KR20170054571A - 터빈 엔진 구성요소 내에 냉각 경로들을 형성하기 위한 템플릿 - Google Patents

터빈 엔진 구성요소 내에 냉각 경로들을 형성하기 위한 템플릿 Download PDF

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KR20170054571A
KR20170054571A KR1020177012481A KR20177012481A KR20170054571A KR 20170054571 A KR20170054571 A KR 20170054571A KR 1020177012481 A KR1020177012481 A KR 1020177012481A KR 20177012481 A KR20177012481 A KR 20177012481A KR 20170054571 A KR20170054571 A KR 20170054571A
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turbine engine
forming
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KR1020177012481A
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이반 에프. 올리버 바르가스
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지멘스 에너지, 인코포레이티드
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Abstract

터빈 엔진에 사용하기 위해 구성요소(12) 내에 복수의 냉각 통로들(CP)을 일시에 형성하기 위한 재사용가능한 템플릿(18)은 전극 입구 표면을 한정하는 제 1 표면, 상기 제 1 표면과 대향되고 구성요소 정합 표면을 한정하는 제 2 표면, 및 템플릿에 미리 형성되고 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 연장하는 복수의 전극 통로들을 포함한다. 템플릿의 제 2 표면(22)은 구성요소의 외측 표면(26)에 상응하는 형상을 가짐으로써, 템플릿은 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 편안하게 위치될 수 있다. 방전 기계가공 작동 동안, 복수의 전극들이 템플릿 내에 미리 형성된 전극 통로들을 통해 그리고 구성요소 내로 일시에 삽입되는 동시에 냉각 통로들이 그 안에 형성되도록 구성요소로부터 재료를 제거하기 위해 전극들에 전류를 공급한다.

Description

터빈 엔진 구성요소 내에 냉각 경로들을 형성하기 위한 템플릿 {TEMPLATE FOR FORMING COOLING PASSAGES IN A TURBINE ENGINE COMPONENT}
본 발명은 템플릿(template)을 사용하여 방전 가공(electro-discharge machining)을 통해 터빈 엔진(turbine engine) 구성요소들 내에 냉각 경로들을 형성하는 것에 관한 것이다.
터빈 엔진과 같은 터보기계(turbomachine)에서, 공기는 컴프레셔(compressor) 부분에서 가압되며, 이후에 연료와 혼합되고 뜨거운 연소 가스들(gases)을 발생시키기 위해 연소 섹션(combustion section)에서 연소된다. 뜨거운 연소 가스들은 전기를 생산하는데 사용되는 출력을 제공하기 위해 에너지(energy)가 추출되는 엔진의 터빈 섹션 내에서 팽창된다.
예를 들어, 회전 및 정적 에어포일(airfoil)들, 즉 블레이드(blade)들 및 베인(vane)들 그리고 흐름 경로를 한정하는 구성요소들, 예를 들어 슈라우드(shroud)들, 플랫폼(platform)들, 링 분절부(ring segment)들, 라이너(liner)들, 트랜지션 덕트(transition duct)들 등과 같은 뜨거운 연소 가스들에 직접적으로 노출되는 연소 섹션 및 터빈 섹션 내의 구성요소들에는 구성요소를 통해 컴프레셔 방전 공기(compressor discharge air)와 같은 냉각 유체를 전달하는 내부 냉각 회로(internal cooling circuit)들이 제공될 수 있다. 이러한 타입(type)들의 구성요소들은 필름(film) 냉각 공기의 얇은 층을 형성하도록 구성요소의 바깥쪽으로 냉각 공기를 배출시키기 위해 그의 외부 벽들을 통해 연장하는 필름 냉각 통로들을 또한 포함할 수 있으며, 이는 구성요소를 뜨거운 연소 가스들로부터 보호한다.
