能率の
よい形成が可能となり、１５００℃の高温に耐え得るガ
スタービン静翼を高能率で製作することが可能となる。
光による傷を発生させることがない加工方法を実現す
る。 【解決手段】 ガスタービン静翼のプロファイル部にシ
ェイプド冷却穴を形成する場合に、まず、焦点をずらし
て上記プロファイル部の表面に斜め方向からレーザ光を
照射し、斜め穴加工を行ってシェイプド穴２ｂを形成し
た後、上記表面に直角にレーザ光を照射し、ストレート
穴加工を行ってストレート穴２ａを形成するものとした
ことによって、従来の方法の場合に見られたストレート
穴２ａの壁面のレーザ光による傷の発生を防止すること
が可能となったため、健全なシェイプド冷却穴の能率の
よい形成が可能となり、１５００℃の高温に耐え得るガ
スタービン静翼を高能率で製作することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン静翼
のシェイプド冷却穴に適用されるシェイプド冷却穴加工
方法に関する。
のシェイプド冷却穴に適用されるシェイプド冷却穴加工
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン静翼は、図２に示すよう
に、翼形状のプロファイル部１の表面に冷却穴が設けら
れているが、この冷却穴はストレート穴部２ａと翼表面
ですりばち状に広がったシェイプド穴部２ｂからなるシ
ェイプド冷却穴２である。
に、翼形状のプロファイル部１の表面に冷却穴が設けら
れているが、この冷却穴はストレート穴部２ａと翼表面
ですりばち状に広がったシェイプド穴部２ｂからなるシ
ェイプド冷却穴２である。
【０００３】冷却穴をストレート穴部２ａとシェイプド
穴部２ｂとにより形成するのは、ストレート穴部２ａの
みの場合、図３（ａ）に示すように冷却空気が後流域に
直進して流れ、その直進部分のみしか冷却しないが、シ
ェイプド穴部２ｂが設けられた場合には、図３（ｂ）に
示すように冷却空気が後流域ですりばち状に広がって流
れるため、冷却する範囲が増加し、翼全体を均一に広範
囲に冷却することができるからである。
穴部２ｂとにより形成するのは、ストレート穴部２ａの
みの場合、図３（ａ）に示すように冷却空気が後流域に
直進して流れ、その直進部分のみしか冷却しないが、シ
ェイプド穴部２ｂが設けられた場合には、図３（ｂ）に
示すように冷却空気が後流域ですりばち状に広がって流
れるため、冷却する範囲が増加し、翼全体を均一に広範
囲に冷却することができるからである。
【０００４】そのため、タービン入口温度が１５００℃
となるガスタービン静翼には、ストレート穴部２ａとシ
ェイプド穴部２ｂを有するシェイプド冷却穴２を設ける
ことが必要不可欠となっている。
となるガスタービン静翼には、ストレート穴部２ａとシ
ェイプド穴部２ｂを有するシェイプド冷却穴２を設ける
ことが必要不可欠となっている。
【０００５】上記ガスタービン静翼の表面には、サーマ
ルバリヤコーティング（ＺｒＯ2 −Ｙ2 Ｏ3 のセラミッ
クコーティング）が施されており、上記シェイプド冷却
穴２の加工に際しては、放電加工等の電気化学的な加工
方法は適用することができず、ＹＡＧレーザによる加工
が必要である。
ルバリヤコーティング（ＺｒＯ2 −Ｙ2 Ｏ3 のセラミッ
クコーティング）が施されており、上記シェイプド冷却
穴２の加工に際しては、放電加工等の電気化学的な加工
方法は適用することができず、ＹＡＧレーザによる加工
が必要である。
【０００６】従来のシェイプド冷却穴加工方法において
は、図４に示すように、まず、ガスタービン静翼のプロ
ファイル部１の面に直角にＹＡＧレーザヘッド３よりレ
ーザ光を照射してストレート穴部２ａ形成し、次に、斜
め方向からレーザ光を照射してシェイプド穴部２ｂを形
成していた。
は、図４に示すように、まず、ガスタービン静翼のプロ
ファイル部１の面に直角にＹＡＧレーザヘッド３よりレ
ーザ光を照射してストレート穴部２ａ形成し、次に、斜
め方向からレーザ光を照射してシェイプド穴部２ｂを形
成していた。
【０００７】上記シェイプド穴部２ｂは、翼表面で長さ
が３mm、幅が１mmであり、１回のレーザ光の照射では、
直径０．３mm以下の穴しか形成することができないた
め、シェイプド穴部２ｂの形成には、３４回のレーザ光
の照射が必要であった。
が３mm、幅が１mmであり、１回のレーザ光の照射では、
直径０．３mm以下の穴しか形成することができないた
め、シェイプド穴部２ｂの形成には、３４回のレーザ光
の照射が必要であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のシェイプド冷却
穴加工方法においては、前記のように、ＹＡＧレーザを
用い、まず、ストレート穴加工によりストレート穴部を
形成した後、斜め穴加工によりシェイプド穴部を形成し
ていた。
穴加工方法においては、前記のように、ＹＡＧレーザを
用い、まず、ストレート穴加工によりストレート穴部を
