KR20070025987A - 냉각 터빈 에어포일 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

인베스트먼트 캐스팅 모형은 제1 코어를 성형 다이의 제1 요소에 설치하여 상기 제1 코어의 제1 부분을 상기 제1 요소로부터 돌출하는 상태로 남김으로써 형성된다. 상기 설치 후, 상기 제1 요소는 공급 코어와 성형 다이의 제2 요소와 조립되어 상기 제1 부분은 상기 공급 코어와 접촉한다. 재료는 적어도 부분적으로 상기 제1 코어 및 상기 공급 코어 위로 성형된다. 상기 제1 부분은 하나 이상의 표면적 개선부를 갖는다.
코어, 내화 금속, 스파인, 타인, 블레이드, 에어포일

Description

냉각 터빈 에어포일 및 제조 방법{COOLED TURBINE AIRFOILS AND METHODS OF MANUFACTURE}
도1은 터빈 블레이드의 부분 절취도이다.
도2는 라인 2-2를 따라 취해진 도1의 블레이드의 에어포일의 부분 단면도이다.
도3은 라인 3-3을 따라 취해진 도2의 에어포일의 부분 단면도이다.
도4는 도2의 에어포일의 제1 방출/출구 통로이다.
도5는 도2의 에어포일의 제2 방출/출구 통로이다.
도6은 도2의 에어포일의 제3 방출/출구 통로이다.
도7은 패턴 형성 다이의 단면도이다.
도8은 도7의 다이에서 사용하기 위한 내화 금속 코어의 도면이다.
도9는 도4의 통로를 형성하기 위한 내화 금속 코어 타인(tine)의 부분도이다.
도10은 도5의 통로를 형성하기 위한 내화 금속 타인(tine)의 부분도이다.
도11은 도6의 통로를 형성하기 위한 내화 금속 코어 타인의 부분도이다.
도12는 대안의 에어포일의 단면도이다.
여러 도면에서 동일한 참조 번호 및 지시는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 블레이드
26 : 플랫폼부착
30 : 루트
22 : 에어포일
32 : 입구 포트
44, 45, 46 : 추가 출구
60 내지 68 : 방출 통로
100 : 돌출부
200 : 다이
216 : 공급 코어
220 : 타인
222 : 스파인
256 : 격실
본 발명은 인베스트먼트 캐스팅(investment casting)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가스 터빈 엔진 부품의 필름 냉각 구멍의 캐스팅에 관한 것이다.
인베스트먼트 캐스팅은 복잡한 형상을 갖는 금속 부품, 특히 중공의 부품을 형성하기 위해 통상적으로 사용되는 기술이며, 초합금 가스 터빈 엔진 부품의 제조에 사용된다.
가스 터빈 엔진은 항공기 추진, 전기 동력 생성, 선박 추진 및 펌프에서 널리 사용된다. 가스 터빈 엔진 제품에서, 효율은 제1의 목적이다. 개선된 가스 터빈 엔진 효율은 높은 온도에서 작동함으로써 얻어질 수 있지만, 터빈 영역에서의 현재의 작동 온도는 터빈 부품에서 사용되는 초합금 재료의 용융점을 초과한다. 따라서, 공기 냉각을 제공하는 것이 일반적인 통례이다. 냉각은 상대적으로 저온의 공기를 엔진의 압축기 영역으로부터 냉각될 터빈 부품 내의 통로를 통해 유동시킴으로써 제공된다. 이러한 냉각은 엔진 효율에서 관련 비용을 수반하게 된다. 따라서, 개선된 특정한 냉각을 제공하고 소정 양의 냉각 공기로부터 달성되는 냉각의 이점을 극대화하는 것이 강하게 요구된다. 이것은 정밀하고 정확하게 배치되는 냉각 통로 영역을 사용함으로써 달성될 수 있다.