시간이 지나 뜨거운 연소 가스들에 노출되는 구성요소들의 외부 벽들이 열화될 수 있으며, 이것은 그 안에 형성된 필름 냉각 통로(film cooling passage)들을 변형시킬 수 있으며, 따라서 필름 냉각 통로들의 기능성을 감소시키거나 파괴한다. 게다가, 필름 냉각 통로들은 뜨거운 연소 가스들에 의해 픽업(pick up)되고 운반되는 잔해(debris)에 의해서 차단되어 질 수 있거나 막히게 될 수 있다. 이러한 경우들에서, 구성요소들의 벽들 내에 냉각 통로들을 재형성하는 것이 필요하게 될 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 시스템(system)은 터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하기 위해 제공된다. 상기 시스템은 전극 홀더(electrode holder), 상기 전극 홀더로부터 연장하고 상기 전극 홀더에 의해 구조적으로 지지되는 복수의 전극들 및 템플릿을 포함한다. 상기 템플릿은 전극 입구 표면을 한정하는 제 1 표면, 상기 제 1 표면과 대향되고 구성요소 정합 표면을 한정하는 제 2 표면, 및 템플릿 내에서 미리 형성되고 상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면으로 연장하는 복수의 전극 통로들을 가진다. 템플릿의 제 2 표면은 구성요소의 외측 표면에 상응하는 형상을 가짐으로써, 템플릿이 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 편안하게 위치될 수 있다. 방전 기계가공 작동(electro-discharge machining operation) 동안, 전극들은 템플릿 내의 미리 형성된 전극 통로들을 통해 그리고 구성요소 내로 일시에 삽입되는 동시에 구성요소 안에 냉각 통로들을 형성하도록 구성요소로부터 재료를 제거하기 위해 전극들에 전류를 공급한다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 터빈 엔진에 사용될 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위한 방법이 제공된다. 비-전도성 템플릿이 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 위치됨으로써, 템플릿의 구성요소 정합 표면은 상기 외측 표면에 맞닿게 편안하게 피팅(fit)된다. 복수의 전극들은 템플릿 내에 형성되는 상응하는 미리 형성된 전극 통로들을 통해 삽입된다. 방전 기계가공 작동은 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위해 수행되고, 구성요소 내로 복수의 전극들을 삽입시키는 동시에 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위해 구성요소로부터 재료를 제거하도록 전극들에 전류를 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 3 양태에 따라, 재사용가능한 템플릿은 터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위해 제공된다. 템플릿은 전극 입구 표면을 한정하는 제 1 표면, 상기 제 1 표면과 대향되고 구성요소 정합 표면을 한정하는 제 2 표면, 및 템플릿에 미리 형성되고 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 연장하는 복수의 전극 통로들을 포함한다. 템플릿의 제 2 표면은 구성요소의 외측 표면에 상응하는 형상을 가짐으로써, 템플릿이 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 편안하게 위치될 수 있다. 방전 기계가공 작동 동안, 복수의 전극들이 템플릿 내에 미리 형성된 전극 통로들을 통해 그리고 구성요소 내로 일시에 삽입되는 동시에 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위해 구성요소로부터 재료를 제거하도록 전극들에 전류를 공급한다.
본 명세서는 특히 본 발명을 구체적으로 나타내고 명백하게 주장하는 청구항들을 포함하지만, 본 발명은, 동일한 참조 번호들이 동일한 요소들을 나타내는 첨부되는 도면들과 연관되는 다음 설명으로부터 더 양호하게 이해될 것이라고 믿어진다.
도 1은 본 발명에 따라 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는데 사용되는 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 시스템에 사용될 수 있는 예시적인 템플릿의 평면도이고, 템플릿의 형상 및 템플릿을 통하여 형성되는 복수의 미리 형성된(pre-formed) 전극 통로들을 예시한다.
도 3은 본 발명에 따라 그 내부에 형성되는 냉각 통로들을 가지는 구성요소의 표면 상에 위치되는 도 2의 템플릿의 사시도이다.
도 4는 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하기 위해 도 1의 시스템에 사용될 수 있는 또 다른 예시적인 템플릿을 도시하는 사시도이다.
바람직한 실시예들의 다음 상세한 설명에서, 실시예의 부분을 형성하는 첨부 도면들에 대해 참조가 이루어지며, 그 첨부 도면들은 제한하는 방식이 아닌 예시의 방식으로 본 발명을 실시할 수 있는 특정한 바람직한 실시예들을 도시한다. 다른 실시예들이 이용될 수 있다는 것 그리고 변경예들이 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남 없이 만들어질 수 있다는 것이 이해될 수 있다.