形成した後、斜め穴加工によりシェイプド穴部を形成し
ていた。
【０００９】しかしながら、図４（ａ）に示すようにシ
ェイプド穴部２ｂを形成する際に、レーザ光によりスト
レート穴部２ａの壁面にきず４を付けることが多く、健
全なシェイプド冷却穴を形成することが困難であった。
本発明は上記の課題を解決しようとするものである。
ェイプド穴部２ｂを形成する際に、レーザ光によりスト
レート穴部２ａの壁面にきず４を付けることが多く、健
全なシェイプド冷却穴を形成することが困難であった。
本発明は上記の課題を解決しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るシェイプド冷却穴加工方法は、ガスタービン静翼の
プロファイル部の表面に斜め方向からその焦点をずらし
たレーザ光を照射することにより斜め穴加工を施工して
シェイプド穴を形成した後、上記表面に直角にレーザ光
を照射することによりストレート穴加工を施工してスト
レート穴を形成し、シェイプド穴とストレート穴からな
るシェイプド冷却穴を形成することを特徴としている。
係るシェイプド冷却穴加工方法は、ガスタービン静翼の
プロファイル部の表面に斜め方向からその焦点をずらし
たレーザ光を照射することにより斜め穴加工を施工して
シェイプド穴を形成した後、上記表面に直角にレーザ光
を照射することによりストレート穴加工を施工してスト
レート穴を形成し、シェイプド穴とストレート穴からな
るシェイプド冷却穴を形成することを特徴としている。
【００１１】上記において、斜め穴加工を施工する場
合、焦点をずらしてプロファイル部の表面にレーザ光を
照射するため、レーザ光のエネルギは分散され、ストレ
ート穴の壁面が形成される部位までレーザ光が貫通する
ことがない。
合、焦点をずらしてプロファイル部の表面にレーザ光を
照射するため、レーザ光のエネルギは分散され、ストレ
ート穴の壁面が形成される部位までレーザ光が貫通する
ことがない。
【００１２】そのため、従来の方法の場合に見られたス
トレート穴の壁面のレーザ光による傷の発生の防止が可
能となり、健全なシェイプド冷却穴を形成することが容
易となる。
トレート穴の壁面のレーザ光による傷の発生の防止が可
能となり、健全なシェイプド冷却穴を形成することが容
易となる。
【００１３】また、斜め穴加工時にプロファイル部表面
に照射されるレーザ光の断面積は、従来の方法の場合に
比べて増加するため、レーザ光の照射回数を削減するこ
とができ、高能率の斜め穴加工が可能となる。
に照射されるレーザ光の断面積は、従来の方法の場合に
比べて増加するため、レーザ光の照射回数を削減するこ
とができ、高能率の斜め穴加工が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係るシェ
イプド冷却穴加工方法について、図１により説明する。
イプド冷却穴加工方法について、図１により説明する。
【００１５】図１に示す本実施形態に係るシェイプド冷
却穴加工方法においては、表面にサーマルバリヤコーテ
ィングが施されたガスタービン静翼のプロファイル部に
おいて、同プロファイル部の表面に斜め方向からその焦
点を数mmずらしたレーザ光をＹＡＧレーザヘッド３によ
り照射し、斜め穴加工を施してシェイプド穴部２ｂを形
成した後、上記表面に直角にレーザ光を照射し、ストレ
ート穴加工を施してストレート穴部２ａを形成する。
却穴加工方法においては、表面にサーマルバリヤコーテ
ィングが施されたガスタービン静翼のプロファイル部に
おいて、同プロファイル部の表面に斜め方向からその焦
点を数mmずらしたレーザ光をＹＡＧレーザヘッド３によ
り照射し、斜め穴加工を施してシェイプド穴部２ｂを形
成した後、上記表面に直角にレーザ光を照射し、ストレ
ート穴加工を施してストレート穴部２ａを形成する。
【００１６】上記において、レーザ光により斜め穴加工
を行う場合、焦点をずらしてプロファイル部１の表面に
レーザ光を照射するため、レーザ光のエネルギが分散さ
れ、ストレート穴加工時にストレート穴部２ａの壁面が
形成される部位まで斜め穴加工時のレーザ光が貫通する
ことがなく、従来の方法の場合に生じていた斜め穴加工
時のレーザ光による傷の発生を防止することができた。
を行う場合、焦点をずらしてプロファイル部１の表面に
レーザ光を照射するため、レーザ光のエネルギが分散さ
れ、ストレート穴加工時にストレート穴部２ａの壁面が
形成される部位まで斜め穴加工時のレーザ光が貫通する
ことがなく、従来の方法の場合に生じていた斜め穴加工
時のレーザ光による傷の発生を防止することができた。
【００１７】また、レーザ光の断面の直径は０．６mm位
となり、従来の方法の場合の約０．３mmと比べて約２倍
となったため、斜め穴加工時におけるレーザ光の照射回
数は従来の方法の場合の３４回から１７回に半減させる
ことができ、高能率の斜め穴加工が可能となった。
となり、従来の方法の場合の約０．３mmと比べて約２倍
