RU2630139C2 - Изготовление импеллера турбомашины - Google Patents
Изготовление импеллера турбомашины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630139C2 RU2630139C2 RU2014133205A RU2014133205A RU2630139C2 RU 2630139 C2 RU2630139 C2 RU 2630139C2 RU 2014133205 A RU2014133205 A RU 2014133205A RU 2014133205 A RU2014133205 A RU 2014133205A RU 2630139 C2 RU2630139 C2 RU 2630139C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- powder material
- layer
- turbomachine
- lattice
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 28
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 17
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001347 Stellite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000883 Ti6Al4V Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N chromium;cobalt;iron;manganese;methane;molybdenum;nickel;silicon;tungsten Chemical compound C.[Si].[Cr].[Mn].[Fe].[Co].[Ni].[Mo].[W] AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/009—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine components other than turbine blades
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/38—Process control to achieve specific product aspects, e.g. surface smoothness, density, porosity or hollow structures
- B22F10/385—Overhang structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/70—Recycling
- B22F10/73—Recycling of powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/10—Auxiliary heating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/40—Radiation means
- B22F12/41—Radiation means characterised by the type, e.g. laser or electron beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/04—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/0006—Electron-beam welding or cutting specially adapted for particular articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/0046—Welding
- B23K15/0086—Welding welding for purposes other than joining, e.g. built-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
- B23K26/342—Build-up welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/147—Construction, i.e. structural features, e.g. of weight-saving hollow blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
- F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/36—Process control of energy beam parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/40—Radiation means
- B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/40—Radiation means
- B22F12/49—Scanners
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/001—Turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/30—Manufacture with deposition of material
- F05D2230/31—Layer deposition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/171—Steel alloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/174—Titanium alloys, e.g. TiAl
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/175—Superalloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
- F05D2300/608—Microstructure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
Группа изобретений относится к изготовлению импеллера турбомашины, включающего ступицу и лопатки, путем послойного аддитивного наращивания слоев из порошкового материала. Способ включает последовательное добавление одного слоя порошкового материала за другим, селективное приложение энергии к порошковому материалу в слое в виде облучения высокоэнергетическим источником и отверждение участков слоя порошкового материала. Послойное аддитивное наращивание слоев из порошкового материала в по меньшей мере одной массивной части ступицы ведут с обеспечением затвердевания порошкового материала с образованием решеточной полой структуры с внешней монолитной структурой оболочки, охватывающей решеточную полую структуру. Предложен также импеллер турбомашины, в котором по меньшей мере одна массивная часть ступицы имеет решеточную полую структуру с внешней монолитной структурой оболочки, охватывающей решеточную полую структуру. Обеспечивается снижение массы импеллера при одновременном сохранении требуемой механической прочности и химико-физической стойкости. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение главным образом относится к производству импеллеров турбомашин, таких как импеллеры для центробежных компрессоров, центробежных насосов или турбоэкспандеров. Описание более подробно затрагивает изготовление импеллеров турбомашин с использованием технологий послойного аддитивного наращивания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Импеллеры турбомашин, например, для центробежных компрессоров или центробежных насосов представляют собой компоненты сложной геометрической структуры. Фиг. 1 иллюстрирует перспективный вид образца импеллера центробежного компрессора. Фиг. 2 показывает иллюстративное поперечное сечение по радиальной плоскости части импеллера компрессора с бандажом.
Импеллер, обозначенный 1, содержит вход 2 и выход 3. Проход для потока газа, предназначенного для сжатия, от входа 2 до выхода 3 образован между ступицей 4 и бандажом 5. Лопатки 6 расположены между ступицей 4 и бандажом 5. Между соседними лопатками 6 сформированы каналы 7, расположенные на всем протяжении газового потока от входа 2 до выхода 3. Импеллер 1 имеет центральное отверстие, через которое проходит вал компрессора, не показанный на чертеже. Часть ступицы 4 импеллера, окружающая центральное отверстие, называется «основание импеллера» и обозначена цифрой 8.
Изготовление импеллеров, снабженных бандажом 5, таких, как на фиг. 1, является чрезвычайно сложной задачей. В частности, изготовление трехмерных лопаток требует применения таких технологий производства, как электроискровая обработка или электрохимическая обработка. Для импеллеров с бандажом дополнительно необходимо, чтобы бандаж был приварен к ступице после обработки лопаток, или их можно изготовить целиком фрезерованием монолитной заготовки из металла с использованием 5-осевого металлорежущего станка с цифровым управлением.
Чтобы добиться более эффективного и менее затратного производства такого рода компонентов, в последнее время были разработаны технологии послойного аддитивного наращивания. Одна из этих технологий - так называемый процесс электроннолучевого послойного плавления. Такой производственный процесс заключается в изготовлении сложных компонентов слой за слоем. Компонент изготавливают путем последовательного нанесения слоев порошкового материала, который плавят, а затем отверждают. Каждый слой плавят и отверждают на участке слоя, который задан границами поперечного сечения изготовляемой детали на уровне соответствующего слоя.
Импеллеры турбомашин подвержены высоким динамическим механическим нагрузкам, и иногда требуется, чтобы они работали в чрезвычайно тяжелых условиях, например, когда компрессор работает с кислотным или влажным газом. Более того, постоянно актуальным является требование снижения массы импеллера при одновременном сохранении требуемой механической прочности и химико-физической стойкости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Снижения массы импеллера турбомашины, изготовленного по технологии послойного аддитивного наращивания, достигают за счет управления высокоэнергетическим источником, используемым для плавки или спекания порошкового материала таким образом, что массивные части импеллера турбомашины формируются с внутренней решеточной структурой, окруженной монолитной структурой, т.е. разновидностью оболочки, которая создает монолитную сплошную внешнюю поверхность. Решеточные структуры можно получить, надлежащим образом управляя энергией, поступающей от высокоэнергетического источника, так, что плавление порошкового материала происходит точечно и отдельные фрагменты расплавленного порошкового материала затвердевают и прилипают друг к другу, оставляя полости между ними, где порошковый материал не расплавился и затем будет удален, оставляя пустое пространство внутри затвердевшего материала с образованием решеточной структуры.
Согласно одному воплощению представлен способ послойного изготовления импеллера турбомашины с использованием порошкового материала. Порошковый материал подвергают облучению и плавлению под воздействием высокоэнергетического источника и отверждению с получением импеллера. Высокоэнергетическим источником управляют так, что по меньшей мере одна массивная часть импеллера турбомашины подвергается облучению так, что порошковый материал затвердевает, образуя решеточную структуру, окруженную монолитной структурой оболочки, охватывающей решеточную структуру.
В особенно предпочтительных воплощениях используют электроннолучевой источник. Электронный луч, генерируемый электроннолучевой пушкой, локально расплавляет порошковый материал. При последующем охлаждении расплавленного материала происходит формирование законченной структуры каждого слоя импеллера турбомашины.
Хотя в последующем подробном описании будут рассмотрены сугубо электроннолучевые источники, раскрываемый здесь способ может быть реализован также с использованием других высокоэнергетических источников. Выбор высокоэнергетического источника может зависеть, например, от вида используемого материала. Например, вместо электроннолучевых пушек можно применять лазерные источники. В других воплощениях к подлежащему отверждению порошковому материалу можно приложить электрическую энергию, например, используя должным образом установленный и управляемый электрод(ы).
Термины «отверждать» и «отверждение», как они использованы в данном описании, следует в целом понимать как любое действие или процесс, превращающий сыпучий порошковый материал в твердое тело, имеющее заданную форму. В некоторых воплощениях порошковый материал плавят и затем отверждают. В других воплощениях, однако, порошковый материал может быть подвергнут другому процессу отверждения, например спеканию вместо плавления и последующего отверждения.
В некоторых воплощениях способ включает следующие стадии:
- нанесение первого слоя порошкового материала на поверхность цели;
- облучение первого участка указанного первого слоя порошкового материала при помощи указанного высокоэнергетического источника и отверждение указанного первого участка порошкового материала, при этом указанный первый участок соответствует первой области поперечного сечения указанного импеллера турбомашины;
- нанесение второго слоя порошкового материала на первую часть;
- облучение второго участка указанного второго слоя порошкового материала при помощи указанного высокоэнергетического источника и отверждение указанного второго участка порошкового материала, при этом указанный второй участок соответствует второй области поперечного сечения указанного импеллера турбомашины и первый участок и второй участок соединены друг с другом;
- нанесение последующих слоев порошкового материала на предыдущий участок и облучение участка каждого последующего слоя для формирования указанного импеллера турбомашины, содержащего множество отвержденных участков слоев, при этом каждый участок слоя соответствует области поперечного сечения указанного импеллера турбомашины.
По меньшей мере некоторые из последующих отвержденных участков слоев имеют по меньшей мере одну внутреннюю часть, образованную решеточной структурой, окруженную внешним участком с монолитной структурой оболочки. Каждый слой может быть нанесен на предыдущий слой, когда последний отвержден, или только частично отвержден, или еще находится в расплавленном состоянии.
Решеточная структура расположена, по меньшей мере, в массивной, т.е. большой по объему части импеллера, а именно по меньшей мере в радиально внутренней части ступицы, т.е. в основании импеллера, окружающем центральное отверстие импеллера. Импеллеры с бандажом могут иметь решеточную структуру внутри утолщенного участка бандажа, т.е. у приемного отверстия импеллера. Предпочтительно решеточную структуру располагают по окружности вокруг оси импеллера.
Для изготовления компонентов турбомашины, таких как лопатки осевых турбин, используют технологии послойного аддитивного наращивания. Эти компоненты имеют относительно малые размеры с узким поперечным сечением. Внутри лопатки обычно бывают полыми в целях охлаждения. Технология послойного аддитивного наращивания также была применена для получения наращиваемой решеточной структуры внутри турбинных лопаток для улучшения механической прочности лопаток (DE-A-102009048665).
Технологию послойного аддитивного наращивания не применяют или мало применяют при изготовлении массивных металлических, компонентов. Тепловые напряжения, возникающие в массивной структуре больших по объему компонентов, вызывают деформации отдельных слоев, образованных во время процесса изготовления. В случае крупных тяжелых компонентов деформация, вызванная тепловым напряжением во время плавления и последующего отверждения одного слоя порошкового материала, может быть настолько обширной, что она негативно влияет или даже препятствует нанесению последующего порошкового слоя, поскольку нижний затвердевший и деформированный слой затрудняет движение приспособления для распределения последующего слоя порошка.
Отверждение порошкового материала с образованием решеточной структуры, в отличие от монолитной структуры, в массивной части импеллера улучшает рассеивание тепла и предотвращает или уменьшает тепловые напряжения и деформации, что делает производство массивных импеллеров с применением технологии послойного аддитивного наращивания целесообразным. Для формирования решеточной структуры требуется меньше тепловой энергии, чем для монолитной структуры. Так, общее количество тепла, подлежащее рассеянию, сокращается. Дополнительно, в нерасплавленных участках слоя остается свободное пространство, где рассеяние тепла происходит легче и быстрее. Оба этих фактора способствуют уменьшению тепловых деформаций.
Термин «облучение» применительно к данному описанию следует понимать как любое действие, связанное с воздействием энергии от высокоэнергетического источника на порошковый материал.
Согласно некоторым воплощениям нанесение слоев порошкового материала происходит в нагреваемой замкнутой конструкции. Температуру импеллера, таким образом, можно регулировать. Остаточные напряжения в конечном изделии можно предотвратить или сократить, управляя температурно-временной кривой, например, в зависимости от используемого материала, формы продукта, вида применяемого высокоэнергетического источника или других технологических параметров.
В общем случае любую часть импеллера можно изготовить с решеточной структурой. Поскольку внешнюю монолитную непроницаемую структуру оболочки обычно формируют вокруг внутренней решеточной структуры, последнюю предпочтительно создают в более объемных частях импеллера, обычно в более объемных частях ступицы, например частях, расположенных ближе к оси вращения ступицы, и/или бандажа, если он есть.
Решеточная структура является достаточно прочной, чтобы выдерживать механические и тепловые нагрузки, но ее удельная масса ниже, чем у монолитного материала, из которого изготовлены остальные части импеллера, и поэтому общая масса импеллера снижается. Незатвердевший порошковый материал, оставшийся в решеточной структуре, может быть удален, например, продуванием или просасыванием. Для облегчения удаления остаточного незатвердевшего порошкового материала могут быть предусмотрены одно или более отверстий в монолитной структуре оболочки, окружающей решеточную структуру. Отверстия можно сформировать во время процесса послойного аддитивного наращивания. В других воплощениях отверстия могут быть механически получены в готовом импеллере.
Настоящее описание также непосредственно относится к импеллеру турбомашины, имеющему, по меньшей мере, ступицу и множество лопаток, в котором, по меньшей мере, одна часть внутреннего пространства указанного импеллера содержит решеточную структуру, окруженную монолитной структурой оболочки. Решеточная структура и монолитная структура оболочки, окружающая решеточную структуру, изготовлены из того же материала, из которого сформированы остальные части импеллера. Предпочтительно монолитная структура оболочки, окружающая решеточную структуру, образует одно целое с остальными монолитными частями импеллера. Этого можно добиться применением технологии послойного аддитивного наращивания.
В общем случае импеллер может содержать более одной части внутреннего объема, имеющей решеточную структуру.
Настоящее описание также относится к импеллеру турбомашины, содержащему множество отвержденных слоев, образованных из отвержденного порошкового материала, в котором по меньшей мере одна часть импеллера турбомашины имеет решеточную структуру, окруженную монолитной структурой оболочки.
В некоторых воплощениях самая радиально внутренняя часть ступицы включает решеточную структуру, окруженную монолитной структурой оболочки. Как правило, основание ступицы включает решеточную структуру.
Импеллер может содержать бандаж импеллера с приемным отверстием импеллера. В предпочтительных воплощениях по меньшей мере одна внутренняя часть бандажа имеет решеточную структуру, окруженную указанной монолитной структурой оболочки. Решеточную структуру бандажа предпочтительно располагают в области приемного отверстия импеллера.
В некоторых воплощениях порошковый материал может содержать титановый сплав. Подходящим титановым сплавом является Ti-6Al-4V. В других воплощениях можно применять кобальтохромовый сплав, такой как стеллит.
В других воплощениях можно применить аустенитный суперсплав на основе никеля и хрома.
Примерами подходящих суперсплавов такого рода являются Inconel® 625 и Inconel® 718. Согласно другим воплощениям можно использовать такую сталь, как нержавеющая сталь, сталь 17-4 или другие стали, пригодные для изготовления компонентов турбомашины.
Ниже в данном описании раскрыты и дополнительно изложены в пунктах прилагаемой формулы изобретения особенности и воплощения, которые образуют неотъемлемую часть настоящего описания. Вышеприведенное краткое описание дает представление об особенностях различных воплощений настоящего изобретения с тем, чтобы можно было лучше понять последующее подробное описание, и с тем, чтобы лучше оценить вклад настоящего изобретения в область техники. Безусловно, есть другие особенности изобретения, которые будут раскрыты в данном описании ниже и которые будут изложены в пунктах прилагаемой формулы. В связи с этим перед подробным объяснением нескольких воплощений изобретения необходимо уяснить, что различные воплощения изобретения не ограничены в их применении подробностями конструкции и расположениями компонентов, изложенными в последующем описании или проиллюстрированными чертежами. Для изобретения возможны другие воплощения, и его можно реализовать и выполнить различными способами. Также следует понимать, что формулировки и терминология, принятые в данном описании, даны в описательных целях и их не следует рассматривать как ограничительные.
Соответственно, специалисты в данной области техники смогут заключить, что концепцию, на которой основано изобретение, несложно применить в качестве базовой для разработки других структур, способов и/или систем для достижения нескольких целей настоящего изобретения. Поэтому важно, что пункты формулы содержат такие эквивалентные конструкции, которые можно рассматривать без отступления от существа и объема настоящего изобретения
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полная оценка раскрытых воплощений изобретения и многих их сопутствующих преимуществ легко осуществима, равно как и их лучшее понимание, если обратиться к следующему подробному описанию и рассматривать его в совокупности с сопроводительными чертежами, где:
Фиг. 1 иллюстрирует перспективный вид импеллера с бандажом по состоянию уровня техники;
Фиг. 2 иллюстрирует схематическое поперечное сечение импеллера с бандажом по состоянию уровня техники;
Фиг. 3 иллюстрирует схематическое изображение электронно-лучевой установки для плавления;
Фиг. 4 иллюстрирует поперечное сечение импеллера с бандажом в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 5A, 5B и 5C схематически представляют альтернативные решеточные структуры, которые могут быть сформированы в массивных областях импеллера.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВОПЛОЩЕНИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следующее подробное описание примеров воплощений дается со ссылками на сопроводительные чертежи. Одинаковые ссылочные номера в разных чертежах обозначают одинаковые или подобные элементы. Кроме этого, на чертежах нет обязательного соблюдения масштаба. Также следующее подробное описание не является ограничивающим для изобретения. Вместе с тем объем изобретения определяется прилагаемой формулой.
Встречающиеся в описании ссылки на «одно воплощение», или «воплощение», или «некоторые воплощения» означают, что данная конкретная особенность, структура или свойство, описанное применительно к воплощению, относится по меньшей мере к одному воплощению раскрываемого объекта изобретения. Так, появление фразы «в одном воплощении», или «в воплощении», или «в некоторых воплощениях» в различных местах описания необязательно означает ссылку на одно(и) и то(те) же воплощение(я). Дополнительно, конкретные особенности, структуры или свойства могут быть объединены любым подходящим образом в одном или более воплощениях.
Фиг. 3 иллюстрирует электронно-лучевую установку для плавления, которая целиком обозначена позицией 100. Структура и функционирование электронно-лучевой установки для плавления по существу известны, и здесь не будут подробно описаны. Электронно-лучевая установка 100 для плавления включает в себя электронно-лучевую пушку 101, содержащую эмиттер 103 электронов, который генерирует электронный луч EB. Электронный луч EB направлен на поверхность TS цели, расположенную под электронно-лучевой пушкой 101. По пути электронного луча установлены фокусирующая катушка 105 и отклоняющая катушка 107. Фокусирующая катушка 105 фокусирует электронный луч на поверхность TS цели, а отклоняющая катушка 107 управляет движением электронного луча EB по шаблону, в соответствии с которым порошковый материал необходимо расплавить и отвердить. Компьютерное устройство 109 управляет отклоняющей катушкой 107 и движением электронного луча EB. Компьютерное устройство 109 управляет движением электронного луча EB на основании информации из файла о трехмерном изделии, которое должно быть изготовлено.
Под электронно-лучевой пушкой 101 установлена замкнутая конструкция 111. Замкнутую конструкцию 111 можно объединить со средствами управления температурой, например, содержащими нагреватель, показанный в схематичном виде как 113, например электрический нагреватель. В замкнутой конструкции 111 может быть установлен подвижный стол 115. Движением подвижного стола 115 в вертикальном направлении можно управлять по двойной стрелке f115. Вертикальное движение подвижного стола 115 может быть задано компьютерным устройством 109. Над поверхностью TS цели установлен контейнер 117 для порошкового материала; его движение в горизонтальном направлении задают в соответствии с двойной стрелкой f117, например, под управлением компьютерного устройства 109.
Производственный процесс, который выполняется электронно-лучевой установкой 100 для плавления, можно вкратце описать следующим образом. Первый слой порошкового материала из контейнера 117 для порошка распределяют на подвижном столе 115, передвигая контейнер 117 для порошкового материала в соответствии со стрелкой f117 один или более раз вдоль подвижного стола 115, который подведен на высоту поверхности TS цели. После того как первый слой порошкового материала распределен, электронно-лучевую пушку 101 активируют и отклоняющая катушка 107 управляет электронным лучом EB таким образом, чтобы локально расплавить порошковый материал на ограниченном участке слоя, соответствующем поперечному сечению изготовляемого изделия. После плавления порошковому материалу дают охладиться и затвердеть. Порошковый материал снаружи от границ поперечного сечения изготовляемого изделия остается в виде порошка. После того как первый слой порошкового материала прошел вышеописанную обработку, подвижный стол 115 опускают и поверх первого слоя распределяют последующий слой порошкового материала. Второй слой порошкового материала, в свою очередь, селективно плавят и далее дают ему охладиться и затвердеть. Плавление и отверждение выполняют таким образом, чтобы каждый участок слоя прилипал к предварительно сформированному участку слоя. Процесс повторяют в пошаговом режиме до тех пор, пока не будет сформировано изделие полностью, путем последовательного добавления одного слоя порошкового материала за другим и селективного плавления и отверждения участков слоя, соответствующих последовательным поперечным сечениям изделия.