블레이드, 베인(vane), 시일, 연소기 및 다른 부품과 같은 내부 냉각되는 터빈 엔진 부품의 인베스트먼트 캐스팅은 충분히 개발된 분야이다. 예시적인 공정에서, 주형은 하나 이상의 주형 캐비티를 갖도록 준비되고, 각 캐비티는 캐스팅되는 부품에 일반적으로 해당되는 형상을 갖는다. 주형을 준비하는 예시적인 공정은 부품의 하나 이상의 왁스 모형의 사용을 수반한다. 모형은 부품 내부의 냉각 통로의 포지티브에 일반적으로 해당하는 세라믹 코어 위로 왁스를 성형함으로써 형성된다. 쉘링(shelling) 공정에서, 세라믹 쉘은 잘 알려진 방식으로 하나 이상의 이러한 모 형 주위에서 형성된다. 왁스는, 예를 들어, 오토클레이브(autoclave) 안에서와 같이 용융에 의해 제거될 수 있다. 쉘은 쉘을 경화하기 위해 방화 가공될 수 있다. 이를 통해 냉각 통로를 형성하는 세라믹 코어를 차례로 포함하는 하나 이상의 부품-형성 격실을 갖는 쉘을 포함하는 주형이 남게 된다. 이후, 용융된 합금이 부품을 캐스팅하도록 주형으로 도입될 수 있다. 합금의 냉각 및 고화 시에, 쉘 및 코어는 성형된 부품으로부터 기계적으로 및/또는 화학적으로 분리될 수 있다. 이후, 부품은 하나 이상의 단계에서 가공 및/또는 처리될 수 있다.
세라믹 코어 자체는 세라믹 분말 및 결합제 재료의 혼합물을 경화된 금속 다이에 주입하여 성형함으로써 형성될 수 있다. 다이로부터의 제거 후, 녹색의 코어는 결합제를 제거하도록 열적으로 후처리되고 세라믹 분말을 함께 소결하도록 방화될 수 있다. 보다 정밀한 냉각 특징을 향한 경향은 무리한 세라믹 코어 제조 기술을 갖는다. 정밀한 특징을 정의하는 코어는 제조하기 어렵고/어렵거나 제조하더라도 깨지기 쉬울 수 있다.
다양한 후-캐스팅(post-casting) 기술이 정밀한 특징을 형성하는데 전형적으로 사용되어 왔다. 가장 기본적인 기술은 종래의 드릴링이다. 레이저 드릴링은 별개이다. 전기 방전 가공 또는 방전 가공(EDM)도 적용되었다. 예를 들어, 일 열의 냉각 구멍을 가공하는데 있어서, 성형될 구멍에 보충적인 형상을 갖는 치(teeth)를 구비하는 빗살형 형상의 방전 가공 전극을 사용하는 것이 알려져 있다. 다양한 방전 가공 기술, 전극 및 구멍 형상이 올슨(Olsson)의 미국 특허 제3,604,884호, 시덴스틱(Sidenstick)의 제4,197,443호, 크로스(Cross) 외의 제 4,819,325호, 크로스(Cross) 외의 4,922,076호, 무어(Moore) 외의 5,382,133호, 뱅크스(Banks) 외의 5,605,639호 및 아담스키(Adamski) 외의 5,637,239호에서 개시된다. 이러한 방전 가공에 의해 제조되는 구멍 형상은 전극 삽입 제약에 의해 제한된다.
샤아(Shah) 외의 공동으로 양도된 미국 특허 제6,637,500호는 세라믹 및 내화 금속 조합의 예시적인 사용을 개시한다. 이러한 조합으로, 세라믹 코어는 트렁크 통로와 같은 큰 내부 형상부를 제공하는데 반해, 내화 금속 코어는 출구 통로와 같은 보다 정밀한 형상부를 제공한다. 다수의 세라믹 코어를 사용하는 경우와 같이, 세라믹 및 내화금속 코어를 조립하고 왁스 오버몰딩(overmolding) 동안 나선의 관계를 유지하는 것은 다양한 어려움을 제공한다. 이러한 관계를 유지하는데 있어서의 실패는 잠재적으로 바람직하지 못한 부품 내부 형상부를 생산할 수 있다. 정밀한 내화 금속 코어를 세라믹 코어에 조립하는 것은 어려울 수 있다. 조립되면, 정렬을 유지하는 것이 어려울 수 있다. 내화 금속 코어는 취급 동안 또는 오버몰딩 다이의 조립 동안 손상될 수 있다. 적합한 다이 조립체 및 주입된 모형의 분리를 보장하는 것은, 예를 들어, 금속 코어를 수용하기 위해 여러 개의 다이 부품 및 분리 당김 방향과 같은 다이 복잡성을 요구할 수 있다.
내화 금속 코어의 개발과는 별도로, 모형 주형 및 그 결과인 쉘 내에 세라믹 코어를 위치시키기 위한 다양한 기술이 개발되었다. 카카발레(Caccavale) 외의 미국 특허 제5,296,308호는 모형 왁스를 오버몰딩하기 위한 다이 내에 세라믹 코어를 위치시키기 위해 세라믹 코어의 공급 부분과 단일하게 형성되는 작은 돌출부의 사용을 개시한다. 이후, 이러한 돌출부는 쉘링 및 탈왁스 후 쉘 내부에 코어의 정렬을 유지하는 경향이 있다.
"인베스트먼트 캐스팅(INVESTMENT CASTING)"을 명칭으로 하여 2004년 7월 14일에 출원된 공동 양도된 미국 특허출원 제10/891,660호는 세라믹 코어를 위치시키기 위한 빗살형 내화 금속 코어의 사용을 개시한다. 내화 금속 코어는 세라믹 코어를 소정의 위치를 향해 편향시키도록 고정되는 테이퍼링 타인을 가질 수 있다. 이러한 '660 출원의 개시된 내용은 상세히 기술되는 바와 같이 참고 문헌에 의해 인용되었다.
그러나, 코어 조립 기술에 있어서 더 나은 개선의 여지는 여전히 남아 있다.
본 발명의 일 태양은 인베스트먼트 캐스팅 모형 형성 방법과 관련된다. 제1 코어는 성형 다이의 제1 요소에 설치되어 제1 코어의 제1 부분을 제1 요소로부터 돌출하는 상태로 남긴다. 상기 설치 후 제1 요소는 공급 코어 및 성형 다이의 제2 요소와 조립되어 제1 부분은 공급 코어와 접촉한다. 재료는 적어도 부분적으로 제1 코어 및 공급 코어 위로 성형된다. 제1 부분은 하나 이상의 표면적 개선부를 갖는다.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 상세는 첨부된 도면 및 이하의 기재에서 기술된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점은 이하의 기재, 도면 및 청구항으로부터 명백하다.
도1은 블레이드(20)의 형태인 예시적인 터빈 요소를 도시한다. 블레이드는 플랫폼(26)에서의 루트(24)로부터 팁(28)으로 연장하는 에어포일(22)을 갖는다. 블레이드 부착 루트(30)는 플랫폼(26)에 따르며, 블레이드 내부의 냉각 통로 네트워크(34)로의 예시적인 한 쌍의 입구 포트(32)를 포함한다. 네트워크(34)는 에어포일의 표면 위에 배치되는 여러 개의 출구로 연장한다. 예시적인 출구는 에어포일 선단 에지(42) 부근의 출구(40)의 배열을 포함한다. 추가 출구(44, 45, 46)는 후단 에지(48)를 향해 하류로 배열된다.
도2는 에어포일(22)이 압력 및 흡입 측 표면(50, 52)을 포함하는 것으로 도시한다. 도2는 통로 네트워크의 선단 레그(54)와 제2 레그(56)를 도시한다. 예시적인 기류에서, 제2 레그(56)는 연결 충돌 통로(58)를 통해 선단 에지(54)로 냉각 공기를 공급한다. 충돌 캐비티인 선단 레그(54)는 여러 개의 방출/출구 통로(60, 62, 64, 66, 68, 70, 72)에 차례로 공급한다. 예시적인 기류에서, 이러한 방출 통로 각각의 스팬와이즈(spanwise) 그룹이 존재한다. 설명의 편이를 위해, 각 방출 통로가 절취된 평면에서 기껏해야 부분적인 교차를 갖지만, 이러한 방출통로는 단면도로 모두 도시되고 있다. 이러한 방출 통로는, 예를 들어, 방출 통로(60 내지 68)를 위한 출구(40)와 같은 에어포일 표면 위의 출구로 연장된다. 각 방출 통로(60 내지 68)는 선단 레그(54)에서 입구(80)를 포함한다. 팁 영역(82)의 개선된 냉각을 위해, 통로(60 내지 68)는 나선형을 이루고, 따라서 (예를 들어, 유사한 단면의 일직선인 통로의 유사한 개수에 비해) 통로 당 길이를 증가시키고 통로 사이의 최대 간격을 감소시킨다. 이러한 나선은 미국 특허 제5,486,093호에 도시된다.
예시적인 통로(60 내지 68)는 종방향으로 변화하는 표면 개선부가 제공되는 원형의 단면을 일반적으로 갖는다. 도4는 환형 돌출부(100)를 제한하는 형태인 예시적인 개선부를 도시한다. 이러한 돌출부(100)는 통로 내의 층류를 교란하고 에어포일과 냉각 공기 사이의 열전달을 증가시키는 기능을 할 수 있다. 도4는 상대적으로 큰 환형 돌출부(104)에 의해 형성되는 유동 계량 오리피스(102)를 도시한다. 오리피스(102)는 (예를 들어, 통로의 인접하는 부분의 단면적의 50% 이하, 보다 정확하게는 10 내지 30% 이하로) 합체된 출구 통로를 통해 소정의 유동을 제공하도록 크기가 조절될 수 있다. 예시적인 오리피스(102)는 상대적으로 상류이다(즉, 통로 레그(54)에 가깝다). 다른 형상이 사용될 수 있지만, 도5는 예를 들어 반원형 범프(bump)와 같은 범프(110)의 하나 이상의 나선형 배열의 형태인 대안의 개선부를 도시한다. 이러한 범프는 개선된 열전달과 난류 생성을 제공할 수 있다. 도6은 하나 이상의 나선형 돌출부 또는 리브(120)의 형태인 다른 대안의 개선부를 도시한다. 나선형 리브는 유동 교란기이며, 출구 통로의 방향을 따라 냉각 공기 내의 나선형의 유동을 생성하도록 유동이 안내된다.
다양한 냉각 개선 수단이 단일로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 작은 직경의 만곡된 구멍을 쉽게 형성하는 능력은 출구 통로의 대류 길이의 증가를 통해 에어포일 벽으로부터의 추가된 열 인출을 제공한다.
출구 통로는 블레이드의 캐스팅 동안 형성되는 것이 바람직하다. 출구 통로는 희생 캐스팅 코어 위에 형성될 수 있다. 도7은 인베스트먼트 캐스팅 코어(202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216)의 조립체 위로 왁스를 성형하기 위한 다이(200)를 도시한다(추가적인 코어는 도시되지 않음). 예시적인 코어(216)는 성형 된 세라믹 공급 코어인 반면에 예시적인 코어(202 내지 214)는 내화 금속 코어(RMCs)이다. 공급 코어(216)는 통로 네트워크(34)의 레그를 형성하기 위한 부분을 갖는다. 내화 금속 코어는 방출 통로를 형성하기 위한 타인(220)을 갖는다. 예시적인 내화 금속 코어는 내화 금속 기재와, 선택적으로, 예를 들어, 세라믹과 같은 코팅을 포함한다. 예시적인 내화 금속 코어 기재 재료는 몰리브덴(Mo), 나이오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W)을 독립하여 또는 조합해서 원소 형태, 합금, 금속간 형태 등으로 포함한다. 예시적인 내화 금속 코어는 빗살형일 수 있고, 일 열의 타인(220)이 연장하는 후부 또는 스파인(222)을 갖는다. 스파인(spine)은 '660 출원에서 개시된 바와 같이 스프링 편향 탭을 가질 수 있다. 다른 형태도 가능하다.