となったため、斜め穴加工時におけるレーザ光の照射回
数は従来の方法の場合の３４回から１７回に半減させる
ことができ、高能率の斜め穴加工が可能となった。
【００１８】
【発明の効果】本発明のシェイプド冷却穴加工方法にお
いては、ガスタービン静翼のプロファイル部にシェイプ
ド冷却穴を形成する場合に、まず、焦点をずらして上記
プロファイル部の表面に斜め方向からレーザ光を照射
し、斜め穴加工を行ってシェイプド穴を形成した後、上
記表面に直角にレーザ光を照射し、ストレート穴加工を
行ってストレート穴を形成するものとしたことによっ
て、従来の方法の場合に見られたストレート穴の壁面の
レーザ光による傷の発生を防止することが可能となった
ため、健全なシェイプド冷却穴の能率のよい形成が可能
となり、１５００℃の高温に耐え得るガスタービン静翼
を高能率で製作することが可能となる。
いては、ガスタービン静翼のプロファイル部にシェイプ
ド冷却穴を形成する場合に、まず、焦点をずらして上記
プロファイル部の表面に斜め方向からレーザ光を照射
し、斜め穴加工を行ってシェイプド穴を形成した後、上
記表面に直角にレーザ光を照射し、ストレート穴加工を
行ってストレート穴を形成するものとしたことによっ
て、従来の方法の場合に見られたストレート穴の壁面の
レーザ光による傷の発生を防止することが可能となった
ため、健全なシェイプド冷却穴の能率のよい形成が可能
となり、１５００℃の高温に耐え得るガスタービン静翼
を高能率で製作することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るシェイプド冷却穴
加工方法の説明図で、（ａ）は加工手順、（ｂ）は斜め
穴加工時のレーザ光照射回数の説明図である。
加工方法の説明図で、（ａ）は加工手順、（ｂ）は斜め
穴加工時のレーザ光照射回数の説明図である。
【図２】ガスタービン静翼の説明図で、（ａ）は斜視
図、（ｂ）はシェイプド冷却穴の断面図、（ｃ）は
（ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。
図、（ｂ）はシェイプド冷却穴の断面図、（ｃ）は
（ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】冷却空気の流れの説明図で、（ａ）はストレー
ト穴の場合、（ｂ）はシェイプド冷却穴の場合の説明図
である。
ト穴の場合、（ｂ）はシェイプド冷却穴の場合の説明図
である。
【図４】従来の方法の説明図で、（ａ）は加工手順、
（ｂ）は斜め穴加工時のレーザ光照射回数の説明図であ
る。
（ｂ）は斜め穴加工時のレーザ光照射回数の説明図であ
る。
１ プロファイル部 ２ シェイプド冷却穴 ２ａ ストレート穴部 ２ｂ シェイプド穴部 ３ ＹＡＧレーザヘッド
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービン静翼のプロファイル部の表
面に斜め方向からその焦点をずらしたレーザ光を照射す
ることにより斜め穴加工を施工してシェイプド穴を形成
した後、上記表面に直角にレーザ光を照射することによ
りストレート穴加工を施工してストレート穴を形成し、
シェイプド穴とストレート穴からなるシェイプド冷却穴
を形成することを特徴とするシェイプド冷却穴加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164451A JPH106059A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | シェイプド冷却穴加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164451A JPH106059A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | シェイプド冷却穴加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH106059A true JPH106059A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15793430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164451A Withdrawn JPH106059A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | シェイプド冷却穴加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH106059A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516864A (ja) * | 1999-12-16 | 2003-05-20 | エムテーウー・アエロ・エンジンズ・ゲーエムベーハー | 金属製構成部材における開口生成方法 |