После того как изделие изготовлено, порошковый материал, который не подвергался плавке и отверждению, может быть удален и вновь использован в процессе. Полученное таким образом изделие можно подвергнуть, если это необходимо, дополнительной обработке, такой как чистовая обработка поверхности или механическая обработка.
Вышеописанный процесс можно проводить в условиях управления температурой посредством нагревателя 113. Температуру внутри замкнутой конструкции 111 регулируют таким образом, чтобы весь процесс полностью проходил при высокой температуре и по завершении производственного цикла в изделии практически не оставалось остаточных напряжений. После того как процесс изготовления будет завершен, изделие можно оставить охлаждаться начиная от температуры, при которой шел процесс, до температуры окружающей среды, следуя кривой охлаждения, которая предотвращает возникновение остаточных напряжений в конечном изделии.
Предпочтительно поддерживать внутри замкнутой конструкции 111 условия глубокого вакуума с тем, чтобы избежать поглощения кислорода порошковым материалом и расплавленным материалом.
В представленной фиг. 3 импеллер 120 схематически показан на промежуточном шаге вышеизложенного технологического процесса послойного аддитивного наращивания.
При должном управлении электронно-лучевой эмиссией возможны полное расплавление и последующее отверждение порошкового материала; при этом получают конечную уплотненную и монолитную структуру. В соответствии с другим вариантом также возможно управлять электроннолучевой эмиссией так, чтобы порошковый материал расплавлялся и затем затвердевал только в ограниченных объемах, т.е. фрагментарно. При этом ограниченные объемы порошкового материала расплавляют, а затем отверждают, при этом указанные объемы располагают так, чтобы один примыкал к другому, при этом соединяясь друг с другом, они образуют решеточную структуру. Полученная решеточная структура будет погружена в слой из порошкового материала, который не был расплавлен. Этот остаточный порошковый материал может быть впоследствии удален с получением пустой решеточной структуры.
Согласно настоящему изобретению, предлагается смешанная конфигурация, содержащая монолитные участки и участки с решеточной структурой, которые вместе формируют законченное изделие, например, импеллер турбомашины.
На фиг. 4 показан вид поперечного сечения импеллера для центробежной турбомашины, изготовленного с использованием технологии послойного наращивания, описанной выше. Импеллер 120 содержит ступицу 121, бандаж 123, лопатки 125, расположенные во внутреннем пространстве между ступицей 121 и бандажом 123. Каналы 126 сформированы между соседними лопатками 125.
Импеллер 120 содержит центральное отверстие 129 для вала (не показано). Отверстие 129 окружено утолщенным участком 131 ступицы 121 импеллера 120, которое обычно называют «основанием импеллера».
Как можно заключить по виду в разрезе фиг. 4, толщина материала, формирующего различные части импеллера 120, на одних участках отличается от других. Например, лопатки 125 имеют относительно тонкое поперечное сечение, как и радиально внешняя часть ступицы 121, т.е. участок, обозначенный позицией 121A ступицы 121. Радиально внутренняя часть ступицы 121 образует вышеуказанное основание 131 импеллера, толщина которого значительно больше, чем у остальной части ступицы 121.
Также бандаж 123 имеет радиально внешнюю часть 123В, которая тоньше, чем радиально внутренняя часть 123A.
В примере воплощения, показанном на фиг. 4, внутренние более объемные участки импеллера 120 и, в частности, внутреннюю часть основания 131 импеллера, а также утолщенную часть 123A бандажа 123, обычно называемую «приемное отверстие импеллера», изготовляют в виде решеточной структуры, обозначенной L. Решеточную структуру L можно изготовить указанным выше способом, управляя надлежащим образом электронным лучом EB. Решеточная структура L окружена монолитной структурой оболочки или частью S, которая является непроницаемой для текучих сред и уплотненной.
В примере воплощения, показанном на фиг. 4, импеллер включает только две области, образуемые решеточной структурой. Однако специалистам в данной области техники понятно, что можно реализовать различные расположения участков решеточных структур в зависимости от конструкции импеллера. Например, если бандаж имеет ограниченную толщину, его можно изготовить в виде отдельной уплотненной и монолитной детали без внутренней решеточной структуры. Подобным образом в импеллерах без бандажа можно сформировать решеточную структуру только в ступице импеллера и предпочтительно в основании импеллера, где толщина больше, чем в остальных частях ступицы. Радиальная протяженность решеточной структуры как в ступице, так и в бандаже (если таковой имеется) зависит от формы поперечного сечения импеллера в радиальной плоскости. Формирование решеточных структур в лопатках или частях лопаток также не исключается, если это позволяют размеры поперечного сечения и форма лопаток.
В целом, каждая часть импеллера с решеточной структурой будет окружена монолитной структурой оболочки и заключена в нее, причем указанная оболочка образует непроницаемый для текучих сред барьер, предотвращающий проникновение газа или жидкости во внутреннюю решеточную структуру и представляет собой гладкую внешнюю обтекаемую поверхность для текучей среды, предназначенной для обработки турбомашиной. Монолитная структура оболочки может быть обработана таким же образом, как любая другая монолитная часть импеллера, например, для чистовой обработки поверхности.
Таким образом, вся внешняя поверхность импеллера 120 сформирована в виде непрерывной монолитной структуры, без пористости, в то время как решеточная структура L заключена внутри указанной монолитной структуры оболочки и не соприкасается с поверхностью внешней стороны импеллера 120.
Как вкратце указывалось в описании ранее, и решеточная структура L, и монолитные части, включая монолитную структуру S оболочки импеллера турбомашины, могут быть изготовлены послойным аддитивным способом посредством соответствующего управления электронно-лучевой эмиссией. Электронный луч EB можно направить по всему слою порошкового материала так, чтобы вызвать полное расплавление порошкового материала на тех участках слоя, которые предназначены для формирования монолитной структуры, включая монолитную структуру S оболочки, окружающей решеточную структуру L. В областях слоя, где требуется решеточная структура L, таких как основание импеллера, электронный луч может работать, например, в импульсном режиме, т.е. прерывисто, и двигаться так, чтобы порошковый материал плавился точечно и чтобы каждая точка расплавленного материала контактировала с ближайшими точками расплавленного материала и затвердевала, образуя требуемую решеточную структуру L.