사용 기간들 후에, 이러한 구성요소들 내의 냉각 통로들이, 시간 경과에 따른 마모에 의해 변형[차단(block) 또는 막힘을 포함]될 수 있기 때문에, 예를 들어, 에어포일(airfoil)들, 즉 회전 블레이드들 또는 정적 베인(stationary vane)들, 또는 흐름 경로(flow path)를 한정하는 구성요소, 즉 슈라우드(shroud)들, 플랫폼(platform)들, 링 분절부(ring segment)들, 라이너(liner)들, 트랜지션 덕트(transition duct)들 등과 같은 터빈 엔진 구성요소들 내에 냉각 통로들을 재-형성(re-form)하는 것이 필요해질 수 있다.
도 1을 참조하여, 시스템(10)은 터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소(12) 내에 복수의 냉각 통로들(CP)을 형성하기 위해 개략적으로 예시된다. 시스템(10)은 전극 홀더(14), 전극 홀더(14)로부터 연장하고 전극 홀더(14)에 의해 구조적으로 지지되는 복수의 전극(16)들, 및 템플릿(18)을 포함한다. 예시되는 실시예에서, 전극(16)들의 길이(LE) 대 전극(16)들의 직경(DE)의 비율은 도 1에서 도시되는 것처럼 적어도 약 10 대 1이다.
템플릿(18)은 전극 입구 표면을 한정하는 제 1 표면(20), 제 1 표면(20)과 대향되고 구성요소 정합 표면(component mating surface)을 한정하는 제 2 표면(22), 및 복수의 전극 통로(24)들을 포함한다. 템플릿(18)은 바람직하게는 폴리머(polymer)와 같은 비-전도성 재료로 형성되거나 임의의 적합한 코팅(coating) 공정을 사용하여 비-전도성 재료로 코팅된다. 그러므로, 방전 가공(EDM;electro-discharge machining) 작동 동안 전극(16)들로 공급되는 전류는 템플릿(18)을 통해 전달되지 않으며, 상기 EDM 작동은 아래에 설명될 것처럼 구성요소(12) 내의 냉각 통로(CP)들을 형성하는데 사용된다. 게다가, 템플릿(18)이 EDM 작동 동안 변형되지 않도록 그리고 템플릿(18)이 구성요소(12)와 유사한 다른 구성요소들 내에 냉각 통로들을 형성하기 위해 후속하는 EDM 작동들에 재사용될 수 있도록 템플릿(18)은 바람직하게는 형상 유지 재료로부터 형성된다.
도 1에서 도시되는 것처럼, 템플릿(18)의 두께(TT)는 바람직하게는 약 3.5 mm 내지 약 6 mm의 범위 내에 있고, 더욱 바람직한 실시예에서는 약 4.0 mm 이다. 템플릿(18)의 이러한 두께(TT)는 EDM 작동 동안 냉각 통로(CP)들의 크기, 형상, 및 배향 각도를 실질적으로 유지하기 위해 충분한 구조적 강성을 갖는 템플릿(18)을 제공함으로써 전극(16)들의 정렬을 보조하도록 제공된다.
도 1에서 도시되는 것처럼, 템플릿(18)이 구성요소(12)의 외측 표면(26)에 맞닿게 편안하게 위치될 수 있도록 템플릿(18)의 제 2 표면(22)은 구성요소(12)의 외측 표면(26)에 상응하는 형상을 가진다. 도 1에 도시되는 템플릿(18)의 제 2 표면(22) 및 구성요소(12)의 외측 표면(26)은 일반적으로 평면들이지만, 이 표면들(22, 26)들은 냉각 통로(CP)들이 형성될 구성요소(12)의 타입에 따라 임의의 형상을 가질 수 있다는 것이 유의된다. 예를 들어, 구성요소(12)가 에어포일(airfoil)의 흡입측(suction side)이라면, 당업자들에게 자명하듯이, 구성요소(12)의 외측 표면(26)은 일반적으로 에어포일의 내측 단부와 외측 단부 사이에서 반경 방향으로 연장하는 선단 및 말단 에지(leading and trailing edge)들을 가지는 볼록 벽(convex wall)에 의해 한정될 수 있다. 또 다른 예로서, 구성요소(12)가 에어포일의 가압측(pressure aide)이라면, 당업자들에게 자명하듯이, 구성요소(12)의 외측 표면(26)은 일반적으로 에어포일의 내측 단부와 외측 단부 사이에서 반경 방향으로 연장하는 선단 및 말단 에지들을 가지는 오목 벽(concave wall)에 의해 한정될 수 있다. 여전히, 또 다른 예로서, 구성요소(12)가, 예를 들어, 슈라우드들, 플랫폼들, 링 분절부들, 라이너들, 트랜지션 덕트들 등과 같은 구성요소를 한정하는 흐름경로(flowpath)라면, 당업자들에게 자명하듯이, 구성요소(12)의 외측 표면(26)은 구성요소(12)의 상응하는 외측 벽 부분에 의해 한정될 것이고, 그의 예는 구성요소(12)가 엔진의 터빈 섹션에 사용하기 위한 비-회전 에어포일(non-rotating airfoil)(30)과 연관된 내측 슈라우드(28)를 포함하는 도 3에서 도시된다.