| EP1332016A1 (en) * | 2000-10-18 | 2003-08-06 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Process for drilling holes in a metallic workpiece having a thermal barrier coating |
| EP2027963A1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-25 | Honeywell International Inc. | Composant comprising a percussion drilled shaped through hole providing Coanda effect and method of forming the same using laser percussion driling |
| JP2014501867A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-01-23 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 成形した冷却用穴を有する基板および製造方法 |
| CN108650790A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-12 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种线路板镭射大孔的加工方法 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP8164451A patent/JPH106059A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516864A (ja) * | 1999-12-16 | 2003-05-20 | エムテーウー・アエロ・エンジンズ・ゲーエムベーハー | 金属製構成部材における開口生成方法 |
| EP1332016A1 (en) * | 2000-10-18 | 2003-08-06 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Process for drilling holes in a metallic workpiece having a thermal barrier coating |
| EP1332016A4 (en) * | 2000-10-18 | 2008-02-06 | Turbocombustor Technology Inc | METHOD OF DRILLING HOLES IN A METAL WORKPIECE WITH HEAT INSULATION LAYER |
| EP2027963A1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-25 | Honeywell International Inc. | Composant comprising a percussion drilled shaped through hole providing Coanda effect and method of forming the same using laser percussion driling |
| US7820267B2 (en) | 2007-08-20 | 2010-10-26 | Honeywell International Inc. | Percussion drilled shaped through hole and method of forming |
| JP2014501867A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-01-23 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 成形した冷却用穴を有する基板および製造方法 |
| CN108650790A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-12 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种线路板镭射大孔的加工方法 |
| CN108650790B (zh) * | 2018-04-03 | 2020-09-22 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种线路板镭射大孔的加工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |