KR102095032B1 - Turbine blade forming method - Google Patents

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Abstract

터빈 블레이드 성형 방법이 개시된다. 본 실시 예는 터빈 블레이드에 대한 주조 성형과 함께 사출 성형 방식을 복합적으로 적용하여 터빈 블레이드의 내부 형태가 복잡한 경우에도 정밀도가 향상된 터빈 블레이드 성형 방법에 관한 것이다.A turbine blade forming method is disclosed. This embodiment relates to a turbine blade forming method with improved precision even when the internal shape of the turbine blade is complicated by applying injection molding method in combination with casting molding for the turbine blade.

Description

터빈 블레이드 성형 방법{Turbine blade forming method}Turbine blade forming method

본 발명은 터빈 블레이드 성형 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 단수에 설치되는 터빈 블레이드의 성형 방식을 주조 가공 방식과 함께 기계 가공 방식을 복합으로 적용하여 터빈 블레이드를 성형하기 위한 것이다.The present invention relates to a turbine blade forming method, and more particularly, to shape a turbine blade by applying a molding method of a turbine blade installed in a specific stage in combination with a casting method and a machining method.

일반적으로 터빈(turbine)은 가스(gas) 또는 스팀(steam)과 같은 유체의 열에너지를 기계에너지인 회전력으로 변환하는 동력발생 장치로서, 유체에 의해 축회전되도록 복수 개의 회전익(bucket)을 포함하는 로터(rotor)와, 로터의 둘레를 감싸며 설치되고 복수 개의 고정익(diaphram)이 구비된 케이싱(casing)을 포함하여 구성된다.In general, a turbine (turbine) is a power generator that converts thermal energy of a fluid, such as gas or steam, into a rotational force that is mechanical energy, and a rotor including a plurality of buckets to be axially rotated by a fluid. It comprises a (rotor) and a casing that is installed around a circumference of the rotor and is provided with a plurality of diaphrams.

상기 가스터빈은 압축기 섹션와 연소기 및 터빈 섹션을 포함하여 구성되고, 압축기 섹션의 회전에 의해 외부 공기가 흡입, 압축된 후 연소기로 보내지고, 연소기에서 압축공기와 연료의 혼합에 의해 연소가 이루어진다.The gas turbine comprises a compressor section and a combustor and turbine section, and external air is sucked and compressed by rotation of the compressor section, and then sent to the combustor, and combustion is performed by mixing compressed air and fuel in the combustor.

상기 연소기에서 발생되는 연소 상태는 등압가열 과정으로서 연소가스 온도를 터빈 메탈이 견딜 수 있는 온도까지 상승이 이루어진다. 상기 가스터빈 연소기는 압축기로부터 나온 고온, 고압의 공기를 연료와 반응시켜 높은 에너지를 갖게 하고 이를 터빈에 전달하여 터빈을 구동하는 역할을 수행하는 부분에 해당된다.The combustion state generated in the combustor is an isothermal heating process, and the combustion gas temperature is raised to a temperature that the turbine metal can withstand. The gas turbine combustor corresponds to a portion that has high energy by reacting high-temperature and high-pressure air from the compressor with fuel and transmits it to the turbine to drive the turbine.

터빈 블레이드는 고온 고응력하의 부식성 분위기에서 작동되므로 내열 강도와 내식성이 우수한 소재인 Ni(니켈) 기초 내열합금으로 제작된다.Since the turbine blade is operated in a corrosive atmosphere under high temperature and high stress, it is made of a Ni (nickel) based heat resistant alloy, which is a material having excellent heat resistance and corrosion resistance.

상기와 같은 Ni기초내열합금은 고온 강도의 향상을 위해 알루미늄(AL), 티타늄(TI)과 같은 원소를 첨가시켜 제작하는데, 알루미늄과 티타늄 등의 첨가 원소는 대기와의 반응성이 강하므로 합금 원소의 제어가 어려워 진공 용해 및 주조 작업을 통해 제작된다.The Ni-based heat-resistant alloy as described above is manufactured by adding elements such as aluminum (AL) and titanium (TI) to improve high-temperature strength, and the added elements such as aluminum and titanium have strong reactivity with the atmosphere. It is difficult to control and is manufactured through vacuum melting and casting operations.

일 예로 터빈에 구비된 터빈 블레이드도 Ni 기초 내열 합금으로 진공 용해 및 주조 작업이 요구되고, 제품의 특성상 높은 표면조도, 입자의 미세화, 엄격한 내부 결함제어 등의 고품질을 필요로 하기 때문에 세라믹 쉘 주형을 이용한 진공 정밀 주조법으로 제작하고 있다.As an example, the turbine blades provided in the turbine are also Ni-based heat-resistant alloys, which require vacuum melting and casting, and because of the characteristics of the product, require high quality such as high surface roughness, particle refinement, and strict internal defect control. It is produced by the vacuum precision casting method used.

이와 같은 진공 정밀 주조법을 간략히 살펴보면 상기 진공 정밀 주조법은 주조하고자 하는 제품과 동일하게 왁스 또는 유사 재료로 모형을 제작한 다음 왁스 모형 표면에 필러(Filler)와 바인더(Binder) 등을 혼합한 슬러리(Slurry)중에 침적하고, 내화물을 끼얹는 작업을 수차례 반복하여 주형을 제작한다. Looking briefly at this vacuum precision casting method, the vacuum precision casting method produces a model of wax or a similar material in the same way as the product to be cast, and then a slurry in which fillers, binders, etc. are mixed on the wax model surface. ), And the work of putting refractory is repeated several times to produce a mold.

이렇게 제작된 주형은 건조후 주형을 가열하여 주형 내부에 있는 왁스를 제거한 다음 고온에서 주형을 소성하여 주형을 제작한다.After drying the mold, the mold is heated to remove the wax inside the mold, and then the mold is fired at high temperature to produce the mold.

이렇게 제작된 주형을 이용하여 진공로에서 금속을 용해 및 주입한 다음 주형을 제거하고, 후처리를 거쳐 주조품을 제작하고 있다.Using the mold produced in this way, the metal is melted and injected in a vacuum furnace, and then the mold is removed, and a cast product is produced through post-treatment.

이와 같은 제작 방법을 수행하면 터빈 블레이드가 제작되지만 터빈 블레이드 특성상 고도의 내부 결함 제어 및 기계적 성질뿐만 아니라 높은 칫수 정밀도가 요구되는 부품이기 때문에 제작시 가능하면 칫수 및 형태 변형이 발생하지 않고, 요구되는 치수 오차 범위를 만족하는 터빈 블레이드 제작 방법이 필요하게 되었다.Turbine blades are produced by performing this manufacturing method, but due to the characteristics of the turbine blades, it is a component that requires not only high internal defect control and mechanical properties, but also high dimensional accuracy. There is a need for a turbine blade manufacturing method that satisfies the error range.