본 발명의 양태에 따라, 전극 통로(24)들은 템플릿(18) 내에 미리 형성(pre-form)되며, 즉 템플릿(18)이 아래에 설명되는 바와 같이 EDM 작동에 사용되기 전에 전극 통로(24)들은 템플릿(18) 내에 형성되며, 템플릿(18)의 제 1 표면(20)으로부터 템플릿(18)의 제 2 표면(22)으로 연장한다. 도 1에서 예시되는 예시적인 전극 통로(24)들은 템플릿(18)의 제 1 및 제 2 표면(20, 22)들에 대해 약 90°의 각도로 연장하지만, 전극 통로(24)는 냉각 통로(CP)들이 구성요소(12) 내에 형성되게 될 각도에 따라 템플릿(18)을 통해 임의의 적합한 각도로 연장할 수 있다.
이제 도 1 내지 도 3을 참조하여, EDM 작동을 사용하여 터빈 엔진에 사용될 구성요소(12) 내에 교체 냉각 통로(CP)들로서 본 출원에 또한 참조되는 복수의 냉각 통로(CP)들을 일시에 형성하는 방법이 이제 설명될 것이다.
템플릿(18)의 제 2 표면(22), 즉 구성요소 정합(mating) 표면이 구성요소(12)의 외측 표면(26)에 맞닿게 편안하게 피팅(fit)되도록 전술되는 템플릿(18)과 같은 템플릿(18)은 구성요소(12)의 외측 표면(26)에 맞닿게 위치된다(도 1을 참조). 본 발명의 일 양태에 따라, 전극 통로(24)들이 구성요소(12) 내에 원래의 냉각 홀(hole)(OCH)들(도 3 참조)의 처음 위치들(lL)과 정렬되도록 템플릿(18)은 구성요소(12)의 외측 표면(26)에 맞닿게 위치되며, 여기서 원래의 냉각 홀(OCH)들의 적어도 일부는 마모에 의해 변형되었고 재-형성되는 것이 요구된다. 이러한 방식으로 템플릿(18)을 구성요소(12)의 외측 표면(26)에 맞닿게 편안하게 위치시키는 것은 교체 냉각 통로(CP)들이 원래의 냉각 홀(OCH)들(도 3 참조)의 처음 위치(lL)들의 구성요소(12) 내에 형성되는 것을 보장하며, 템플릿(18)이 EDM 작동 동안 의도하지 않게 이동되는 것을 실질적으로 방지한다.
도 3에서 도시되는 것처럼, 템플릿(18)의 제 2 표면(22)은 바람직하게는 서비스(service)되는 구성요소(12)의 전체 외측 표면을 커버(cover)하도록 구성되며, 도 3에 예시되는 상기 구성요소(12)는 위에서 나타낸 바와 같이 내측 슈라우드(28)를 포함한다. 게다가, 템플릿(18)은 구성요소(12)의 전체 표면 내에 형성될 각각의 냉각 통로(CP)들에 대해 상응하는 전극 통로(24)들을 바람직하게는 포함함으로써, 템플릿(18)은 EDM 작동 동안 재위치되는 것이 필요하지 않다.