Для того чтобы легче удалить сыпучий порошковый материал, который остается захваченным между расплавленными и затвердевшими точками решеточной структуры L, согласно некоторым воплощениям в монолитной структуре S оболочки, окружающей каждую решеточную структуру L, предусматривают одно или более отверстий, сформированных во внутреннем пространстве импеллера.
На фиг. 4 в качестве примера показаны два отверстия A в монолитной структуре S оболочки, окружающей решеточную структуру L в основании 131 импеллера. Отверстия A могут быть использованы для продувания воздуха или отсасывания воздуха сквозь решеточную структуру L, что позволяет удалять оттуда незатвердевший порошковый материал. Предпочтительно отверстия располагают на внешней поверхности импеллера, чтобы исключить негативное влияние на поток текучей среды, с которой взаимодействует импеллер, как показано в примере, иллюстрируемом чертежами.
Фиг. 5A - фиг. 5C схематически иллюстрируют возможные решеточные структуры, полученные электронно-лучевым локальным плавлением. Как можно заключить из этих чертежей, решеточная структура содержит большие пустые объемы, которые сокращают общее количество материала, из которого выполнен импеллер, и тем самым снижают массу импеллера.
В то время как раскрытые воплощения объекта изобретения, описанного в настоящей заявке, показаны на чертежах и полностью описаны выше с особенностями и подробностями на нескольких примерах воплощения, специалистам в данной области очевидно, что многие модификации, изменения и упрощения возможны без существенных отступлений от новых идей, принципов и концепций, изложенных в данном описании, и преимуществ объекта изобретения, указанного в прилагаемой формуле изобретения.
Таким образом, истинный объем раскрытых новшеств следует определять только путем самой широкой интерпретации прилагаемой формулы, с тем чтобы охватить все указанные модификации, изменения и упрощения. Кроме того, порядок или последовательность стадий любого процесса или способа может быть изменена или заново установлена в соответствии с альтернативными воплощениями.
Claims (32)
1. Способ изготовления импеллера турбомашины, включающего ступицу и лопатки, путем послойного аддитивного наращивания слоев из порошкового материала, включающий последовательное добавление одного слоя порошкового материала за другим, селективное приложение энергии к порошковому материалу в слое в виде облучения высокоэнергетическим источником и отверждение участков слоя порошкового материала, отличающийся тем, что послойное аддитивное наращивание слоев из порошкового материала в по меньшей мере одной массивной части ступицы ведут с обеспечением затвердевания порошкового материала с образованием решеточной полой структуры с внешней монолитной структурой оболочки, охватывающей решеточную полую структуру.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает:
- нанесение первого слоя порошкового материала на поверхность стола;
- облучение первого участка первого слоя порошкового материала высокоэнергетическим источником и отверждение первого участка порошкового материала, причем первый участок соответствует первой области поперечного сечения импеллера;
- нанесение второго слоя порошкового материала на первый участок;
- облучение второго участка второго слоя порошкового материала высокоэнергетическим источником и отверждение второго участка порошкового материала, причем второй участок соответствует второй области поперечного сечения импеллера турбомашины, а первый участок и второй участок соединены друг с другом;
- нанесение последующих слоев порошкового материала на предыдущие участки и облучение участка каждого последующего слоя для получения импеллера, включающего отвержденные участки слоев, каждый из которых соответствует области поперечного сечения импеллера турбомашины;
при этом по меньшей мере некоторые из последующих отвержденных участков слоев имеют по меньшей мере одну часть, сформированную в виде решеточной полой структуры, окруженной внешним участком с монолитной структурой оболочки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического источника используют электронно-лучевой генератор.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического источника используют лазерный источник.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что слои порошкового материала наращивают в нагреваемой замкнутой конструкции.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что управляют температурой нагрева сформированных участков слоев, при этом обеспечивают избегание высоких температурных градиентов в импеллере для минимизации остаточных напряжений.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что облучение высокоэнергетическим источником ведут с обеспечением плавления порошкового материала с последующим отверждением.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошковый материал отверждают спеканием.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют высокоэнергетический источник в импульсном режиме для образования решеточной структуры.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает стадию формирования решеточной структуры во внутреннем объеме ступицы импеллера.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает образование решеточной структуры в основании импеллера.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает формирование бандажа импеллера.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что он включает формирование решеточной структуры во внутреннем объеме бандажа импеллера.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что он включает формирование решеточной структуры в области приемного отверстия импеллера.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает формирование по меньшей мере одного отверстия в участке монолитной оболочки для удаления неотвержденного порошкового материала из решеточной структуры, окруженной участком оболочки.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает удаление неотвержденного порошкового материала из решеточной структуры после того, как полностью сформированы все слои импеллера.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что неотвержденный порошковый материал удаляют продуванием или отсасыванием газового потока через решеточную структуру.
18. Импеллер турбомашины, включающий ступицу и лопатки, изготовленный способом по п. 1 из порошкового материала, в котором по меньшей мере одна массивная часть ступицы импеллера турбомашины имеет решеточную полую структуру с внешней монолитной структурой оболочки, охватывающей решеточную полую структуру.
19. Импеллер турбомашины по п. 18, в котором решеточная структура расположена в основании ступицы.
20. Импеллер турбомашины по п. 18, отличающийся тем, что он включает бандаж импеллера, в котором по меньшей мере одна внутренняя часть имеет решеточную структуру и окружена монолитной структурой оболочки.
21. Импеллер турбомашины по п. 20, отличающийся тем, что решеточная структура расположена в основании ступицы.
22. Импеллер турбомашины по п. 18, отличающийся тем, что монолитная структура оболочки имеет по меньшей мере одно отверстие, при этом решеточная структура соединена по текучей среде с внешней поверхностью импеллера через указанное отверстие.
23. Импеллер турбомашины по п. 22, отличающийся тем, что монолитная структура оболочки включает два отверстия, при этом решеточная структура, окруженная монолитной структурой оболочки, соединена по текучей среде с внешней поверхностью указанного импеллера турбомашины через указанные два отверстия.
24. Импеллер турбомашины по п. 18, отличающийся тем, что изготовлен из материала, выбранного из группы, включающей титановые сплавы, стеллит, сталь, нержавеющую сталь, аустенитные суперсплавы на основе никеля и хрома, сталь 17-4.
25. Импеллер турбомашины по п. 18, отличающийся тем, что изготовлен из Ti6Al4V.