예시적인 스파인(222)은 제1 및 제2 면(224, 225)과 내측 및 외측 단부(226, 227)을 갖는다. 스파인(222)은 도8의 제1 및 제2 측 방향 단부(228, 229)를 갖는다. 타인(220)은 스파인 내측 단부(227)에서의 루트(230)로부터 팁(232)까지 연장된다.
도9는 도4의 돌출부(100)를 캐스팅하기 위한 환형 리세스부(236)를 갖는 타인을 도시한다. 타인은 계량 돌출부(104)를 캐스팅하고 관련 계량 오리피스(102)를 남기기 위한 보다 깊은 환형 리세스부(238)를 더 포함한다. 도10은 도5의 범프(110)를 형성하기 위한 리세스부(240)를 갖는 타인을 도시한다. 도11은 도6의 돌출부(120)를 형성하기 위한 나선형 리세스부(242)를 갖는 타인을 도시한다.
도8의 예시적인 내화 금속 코어에서, 타인에서 타인까지의 피치(L1)는 예를 들어, 루트에서의 인접하는 타인의 중심간 간격/분리로 정의될 수 있다. 피치는 일정하거나 타인의 길이, 단면 형상 및 치수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 이러한 파라미터는 바람직한 냉각 분포를 제공하도록 변화될 수 있다. 타인의 배열은 전체 길이 (L2)를 갖는다. 각 타인은 전체 길이(L3)를 갖는다. 전체 스파인 길이는 L4이다. 이러한 파라미터는 경제 요인의 견지에서 바람직한 톱니/구멍 분포를 허용하도록 선택될 수 있다(예를 들어, 보다 적은 수의 타인을 각각 구비하는 여러 개의 내화 금속 코어보다는 많은 수의 타인을 구비하는 하나의 내화 금속 코어를 갖는 것이 보다 경제적일 수 있다). 예시적인 타인 수는 15 내지 40이며, 보다 넓게는 6 이상이다.
예시적인 내화 금속 코어에서, 타인의 기단부는 내화 금속 코어의 인접하는 표면 수직에 대해 도8의 각도(θ1)를 이룬다. θ1, L3, 타인 배향 및 타인 나선 특징은 각 타인에 대해 동일할 필요는 없다.
예시적인 전체 타인 길이는 0.5 내지 13mm이며, 보다 정확하게는 3.0 내지 7.0mm이며, 부품의 벽 두께 및 부품 외부 표면에 대한 전체 타인 각도에 따라 본질적으로 달라진다. 통로의 예시적인 단면적은 0.03 내지 0.8mm2이다. 타인의 예시적인 최대 횡방향 치수는 0.2 내지 1.0mm이다.
도7은 다이의 주 구성요소(260, 262) 내에 형성되거나 하나 이상의 삽입부 또는 슬라이드부(264) 내에 형성되는 격실(256) 내의 스파인(222)과 위치된 내화 금속 코어를 도시한다. 타인은 그것의 팁(232)이 공급 코어(216)와 접촉하도록 연장된다. 타인은 왁스 성형 또는 이후 단계 동안 공급 코어를 위치시키는 것을 돕도록 다이 조립 공정 동안 약간 탄성적으로 굽혀질 수 있다. 예시적인 기구에서, 요소(260, 262)는 각각 압력 측 및 흡입 측 요소이다. 격실(256)은 관련 스파인(222)을 정확하게 배향하고 위치시키도록 형상 및 크기가 조정될 수 있다. 예시적인 다이 요소는 금속 또는, 예를 들어, 에폭시 계와 같은 합성물로 형성될 수 있다. 다이 요소는 조립된 상태로 도시된다. 다이 요소는 코어 조립체를 둘러싸는 성형 챔버로 왁스를 도입하기 위한 통로를 가질 수 있다.