위에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 형성되는 교체 냉각 통로(CP)들은, 에어포일들 또는 구성요소들을 한정하는 흐름 경로와 같은 다수의 구성요소(12)들 중 임의의 하나 내에 형성될 수 있다. 이러한 상이한 타입들의 구성요소(12)들의 외측 표면(26)들은 서로와 모두 상이하기 때문에, 서비스(service)될 구성요소(12)의 타입에 따라, 예를 들어 구성요소(12)의 외측 표면(26)의 형상에 따라 템플릿(18)들의 그룹(group)으로부터, 적절한 템플릿(18)이 주어진 EDM 작동에 사용하기 위해 선택된다. 게다가, 동일한 타입의 상이한 엔진들 내의 유사한 부품들 내에 제공되는 형상들 및 냉각 통로 구성들이 엔진에서 엔진까지 종종 일정하기 때문에, 템플릿(18)들은 상이한 엔진들로부터 유사한 부품들을 서비스하기 위해 예컨대, 다수의 부분들에서의 동일한 위치들에서 그리고 동일한 형상으로 냉각 통로(CP)들을 형성하는데, 여러번 사용될 수 있다. 예를 들어, 에어포일의 흡입측 내에 냉각 통로(CP)들을 형성하는데 사용되는 템플릿(18)은 복수의 다른 일반적으로 동일한 에어포일들의 흡입측들 내에 냉각 통로(CP)들을 후속하여 형성하는데 반복적으로 사용될 수 있다.
일단 템플릿(18)이 구성요소(12) 상의 제 위치에 있다면, 전극(16)들이 템플릿(18)의 전극 통로(24)들 내로 그리고 상기 전극 통로들을 통하여 삽입되도록 전술되는 것처럼 복수의 전극(16)들을 지지하는 전극 홀더(14)가 조종된다. 위에서 나타낸 바와 같이, 전극(16)들이 템플릿(18) 내에 전극 통로(24)들을 형성하는 것이 요구되지 않도록 전극 통로(24)들은 템플릿(18) 내에 미리 형성된다. 바람직하게는, 전극 통로(24)들의 직경(DEP)들(도 1 참고)은 전극(16)들의 직경(DE)들보다 약간 더 커서, 전극(16)들은 전극 통로(24)들 내로 그리고 상기 전극 통로들을 통해 용이하게 삽입될 수 있다. 그러나, 전극 통로(24)들의 직경(DEP)들은 바람직하게는 전극(16)들의 직경(DE)들보다 상당히 더 크지 않아서, 템플릿(18)은 냉각 통로(CP) 형성 방법(cooling passage forming method) 동안 전극 홀더(14)로부터 먼 전극(16)들의 부분(32)들을 위한 구조적 지지부를 제공할 수 있다(도 1을 참고). 예를 들어, 전극 통로(24)들의 직경(DEP)들은 전극(16)들의 직경(DE)들보다 약 0.125 mm 만큼 더 클 수 있다. 템플릿(18)에 의해 제공되는 전극 홀더(14)로부터 먼 전극(16)들의 부분(32)들을 위한 지지부는 전극(16)들에 대한 손상을 감소시키거나 방지하는 것으로 여겨지지만, 그렇지 않다면 상기 부분(32)들이 템플릿(18)에 의해 지지되지 않는 경우에, 상기 손상은 EDM 작동 동안 전극(16)들의 굽힘(bending) 및/또는 비틀림(twisting)에 의해 달리 발생될 수 있다.
전극(16)들은 템플릿(18) 내의 미리 형성된 전극 통로(24)들을 통해 그리고 구성요소(12) 내로 삽입되는 동시에 구성요소(12)로부터 재료를 제거하도록 전극(16)들에 전류를 공급하며, 이는 복수의 냉각 통로(CP)들을 그 안에 일시에 형성하며, 즉 전극 홀더(14)에 의해 지지되는 전극(16)들의 수에 상응하는 수의 냉각 통로(CP)가 구성요소(12) 내에 형성된다.
템플릿(18)은 EDM 과정을 통해 구성요소(12) 내에 다수의 냉각 통로(CP)들을 일시에 형성하기 위한 가이드(guide)부로서의 역할을 유리하게 한다. 게다가, 템플릿(18)이 전극(16)에 대한 손상을 감소시키거나 방지하기 때문에, 냉각 통로 재-형성에 대한 시간, 비용 및 정확성을 포함하는 서비스 효율성이 개선될 것으로 믿어진다. 게다가, 템플릿(18)이 바람직하게는 형상 유지 재료로부터 형성되기 때문에, 템플릿(18)은 사용할 동안 통상적으로 변형되지 않음으로써, 상기 템플릿은 유사한 부분들에 냉각 통로(CP)들을 형성하기 위해 반복적으로 사용될 수 있다.
