KR20200128570A - 프로펠러 블레이드를 제조하는 방법 및 프로펠러 블레이드 - Google Patents

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KR20200128570A
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패트릭 크론
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콩스버그 마리타임 스웨덴 아베
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Abstract

본 발명은 리딩 에지(2) 및 트레일링 에지(13)를 갖는 프로펠러용 블레이드(1)를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은,
- 상기 블레이드에 도관을 형성하는 것,
- 상기 도관(6)이 상기 블레이드(1)의 외부와 연통하는 복수의 구멍(7)을 만드는 것, 및
- 제조되는 상기 블레이드(1)의 리딩 에지(2)의 적어도 주요 부분을 따라 연장되는 에지 부분 수용 표면(4)을 갖는 블레이드 블랭크(1b)를 제공하는 것을 포함하며,
- 상기 도관을 형성하는 것은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 상기 에지 부분 수용 표면(4) 상에 에지 부분(3)을 구축하는 것을 포함하고, 상기 적층 조형 프로세스는 상기 에지 부분(3)에 의해 적어도 부분적으로 경계가 정해지고 제조될 상기 블레이드(1)의 리딩 에지(2)를 따라 연장하는 상기 도관(6)을 형성하도록 구성된다.

Description

프로펠러 블레이드를 제조하는 방법 및 프로펠러 블레이드
본 발명은 프로펠러용 블레이드를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 프로펠러용 블레이드에 관한 것이다.
프로펠러 블레이드는 블레이드의 리딩 에지에 인접한 공동현상(cavitation)의 문제를 겪을 수 있다. 공동현상은 통상적으로 블레이드의 흡입측 상에서 또는 팁 영역(tip region)에서 발생한다. 공동현상은 소음 스펙트럼을 크게 증가시키고, 공동현상 붕괴 프로세스는 블레이드에 심각한 손상을 일으킬 수 있고, 심지어 블레이드를 파괴할 수도 있다. 공동현상 문제에 대처하기 위한 많은 시도가 있었다. 사용되는 기법은 공동현상이 예상되는 영역에 압축 공기를 취입하는 것이다. 전통적인 기법에 따르면, 이는 블레이드의 리딩 에지에 인접하는 블레이드 내에 도관을 제공함으로써 달성된다. 도관은 복수의 구멍에 의해 리딩 에지에 인접한 블레이드의 흡입측 또는 양측에 접속된다. 도관은 프로펠러 블레이드를 통한 공급 덕트에 의해 압축 공기 공급원에 접속된다. 공급 덕트, 도관, 및 구멍을 통해 공기를 취입함으로써, 공동현상 붕괴 프로세스가 억제되어 공동현상 침식이 제거되거나 적어도 감소된다. 프로펠러 블레이드의 소음 스펙트럼도 또한 공기 취입에 의해 영향을 받는다.
도관의 제조는 통상적으로 블레이드의 리딩 에지의 복잡한 형상으로 인해 복잡하다. 알려진 기법은 리딩 에지를 따라 블레이드의 흡입측에 그루브를 만드는 것이다. 그 후에 이 그루브는 그 상면에 커버를 용접함으로써 폐쇄된다. 다음에 커버 및 흡입측의 주변 영역을 기계가공하여 매끈한 표면을 얻는다. 그러나, 이 프로시저는 커버의 영역, 특히 리딩 에지에 면하는 측면에서 균열의 위험을 초래한다. 따라서, 이러한 해결책 및 기타 유사한 해결책들도 단점에 직면하고, 또한 비용도 상대적으로 많이 든다.
따라서, 공동현상이 발생할 수 있는 영역에 압축 공기를 분배하는데 필요한 덕트 시스템을 얻기 위한 대안을 제공할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 언급된 요구를 충족하고, 따라서 공지된 기술보다 더 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 해결책을 찾는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 방법에 의해 달성된다. 따라서, 본 발명은 리딩 에지 및 트레일링 에지를 갖는 프로펠러용 블레이드를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은,
- 상기 블레이드에 도관을 형성하는 것,
- 상기 도관이 상기 블레이드의 외부와 연통하는 복수의 구멍을 만드는 것, 및
- 제조되는 상기 블레이드의 리딩 에지의 적어도 주요 부분을 따라 연장되는 에지 부분 수용 표면을 갖는 블레이드 블랭크를 제공하는 것을 포함하며,
- 상기 도관을 형성하는 것은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 상기 에지 부분 수용 표면 상에 에지 부분을 구축하는 것을 포함하고, 상기 적층 조형 프로세스는 상기 에지 부분에 의해 적어도 부분적으로 경계가 정해지고 제조될 상기 블레이드의 리딩 에지를 따라 연장하는 상기 도관을 형성하도록 구성된다.