첨부된 도 1을 참조하면, 기존에는 터빈을 구성하는 다수개의 단위 터빈 중에서 1단 또는 2단 터빈에 구비된 터빈 블레이드를 제외한 3단 이상의 터빈 블레이드는 허브에서 팁으로 갈수록 두께가 얇아지고, 냉각 공기가 이동하는 통로의 레이 아웃 역시 복잡하게 형성된다.Referring to the attached Figure 1, the turbine blades of three or more stages, except for the turbine blades provided in the first or second stage turbine among the plurality of unit turbines constituting the turbine, become thinner and thicker from the hub to the tip. The layout of the passage through which it moves is also complicated.

상기 터빈 블레이드는 성형을 위해 세라믹으로 제작된 세라믹 코어(70)가 블레이드 금형(BM)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 블레이드 금형(BM)의 내부로 주조액이 주입된 후에 일정 시간이 경과된 후에 상기 세라믹 코어(70)를 제거하여 통로를 갖는 블레이드를 제작한다.In the turbine blade, a ceramic core 70 made of ceramic for molding is located inside the blade mold BM. Then, after a certain time has elapsed after the casting liquid is injected into the blade mold BM, the ceramic core 70 is removed to manufacture a blade having a passage.

특히 상기 통로는 굴곡진 경로로 형성되므로 터빈 블레이드의 내부 영역을 전부 주조 성형을 통해 제작할 경우 특정 위치에서 성형이 불안정하게 진행될 수 있었다.In particular, since the passage is formed by a curved path, when the entire inner region of the turbine blade is manufactured through casting molding, molding may be unstable at a specific location.

이 경우 작업자는 3단 이상의 터빈 블레이드를 다시 제작해야 되므로 작업 속도가 저하되고, 재 제작에 따른 작업 효율이 저하되는 문제점이 유발되었다.In this case, the operator had to re-manufacture three or more turbine blades, thereby causing a problem in that the work speed was lowered and the work efficiency was reduced due to the re-production.

또한 작업자가 기존의 주조 방식으로 3단 이상의 터빈 블레이드를 정상적으로 제작한 경우에도 육안으로는 확인되지 않아도, 내부적으로 미세한 천공 또는 결합이 발생될 수 있었다.In addition, even if the operator normally produced three or more turbine blades by the existing casting method, even if it was not confirmed with the naked eye, fine drilling or bonding could occur internally.

이 경우 터빈에 터빈 블레이드가 설치된 이후에 고정이 발생될 수 있어 작동 중지로 인한 더 큰 문제점이 유발될 수 있어 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.In this case, fixation may occur after the turbine blade is installed in the turbine, which may cause a larger problem due to operation stoppage, and thus, a countermeasure is needed.

특히 주조 작업은 특성상 동일한 주조조건으로 주조 작업을 수행해도 칫수 변형이 유동적으로 발생할 수 있기 때문에 칫수 및 형태 변형이 거의 없는 혹은 변형이 있다 해도 치수 허용 오차를 만족하는 제품을 제작하기 위해서는 정확히 금형을 제작하고, 필요에 의하면 발생된 변형을 적절히 교정하는 작업이 추가되어야 한다.In particular, because the casting operation is due to the characteristics of the same casting conditions, even when the casting operation is performed, the dimension deformation may occur flexibly. In addition, if necessary, an operation for properly correcting the generated deformation should be added.

일본공개특허 JP 2017-526532Japanese Patent Publication JP 2017-526532

본 발명의 실시 예들은 터빈 블레이드를 구성하는 특정 단수에 위치된 터빈 블레이드의 제작 방식을 변경하여 팁의 두께에 상관 없이 품질이 안정된 터빈 블레이들 제작할 수 있는 터빈 블레이드 성형 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a turbine blade forming method capable of manufacturing turbine blades with stable quality regardless of the thickness of the tip by changing the manufacturing method of the turbine blade located in a specific stage constituting the turbine blade.

본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈 블레이드 성형 방법은 터빈 블레이드의 내부 형태를 부분적으로 갖는 제1 금형(M1)에서 사출 성형에 의해 제1 성형품(100)에 대한 성형이 이루어지는 제1 성형 단계(ST100); 상기 제1 성형품(100)이 삽입되도록 내측에 삽입 영역(S)을 갖는 제2 금형(M2)의 내부에 상기 제1 성형품(100)이 삽입된 이후에, 상기 삽입 영역(S)을 제외한 터빈 블레이드의 나머지 영역으로 이루어질 제2 성형품(200)을 성형하는 제2 성형 단계(ST200); 상기 제2 성형품(200)의 내측에 형성된 상기 제1 성형품(100)을 제거하는 제3 성형 단계(ST300); 및 상기 제1 성형품(100)이 제거된 상기 제2 성형품(200)에 대해 냉각 공기의 이동을 위한 통로를 가공하는 제4 성형 단계(ST400)를 포함한다.Turbine blade forming method according to an embodiment of the present invention is a first molding step (ST100) that is molded for the first molded product 100 by injection molding in a first mold (M1) having a partial internal shape of the turbine blade ); Turbine excluding the insertion region (S) after the first molding product (100) is inserted inside the second mold (M2) having an insertion region (S) inside so that the first molding product (100) is inserted A second molding step (ST200) of molding the second molded article 200 to be formed of the remaining regions of the blade; A third molding step (ST300) of removing the first molded article 100 formed inside the second molded article 200; And a fourth forming step (ST400) of processing a passage for movement of cooling air with respect to the second molded product 200 from which the first molded product 100 is removed.

상기 제1 성형품(100)은, 상기 터빈 블레이드를 구성하는 허브에서 팁에 이르는 전체 구간 중 상기 허브와 인접한 내측에 대한 성형이 이루어진다.The first molded article 100 is formed on the inner side adjacent to the hub among the entire section from the hub constituting the turbine blade to the tip.

상기 제1 성형품(100)이 상기 터빈 블레이드의 내측에 형성된 냉각 유로의 형태가 유지된 상태로 성형이 이루어진다.The first molded article 100 is molded while maintaining the shape of the cooling passage formed inside the turbine blade.

상기 제1 성형품(100)은 무기질 재료가 사용되는 것을 특징으로 한다.The first molded article 100 is characterized in that an inorganic material is used.

상기 제1 성형품(100)과 상기 제2 성형품(200)은 서로 다른 재질로 성형이 이루어진다.The first molded product 100 and the second molded product 200 are molded from different materials.