26. Турбомашина, содержащая импеллер со ступицей и лопатками, отличающаяся тем, что она содержит импеллер по п. 18.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000035A ITFI20120035A1 (it) | 2012-02-23 | 2012-02-23 | "produzione di giranti per turbo-macchine" |
ITFI2012A000035 | 2012-02-23 | ||
PCT/EP2013/053373 WO2013124314A1 (en) | 2012-02-23 | 2013-02-20 | Turbo-machine impeller manufacturing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014133205A RU2014133205A (ru) | 2016-04-10 |
RU2630139C2 true RU2630139C2 (ru) | 2017-09-05 |
Family
ID=45992775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014133205A RU2630139C2 (ru) | 2012-02-23 | 2013-02-20 | Изготовление импеллера турбомашины |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9903207B2 (ru) |
EP (1) | EP2817117B1 (ru) |
JP (1) | JP6118350B2 (ru) |
KR (1) | KR20140130136A (ru) |
CN (1) | CN104284746B (ru) |
AU (1) | AU2013224120A1 (ru) |
CA (1) | CA2864617A1 (ru) |
ES (1) | ES2825056T3 (ru) |
IT (1) | ITFI20120035A1 (ru) |
MX (1) | MX2014010166A (ru) |
RU (1) | RU2630139C2 (ru) |
WO (1) | WO2013124314A1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182168U1 (ru) * | 2018-03-16 | 2018-08-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Диск осевой турбомашины |
RU2672989C1 (ru) * | 2018-07-20 | 2018-11-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ изготовления полого диска газотурбинного двигателя |
RU2675735C1 (ru) * | 2018-03-16 | 2018-12-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ изготовления диска осевой турбомашины |
RU2682734C1 (ru) * | 2018-06-25 | 2019-03-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Полый диск ротора турбины и способ его изготовления |
Families Citing this family (75)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011108957B4 (de) * | 2011-07-29 | 2013-07-04 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zum Herstellen, Reparieren und/oder Austauschen eines Gehäuses, insbesondere eines Triebwerkgehäuses, sowie ein entsprechendes Gehäuse |
US10634153B1 (en) * | 2015-07-14 | 2020-04-28 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Apparatus and process for manufacturing a centrifugal pump with a rotor within a single piece housing |
US20140169971A1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Additively manufactured impeller |
DE102014200381A1 (de) * | 2014-01-13 | 2015-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren für das generative Herstellen eines Turbinenrades mit einem Deckband |
US9868155B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-01-16 | Ingersoll-Rand Company | Monolithic shrouded impeller |
US10004292B2 (en) * | 2014-04-09 | 2018-06-26 | Nike, Inc. | Selectively applied adhesive particulate on nonmetallic substrates |
CN106660122B (zh) * | 2014-05-26 | 2021-04-16 | 诺沃皮尼奥内股份有限公司 | 用于制造涡轮机构件的方法 |
CA2952633C (en) | 2014-06-20 | 2018-03-06 | Velo3D, Inc. | Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing |
CN107027298B (zh) * | 2014-07-04 | 2020-06-30 | 诺沃皮尼奥内股份有限公司 | 通过组装多个涡轮构件的涡轮机叶轮的制造 |
DE102014215089A1 (de) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Ksb Aktiengesellschaft | Strömungsführendes Bauteil |
CN107250553A (zh) * | 2015-02-09 | 2017-10-13 | 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 | 叶轮及制造这种叶轮的方法 |
DE102015202417A1 (de) * | 2015-02-11 | 2016-08-11 | Ksb Aktiengesellschaft | Stömungsführendes Bauteil |
BE1023131B1 (nl) * | 2015-03-26 | 2016-11-25 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Werkwijze voor het vervaardigen van een centrifugaal schoepenrad en centrifugaal schoepenrad bekomen met zulke werkzijze. |
WO2016149774A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Method for manufacturing a centrifugal metal impeller and a centrifugal impeller obtained with such a method |
GB201507130D0 (en) * | 2015-04-27 | 2015-06-10 | Alcon Components Ltd | Brake caliper body and method of manufacture of a brake caliper body |
US11478983B2 (en) | 2015-06-19 | 2022-10-25 | General Electric Company | Additive manufacturing apparatus and method for large components |
US10449606B2 (en) * | 2015-06-19 | 2019-10-22 | General Electric Company | Additive manufacturing apparatus and method for large components |
CN111255735B (zh) | 2015-07-06 | 2022-02-08 | 浙江三花汽车零部件有限公司 | 电驱动泵 |
BE1023309B1 (nl) * | 2015-07-29 | 2017-01-31 | Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap | Centrifugaal schoepenrad, centrifugale machine uitgerust met dergelijk schoepenrad en werkwijze voor het koelen van een centrifugale machine |
ITUB20153620A1 (it) * | 2015-09-15 | 2017-03-15 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Girante per turbomacchina ad elevata rigidezza, turbomacchina comprendente detta girante e metodo di produzione |
US10281053B2 (en) | 2015-10-12 | 2019-05-07 | Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. | Lattice structure valve/regulator body |
GB2543305A (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-19 | Rolls Royce Plc | Apparatus for building a component |
CN108367498A (zh) | 2015-11-06 | 2018-08-03 | 维洛3D公司 | Adept三维打印 |
JP6689978B2 (ja) * | 2015-12-09 | 2020-04-28 | アトラス コプコ エアーパワー, ナームローゼ フェンノートシャップATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap | 付加製造によって作成された、ハブ及びシュラウドに空隙を含むシュラウド付きインペラ |
BE1023667B1 (nl) * | 2015-12-09 | 2017-06-12 | Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap | Een werkwijze voor het produceren van gesloten schoepenraderen |
US10207454B2 (en) | 2015-12-10 | 2019-02-19 | Velo3D, Inc. | Systems for three-dimensional printing |
US10434573B2 (en) | 2016-02-18 | 2019-10-08 | Velo3D, Inc. | Accurate three-dimensional printing |
FR3048629B1 (fr) * | 2016-03-14 | 2018-04-06 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede de fabrication d'un anneau de turbine pour turbomachine |
JP6640326B2 (ja) * | 2016-03-18 | 2020-02-05 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | 回転機械、回転機械のケーシングの製造方法 |
JP2017180178A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 熱溶融積層造形および機械的研磨によるインペラ製造方法 |
JP2017180177A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 異種材料を用いた熱溶融積層造形によるインペラ製造方法およびインペラ |
EP3251787A1 (de) | 2016-05-31 | 2017-12-06 | Sulzer Management AG | Verfahren zur herstellung eines bauteils einer rotationsmaschine sowie bauteil hergestellt nach einem solchen verfahren |
GB201609856D0 (en) * | 2016-06-06 | 2016-07-20 | Renishaw Plc | A particle size sensor for metallic powders |