적층 조형 프로세스는 에지 부분 내에 위치하는 도관을 형성하도록 프로그래밍될 수 있다. 적층 조형 프로세스는 적합한 전자 빔 적층 조형 프로세스, 예를 들면, 금속 와이어 기반의 적층 조형, 예를 들면, WAAM(Wire and Arc Additive Manufacturing)일 수 있다. WAAM은 비교적 새로운 기법이며, 3D 인쇄 기법과 관련하여 상당 부분까지 개발되었다. 이것은 주로 중량 감소를 목적으로 프로펠러 제조 분야에서도 제안되었다. WAAM 셋업은 열원, 와이어 공급기, 및 재료의 퇴적을 층 단위로 안내하는 로봇 팔을 구비한 종래의 용접 셋업으로 구성될 수 있다. 재료는 로봇 팔을 제어하는 컴퓨터 프로그램에 따라 원하는 위치에만 퇴적된다. 열원은 전기 아크일 수 있고, 원료는 용접 필러 와이어일 수 있고, 로봇 팔은 퇴적 프로세스를 제어 및 안내할 수 있다. WAAM 중에, 금속의 단일 층이 이전 층 상에 퇴적될 수 있다.
비교적 새롭기는 하지만 WAAM 기술은 숙련자에게 알려져 있다. 추가 정보를 위해, 프로펠러 블레이드 기술과 관련된 WAAM 기법의 다양한 양태를 설명하고 있는 Milan Agnani의 "Wire Arc Additive Manufacturing of Manganese Aluminium Bronze"(https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid%3Af4a1bce3-fa67-4a04-8500-ead3391dacaa), 및 Stamatis Kiakidis의 "Mechanical and corrosion behaviour of 3D printed Aluminium Bronzes Produced by Wire + Arc Additive Manufacturing"의 특히 13-18 페이지(https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid%3A6394e228-595a-4b1b-bbeb-ae0e98b86f97?collection=education)를 소개하며, 이들은 원용에 의해 본원에 포함된다.
프로펠러 이론에서 잘 알려져 있는 바와 같이, 리딩 에지는 주변 유체의 가장 상류에 있는 블레이드의 에지이다. 또한 알려져 있는 바와 같이, 이 블레이드는 유체의 움직임과 평행하게 연장되고, 블레이드의 리딩 에지로부터 트레일링 에지까지 연장되는 에어로포일로부터 설계될 수 있다. 리딩 에지로부터 트레일링 에지까지 연장하는 선은 코드 라인(chord line)이라고 한다. 코드 라인은 직선일 수 있다.
블레이드의 에지 부분을 형성하기 위해 WAAM 기법을 적용함으로써, 공기 분배를 위한 도관을 간단하고 비용 효율적인 방식으로 형성할 수 있다. 더 중요한 이점은, 이 영역에 공기 덕트 시스템이 존재함에도 불구하고, 리딩 에지에 인접한 영역에서 블레이드가 강력하고 안전하다는 것이다. 이에 따라 리딩 에지의 균열의 위험이 배제되거나 적어도 크게 감소된다.
바람직하게는, 와이어 기반의 적층 조형 프로세스는 금속 와이어 기반의 적층 조형 프로세스이다.
도관은 에지 부분에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 도관은 에지 부분에 의해 경계가 정해질 수 있다. 바람직하게는, 적층 조형 프로세스는 에지 부분에 의해 경계가 정해지는 도관을 형성하도록 구성되고, 도관은 에지 부분에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 에지 부분 수용 표면 상에 에지 부분을 구축하여 도관을 형성함으로써, 도관은 에지 부분에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 따라서, 적층 조형 프로세스는 에지 부분 내에 위치하도록 도관을 형성하도록 구성될 수 있다. 따라서, 도관에서의 균열의 위험이 상당히 감소된다. 특히, 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 블레이드 블랭크로부터 도관을 제거할 수 있다. 따라서, 에지 부분과 블레이드 블랭크 사이의 접합면이 상당히 증가될 수 있고, 이에 의해 두 부품 사이의 응력이 감소될 수 있다. 또한, 어떤 날카로운 모서리도 없는 도관, 예를 들면, 원형 또는 타원형 단면을 갖는 도관을 형성하는 것이 가능하고, 이는 균열의 위험을 더 줄여준다.
그러나, 일부의 실시형태에서, 에지 부분 수용 표면은 도관의 부분적인 경계를 형성할 수 있다. 따라서, 도관은 에지 부분이 부분적으로 경계를 형성할 수 있다.
바람직한 실시형태에 따르면, 블레이드의 에어로포일과 일치하는 단면에서, 에지 부분 수용 표면은 에어로포일의 코드 라인에 실질적으로 수직이다. 이는 WAAM 프로세스에 의해 구축되는 에지 부분을 블레이드 블랭크에 간단히 부착할 수 있게 하며, 에지 부분과 블레이드 블랭크 사이에 강력한 접착이 생기게 한다.