예시적인 슬라이드부(264)는 흡입 측 다이 요소(262) 내의 격실 내에 위치된다. 슬라이드부(264)는 왁스 모형의 분리를 허용하면서, 후퇴되어 관련 코어(206)와 주 요소(262) 사이에서 백로킹(backloching) 효과를 낳을 수 있다. 다이 요소는 슬라이드부(264)가 방향(514)으로 후퇴된 후에 각 방향(510, 512)으로 당김으로써 분리될 수 있다. 방향들(510, 512, 514)은 관련된 내화 금속 코어의 스파인의 경사에 해당될 수 있다. 다이 조립체에서, 스파인은 다이 요소가 밀폐되기 전에 격실(256) 안으로 배치된다. 밀폐될 때 다이는 왁스가 캐스팅될 에어포일을 표현하는 포지티브를 형성하도록 안으로 주입되는 캐비티를 형성한다. 왁스가 고화되면 다이 요소는 분리되어 왁스 모형을 추출한다. 타인은 왁스 내에 매립된 상태로 남는다. 왁스 모형을 훼손하는 것을 방지하기 위해 스파인 격실(256)은 당김 평면 또는 관련된 다이 요소의 방향에 평행할 수 있다.
도12는 방출/출구 통로(302)가 일반적으로 일정한 단면적인 (표면적 향상 상태에 있는) 상류 부분(304)을 갖는 에어포일(300)을 도시한다. 통로(302)는 단면적이 하류 발산하는 하류 부분(306)을 갖는다. 이러한 하류 부분(306)은 표면적 개선부를 가지거나 그렇지 않을 수 있다. 이러한 하류 부분은 디퓨저로서 작용한다.
내화 금속 코어는 다양한 제조 기술, 예를 들어, 방전 가공(EDM) 콤(comb) 전극을 형성하는데 사용되는 것들에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 기재는 내화 금속 주괴로부터 밀링 가공하거나 내화 금속 시트를 스탬핑 가공하거나 휨으로써 형성될 수 있다. 다른 절삭 및 가공 기술로는 레이저 절삭, 워터 제트 절삭, 전기화학 가공 및 전기 방전 가공을 포함한다. 타인 표면 개선부는 다양한 기술에 의해 형성될 수 있다. 예시적인 기술로는 레이저 에칭, 그릿 블래스팅(grit blasting), 전기 방전 가공 및 포토마스크 화학 밀링(photomasked chemical milling)이 포함된다. 편이 및 정확성을 위해 이러한 개선부는 중간 단계 동안에 형성될 수 있다. 예를 들어, 내화 금속 코어의 기본 빗살형 형태가 스탬핑될 수 있다. 이후, 개선부는 타인에 추가되고, 이후 타인은 소정의 나선 형태로 컬(curl) 가공된다.
이후, 기재는, 예를 들어, 완전 세라믹 코팅 또는 최종적으로 용융 금속과 접촉하게 되는 영역에 한정된 코팅으로 코팅될 수 있다. 예시적인 내화 금속 코어는 하나의 가능한 일반적인 형상을 설명하기 위한 것이다. 코어 전구체는 스파인과 타인을 갖는 것으로 제조될 수 있고 개별 코어들은 전구체로부터 분리될 수 있 으며, 개별 코어 각각은 하나 이상의 타인을 갖는다. 하나 이상의 타인을 갖는 개별 코어는, 예를 들어, 오직 고립된 구멍 또는 그것의 작은 그룹이 바람직하거나, 구멍이 형상/크기가 변하거나 한 줄이 아니게 엇갈리게 배치되거나 간격이 변하는 등이 바람직한 경우에 유용하다.
선행의 교시는 기존의 모형(코어 조합 및 왁스 형상)을 제조하거나 아직 고안되지 않은 새로운 모형을 제조하기 위해 수행될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예가 기술되었다. 그러나, 본 발명의 기술 사상 및 보호범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정이 가능하다. 예를 들어, 제조되는 특정한 부품의 상세는 다양한 특정한 기구의 상세에 영향을 미치거나 이를 규정하게 된다. 따라서, 다른 코어 조합이 사용될 수 있는데, 내화 금속 코어 대신에 작고/작거나 미세하게 특징지어진 세라믹 또는 다른 코어를 포함한다. 두 개의 부품 이상을 갖는 다이가 사용될 수 있다. 따라서, 다른 실시예는 이하의 클레임의 보호범위 내이다.