상기 제1 성형품(100)과 상기 제2 성형품(200)은 서로 용해 온도가 상이한 것을 특징으로 한다.The first molded article 100 and the second molded article 200 are characterized in that the melting temperature is different from each other.

상기 제1 성형 단계(ST200) 이후에 상기 제1 성형품(100)을 상기 제2 성형품(200)의 내측에서 지지하기 위한 제1 성형품 지지 단계(ST110)를 더 포함한다.After the first molding step (ST200), the first molding product supporting step (ST110) for supporting the first molded product 100 from the inside of the second molded product 200 is further included.

상기 제2 성형 단계(ST200)는 상기 제1 성형품(200)이 상기 삽입 영역(S)에 위치된 상태로 주조액이 주입되는 주조액 주입 단계(ST210)를 포함한다.The second molding step ST200 includes a casting liquid injection step ST210 in which the casting liquid is injected while the first molded article 200 is positioned in the insertion region S.

상기 제3 성형 단계(ST300)는 수중 환경에서 상기 제2 성형품(200)의 내측에 형성된 제1 성형품(100)의 제거가 이루어진다.In the third molding step (ST300), removal of the first molded product 100 formed inside the second molded product 200 is performed in an underwater environment.

상기 제4 성형 단계(ST400)는 상기 터빈 블레이드를 구성하는 팁의 상측에서 상기 터빈 블레이드를 구성하는 허브 방향으로 드릴링이 이루어지면서, 상기 제1 성형품(100)에 대한 가공이 이루어지는 드릴링 성형 단계(ST410)를 더 포함한다.In the fourth forming step (ST400), drilling is performed from the upper side of the tip constituting the turbine blade toward the hub constituting the turbine blade, and the drilling forming step (ST410) is performed on the first molded product 100. ).

본 실시 예는 터빈 블레이드 성형 방법에 따라 제작된 터빈 블레이드는 3단 터빈 블레이드 또는 상기 제3 단 터빈 블레이드 이후에 구비된 고단 터빈 블레이드를 제작하기 위해 사용되는 것을 특징으로 한다.The present embodiment is characterized in that the turbine blade manufactured according to the turbine blade forming method is used to manufacture a three-stage turbine blade or a high-stage turbine blade provided after the third stage turbine blade.

본 실시 예에 따른 터빈 블레이드 성형 방법에 따라 제작된 터빈 블레이드가 장착된 가스 터빈을 제공한다.Provided is a gas turbine equipped with a turbine blade manufactured according to the turbine blade forming method according to this embodiment.

본 발명의 실시 예들은 터빈 블레이드 성형 방법 중 허브에서 팁으로 갈수록 두께가 얇아지는 터빈 블레이드의 특성을 고려하여 형태 변경이 최소화된 터빈 블레이드를 성형할 수 있다.Embodiments of the present invention may form a turbine blade with minimal shape change in consideration of the characteristics of the turbine blade, which becomes thinner as the thickness increases from the hub to the tip among the turbine blade forming methods.

본 발명의 실시 예들은 터빈에 구비된 다수개의 터빈 블레이드 중 3단 터빈 블레이드 또는 3단 이상의 터빈 블레이드에 대한 성형 안정성이 향상된다.In the embodiments of the present invention, molding stability is improved for a three-stage turbine blade or a three-stage or more turbine blade among a plurality of turbine blades provided in the turbine.

본 발명의 실시 예들은 터빈 블레이드의 내측에서 냉각 공기가 이동하는 통로의 성형을 용이하게 실시할 수 있는 성형 방법을 제공하므로 작업자의 작업 속도 향상과, 터빈 블레이드의 제작성 향상을 동시에 도모할 수 있다.Embodiments of the present invention provides a molding method that can easily perform the forming of the passage through which the cooling air moves inside the turbine blade, so that it is possible to simultaneously improve the worker's work speed and improve the manufacturing efficiency of the turbine blade. .

또한 가공이 어려웠던 터빈 블레이드의 통로에 대한 성형이 손쉽게 이루어지므로 성형 안정성이 향상될 수 있다.In addition, since the molding of the passage of the turbine blade, which was difficult to process, is easily performed, molding stability can be improved.

도 1은 종래의 터빈 블레이드를 성형하기 위해 사용된 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈 블레이드 성형 방법에 의해 제작된 터빈 블레이드가 구비된 가스터빈을 설명하기 위해 도시한 종 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈 블레이드 성형 방법을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명의 일 시시 예에 의해 성형된 제1 성형품을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 시시 예에 의해 기 제작된 제1 성형품이 제2 성형품에 형성된 삽입 영역으로 삽입되는 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 시시 예에 의한 제1 성형품이 제2 성형품의 삽입 영역에 삽입된 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 시시 예에 의해 제2 성형품의 내측으로 주조액이 주입되는 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 시시 예에 의해 제작된 터빈 블레이드의 팁에서 삽입 영역으로 드릴링이 이루어지는 상태를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 시시 예에 의한 도 3 내지 도 9에 의해 성형된 터빈 블레이드를 도시한 도면.
1 is a view showing a configuration used to form a conventional turbine blade.
Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a gas turbine equipped with a turbine blade produced by a turbine blade forming method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing a turbine blade forming method according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a first molded article molded by an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a state in which a first molded article previously manufactured by an example of the present invention is inserted into an insertion region formed in a second molded article.
6 is a view showing a state in which the first molded article according to an exemplary embodiment of the present invention is inserted into the insertion region of the second molded article.
7 is a view showing a state in which the casting liquid is injected into the second molded article according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which drilling is performed from the tip of the turbine blade to the insertion region produced by an exemplary embodiment of the present invention.
9 is a view showing a turbine blade formed by FIGS. 3 to 9 according to an exemplary embodiment of the present invention.

구체적인 설명에 앞서 본 발명의 터빈 블레이드 성형 방법에 의해 성형된 터빈 블레이드가 구비된 가스터빈에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구 범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.Prior to the detailed description, a gas turbine equipped with a turbine blade formed by the turbine blade forming method of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice, and the following examples do not limit the scope of the present invention, but rather the scope of the present invention. It is merely exemplary of the components presented in the claims.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification. Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further provided instead of excluding the other component, unless specifically stated to the contrary.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈(1)은 공기를 흡입하여 고압으로 압축하기 위한 압축기(20)와, 상기 압축기(20)에 의해 압축된 공기를 연료와 혼합하여 연소시키기 위한 연소기(10) 및 상기 연소기(10)에서 배출되는 고온, 고압의 연소가스를 이용하여 터빈 블레이드를 회전시키며 전력을 생산하는 터빈(30)을 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to the attached Figure 2, the gas turbine 1 according to an embodiment of the present invention is a compressor 20 for compressing high pressure by inhaling air, and the air compressed by the compressor 20 with fuel It may include a combustor (10) for mixing and combustion, and a turbine (30) for generating power while rotating turbine blades by using high-temperature, high-pressure combustion gas discharged from the combustor (10).