추가의 바람직한 실시형태에 따르면, 적층 조형 프로세스에 의해 에지 부분에 적용되는 재료의 양은 제조될 블레이드의 에지 수용 표면으로부터 리딩 에지까지의 거리가 리딩 에지와 트레일링 에지를 연결하는 압력측과 흡입측 사이의 에지 부분 수용 표면의 폭에 대체로 대응하게 되는 양이다. "대체로 대응한다"는 표현은 에지 수용 표면으로부터 리딩 에지까지의 거리가 에지 부분의 상기 폭의 1/2 초과 내지 2 배 미만인 것으로 이해되는 것이 바람직하다. 이것은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 따라 제조된 에지 부분의 유익한 치수를 제공하고, 블레이드의 단면에서 에지 부분이 2 개의 수직 방향으로 거의 동일한 치수를 갖는다는 것을 의미한다. 에지 부분의 높이, 즉 블랭크의 에지 수용 표면으로부터 리딩 에지까지의 거리는 공기용 도관을 수용하기에 충분히 크다. 지정된 상대 치수는 또한 에지 부분의 높이를 불필요하게 크지 않은 크기로 제한한다.
추가의 바람직한 실시형태에 따르면, 에지 부분을 적용하는 것은 도관이 이 에지 부분의 체적의 2 - 20%를 차지하도록 프로그래밍된다. 도관은 충분한 양의 공기가 이 도관을 통해 구멍까지 흐를 수 있도록 충분히 넓어야 하며, 이 구멍을 통해 공기는 외부로 불어나간다. 반면에, 도관의 폭은 에지 부분의 강도를 유지하도록 제한되어야 한다. 지정된 범위는 이러한 요구에의 유익한 적응의 나타낸다.
추가의 바람직한 실시형태에 따르면, 구멍은 각각의 구멍이 에지 부분을 통해서만 연장되도록 만들어진다. 그 결과 구멍은 리딩 에지에 근접하여, 즉 공동현상 문제가 나타날 수 있는 영역에서 개구된다. 구멍이 상이한 구조 및 상이한 재료일 수 있는 2 개의 상이한 부분을 통과하여 연장하는 것을 피하는 것이 또한 유리하다. 바람직하게는 구멍은 드릴링에 의해 얻어진다.
추가의 바람직한 실시형태에 따르면, 제공되는 블레이드 블랭크는 다음에 의해 얻어진다.
- 제조될 블레이드에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는 예비 블랭크를 제공하는 것, 및
- 예비 블랭크의 리딩 에지의 적어도 주요 부분을 따라 예비 블랭크의 일부를 기계가공하여 주요 부분을 따라 리딩 에지를 절제하여 에지 부분 수용 표면을 형성하는 것.
블레이드 블랭크의 이 2 단계 제조를 통해 에지 부분 수용 표면이 매우 정밀하게 성형될 수 있고 비용효율적으로 얻어질 수 있다.
바람직하게는, 도관은 블레이드의 팁을 향해 좁아진다. 블레이드에는 루트(root) 및 팁이 있을 수 있다. 따라서, 도관의 단면적은 루트로부터 팁을 향하는 방향으로 감소될 수 있다. 도관은 블레이드의 팁을 향해 점진적으로 좁아질 수 있다. 따라서, 도관의 단면적은 루트로부터 팁을 향해 전진적으로 감소될 수 있다. 대안적으로, 전체 도관은 일정한 단면적을 제공할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 도관에는 일정한 단면적을 갖는 하나 이상의 섹션이 있을 수 있다. 따라서, 인접한 일정한 단면의 도관 섹션은 루트로부터 팁을 향하는 방향으로 점진적으로 감소되는 단면적을 갖는 도관 섹션과 접속될 수 있다.
본 발명의 목적은 플로펠러용 블레이드가 청구항 10의 특징을 포함하는 점에서 달성된다. 따라서, 블레이드는 리딩 에지 및 내부 도관을 제시하며, 이 도관은 복수의 구멍에 의해 블레이드의 외부와 연통한다. 블레이드는 본체 및 에지 부분을 포함하며, 이 에지 부분은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 본체 상에 구축된다. 에지 부분은 리딩 에지의 적어도 주요 부분을 따라 연장되는 도관의 경계를 적어도 부분적으로 한정한다. 와이어 기반의 적층 조형 프로세스는 금속 와이어 기반의 적층 조형 프로세스일 수 있다.
에지 부분에는 내부 도관이 있을 수 있다. 내부 도관은 에지 부분 내에 있을 수 있다. 도관은 바람직하게는 에지 부분에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 그러나, 일부의 실시형태에서, 본체는 에지 부분과 함께 내부 도관의 경계를 한정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 본체로부터 리딩 에지까지의 거리는 에지 부분이 본체와 만나는 위치, 예를 들면, 본체에 부착되는 위치에서의 블레이드의 두께에 대체로 대응한다. "대체로 대응한다"고 함은 그 두께의 1/2 초과 2 배 미만으로 이해되어야 한다.
추가의 바람직한 실시형태에 따르면, 도관은 에지 부분의 체적의 2 - 20%를 차지한다.
추가의 바람직한 실시형태에 따르면, 각각의 구멍은 에지 부분을 통해서만 연장된다.