본 발명에 따르면, 소정 양의 냉각 공기로부터 보다 개량된 냉각을 제공하는 가스 터빈 부품을 효과적으로 제작할 수 있다.

Claims (43)

  1. 스파인과,
    상기 스파인으로부터 연장하는 복수의 타인을 포함하고, 적어도 하나의 타인이 적어도 부분적으로 나선을 이루는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  2. 제1항에 있어서, 모든 타인은 적어도 부분적으로 나선을 이루는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 일부의 타인은 적어도 하나의 표면 개선 리세스부를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  4. 제3항에 있어서, 적어도 제1 타인의 적어도 하나의 표면 개선 리세스부는 상기 제1 타인의 길이를 따라 리세스부의 배열을 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리세스부의 배열은 적어도 하나의 완전 제한 리세스부를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  6. 제3항에 있어서, 적어도 제1 타인의 적어도 하나의 표면 개선 리세스부는 50% 이상 단면적을 국부적으로 감소시키는 계량 리세스부를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  7. 제1항에 있어서, 상기 타인은 3 내지 40 개인 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  8. 제1항에 있어서, 상기 타인은 적어도 하나의 열로 배열되는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  9. 제1항에 있어서, 상기 타인은 적어도 제1 및 제2의 엇갈리게 배치되는 열로 배열되는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  10. 제1항에 있어서, 주요 중량 부분에서 하나 이상의 내화 금속을 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  11. 스파인과,
    상기 스파인으로부터 연장하는 복수의 타인을 포함하고, 상기 타인 중 적어도 일부는 적어도 하나의 표면 개선 리세스부를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  12. 제11항에 있어서, 적어도 제1 타인의 적어도 하나의 표면 개선 리세스부는 상기 제1 타인의 길이를 따라 리세스부의 배열을 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  13. 제12항에 있어서, 상기 리세스부의 배열은 적어도 하나의 완전 제한 리세스부를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  14. 제11항에 있어서, 적어도 제1 타인의 적어도 하나의 표면 개선 리세스부는 50% 이상 단면적을 국부적으로 감소시키는 계량 리세스부를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  15. 제11항에 있어서, 상기 타인은 3 내지 40 개인 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  16. 제11항에 있어서, 상기 타인은 적어도 하나의 열로 배열되는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  17. 제11항에 있어서, 상기 타인은 적어도 제1 및 제2의 엇갈리게 배치되는 열로 배열되는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  18. 제11항에 있어서, 주요 중량 부분에서 하나 이상의 내화 금속을 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 코어.
  19. 복수의 타인 전구체를 갖는 인베스트먼트 캐스팅 코어 전구체를 형성하는 단계와,
    상기 타인 전구체에 복수의 표면 개선부를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 타인 전구체를 적어도 부분적으로 나선을 이루도록 변형하는 단계를 더 포함하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 인베스트먼트 캐스팅 코어 전구체를 형성하는 단계는 스탬핑 가공, 레이저 절삭, 워터 제트 절삭, 전기화학 가공 및 전기 방전 가공 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 복수의 표면 개선부를 형성하는 단계는 레이저 에칭, 그릿 블래스팅, 포토마스크 화학 에칭 및 전기 방전 가공 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  23. 제19항에서와 같이 적어도 하나의 제1의 코어를 형성하는 단계와,
    상기 제1 코어의 타인을 상기 제1 요소로부터 돌출하는 상태로 남기도록 상기 제1 코어를 성형 다이의 제1 요소에 설치하는 단계와,
    상기 설치 단계 후, 상기 타인이 공급 코어에 접촉하도록 상기 공급 코어를 갖고 제1 요소와 상기 성형 다이의 제2 요소를 조립하는 단계와,
    상기 제1 코어 및 공급 코어 위로 적어도 부분적으로 재료로 성형하는 단계를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 모형 형성 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 조립하는 단계는 상기 제1 코어 및 공급 코어 사이에 결합을 제공하여 상기 성형 다이에 대해 상기 공급 코어의 배향을 적어도 부분적으로 유지하는 인베스트먼트 캐스팅 모형 형성 방법.