템플릿(18)이 통상적으로 폴리머와 같은 비-전도성 재료로 형성되면, 상기 템플릿은 래피드 프로토타이핑(rapid prototyping) 과정을 사용하여 형성될 수 있다는 것이 유의된다. 템플릿(18)이 금속으로부터 형성되고 비-전도성 재료로 코팅되면, 템플릿(18)은 존재하는 구성요소들의 컷아웃(cutout)들을 사용하여, 예를 들어 에어포일의 흡입측 또는 가압측을 사용하여 또는 구성요소를 한정하는 흐름 경로의 흐름 경로 한정 표면을 사용하여 형성될 수 있다. 게다가, 템플릿(18)이 금속으로 형성되고 비-전도성 재료로 코팅되면, 전극 통로(24)들은 비-전도성 재료 코팅 적용을 보충하기 위해 바람직한 직경(DEP)보다 약 0.915 mm 만큼 더 큰 직경들로 형성될 수 있다.
이제 도 4를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 템플릿(100)이 예시된다. 도 4에서 예시되는 예시적인 템플릿(100)은 에어포일(106)의 가압측(104)의 외측 표면(102)의 형상을 가지고, 도 1 내지 도 3을 참조로 하여 전술된 것처럼 에어포일 가압측들 내에 냉각 통로들을 형성하는데 반복적으로 사용될 수 있다. 도 4에 예시되는 템플릿(100)은 본 발명에 따라 터빈 엔진 구성요소들 내에 냉각 통로들을 형성하는데 사용될 수 있는 많은 타입들의 템플릿들 중 하나의 형상을 가진다.
본 발명의 특정 실시예들이 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경예들 및 개선예들이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남 없이 만들어질 수 있다는 것은 당업자들에게는 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 이러한 변경들 및 개선예들은 첨부된 청구항들 내에 커버된다.

Claims (20)

  1. 터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소(component) 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템으로서,
    전극 홀더;
    상기 전극 홀더로부터 연장하고 상기 전극 홀더에 의해 구조적으로 지지되는 복수의 전극들; 및
    전극 입구 표면을 형성하는 제 1 표면, 상기 제 1 표면과 대향되며 구성요소 정합 표면을 형성하는 제 2 표면, 및, 템플릿 내에서 선-형성(pre-formed)되며 상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면까지 연장하는, 복수의 전극 통로들을 구비하는 템플릿;을 포함하며,
    상기 템플릿의 제 2 표면은 상기 구성요소의 외측 표면에 상응하는 형상을 가짐으로써, 상기 템플릿이 상기 구성요소의 외측 표면에 딱 맞게 위치될 수 있으며,
    방전 기계가공 작동 동안, 상기 전극들은 상기 템플릿 내의 선-형성된 전극 통로들을 통해 그리고 상기 구성요소 내로 일시에 삽입되는 동시에 상기 구성요소 안에 냉각 통로들을 형성하도록 상기 구성요소로부터 재료를 제거하기 위해 상기 전극들에 전류를 공급하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿은 비-전도성 재료로 형성되는 것 및 비-전도성 재료로 코팅되는 것 중 하나 이상을 특징으로 하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿이 형상 유지 재료로 형성되는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    방전 기계가공 작동을 통해 상기 구성요소 내에 형성된 냉각 통로들이 처음 위치들에서 형성되도록, 상기 전극 통로들이 마모에 의해 변형된 상기 구성요소들 내의 원래의 냉각 홀들의 처음 위치들과 정렬되는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿의 두께는 약 3.5 mm 내지 약 6 mm의 범위의 것인,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿은 상기 구성요소의 외측 표면의 형상에 기초하여 템플릿들의 그룹으로부터 선택되는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿의 제 2 표면은 냉각 통로들이 형성될 상기 구성요소의 전체 표면을 커버하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구성요소의 전체 표면은
    에어포일의 흡입측 표면 또는 가압측 표면 및
    슈라우드, 플랫폼, 링 분절부(ring segment), 라이너, 또는 트랜지션 덕트의 표면을 형성하는 흐름 경로
    중 하나를 포함하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 템플릿은 상기 구성요소의 전체 표면 내에 형성될 냉각 통로들 각각에 대해 상응하는 전극 통로들을 포함하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극들이 상기 구성요소 내로 삽입 중일 때, 상기 템플릿은 상기 전극 홀더로부터 원위에 있는(distal) 전극들의 부분들을 지지하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전극들의 길이 대 상기 전극들의 직경의 비율은 적어도 약 10 대 1인,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿은 재사용가능한 템플릿을 포함하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하는 시스템.