구체적으로, 상기 가스터빈(1)은 케이싱(2)을 구비하고 있고, 공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 상기 케이싱(2)의 상류 측에는 압축기(20)가 위치하고, 하류 측에는 터빈(30)이 배치된다. 그리고 상기 압축기(20)와 상기 터빈(30) 사이에는 터빈(30)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(20)로 전달하기 위한 토크 전달 부재로서의 회전력 전달부(40)가 배치되어 있다. Specifically, the gas turbine (1) is provided with a casing (2), described with reference to the flow direction of the air, the compressor 20 is located on the upstream side of the casing (2), the turbine 30 on the downstream side It is placed. In addition, between the compressor 20 and the turbine 30, a rotational force transmission unit 40 as a torque transmission member for transmitting rotational torque generated by the turbine 30 to the compressor 20 is disposed.

또한, 상기 케이싱(2)의 후측에는 상기 터빈(30)을 통과한 연소가스가 배출되는 디퓨저(50)가 구비되어 있으며, 상기 디퓨저(50)의 앞쪽으로는 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(10)가 배치된다. In addition, the rear side of the casing (2) is provided with a diffuser (50) through which the combustion gas passing through the turbine (30) is discharged, and a combustor receiving compressed air to the front of the diffuser (50) for combustion 10 is arranged.

상기 압축기(20)에는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 로터 디스크(22)가 구비되고, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(22)들은 타이로드(60)에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.The compressor 20 is provided with a plurality of (for example, 14) compressor rotor disks 22, and the respective compressor rotor disks 22 are fastened so as not to be spaced apart in the axial direction by a tie rod 60. have.

상기 타이로드(60)는 상기 복수 개의 압축기 로터 디스크(22)들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 상기 압축기 로터 디스크(22) 내에 체결되고, 타측 단부는 상기 회전력 전달부(40)에 고정된다.The tie rod 60 is arranged to penetrate the center of the plurality of compressor rotor disks 22, one end of which is fastened in the compressor rotor disk 22 located on the upstream side, and the other end of the plurality of compressor rotor disks 22 It is fixed at 40.

상기 타이로드(60)의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 로터 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수 개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.Since the shape of the tie rod 60 can be formed in various structures depending on the gas turbine, it is not necessarily limited to the shape shown in FIG. 1. That is, as shown, one tie rod may have a form passing through the central portion of the rotor disk, or a plurality of tie rods may have a form arranged in a circumferential shape, and mixing of these is possible.

상기 각각의 압축기 로터 디스크(22)는 중앙을 상기 타이로드(60)가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있다. 여기서, 이웃한 각각의 압축기 로터 디스크(22)는 대향하는 면이 상기 타이로드(60)에 의해 압착되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.Each of the compressor rotor disks 22 is aligned along the axial direction of each other with the tie rod 60 penetrating the center. Here, each neighboring compressor rotor disk 22 is arranged such that the opposing surface is compressed by the tie rod 60 so that relative rotation is impossible.

상기 압축기 로터 디스크(22)의 외주면에는 복수 개의 압축기 블레이드(24)가 방사상으로 결합되어 있다. 상기 각각의 압축기 블레이드(24)는 루트부(26)를 구비하여 상기 압축기 로터 디스크(22)에 체결된다. A plurality of compressor blades 24 are radially coupled to the outer circumferential surface of the compressor rotor disk 22. Each compressor blade 24 is provided with a root 26 to be fastened to the compressor rotor disk 22.

상기 루트부(26)의 체결방식은 탄젠셜 타입(tangential type)과, 액셜 타입(axial type)이 있다. 이는 상용되는 가스터빈의 필요 구조에 따라 선택될 수 있으며, 통상적으로 알려진 도브테일 또는 전나무 형태(Fir-tree)를 가질 수 있다.The root 26 is fastened in a tangential type and an axial type. It may be selected according to the required structure of a commercial gas turbine, and may have a commonly known dovetail or fir-tree shape.

경우에 따라서는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키이 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 블레이드를 로터 디스크에 체결할 수 있다.In some cases, the blade may be fastened to the rotor disk using a fastening device other than the above-mentioned type, for example, a key or a bolt.

또한, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(22)의 사이에는 상기 케이싱(2)에 고정되어 배치되는 베인(미도시)이 위치한다. 상기 베인은 상기 압축기 로터 디스크(22)와는 달리 회전하지 않도록 고정되며, 상기 압축기 로터 디스크(22)의 압축기 블레이드(24)를 통과한 압축 공기의 흐름을 정렬하여 하류측에 위치하는 로터 디스크의 압축기 블레이드로 공기를 안내하는 역할을 하게 된다.In addition, a vane (not shown) which is fixedly disposed on the casing 2 is positioned between each of the compressor rotor disks 22. Unlike the compressor rotor disk 22, the vane is fixed so as not to rotate, and the flow of compressed air passing through the compressor blade 24 of the compressor rotor disk 22 is aligned to compress the rotor disk located downstream. It serves to guide the air to the blade.

이와 같이, 상기 압축기(20)를 통해 외기가 내부로 흡입되어 다수개의 상기 압축기 블레이드(24)와 베인을 통과하며 다단으로 압축이 이루어진 후에, 상기 연소기(10)를 경유하여 터빈(30)으로 공급될 수 있다.As described above, after the outside air is sucked into the interior through the compressor 20 and passes through a plurality of the compressor blades 24 and vanes and is compressed in multiple stages, it is supplied to the turbine 30 via the combustor 10. Can be.

연소기(10)는 상기 압축기(20)로부터 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.The combustor 10 mixes and burns compressed air introduced from the compressor 20 with fuel to produce high-temperature, high-pressure combustion gas with high energy, and to the heat-resistant limit that combustors and turbine parts can withstand through isostatic combustion. The combustion gas temperature is increased.

가스터빈의 연소장치 시스템을 구성하는 상기 연소기(10)는 캔(can) 타입으로 이루어져 다수개의 연소기(10)가 상기 가스터빈(1)의 둘레방향을 따라 설치된다. The combustor 10 constituting the combustion device system of the gas turbine is made of a can type, and a plurality of combustors 10 are installed along the circumferential direction of the gas turbine 1.