바람직하게는, 도관은 블레이드의 팁을 향해 점진적으로 좁아진다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른, 특히 본 발명의 바람직한 실시형태 중 임의의 것에 따른 복수의 블레이드를 구비한 프로펠러, 및/또는 본 발명에 따라 제조된, 특히 본 발명의 바람직한 실시형태 중 임의의 것에 따라 제조된 복수의 블레이드를 구비한 프로펠러에 관한 것이다.
본 발명의 블레이드, 본 발명의 프로펠러 및 이들의 바람직한 실시형태는 위에서 설명된 본 발명의 방법 및 그것이 바람직한 실시형태의 장점과 유사한 장점이 있다. 바람직하게는, 블레이드는 본 발명의 방법에 따라, 특히 본 발명의 바람직한 실시형태 중 임의의 것에 따라 제조된다.
위에서 특정된 바람직한 실시형태는 종속 청구항에 기재되어 있다. 추가의 실시형태는 종속 청구항의 특징들의 임의의 가능한 조합 및 이들 특징들과 이하의 본 발명의 실시례의 설명에 기재된 특징들의 임의의 가능한 조합에 의해 구성될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 예비 블레이드 블랭크의 측면도이며, 프로펠러용 블레이드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시례의 제 1 단계를 도시한다.
도 2는 블레이드 블랭크의 측면도이며, 본 방법을 수행하는 예시적인 방법의 제 2 단계를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 블레이드 블랭크의 사시도이다.
도 4는 본 실시례에 따라 제조된 블레이드를 측면도로 도시한다.
도 5는 도 3의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 6은 도 1-5를 참조하여 설명된 본 방법의 단계들을 도시한 블록도이다.
도 6a는 본 발명의 대안적인 실시형태에 따른 방법의 단계들을 도시한 블록도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 수행하기 위한 추가의 대안례를 도시한다.
도 1은 본 발명을 수행하는 방법의 일례에 따라 프로펠러 블레이드를 제조하기 위한 예비 블랭크(1a)를 측면도로 도시하고 있다. 예비 블랭크(1a)는 제조된 블레이드(1)(도 4 참조)에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는다. 따라서, 예비 블랭크(1a)에는 제조된 블레이드(1)의 리딩 에지(2)에 실질적으로 대응하는 리딩 에지(2a)가 있다. 예비 블랭크에는 또한 트레일링 에지(13)가 있다. 그 자체로 알려진 바와 같이, 프로펠러 블레이드는 블레이드를 가로질러 의도된 유체 이동 방향을 따라 연장하는 에어로포일의 형상을 나타내는 것이 이해된다. 그 자체로 알려진 바와 같이, 에어로포일에는 리딩 에지(2a)와 트레일링 에지(13) 사이에 각각의 코드 라인(C, 도 5 참조)이 있다. 블레이드의 일면 상에서는 압력측이 리딩 에지로부터 트레일링 에지까지 연장되어 있으며, 블레이드의 타면 상에서는 흡입측이 리딩 에지로부터 트레일링 에지까지 연장되어 있다.
예비 블랭크(1a)는 임의의 편리한 방법으로, 예를 들면, 주조에 의해 제조될 수 있다. 예비 블랭크(1a)용으로 사용되는 재료는 일반적으로 '프로펠러 청동'이라고 하는 알루미늄 청동, 스테인리스 강 재료, 또는 알루미늄일 수 있다. 얼음 상태에서 프로펠러의 작동을 위해 스테인리스 강 재료가 일반적으로 사용된다. 알루미늄은 일반적으로 소형 프로펠러용으로 사용된다.
도 2 및 도 3에 도시된 다음 단계에서, 예비 블랭크(1a)의 리딩 에지(2a)를 따르는 부분이 기계가공에 의해 제거되어 에지 수용 표면(4)을 갖는 블레이드 블랭크(1b)를 생성한다. 따라서, 점선(2a)과 에지 부분 수용 표면(4) 사이의 재료는 모두 절단 제거된다. 그 결과, 에지 수용 표면(4)을 갖는 리세스가 형성된다. 이 블레이드 블랭크(1b)는 완성된 블레이드의 본체(1b)를 형성한다.
에지 수용 표면은 볼록하거나, 오목하거나, 또는 실질적으로 직선의 단면을 보일 수 있다. 에지 수용 표면은 이 에지 수용 표면에서 블레이드 에어로포일의 코드 라인의 연장선에 대해 실질적으로 수직일 수 있다. 리딩 에지를 따라 제거된 부분의 깊이는, 코드 라인의 길이의, 예를 들면, 2-15%, 바람직하게는 코드 라인의 5-12%, 예를 들면, 약 7.5%일 수 있다. 따라서, 리딩 에지를 따라 제거된 부분은 코드 라인을 따라 코드 라인의 길이의, 예를 들면, 2-15%, 바람직하게는 코드 라인의 5-12%, 예를 들면, 약 7.5%일 수 있다.