US11691343B2 (en) | 2016-06-29 | 2023-07-04 | Velo3D, Inc. | Three-dimensional printing and three-dimensional printers |
EP3492244A1 (en) | 2016-06-29 | 2019-06-05 | VELO3D, Inc. | Three-dimensional printing system and method for three-dimensional printing |
US11511340B2 (en) * | 2016-07-01 | 2022-11-29 | General Electric Company | Methods and multi-purpose powder removal features for additive manufacturing |
CN106077643B (zh) * | 2016-07-26 | 2018-06-01 | 西安航天发动机厂 | 一种s-04高强不锈钢或s-08高强不锈钢三元闭式叶轮的整体制造方法 |
DE102016217110A1 (de) * | 2016-09-08 | 2018-03-08 | KSB SE & Co. KGaA | Kreiselpumpe |
CN109996963B (zh) | 2016-09-26 | 2021-01-26 | 流体处理有限责任公司 | 经由增材制造而产生的多级叶轮 |
DE102016120480A1 (de) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zum Herstellen eines Strömungsmaschinenlaufrads |
US10661341B2 (en) | 2016-11-07 | 2020-05-26 | Velo3D, Inc. | Gas flow in three-dimensional printing |
US20180186081A1 (en) | 2017-01-05 | 2018-07-05 | Velo3D, Inc. | Optics in three-dimensional printing |
EP3364040A1 (de) * | 2017-02-15 | 2018-08-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotorbauteil, verfahren zur herstellung |
US11364544B2 (en) | 2017-02-24 | 2022-06-21 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Method and device for performing additive manufacturing while rotating a spindle |
EP3553319B1 (en) * | 2017-02-24 | 2021-02-24 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Impeller manufacturing method and impeller flow path elongation jig |
US10442003B2 (en) | 2017-03-02 | 2019-10-15 | Velo3D, Inc. | Three-dimensional printing of three-dimensional objects |
USD871468S1 (en) * | 2017-03-28 | 2019-12-31 | General Electric Company | Flow ingestion discourager with ridged pattern for a turbomachine shroud |
US20180281283A1 (en) | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Velo3D, Inc. | Material manipulation in three-dimensional printing |
JP7016507B2 (ja) * | 2017-04-21 | 2022-02-07 | 株式会社不二製作所 | ブラスト加工装置の研磨材加速用インペラ,及びブラスト加工装置,並びに前記インペラの製造方法 |
EP3615807B1 (en) | 2017-04-28 | 2021-10-06 | Fluid Handling LLC | Technique to improve the performance of a pump with a trimmed impeller using additive manufacturing |
CN107253025A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-10-17 | 南京辉锐光电科技有限公司 | 一种叶轮制造方法 |
CN107377886B (zh) * | 2017-08-01 | 2019-06-04 | 浙江博星工贸有限公司 | 发动机凸轮轴的铸造烤模工艺 |
JP7005744B2 (ja) | 2017-08-04 | 2022-01-24 | ビ-エイイ- システムズ パブリック リミテッド カンパニ- | 粉末熱間等方圧加圧 |
JP6738789B2 (ja) * | 2017-11-29 | 2020-08-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の設計方法、製造方法、及び製造装置、並びにプログラム |
US10272525B1 (en) | 2017-12-27 | 2019-04-30 | Velo3D, Inc. | Three-dimensional printing systems and methods of their use |
WO2019138497A1 (ja) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | タービン動翼、ターボチャージャ及びタービン動翼の製造方法 |
US10144176B1 (en) | 2018-01-15 | 2018-12-04 | Velo3D, Inc. | Three-dimensional printing systems and methods of their use |
CN108960811B (zh) * | 2018-05-29 | 2021-01-15 | 创新先进技术有限公司 | 一种支付方法及客户端 |
US11130174B2 (en) * | 2018-08-03 | 2021-09-28 | General Electric Company | Support structure and methods for additively manufacturing impellers |
CN108994298B (zh) * | 2018-08-08 | 2019-11-12 | 南京航空航天大学 | 一种表面全封闭式内部多孔隙轻量化金属件的制作方法 |
FR3088582B1 (fr) | 2018-11-20 | 2020-11-20 | Commissariat Energie Atomique | Jante à une portion structurée |
US10907497B2 (en) | 2018-12-13 | 2021-02-02 | Transportation Ip Holdings, Llc | Method and systems for a variable geometry turbocharger for an engine |
BE1026931B1 (nl) | 2018-12-27 | 2020-07-27 | Atlas Copco Airpower Nv | Schoepenrad en turbocompressor uitgerust met dergelijk schoepenrad |
IT201900007758A1 (it) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Anello di girante rinforzato tramite deposizione a freddo |
JP7383406B2 (ja) * | 2019-06-11 | 2023-11-20 | ニデックマシンツール株式会社 | 三次元積層方法および三次元形状物 |
US20220163047A1 (en) * | 2020-11-24 | 2022-05-26 | Nuovo Pignone Tecnologie - S.R.L. | Cold spray reinforced impeller shroud |
EP4015113A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-22 | Bystronic Laser AG | Machine, and construction part |
DE102021105610A1 (de) * | 2021-03-09 | 2022-10-20 | KSB SE & Co. KGaA | Herstellung eines Laufrads in einem Hybridverfahren |
US20230080766A1 (en) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | Hamilton Sundstrand Corporation | Turbomachinery rotor with variable lattice densities |
US11773746B2 (en) | 2021-09-10 | 2023-10-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Turbomachinery rotor shroud with variable lattice densities |
US11802488B2 (en) | 2021-09-10 | 2023-10-31 | Hamilton Sundstrand Corporation | Turbomachinery seal plate with variable lattice densities |
US11649830B2 (en) | 2021-09-24 | 2023-05-16 | Collins Engine Nozzles, Inc. | Perforated impeller blades |
US20230175523A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Shaftless rotary machine |
US11668316B1 (en) * | 2022-01-07 | 2023-06-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rotor formed of multiple metals |
US11891915B2 (en) | 2022-04-22 | 2024-02-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Auxiliary turbomachinery weight reduction using internal engineered design |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2386517C1 (ru) * | 2008-08-07 | 2010-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ спекания при лазерном послойном порошковом синтезе объемных деталей |
DE102009048665A1 (de) * | 2009-09-28 | 2011-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenschaufel und Verfahren zu deren Herstellung |
WO2011063334A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Nuovo Pignone S.P.A. | Mold for a centrifugal impeller, mold inserts and method for building a centrifugal impeller |
EP2402112A2 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-04 | Turbocam, Inc. | Method for Producing a Shrouded Impeller from Two or More Components |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2643851A (en) * | 1948-05-27 | 1953-06-30 | Gen Electric | Turbo-machine rotor with cooling means |
JPS5458147A (en) | 1977-10-19 | 1979-05-10 | Hitachi Ltd | Hydraulic machinery |
JPS5470102U (ru) | 1977-10-28 | 1979-05-18 | ||
JPS62203721A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-08 | Inoue Japax Res Inc | タ−ボポンプ |
FR2774931B1 (fr) | 1998-02-19 | 2000-04-28 | Arnaud Hory | Procede de prototypage rapide par frittage laser de poudre et dispositif associe |
US6811744B2 (en) | 1999-07-07 | 2004-11-02 | Optomec Design Company | Forming structures from CAD solid models |