상기 연소기(10)는 연료분사노즐을 포함하는 버너(Burner)와, 연소실을 형성하는 연소기 라이너(Combuster Liner), 그리고 상기 연소기(10)와 터빈(30)의 연결부가 되는 트랜지션 피스(Transition Piece)를 포함하여 이루어질 수 있다. The combustor 10 includes a burner including a fuel injection nozzle, a combustor liner forming a combustion chamber, and a transition piece that becomes a connection between the combustor 10 and the turbine 30. It can be made including.

구체적으로, 상기 라이너는 연료분사노즐에 의해 분사되는 연료가 상기 압축기(20)의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한, 상기 라이너의 전단에는 연료분사노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합될 수 있다.Specifically, the liner provides a combustion space in which fuel injected by the fuel injection nozzle is mixed with compressed air of the compressor 20 and burned. The liner may include a flame cylinder providing a combustion space in which fuel mixed with air is burned, and a flow sleeve surrounding the flame cylinder to form an annular space. In addition, a fuel injection nozzle may be coupled to the front end of the liner, and an ignition plug may be coupled to the sidewall.

한편, 상기 라이너의 후단에는 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈(30) 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 이러한 트랜지션피스는, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 상기 압축기(20)로부터 공급되는 압축공기에 의해 냉각된다.On the other hand, a transition piece is connected to the rear end of the liner so as to send the combustion gas burned by the spark plug to the turbine 30 side. The transition piece, the outer wall portion is cooled by compressed air supplied from the compressor 20 to prevent damage due to the high temperature of the combustion gas.

터빈(30)은 기본적으로는 상기 압축기(20)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(30)에도 상기 압축기의 압축기 로터 디스크(22)와 유사한 복수의 터빈 로터 디스크(32)가 구비된다. 또한, 상기 터빈 로터 디스크(32)의 외주면에 방사상으로 배치되는 복수 개의 터빈 블레이드(34)를 포함한다. 이때, 상기 터빈 블레이드(34)는 도브테일 등의 방식으로 상기 터빈 로터 디스크(32)에 결합될 수 있다. The turbine 30 is basically similar to the structure of the compressor 20. That is, the turbine 30 is also provided with a plurality of turbine rotor disks 32 similar to the compressor rotor disk 22 of the compressor. In addition, it includes a plurality of turbine blades 34 disposed radially on the outer circumferential surface of the turbine rotor disk 32. At this time, the turbine blade 34 may be coupled to the turbine rotor disk 32 in a dovetail or the like manner.

상기와 같은 구조를 갖는 가스터빈에 있어서, 유입된 공기는 상기 압축기(20)에서 압축되고, 상기 연소기(10)에서 연소된 후, 상기 터빈(30)으로 보내져 터빈을 구동하고, 상기 디퓨저(50)를 통해 대기중으로 배출된다. In the gas turbine having the structure as described above, the introduced air is compressed in the compressor 20, and after being burned in the combustor 10, it is sent to the turbine 30 to drive the turbine, and the diffuser 50 ) To the atmosphere.

여기서, 상기의 가스터빈은 본 발명의 일 실시 예에 불과하며, 아래에서 자세히 설명할 본 발명의 연소장치는 일반적인 가스터빈에 모두 적용될 수 있다.Here, the gas turbine is only one embodiment of the present invention, and the combustion device of the present invention, which will be described in detail below, can be applied to all general gas turbines.

본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈 블레이드 성형 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈 블레이드 성형 방법을 도시한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 시시 예에 의해 성형된 제1 성형품을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 시시 예에 의해 기 제작된 제1 성형품이 제2 성형품에 형성된 삽입 영역으로 삽입되는 상태를 도시한 도면이다.A turbine blade forming method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For reference, FIG. 3 is a flow chart showing a turbine blade forming method according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a first molded article molded by an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is the present invention 1 is a view showing a state in which a first molded article previously manufactured by an example is inserted into an insertion region formed in a second molded article.

첨부된 도 2 또는 도 3 내지 도 5또는 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈 블레이드 성형 방법은 터빈 블레이드의 내부 형태를 부분적으로 갖는 제1 금형(M1)에서 사출 성형에 의해 제1 성형품(100)에 대한 성형이 이루어지는 제1 성형 단계(ST100)와, 상기 제1 성형품(100)이 삽입되도록 내측에 삽입 영역(S)을 갖는 제2 금형(M2)의 내부에 상기 제1 성형품(100)이 삽입된 이후에, 상기 삽입 영역(S)을 제외한 터빈 블레이드의 나머지 영역으로 이루어질 제2 성형품(200)을 성형하는 제2 성형 단계(ST200)와, 상기 제2 성형품(200)의 내측에 형성된 상기 제1 성형품(100)을 제거하는 제3 성형 단계(ST300) 및 상기 제1 성형품(100)이 제거된 상기 제2 성형품(200)에 대해 냉각 공기의 이동을 위한 통로를 가공하는 제4 성형 단계(ST400)를 포함한다. 2 or 3 to 5 or 9, the turbine blade forming method according to an embodiment of the present invention is injection molded in a first mold M1 partially having an internal shape of the turbine blade. The first molding step (ST100) in which molding is performed on the first molded article 100 and the second mold M2 inside the second mold M2 having an insertion region S therein to insert the first molded article 100 1 After the molded article 100 is inserted, a second molding step (ST200) for forming the second molded article 200 to be formed of the remaining regions of the turbine blade except for the insertion region S, and the second molded article 200 3) a third molding step (ST300) for removing the first molded article 100 formed inside, and a passage for movement of cooling air for the second molded article 200 from which the first molded article 100 is removed. And a fourth forming step (ST400) for processing.

구체적인 설명에 앞서 상기 제2 금형(M2)은 상기 제1 금형(M1)과 다른 금형으로, 터빈 블레이드의 내부 형상을 본떠서 만든 금형에 해당된다.Prior to the detailed description, the second mold M2 is a mold different from the first mold M1 and corresponds to a mold made by modeling the internal shape of a turbine blade.

본 실시 예는 주조 성형 방식이 일부 적용되기는 하나, 터빈 블레이드(34)(도 9 참조)의 내부에 형성되고 냉각 공기가 이동하는 통로에 대한 성형은 전술한 주조 성형 방식이 아닌 사출 성형 방식으로 통로에 대한 성형을 미리 실시하여 복잡한 내부 유로에 대한 안정적인 성형을 손쉽게 실시할 수 있다.In this embodiment, although the casting molding method is partially applied, the molding for the passage formed in the turbine blade 34 (see FIG. 9) and the cooling air moves through the injection molding method rather than the casting molding method described above. It is possible to easily perform a stable molding for a complicated internal flow path by performing a molding for the beforehand.