그 후, 에지 부분(3)이 에지 부분 수용 표면(4) 상에 구축된다. 이는 금속 와이어 기반의 적층 조형 프로세스, 본 실시례에서는 WAAM(Wire and Arc Additive Manufacturing) 프로세스로 이루어진다. 이 프로세스는 기계 또는 로봇(미도시)에 의해 수행될 수 있으며, 이것은 하나 이상의 공구, 예를 들면, 용접 토치 및 와이어 공급 장치를 이동시켜 원하는 형상으로 에지 부분을 구축하도록 프로그래밍될 수 있다.
적층 조형 프로세스용으로 사용되는 재료는, 예를 들면, 알루미늄 청동, 스테인리스 강 재료, 또는 알루미늄일 수 있다.
이 프로세스는 리딩 에지(2a)를 따라 기계가공에 의해 제거된 부분인 전술한 단계에서 형성된 리세스를 채워서 리딩 에지(2)가 형성되도록 프로그래밍된다. 이에 의해 재료가 에지 수용 표면(4) 상에 추가되어 블레이드의 리딩 에지를 따라 영역이 형성된다.
WAAM 프로세스는 또한 에지 부분(3) 내에 도관(6)(도 5 참조)을 형성하도록 프로그래밍 및 제어된다. 도관(6)은 실질적으로 그 전체 부분을 따라 또는 적어도 그 주요 부분을 따라 리딩 에지(2)의 윤곽을 따라 연장된다.
복수의 구멍(7)이 블레이드(1)의 흡입측(11)으로부터 도관(6) 내로 천공(boring)되어 있다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 블레이드에는 반경방향 및 축방향의 분기를 갖는 공기 덕트(8)가 있다. 이 공기 덕트(3)는 드릴링에 의해 제조될 수 있다. 이 공기 덕트(8)에 의해, 도관(6)은 블레이드(1)가 일부를 형성하는 프로펠러(미도시)의 허브와 연통할 수 있다.
사용시, 허브 내의 공기 공급원 또는 허브에 연결된 공기 공급원으로부터의 압축 공기는 공기 덕트를 통해 그리고 도관(6) 및 구멍(7)을 통해 흡입측(11)으로 흘러서 공동현상의 출현을 억제할 수 있다.
일부의 실시형태에서, 복수의 구멍(7)이 흡입측(11)으로부터뿐만 아니라 압력측(12)으로부터, 즉 블레이드(1)의 양측으로부터 도관(6) 내로 천공될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 허브 내의 공기 공급원 또는 허브에 연결된 공기 공급원으로부터 압축 공기는, 사용시, 공기 덕트를 통해 그리고 도관(6) 및 구멍(7)을 통해 흡입측(11)뿐만 아니라 압력측(12)으로 흘러서 공동현상의 출현을 억제할 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같은 블레이드가 제공된다. 블레이드에는 루트(111) 및 팁(112)이 있다. 바람직하게는, 도관(6)(도 5)은 팁(112)을 향해 점진적으로 좁아진다. 즉, 도관의 단면적은 루트(111)로부터 팁(112)을 향하는 방향으로 점진적으로 감소된다.
제조된 블레이드에 실질적으로 대응하도록 형성된 예비 블랭크(1a)의 형상은 이것의 리딩 에지(2) 주변의 영역에서 완성된 블레이드(1)의 리딩 에지(2) 주변의 영역과 정확하게 동일한 형상을 제공하지 않는 형상임을 이해해야 한다. 어쨌든 잘라내야 하기 때문일 수 있다. 실제로 예비 블랭크의 리딩 에지는, 바람직하게는, 다소 오목하여 에지 수용 표면(4)을 형성하기 위해 잘라내야 할 재료가 더 적어진다.
블레이드 블랭크(1b)는 반드시 도 1에 도시된 예비 블랭크(1a)를 통해 얻어지는 것은 아니라는 것도 이해해야 한다. 블레이드 블랭크(1b)는, 예를 들면, 직접적으로 에지 수용 표면(4)을 갖도록, 즉, 도 2에 도시된 형상을 갖도록 주조될 수 있다.
따라서, 도 6을 참조하면, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 예시적인 방법은 다음과 같이 요약될 수 있다: 예비 블랭크를 제공한다(S1). 예비 블랭크의 리딩 에지를 따라 일부를 기계가공으로 제거한다(S2). WAAM을 이용하여 도관을 갖는 에지 부분을 구축한다(S3). 도관으로부터 흡입측까지 연장하는, 또는 일부의 실시형태에서는 양측(11, 12) 모두까지 연장하는 구멍을 천공한다.