JP2003129862A (ja) | 2001-10-23 | 2003-05-08 | Toshiba Corp | タービン翼の製造方法 |
JP3997123B2 (ja) | 2002-08-12 | 2007-10-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 鉄基焼結体形成用の鉄系粉末材料および鉄基焼結体の製造方法 |
EP2302170A1 (en) * | 2004-11-12 | 2011-03-30 | Board of Trustees of Michigan State University | Turbomachine system and method of operation |
CN2761319Y (zh) | 2004-12-15 | 2006-03-01 | 华中科技大学 | 一种直接制造金属零件的快速成形系统 |
US7281901B2 (en) * | 2004-12-29 | 2007-10-16 | Caterpillar Inc. | Free-form welded power system component |
JP2007000964A (ja) | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Tohoku Univ | 樹脂製マイクロマシン部品の製造方法 |
ES2381854T3 (es) | 2006-07-14 | 2012-06-01 | Avioprop S.r.l. | Producción en serie de artículos tridimensionales hechos de compuestos intermetálicos |
JP4901413B2 (ja) | 2006-10-13 | 2012-03-21 | 株式会社東芝 | 浸食防止方法と浸食防止部を備えた部材 |
US20080075618A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Schlumberger Technology Corporation | Metal Powder Layered Apparatus for Downhole Use |
US20100034647A1 (en) | 2006-12-07 | 2010-02-11 | General Electric Company | Processes for the formation of positive features on shroud components, and related articles |
US8691329B2 (en) | 2007-01-31 | 2014-04-08 | General Electric Company | Laser net shape manufacturing using an adaptive toolpath deposition method |
US20090193656A1 (en) | 2008-02-04 | 2009-08-06 | General Electric Company | Steam turbine bucket with erosion durability |
JP2010228332A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Panasonic Corp | 造形物の製造方法 |
IT1394295B1 (it) | 2009-05-08 | 2012-06-06 | Nuovo Pignone Spa | Girante centrifuga del tipo chiuso per turbomacchine, componente per tale girante, turbomacchina provvista di tale girante e metodo di realizzazione di tale girante |
JP2011021218A (ja) | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Kinki Univ | 積層造形用粉末材料及び粉末積層造形法 |
JP5612530B2 (ja) | 2011-04-19 | 2014-10-22 | パナソニック株式会社 | 三次元形状造形物の製造方法 |
US11000899B2 (en) * | 2012-01-29 | 2021-05-11 | Raytheon Technologies Corporation | Hollow airfoil construction utilizing functionally graded materials |
-
2012
- 2012-02-23 IT IT000035A patent/ITFI20120035A1/it unknown
-
2013
- 2013-02-20 AU AU2013224120A patent/AU2013224120A1/en not_active Abandoned
- 2013-02-20 KR KR20147023513A patent/KR20140130136A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-02-20 CN CN201380010678.1A patent/CN104284746B/zh active Active
- 2013-02-20 RU RU2014133205A patent/RU2630139C2/ru active
- 2013-02-20 US US14/380,160 patent/US9903207B2/en active Active
- 2013-02-20 EP EP13705460.7A patent/EP2817117B1/en active Active
- 2013-02-20 WO PCT/EP2013/053373 patent/WO2013124314A1/en active Application Filing
- 2013-02-20 ES ES13705460T patent/ES2825056T3/es active Active
- 2013-02-20 MX MX2014010166A patent/MX2014010166A/es unknown
- 2013-02-20 CA CA2864617A patent/CA2864617A1/en not_active Abandoned
- 2013-02-20 JP JP2014558086A patent/JP6118350B2/ja active Active
-
2018
- 2018-02-07 US US15/890,693 patent/US10865647B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2386517C1 (ru) * | 2008-08-07 | 2010-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ спекания при лазерном послойном порошковом синтезе объемных деталей |
DE102009048665A1 (de) * | 2009-09-28 | 2011-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenschaufel und Verfahren zu deren Herstellung |
WO2011063334A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Nuovo Pignone S.P.A. | Mold for a centrifugal impeller, mold inserts and method for building a centrifugal impeller |
EP2402112A2 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-04 | Turbocam, Inc. | Method for Producing a Shrouded Impeller from Two or More Components |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182168U1 (ru) * | 2018-03-16 | 2018-08-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Диск осевой турбомашины |
RU2675735C1 (ru) * | 2018-03-16 | 2018-12-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ изготовления диска осевой турбомашины |
RU2682734C1 (ru) * | 2018-06-25 | 2019-03-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Полый диск ротора турбины и способ его изготовления |
RU2672989C1 (ru) * | 2018-07-20 | 2018-11-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ изготовления полого диска газотурбинного двигателя |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2013224120A1 (en) | 2014-08-28 |
RU2014133205A (ru) | 2016-04-10 |
ITFI20120035A1 (it) | 2013-08-24 |
US20150017013A1 (en) | 2015-01-15 |
US20180209276A1 (en) | 2018-07-26 |
US9903207B2 (en) | 2018-02-27 |
CA2864617A1 (en) | 2013-08-29 |
ES2825056T3 (es) | 2021-05-14 |
WO2013124314A1 (en) | 2013-08-29 |
MX2014010166A (es) | 2015-01-19 |
CN104284746A (zh) | 2015-01-14 |
EP2817117A1 (en) | 2014-12-31 |
JP2015510979A (ja) | 2015-04-13 |
EP2817117B1 (en) | 2020-08-05 |
KR20140130136A (ko) | 2014-11-07 |
JP6118350B2 (ja) | 2017-04-19 |
CN104284746B (zh) | 2018-06-19 |
US10865647B2 (en) | 2020-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2630139C2 (ru) | Изготовление импеллера турбомашины | |
US8691333B2 (en) | Methods for manufacturing engine components with structural bridge devices | |
US8506836B2 (en) | Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes | |
US9175568B2 (en) | Methods for manufacturing turbine components | |
US20200023631A1 (en) | Powder-bed additive manufacturing devices and methods | |
EP3702069B1 (en) | Titanium aluminide components from articles formed by consolidation processes | |
EP2957380A2 (en) | Method for making an integrally bladed rotor with hollow blades | |
US20160144434A1 (en) | Method of additively manufacturing articles incorporating a substrate | |
US8752609B2 (en) | One-piece manufacturing process | |
Tan et al. | Application of electron beam melting (EBM) in additive manufacturing of an impeller | |
US20170341175A1 (en) | Method and device for additively manufacturing at least a portion of a component | |
US20160245519A1 (en) | Panel with cooling holes and methods for fabricating same | |
CN112955267B (zh) | 用于生产中空大尺寸涡轮机部件的方法 | |
CN115052699A (zh) | 用于在增材制造中制造支撑结构的方法 | |
EP3663878A1 (en) | Method of designing an intermediate product, computer pro-gram product, method of additive manufacturing, method of manufacturing a component and a corresponding component | |
EP3427869A1 (en) | Additive manufacturing methods and related components | |
CN116600914A (zh) | 增材制造的多孔的构件结构和用于其制造的机构 |