본 실시 예는 터빈에 구비된 다수개의 터빈 블레이드 중에서 1단 또는 2단 터빈 블레이드에 대한 성형을 위해 제작되기 보다는 3단 터빈 블레이드 또는 상기 제3 단 터빈 블레이드 이후에 구비된 고단 터빈 블레이드를 제작하기 위해 사용된다.This embodiment is to produce a three-stage turbine blade or a high-stage turbine blade provided after the third stage turbine blade, rather than being manufactured for forming a first or second stage turbine blade among a plurality of turbine blades provided in the turbine. Is used.

일 예로 3단 터빈 블레이드는 1단 또는 2단 터빈 블레이드의 구조와 상이한 구조로 구성된다. 예를 들면 1단 터빈 블레이드는 허브에서 팁에 이르는 구간의 두께가 얇아 지기는 하나 주조 방식으로 충분히 안정적으로 성형이 가능한 두께가 유지된다.For example, the three-stage turbine blade is configured to have a structure different from the structure of the one-stage or two-stage turbine blade. For example, although the thickness of the section from the hub to the tip of the first stage turbine blade becomes thinner, the casting method maintains a sufficiently stable thickness.

이에 반해 3단 터빈 블레이드부터는 허브에서 팁으로 갈수록 두께가 전술한 1단 터빈 블레이드 보다 얇아지므로 주조 성형을 통한 제작이 상당히 불리해 진다.On the other hand, from the three-stage turbine blade, the thickness from the hub to the tip becomes thinner than the above-described one-stage turbine blade, which makes manufacturing through casting molding considerably disadvantageous.

본 실시 예는 이러한 터빈 블레이드의 단수에 따른 최적화된 성형을 위해 3단 터빈 블레이드부터 전술한 성형 방식을 통해 성형을 실시함으로써 두께가 엷아지는 팁 부위에 대한 성형 안정성이 향상된다.This embodiment improves molding stability for the tip portion of which the thickness becomes thinner by performing molding through the above-described molding method from the three-stage turbine blade for optimized molding according to the number of stages of such a turbine blade.

본 실시 예에 의한 제1 성형 단계(ST100)는 제1 금형(M1)에서 터빈 블레이드(34)(도 9 참조)의 전체 형태가 아닌 허브(34a)(도 9 참조)에서부터 팁(34b)(도9 참조)에 이르는 전체 구간 중 상기 허브(34a)와 인접한 내측에 대한 성형이 이루어지는 진다.The first forming step (ST100) according to the present embodiment is the tip 34b from the hub 34a (see FIG. 9) rather than the entire shape of the turbine blade 34 (see FIG. 9) in the first mold M1 ( Of the entire section leading to FIG. 9), molding is performed on the inner side adjacent to the hub 34a.

상기 허브(34a)는 도면을 기준으로 터빈 블레이드(34)의 하측에 해당되고, 상기 허브(34a)를 기준으로 팁(34b)에 이르는 전체 구간에서 1/2아래에 위치에 해당되는 부분만 부분 성형되는 제1 성형품(100)에 대한 성형이 실시된다.The hub 34a corresponds to the lower side of the turbine blade 34 based on the drawing, and only a portion corresponding to a position below 1/2 in the entire section leading to the tip 34b based on the hub 34a Molding is performed on the first molded article 100 to be molded.

제1 성형품(100)이 사출 성형될 경우 복잡한 경로를 갖는 통로에 대한 정확한 성형이 가능해지므로 주조 성형시 발생될 수 있는 단점이 보완된다. 사출 성형은 제1 성형품(100)의 형태가 복잡한 경우에도 손쉽게 성형이 가능해진다.When the first molded product 100 is injection molded, it is possible to accurately mold a passage having a complicated path, thereby compensating for a disadvantage that may occur during casting molding. Injection molding can be easily molded even when the shape of the first molded product 100 is complex.

또한 사출 성형 방식으로 제1 성형품(100)이 제작될 경우 특정 위치에서 성형이 불안정하게 제작되거나, 불량품의 발생 빈도가 감소되므로 복잡한 형태 또는 경로를 갖는 제1 성품(100)의 성형에 유리할 수 있다.In addition, when the first molded product 100 is manufactured by an injection molding method, molding may be unstable at a specific location, or the frequency of occurrence of defective products may be reduced, which may be advantageous for molding the first molded product 100 having a complicated shape or path. .

상기 제1 성형품(100)은 터빈 블레이드(34)의 내측에서 냉각 공기가 이동하는 통로에 해당되는 부분으로 본 실시 예는 상기 통로에 대한 성형을 주조 성형 방식이 아닌 사출 성형을 미리 실시한 후에 제2 금형(M2) 내측 중 삽입 영역(S)에 위치시켜 제2 성형품(200)에 대한 성형을 실시한다.The first molded product 100 is a portion corresponding to a passage through which cooling air moves from the inside of the turbine blade 34. In the present exemplary embodiment, the molding of the passage is secondly performed after injection molding rather than casting molding. The second molded article 200 is molded by being positioned in the insertion region S of the inside of the mold M2.

상기 제1 성형품(100)은 제2 금형(M2)의 내측 중 삽입 영역(S)에 삽입되는데, 상기 삽입 영역(S)은 터빈 블레이드(34)의 전체 영역 중 허브(34a)와 인접한 영역에 해당된다. The first molded product 100 is inserted into the insertion region S of the inside of the second mold M2, the insertion region S being adjacent to the hub 34a of the entire region of the turbine blade 34. Is applicable.

또한 상기 삽입 영역(S)은 터빈 블레이드(34)의 두께가 팁(34b)에 비해 두껍게 유지되는 구간으로 통로의 형태가 사출 성형으로 정확하게 성형된 제1 성형품(100)이 삽입되는 영역에 해당된다.In addition, the insertion region S is a section in which the thickness of the turbine blade 34 is kept thicker than the tip 34b, and the shape of the passage corresponds to the region into which the first molded product 100 precisely molded by injection molding is inserted. .

일 예로 상기 제1 성형품(100)은 무기질 재료가 사용되는데, 일 예로 세라믹 코어(ceramic core)가 사용된다.As an example, the first molded article 100 is made of an inorganic material, for example, a ceramic core is used.

상기 제1 성형품(100)과 상기 제2 성형품(200)은 서로 다른 재질로 성형이 이루어지며, 일 예로 상기 제1 성형품(100)은 전술한 세라믹 코어로 구성되고, 상기 제2 성형품(200)은 주조 가능한 재질로 구성된다.The first molded product 100 and the second molded product 200 are formed of different materials, for example, the first molded product 100 is composed of the aforementioned ceramic core, and the second molded product 200 Is made of a castable material.