도 6a로부터 이해되는 바와 같이, 블레이드 블랭크(1b)가 에지 수용 표면(4)과 함께 직접 주조되는 실시형태에서는 블레이드 블랭크를 제공하는 단계(S2) 후에 단계(S3)이 이어질 수 있고, 여기서 도관을 포함한 에지 부분은 WAAM에 의해 구축된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시례에 따른 블레이드(101)를 측면도로 도시하고 있다. 블레이드는 제 1 부분(101b) 및 제 2 부분(103)으로 구성된다. 제 1 부분(101b)은 주조와 같은 임의의 전통적인 기법에 따라 제조될 수 있다. 제 2 부분(103)은 WAAM 프로세스에 의해 제 1 부분(101a) 상에 구축되어 있다. 이 실시례에서, 제 2 부분(103)은 블레이드(101)의 리딩 에지(102)를 형성한다.
도 8은 제 1 실시례에 따라 도 7의 B-B 선을 따르는 단면이며, 도 9는 다른 실시례에 따른 동일한 선을 따른 단면이다.
제 1 부분은 프로펠러 제조용으로 사용되는 전통적인 재료로 제조된다. WAAM 프로세스에 의해 제조된 제 2 부분은 제 1 부분의 재료에 비해 충격 손상 및/또는 침식에 대한 저항이 더 큰 재료이다. 일부의 실시형태에서, 청동 블레이드 리딩 에지가 강도 및 내마모성을 증가시키기 위해 WAAM에 의해 추가되는 스테인리스 강 재료로 코팅될 수 있다. 이는 본 실시례에서 제 2 부분이 블레이드가 특히 마모에 노출되는 부분에 위치하므로 유리하다. 작업 조건이 그와 같은 다른 위치 어딘가에서 과도한 마모가 예상될 수 있는 경우에는 제 2 부분의 다른 위치도 적절할 수 있다. 또 다른 대안례에서는 둘 이상의 WAAP 제조 부분이 제 1 부분 상에 구축될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 것과 유사하게 도관이 제 2 부분(103)에 제공될 수 있다. 본 발명의 양태는 다음의 절 중 하나 이상에 의해 표시될 수 있다.
1. 리딩 에지(2) 및 트레일링 에지(13)를 갖는 프로펠러용 블레이드(1)를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
- 제조되는 상기 블레이드(1)의 리딩 에지(2)의 적어도 주요 부분을 따라 연장되는 에지 부분 수용 표면(4)을 갖는 블레이드 블랭크(1b)를 제공하는 것을 포함하며,
- 상기 도관을 형성하는 것은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 상기 에지 부분 수용 표면(4) 상에 에지 부분(3)을 구축하는 것을 포함하고, 상기 적층 조형 프로세스는 상기 에지 부분(3)에 의해 적어도 부분적으로 경계가 정해지고 제조될 상기 블레이드(1)의 리딩 에지(2)를 따라 연장하는 상기 도관(6)을 형성하도록 구성되고,
- 상기 도관(6)이 상기 블레이드(1)의 외부와 연통하는 복수의 구멍(7)을 만드는 것을 포함하는, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
2. 제 1 절에 있어서, 상기 블레이드의 에어로포일과 일치하는 단면에서, 상기 에지 부분 수용 표면(4)은 상기 에어로포일의 코드 라인(chord line; C)에 실질적으로 수직인, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
3. 제 1 절 또는 제 2절 있어서, 상기 적층 조형 프로세스에 의해 상기 에지 부분(3)에 적용되는 재료의 양은 제조될 상기 블레이드(1)의 상기 에지 수용 표면(4)으로부터 상기 리딩 에지(2)까지의 거리가 리딩 에지(2)와 트레일링 에지(13)를 연결하는 압력측(12)과 흡입측(11) 사이의 상기 에지 부분 수용 표면(4)의 폭(W)에 대체로 대응하게 되는 양인, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
4. 제 1 절 내지 제 3 절 중 어느 한 절 있어서, 상기 에지 부분(3)은 상기 도관이 상기 에지 부분(3)의 체적의 2 - 20%를 차지하도록 상기 적층 조형 프로세스에 의해 구축된, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
5. 제 1 절 내지 제 4 절 중 어느 한 절 있어서, 상기 구멍은 각각의 구멍(7)이 상기 에지 부분(3)을 통해서만 연장되도록 만들어진, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
6. 제 1 절 내지 제 5 절 중 어느 한 절 있어서, 제공된 상기 블레이드 블랭크(1b)는,
- 제조될 상기 블레이드(1)에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는 예비 블랭크(1a)를 제공하는 것, 및
- 상기 예비 블랭크(1a)의 리딩 에지(2a)의 적어도 주요 부분을 따라 상기 예비 블랭크(1a)의 일부를 기계가공하여 상기 주요 부분을 따라 상기 리딩 에지를 절제하여 상기 에지 부분 수용 표면4을 형성하는 것에 의해 얻어지는, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
7. 프로펠러용 블레이드를 형성하는 방법으로서,
- 제조될 블레이드(101)의 제 1 부분(101b)에 대응하는 블레이드 블랭크를 제공하는 것,
- 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 제 1 부분(101b) 상에 적어도 하나의 제 2 부분(103)을 구축하여 완전한 블레이드(101)를 형성하는 것을 포함하는, 프로펠러용 블레이드를 형성하는 방법.