  25. 제23항에 있어서, 제2 코어의 타인을 제2 요소로부터 돌출하는 상태로 남기도록 상기 제2 코어를 상기 제2 요소에 설치하는 단계를 더 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 모형 형성 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 제1 코어는 주요 중량 부분에서 하나 이상의 내화 금속을 포함하고, 상기 공급 코어는 주요 중량 부분에서 하나 이상의 세라믹 재료를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 모형 형성 방법.
  27. 제23항에 있어서, 상기 재료는 주요 중량 부분에서 하나 이상의 왁스를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 모형 형성 방법.
  28. 제23항에서와 같이 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 단계와,
    하나 이상의 코팅 층을 상기 모형에 도포하는 단계와,
    제1 코어 및 공급 코어를 상기 코팅 층에 의해 형성되는 쉘 내에 남기도록 상기 재료를 실질적으로 제거하는 단계를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 주형 형성 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 방법은 가스 터빈 엔진 에어포일 요소 주형을 제조하는데 사용되는 인베스트먼트 캐스팅 주형 형성 방법.
  30. 제28항에서와 같이 인베스트먼트 캐스팅 주형을 형성하는 단계와,
    용융 금속을 상기 인베스트먼트 캐스팅 주형에 도입하는 단계와,
    상기 용융 금속을 고화하도록 하는 단계와,
    상기 인베스트먼트 캐스팅 주형을 파괴 제거하는 단계를 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 방법은 가스 터빈 엔진 부품을 제조하는데 사용되는 인베스트먼트 캐스팅 방법.
  32. 스파인과,
    상기 스파인으로부터 연장하는 복수의 타인을 포함하고, 상기 타인은 상기 타인으로부터 캐스팅된 냉각 구멍의 개선된 표면 영역을 제공하는 수단을 포함하는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  33. 제32항에 있어서, 상기 타인은 아치형인 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  34. 제32항에 있어서, 상기 스파인 및 복수의 타인은 단일로 형성되고, 본질적으로 내화 금속계 재료로 구성되고 선택적으로 코팅되는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  35. 제32항에 있어서, 상기 타인은 상대적으로 넓은 단면의 기단 루트로부터 적어도 상대적으로 작은 단면의 중간 위치까지 테이퍼링되는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  36. 제32항에 있어서, 상기 타인은 교차하지 않는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  37. 제32항에 있어서, 상기 타인은 제1 영역 위로 상대적으로 넓은 단면의 기단 루트로부터 적어도 상대적으로 작은 단면의 중간 위치까지 테이퍼링되고, 상기 타인은 상기 제1 영역의 말단에서 제2 영역 위로 더 적게 테이퍼링되는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  38. 제32항에 있어서, 상기 타인은 적어도 6개인 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  39. 제32항에 있어서, 상기 스파인은 상기 부품의 질량의 적어도 90%를 제공하는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  40. 제32항에 있어서, 상기 타인은 길이가 적어도 5mm인 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  41. 제32항에 있어서, 상기 스파인은 상기 스파인을 다이로 삽입하기 위한 삽입 방향을 정하고, 상기 타인은 상기 삽입 방향에 평행하지 않게 연장하는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  42. 제32항에 있어서, 상기 타인은 일정하지 않게 배치되고, 하나 이상의 타인은 하나 이상의 다른 타인에 평행하지 않게 연장하는 인베스트먼트 캐스팅 모형을 형성하는 부품.
  43. 기압 측, 흡입 측, 선단 에지, 후단 에지 및 스팬을 갖는 에어포일과,
    적어도 부분적으로 상기 에어포일 내부에 있는 복수의 스팬방향 통로와,
    상기 통로 중 적어도 하나로부터 연장하고 길이 방향으로 변화하는 표면 개선부를 갖는 복수의 냉각 구멍을 포함하는 가스 터빈 엔진 부품.
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