상기 제1 성형품(100)과 상기 제2 성형품(200)은 서로 용해 온도가 상이하게 유지된다. 일 예로 상기 제1 성형품(100)은 특정 온도에서 용해가 이루어진다.The first molded article 100 and the second molded article 200 are maintained at different melting temperatures from each other. For example, the first molded article 100 is melted at a specific temperature.

상기 제1 성형품(100)과 상기 제2 성형품(200)은 서로 상이한 수축율이 유지되며 이러한 특성을 이용하여 안정적인 터빈 블레이드(34) 성형을 실시할 수 있다.The first molded article 100 and the second molded article 200 maintain a different shrinkage rate, and by using these characteristics, it is possible to perform stable turbine blade 34 molding.

첨부된 도 7을 참조하면, 제1 성형 단계(ST100)가 실시된 이후에 제2 성형 단계(ST200)로 성형을 실시하기 이전에 상기 제1 성형품(100)을 상기 제2 성형품(200)의 내측에서 지지하기 위한 제1 성형품 지지 단계(ST110)가 실시된다.Referring to FIG. 7, after the first molding step ST100 is performed, before the first molding step ST200 is carried out, the first molded product 100 is transferred to the second molded product 200. A first molded product support step (ST110) for supporting from the inside is performed.

상기 제1 성형품이 지지되는 이유는 고온의 주조액이 제2 금형(M2)의 내부로 주입될 경우 상기 제1 성형품(100)의 이동 또는 위치 변동을 예방하고, 상기 주조액이 경화되는 동안 비틀림으로 인한 불량 발생을 예방한다. 참고로 도면에 도시된 형태의 지지 바(B)가 복수개가 사용된다.The reason why the first molded article is supported is to prevent movement or position fluctuation of the first molded article 100 when high temperature casting liquid is injected into the second mold M2, and torsion while the casting liquid is cured It prevents the occurrence of defects. For reference, a plurality of support bars (B) of the type shown in the drawings are used.

제2 성형 단계ST(200)는 전술한 제1 성형 단계(ST100) 이후에 제1 성형품(100)이 삽입 영역(S)에 위치된다. 그리고 상기 제1 성형품(200)이 상기 삽입 영역(S)에 위치된 상태로 주조액이 주입(ST210) 된다.In the second molding step ST 200, the first molded product 100 is positioned in the insertion region S after the first molding step ST100 described above. Then, the casting solution is injected into the state in which the first molded article 200 is positioned in the insertion region S (ST210).

주조액은 제2 금형(M2)이 수직으로 세워진 상태로 주입되며, 터빈 블레이드(34)의 허브(34a)에서 주입되어 팁(34b)으로 이동된다.The casting liquid is injected in a state in which the second mold M2 is erected vertically, and is injected from the hub 34a of the turbine blade 34 and moved to the tip 34b.

주조액이 주입되면 제1 성형품(100)의 외측에 상기 주조액이 채워지면서 상기 제1 성형품(100)이 위치된 삽입 영역(S)을 제외한 나머지 영역에 대한 성형이 이루어진다.When the casting liquid is injected, the casting liquid is filled on the outside of the first molded product 100 and molding is performed on the remaining areas except for the insertion region S in which the first molded product 100 is located.

그리고 특정 시간이 경과되어 기 주입된 주조액이 모두 경화될 경우 상기 제1 성형품(100)에 대한 제거가 이루어진다(ST300).In addition, when all of the pre-injected casting liquid is cured after a specific time has elapsed, removal of the first molded product 100 is performed (ST300).

상기 제1 성형품(100)은 수중 환경에서 상기 제2 성형품(200)의 내측에 형성된 제1 성형품(100)의 제거가 이루어진다. 일 예로 약품으로 화학적 반응을 유도하여 제거되며 이를 위해 소정의 크기를 갖는 수조 또는 챔버 내부에 제2 금형(M2)이 침지 될 수 있다.The first molded article 100 is removed from the first molded article 100 formed inside the second molded article 200 in an underwater environment. For example, the chemical reaction is removed by inducing a chemical reaction, and for this purpose, the second mold M2 may be immersed in a water tank or chamber having a predetermined size.

상기 제2 성형품(200)의 내측에서 제1 성형품(100)이 모두 제거될 경우 상기 제2 성형품(200)은 통로에 해당되는 부분이 빈 공간으로 성형된다.When all of the first molded product 100 is removed from the inside of the second molded product 200, the second molded product 200 is molded into an empty space corresponding to a passage.

첨부된 도 8을 참조하면, 제4 성형 단계(ST400)는 상기 터빈 블레이드를 구성하는 팁의 상측에서 상기 터빈 블레이드를 구성하는 허브 방향으로 드릴링이 이루어지면서, 상기 제1 성형품(100)에 대한 가공이 이루어지는 드릴링 성형 단계(ST410)를 더 포함한다.Referring to FIG. 8, in the fourth forming step (ST400), drilling is performed from the upper side of the tip constituting the turbine blade to the hub constituting the turbine blade, and the first molded product 100 is processed. Further comprising the drilling forming step (ST410) is made.

도면에 도시된 바와 같이 드릴링 성형은 구불구불한 형태의 통로 부분이 이미 제1 성형품(100)에 의해 성형된 상태이므로, 굴곡진 성형 방식이 아닌 드릴링 장비를 이용하여 팁(34b)에서 제1 성형품(100)이 위치된 삽입 영역(S)을 향해 실시된다.As shown in the drawing, the drilling molding is a state in which the passage portion of the serpentine shape has already been molded by the first molded product 100, so the first molded product at the tip 34b using a drilling equipment rather than a curved molding method. It is carried out toward the insertion region S where 100 is located.

드릴링은 도면 기준 좌측에서 우측 방향으로 순차적으로 실시되나, 다른 순서로 실시되는 것도 가능할 수 있다.Drilling is sequentially performed from left to right based on the drawing, but may be performed in a different order.

본 실시 예에 따른 터빈 블레이드 성형 방법에 따라 제작된 터빈 블레이드는 3단 터빈 블레이드 또는 상기 제3 단 터빈 블레이드 이후에 구비된 고단 터빈 블레이드를 제작하기 위해 사용된다.The turbine blade manufactured according to the turbine blade forming method according to this embodiment is used to manufacture a three-stage turbine blade or a high-stage turbine blade provided after the third stage turbine blade.