8. 제 7 절에 있어서, 상기 제 2 부분(103)이 제조될 블레이드의 리딩 에지(102)의 주요 부분을 따라 구축되는, 프로펠러용 블레이드를 형성하는 방법.
9. 제 8 절에 있어서, 제 1 절 내지 제 6 절 중 어느 하나의 절에 따른 단계를 포함하는, 프로펠러용 블레이드를 형성하는 방법.
10. 제 7 절 내지 제 9 절 중 어느 한 절에 있어서, 적층 조형 프로세스에 의해 생성된 제 2 부분은 제 1 부분의 재료에 비해 충격 손상 및/또는 침식에 대한 저항이 더 큰 재료인, 프로펠러용 블레이드를 형성하는 방법.
11. 리딩 에지(2)를 갖는 프로펠러용 블레이드(1)로서, 상기 블레이드(1)는 본체(1b) 및 에지 부분(3)를 포함하고, 상기 에지 부분은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 상기 본체(1b) 상에 구축되고, 상기 에지 부분(3)은 상기 리딩 에지(2)의 적어도 주요 부분을 따라 연장되는 내부 도관(6)의 경계를 적어도 부분적으로 한정하고, 상기 도관(6)은 복수의 구멍(7)에 의해 블레이드(1)의 외부와 연통하는, 프로펠러용 블레이드.
12. 제 11 절에 있어서, 상기 본체(1a)로부터 상기 리딩 에지(2)까지의 거리는 상기 에지 부분(3)이 상기 본체(1b)와 만나는 위치에서 상기 블레이드의 두께(W)에 대체로 대응하는, 프로펠러용 블레이드.
13. 제 11 절 또는 제 12 절에 있어서, 상기 도관(6)은 상기 에지 부분(3)의 체적의 2 - 20%를 차지하는, 프로펠러용 블레이드.
14. 제 11 절 내지 제 13 절 중 어느 한 절 있어서, 각각의 구멍(7)은 상기 에지 부분(3)을 통해서만 연장되는, 프로펠러용 블레이드.
15. 프로펠러용 블레이드(101)로서 상기 블레이드(101)는 리딩 에지(102)를 가지며, 상기 블레이드(101)는 제 1 부분(101b) 및 상기 제 1 부분(101b)에 부착된 적어도 하나의 제 2 부분(103)를 포함하며, 적어도 하나의 제 2 부분(103)은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 제조되며, 상기 제 2 부분(103)은 바람직하게는 리딩 에지(2)의 적어도 주요 부분을 포함하는, 프로펠러용 블레이드.
16. 제 15 절에 있어서, 제 11 절 내지 제 14 절 중 어느 한 절의 특징을 포함하는, 프로펠러용 블레이드.
17. 제 11 절 내지 제 16 절 중 어느 한 절에 따른 블레이드(1) 및/또는 제 1 절 내지 제 10 절 중 어느 한 절에 따라 제조된 블레이드(1)를 구비한 프로펠러.
제 7 절과 관련하여, 이 방법은 종래의 재료로 그리고 종래의 제조 기법에 의해 제조되는 블레이드의 대부분을 제공하는 것에 주목해야 한다. 블레이드의 일부의 영역은 더 높은 강도 및 내마모성을 필요로 할 수 있다. 이 방법에 따르면, 이들 부분은 이러한 더 높은 요구사항을 충족하는 WAAM 기법에 의해 제작될 수 있다. 따라서 블레이드의 주요 부분은 이러한 요구사항에 대해 덜 엄격한 재료 및 방식으로 제조될 수 있다. 그 결과 블레이드는 종래의 블레이드보다 한편으로는 제조비용이 더 저렴하고, 다른 한편으로는 더 우수한 내마모성을 갖게 된다.
제 8 절에 따른 실시형태에 관련하여, 마모 및 블레이드의 강도에 대한 기타 문제는 리딩 에지에 근접하여 특히 심각할 수 있으므로 이 방법의 실시형태는 전술한 장점으로부터 이익을 얻는 점에서 특히 유용하다는 것에 주목할 수 있다.