  13. 터빈 엔진 내에 사용될 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하는 방법으로서,
    비-전도성 템플릿의 구성요소 정합 표면이 상기 구성요소의 외측 표면에 딱 맞게 피팅되도록 상기 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 상기 비-전도성 템플릿을 위치(place up)시키는 단계;
    상기 템플릿 내에 형성된 상응하는 선-형성된 전극 통로들을 통해 복수의 전극들을 삽입시키는 단계; 및
    상기 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위해 방전 기계가공 작동을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 방전 기계가공 작동을 수행하는 단계는 상기 구성요소 내로 상기 복수의 전극들을 삽입시키는 동시에 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위해 상기 구성요소로부터 재료를 제거하도록 상기 전극들에 전류를 공급하는 것을 포함하는,
    터빈 엔진 내에 사용될 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 상기 비-전도성 템플릿을 위치시키는 단계는,
    방전 기계가공 작동을 통해 상기 구성요소 내에 형성된 냉각 통로들이 처음 위치들에 형성되도록, 마모에 의해 변형된 상기 구성요소 내의 원래의 냉각 홀들의 처음 위치들과 선-형성되는 전극 통로들을 정렬시키는 것을 포함하는,
    터빈 엔진 내에 사용될 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 상기 비-전도성 템플릿을 위치시키는 단계는, 냉각 통로들이 형성될 상기 구성요소의 전체 표면을 템플릿으로 커버하는 것을 포함하고,
    상기 템플릿은 상기 구성요소의 전체 표면 내에 형성될 냉각 통로들 각각에 대해 상응하는 전극 통로들을 포함하는,
    터빈 엔진 내에 사용될 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    제 2 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 형성하기 위해 후속하는 방전 기계가공 작동에 상기 템플릿을 재사용하는 단계를 더 포함하며,
    상기 템플릿 내에 형성되는 동일한 선-형성된 전극 통로들은 상기 제 2 구성요소 내로 복수의 전극들을 삽입시키기 위해 사용되는,
    터빈 엔진 내에 사용될 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 템플릿을 상기 구성요소의 외측 표면에 맞닿게 위치시키기 전에, 상기 구성요소의 형상에 기초하여 템플릿들의 그룹으로부터 적합한 템플릿을 선택하는 단계를 더 포함하는,
    터빈 엔진 내에 사용될 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하는 방법.
  18. 터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위한 재사용가능한 템플릿으로서,
    전극 입구 표면을 형성하는 제 1 표면;
    상기 제 1 표면과 대향되며 구성요소 정합 표면을 형성하는 제 2 표면; 및
    상기 템플릿 내에 선-형성되며 상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면까지 연장하는, 복수의 전극 통로들;을 포함하며,
    상기 템플릿의 제 2 표면은 상기 구성요소의 외측 표면에 상응하는 형상을 가짐으로써, 상기 템플릿이 상기 구성요소의 외측 표면에 딱 맞게 위치될 수 있으며,
    방전 기계가공 작동 동안, 복수의 전극들은 상기 템플릿 내의 선-형성된 전극 통로들을 통해 그리고 구성요소 내로 일시에 삽입되는 동시에 냉각 통로들을 상기 구성요소 내에 형성하도록 상기 구성요소로부터 재료를 제거하기 위해 전류를 전극들에 공급하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위한 재사용가능한 템플릿.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 템플릿은,
    형상 유지 재료로부터 형성되는 것;
    비-전도성 재료로 형성되는 것; 및
    비-전도성 재료로 코팅되는 것 중 하나 이상을 특징으로 하는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위한 재사용가능한 템플릿.
  20. 제 18 항에 있어서,
    방전 기계가공 작동을 통해 상기 구성요소 내에 형성된 냉각 통로들이 처음 위치들에 형성되도록, 상기 전극 통로들은 마모에 의해 변형된 상기 구성요소 내의 원래의 냉각 홀의 처음 위치들과 정렬되는,
    터빈 엔진에 사용하기 위한 구성요소 내에 복수의 냉각 통로들을 일시에 형성하기 위한 재사용가능한 템플릿.
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