본 실시 예는 전술한 블레이드 성형 방법에 따라 제작된 터빈 블레이드(34)가 장착된 가스 터빈을 제공한다. 상기 터빈 블레이드(34)는 터빈을 작동시키는 매개체에 상관 없이 대부분의 터빈에 적용시켜 사용할 수 있다.This embodiment provides a gas turbine equipped with a turbine blade 34 manufactured according to the blade forming method described above. The turbine blade 34 can be applied to most turbines regardless of the medium that operates the turbine.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.As described above, one embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope of the present invention as described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by the like, and it will be said that this is also included within the scope of the present invention.

2 : 케이싱
10 : 연소기
20 압축기
30 : 터빈
34 : 터빈 블레이드
100 : 제1 성형품
200 : 제2 성형품
2: casing
10: combustor
20 compressor
30: turbine
34: turbine blade
100: first molded article
200: second molded article

Claims (12)

터빈 블레이드의 내부 형태를 부분적으로 갖는 제1 금형(M1)에서 사출 성형에 의해 제1 성형품(100)에 대한 성형이 이루어지는 제1 성형 단계(ST100);
상기 제1 성형품(100)이 삽입되도록 내측에 삽입 영역(S)을 갖는 제2 금형(M2)의 내부에 상기 제1 성형품(100)이 삽입된 이후에, 상기 삽입 영역(S)을 제외한 터빈 블레이드의 나머지 영역으로 이루어질 제2 성형품(200)을 성형하는 제2 성형 단계(ST200);
상기 제2 성형품(200)의 내측에 형성된 상기 제1 성형품(100)을 제거하는 제3 성형 단계(ST300); 및
상기 제1 성형품(100)이 제거된 상기 제2 성형품(200)에 대해 냉각 공기의 이동을 위한 통로를 가공하는 제4 성형 단계(ST400)를 포함하되,
상기 제1 성형 단계(ST100)는 터빈에 구비된 다수개의 터빈 블레이드 중 3단 터빈 블레이드 또는 상기 제3 단 터빈 블레이드 이후에 구비된 고단 터빈 블레이드를 성형하기 위해 상기 터빈 블레이드를 구성하는 허브에서 팁에 이르는 전체 구간에서 두께가 얇아지는 팁 부위에 대한 성형 안정성을 향상시키기 위해 상기 허브에서 팁에 이르는 전체 구간 에서 1/2아래에 위치에 해당되는 통로 부분만 부분 성형되고,
상기 제4 성형 단계(ST400)는 상기 터빈 블레이드의 통로에 대한 성형이 이미 이루어진 이후에 팁에서 제1 성형품이 위치된 허브 방향으로 드릴링이 이루어지는 드릴링 성형 단계(ST410)를 더 포함하는 터빈 블레이드 성형 방법.
A first molding step (ST100) in which molding is performed on the first molded product 100 by injection molding in a first mold M1 partially having an internal shape of a turbine blade;
Turbine excluding the insertion region (S) after the first molding product (100) is inserted into the second mold (M2) having an insertion region (S) inside so that the first molding product (100) is inserted A second molding step (ST200) of molding the second molded article 200 to be formed of the remaining regions of the blade;
A third molding step (ST300) of removing the first molded article 100 formed inside the second molded article 200; And
Including the fourth molding step (ST400) for processing the passage for the movement of the cooling air for the second molded article 200, the first molded article 100 is removed,
The first forming step (ST100) is a tip from a hub constituting the turbine blade to form a three-stage turbine blade or a high-stage turbine blade provided after the third stage turbine blade among a plurality of turbine blades provided in the turbine. In order to improve the molding stability for the tip portion where the thickness becomes thinner in the entire section leading up, only the portion of the passage corresponding to the position of 1/2 below the entire section from the hub to the tip is partially formed,
The fourth shaping step (ST400) further comprises a drilling shaping step (ST410) in which drilling is performed in the direction of the hub in which the first molded product is located at the tip after shaping for the passage of the turbine blade is already made. .
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 성형품(100)은, 상기 터빈 블레이드의 내측에 형성된 냉각 유로의 형태가 유지된 상태로 성형이 이루어지는 터빈 블레이드 성형 방법.
According to claim 1,
The first molded product 100, the turbine blade forming method is formed while the shape of the cooling passage formed inside the turbine blade is maintained.
제1 항에 있어서,
상기 제1 성형품(100)은 무기질 재료가 사용되는 터빈 블레이드 성형 방법.
According to claim 1,
The first molded article 100 is a turbine blade forming method in which an inorganic material is used.
제1 항에 있어서,
상기 제1 성형품(100)과 상기 제2 성형품(200)은 서로 다른 재질로 성형이 이루어지는 터빈 블레이드 성형 방법.
According to claim 1,
Turbine blade forming method wherein the first molded product 100 and the second molded product 200 are molded from different materials.
제1 항에 있어서,
상기 제1 성형품(100)과 상기 제2 성형품(200)은 서로 용해 온도가 상이한 터빈 블레이드 성형 방법.
According to claim 1,
The first molded article 100 and the second molded article 200 is a turbine blade forming method having different melting temperatures from each other.
제1 항에 있어서,
상기 제1 성형 단계(ST200) 이후에 상기 제1 성형품(100)을 상기 제2 성형품(200)의 내측에서 지지하기 위한 제1 성형품 지지 단계(ST110)를 더 포함하는 터빈 블레이드 성형 방법.
According to claim 1,
Turbine blade forming method further comprises a first molded product support step (ST110) for supporting the first molded product 100 from the inside of the second molded product 200 after the first molding step (ST200).
제1 항에 있어서,
상기 제2 성형 단계(ST200)는 상기 제1 성형품(100)이 상기 삽입 영역(S)에 위치된 상태로 주조액이 주입되는 주조액 주입 단계(ST210)를 포함하는 터빈 블레이드 성형 방법.
According to claim 1,
The second molding step (ST200) is a turbine blade forming method comprising a casting liquid injection step (ST210) in which the casting liquid is injected while the first molded product 100 is located in the insertion region (S).
제1 항에 있어서,
상기 제3 성형 단계(ST300)는 수중 환경에서 상기 제2 성형품(200)의 내측에 형성된 제1 성형품(100)의 제거가 이루어지는 터빈 블레이드 성형 방법.
According to claim 1,
The third molding step (ST300) is a turbine blade forming method in which the removal of the first molded product 100 formed inside the second molded product 200 in an underwater environment.
삭제delete 삭제delete 제1 항에 따른 터빈 블레이드 성형 방법에 따라 제작된 터빈 블레이드가 장착된 가스 터빈.

Gas turbine equipped with a turbine blade produced according to the turbine blade forming method according to claim 1.

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