Claims (17)

  1. 리딩 에지(2) 및 트레일링 에지(13)를 갖는 프로펠러용 블레이드(1)를 제조하는 방법으로서,
    상기 방법은,
    - 상기 블레이드에 도관을 형성하는 것,
    - 상기 도관(6)이 상기 블레이드(1)의 외부와 연통하는 복수의 구멍(7)을 만드는 것, 및
    - 제조되는 상기 블레이드(1)의 리딩 에지(2)의 적어도 주요 부분을 따라 연장되는 에지 부분 수용 표면(4)을 갖는 블레이드 블랭크(1b)를 제공하는 것을 포함하며,
    - 상기 도관을 형성하는 것은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 상기 에지 부분 수용 표면(4) 상에 에지 부분(3)을 구축하는 것을 포함하고, 상기 적층 조형 프로세스는 상기 에지 부분(3)에 의해 적어도 부분적으로 경계가 정해지고 제조될 상기 블레이드(1)의 리딩 에지(2)를 따라 연장하는 상기 도관(6)을 형성하도록 구성된, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이어 기반의 적층 조형 프로세스는 금속 와이어 기반의 적층 조형 프로세스인, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적층 조형 프로세스는 상기 에지 부분(3)에 의해 경계가 정해지는 상기 도관(6)을 형성하도록 구성되고, 상기 도관은 상기 에지 부분에 의해 완전히 둘러싸여 있는, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드의 에어로포일과 일치하는 단면에서, 상기 에지 부분 수용 표면(4)은 상기 에어로포일의 코드 라인(chord line; C)에 실질적으로 수직인, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 조형 프로세스에 의해 상기 에지 부분(3)에 적용되는 재료의 양은 제조될 상기 블레이드(1)의 상기 에지 수용 표면(4)으로부터 상기 리딩 에지(2)까지의 거리가 리딩 에지(2)와 트레일링 에지(13)를 연결하는 압력측(12)과 흡입측(11) 사이의 상기 에지 부분 수용 표면(4)의 폭(W)에 대체로 대응하게 되는 양인, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에지 부분(3)은 상기 도관이 상기 에지 부분(3)의 체적의 2 - 20%를 차지하도록 상기 적층 조형 프로세스에 의해 구축된, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구멍은 각각의 구멍(7)이 상기 에지 부분(3)을 통해서만 연장되도록 만들어진, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제공된 상기 블레이드 블랭크(1b)는,
    - 제조될 상기 블레이드(1)에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는 예비 블랭크(1a)를 제공하는 것, 및
    - 상기 예비 블랭크(1a)의 리딩 에지(2a)의 적어도 주요 부분을 따라 상기 예비 블랭크(1a)의 일부를 기계가공하여 상기 주요 부분을 따라 상기 리딩 에지를 절제하여 상기 에지 부분 수용 표면(4)을 형성하는 것에 의해 얻어지는, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드는 팁(tip; 112)을 제공하고, 상기 도관(6)은 상기 팁(112)을 향해 좁아지는, 프로펠러용 블레이드의 제조 방법.
  10. 리딩 에지(2) 및 내부 도관을 갖고, 도관(6)이 복수의 구멍(7)에 의해 블레이드(1)의 외부와 연통하는 프로펠러용 블레이드(1)로서,
    상기 블레이드(1)는 본체(1b) 및 에지 부분(3)을 포함하고, 상기 에지 부분은 와이어 기반의 적층 조형 프로세스에 의해 상기 본체(1b) 상에 구축되고, 상기 에지 부분(3)은 상기 리딩 에지(2)의 적어도 주요 부분을 따라 연장되는 상기 도관(6)의 경계를 적어도 부분적으로 한정하는, 프로펠러용 블레이드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 와이어 기반의 적층 조형 프로세스는 금속 와이어 기반의 적층 조형 프로세스인, 프로펠러용 블레이드.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 도관은 상기 에지 부분에 의해 완전히 둘러싸여 있는, 프로펠러용 블레이드.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    본체(1a)로부터 상기 리딩 에지(2)까지의 거리는 상기 에지 부분(3)이 상기 본체(1b)와 만나는 위치에서 상기 블레이드의 두께(W)에 대체로 대응하는, 프로펠러용 블레이드.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도관(6)은 상기 에지 부분(3)의 체적의 2 - 20%를 차지하는, 프로펠러용 블레이드.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 구멍(7)은 상기 에지 부분(3)을 통해서만 연장되는, 프로펠러용 블레이드.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드는 팁(102)을 제공하고, 상기 도관(6)은 상기 팁(102)을 향해 좁아지는, 프로펠러용 블레이드.
  17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 복수의 블레이드(1) 및/또는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 복수의 블레이드(1)를 구비한 프로펠러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3878635B1 (en) * 2020-03-09 2023-08-02 Airbus Operations, S.L.U. Method for manufacturing a part
WO2022131037A1 (ja) * 2020-12-16 2022-06-23 株式会社神戸製鋼所 造形物の製造方法及び造形物
JP2023040768A (ja) * 2021-09-10 2023-03-23 株式会社神戸製鋼所 造形物及び造形物の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1540108A (en) * 1924-05-20 1925-06-02 Degen Irwin Charles Aeroplane propeller
DE102006026967A1 (de) 2006-06-09 2007-12-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren zur Herstellung eines Zerspanwerkzeugs
US20140126995A1 (en) 2012-11-06 2014-05-08 General Electric Company Microchannel cooled turbine component and method of forming a microchannel cooled turbine component
US10487660B2 (en) * 2016-12-19 2019-11-26 General Electric Company Additively manufactured blade extension with internal features
WO2019025996A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Power Systems Mfg., Llc THERMAL PROCESSING METHOD FOR ADDITIVE MANUFACTURING ELEMENTS

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