SE509351C2 - Sätt att framställa ihåliga artiklar genom superplastisk formning och diffusionsbindning - Google Patents

Sätt att framställa ihåliga artiklar genom superplastisk formning och diffusionsbindning

Info

Publication number
SE509351C2
SE509351C2 SE9603182A SE9603182A SE509351C2 SE 509351 C2 SE509351 C2 SE 509351C2 SE 9603182 A SE9603182 A SE 9603182A SE 9603182 A SE9603182 A SE 9603182A SE 509351 C2 SE509351 C2 SE 509351C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
articles
machining
predetermined areas
workpieces
areas
Prior art date
Application number
SE9603182A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9603182L (sv
SE9603182D0 (sv
Inventor
John Owen Fowler
Arnold James Stuart Pratt
Original Assignee
Rolls Royce Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB9517908A external-priority patent/GB2304613B/en
Application filed by Rolls Royce Plc filed Critical Rolls Royce Plc
Publication of SE9603182D0 publication Critical patent/SE9603182D0/sv
Publication of SE9603182L publication Critical patent/SE9603182L/sv
Publication of SE509351C2 publication Critical patent/SE509351C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/053Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure characterised by the material of the blanks
    • B21D26/055Blanks having super-plastic properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/003Simultaneous forming, e.g. making more than one part per stroke
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/78Making other particular articles propeller blades; turbine blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49336Blade making
    • Y10T29/49337Composite blade
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49336Blade making
    • Y10T29/49339Hollow blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

509 351 i ¿ (d) uppvärmning och invändig tryclmättning av de förutbestämda områdena för att bringa de förutbestämda områdena att formas superplastiskt för att åstadkomma ett flertal ihåliga artiklar med förutbestämd form, samt ett ytterligare steg att dela den i ett stycke utförda konstruktionen mellan nämnda flertal av inbördes åtskilda, förutbestämda områden för att åstadkomma ett flertal artiklar, varvid det ytterli- gare steget utföres mellan stegen (c) och (d) eller efter steg (d).
Företrädesvis omfattar steg (a) applicering av ett inhibitormaterial för att för- hindra diffusionsbindning vid vart och ett av nämnda flertal av inbördes åtskilda, förutbestämda områden.
Företrädesvis har vardera av de åtminstone tvâ arbetsstyckena av metall åt- minstone en plan yta, och inhibitorrnaterialet anbringas på åtminstone en av de plana ytorna och de åtminstone två arbetsstyckena sammanföres till en trave relativt varandra så att de plana ytorna passar mot och anligger mot varandra.
Företrädesvis inkluderar sättet bearbetning av åtminstone ett av de åtminstone två arbetsstyckena av metall på ett flertal inbördes åtskilda förutbestämda områden, varvid de bearbetade områdena befinner sig på de ytor som är belägna mittemot de ytor som skall diffusionsbindas, varvid varje bearbetat område motsvarar en utvändig yta på en av flertalet av ihåliga artiklar, varvid de bearbetade områdena har en varierande massfördelning.
Uppvärmning och invändig trycksättning av de förutbestämda områdena i syfte att superplastiskt forma de förutbestämda områdena för att framställa de ihåliga artiklarna med förutbestämd form kan genomföras före delning av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan flertalet av inbördes åtskilda, förutbestämda områden för att åstadkomma flertalet av ihåliga artiklar. En kant på den i ett stycke utförda konstruktionen kan bearbetas för att åstadkomma ett flertal rotpartier efter uppvärmning och trycksättning av flertalet av förutbestämda områden för att superplastiskt forma de förutbestämda områdena för att åstad- 10 15 20 25 3 509 351 komma de ihåliga artiklarna med förutbestämd form och före delning av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan flertalet av förutbestämda områden för att framställa flertalet ihåliga artiklar. Efter delning av den i ett stycke utförda konstruktionen för att åstadkomma flertalet av ihåliga artiklar kan det återstående utvändiga ytpartiet på var och en av artiklarna bearbetas till vingprofilform.
Delning av den i ett stycke utförda konstruktionen för att åstadkomma flertalet av ihåliga artiklar kan utföras samtidigt med bearbetning av det återstående ut- vändiga ytpartiet på den i ett stycke utförda konstruktionen till ett flertal profiler med vingprofilform.
Sättet kan inkludera partiell uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen genom att åstadkomma slitsar frän en första kant på den i ett stycke utförda konstruktionen mellan de inbördes åtsldlda, förutbestämda områdena, uppvärm- ning av den i ett stycke utförda konstruktionen och påförande av laster på motsatta ändar på var och en av flertalet av artiklar för att vrida en ände relativt den andra änden i syfte att ge varje artikel en förutbestämd form efter superplas- tisk formning av de inbördes åtskilda förutbestämda områdena för att framställa de ihåliga artildarna med förutbestämd form och före uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen. Kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen kan bearbetas för att avskilja artiklarna och för att åstadkomma ett flertal rotpartier. Efter bearbetning av rotpartierna kan det vridna utvändiga ytpartiet på var och en av artiklarna bearbetas till vingprofilform. Det vridna utvändiga ytpartiet på var och en av artildarna kan bearbetas till vingpro- filform. Efter bearbetning av den vridna utvändiga ytan till vingprofilform kan kanten mittemot den Första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen bearbetas för att avskilja artiklarna och för att forma ett flertal rotpartier.
Sättet kan inkludera partiell avskiljning av artiklarna genom att åstadkomma slitsar från en första kant på den i ett stycke utförda konstruktionen mellan de åtskilda förutbestämda områdena, uppvärmning av den i ett stycke utförda konstruktionen och påförande av laster på motsatta ändar av var och en av 10 15 20 509 351 ' ¿ flertalet av artiklar för att vrida en ände relativt den andra änden i syfte att ge varje artikel en förutbestämd form efter diffusionsbindning av arbetsstyckena för att bilda den i ett stycke utförda konstruktionen och före superplastisk formning av de åtskilda förutbestämda områdena för att framställa de ihåliga artiklarna med förutbestämd form och uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen.
Före partiell avskiljning av artiklarna påföres laster på änden mittemot den första änden på den i ett stycke utförda konstruktionen för att välva änden. Kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen kan be- arbetas för att avskilja artiklarna och för att åstadkomma ett flertal rotpartier.
Efter bearbetning av rotpartierna bearbetas det vridna utvändiga ytpartiet på var och en av artiklarna till vingprofilform. Det vridna utvändiga ytpartiet på var och en av artiklarna kan bearbetas till vingprofilform. Efter bearbetning av den vridna utvändiga ytan till vingprofilforrn bearbetas kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen för att avskilja artiklarna och för att åstadkomma ett flertal rotpartier.
Uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan flertalet av åtskilda, förutbestämda områden för att åstadkomma flertalet av artiklar kan föregå uppvärmning och invändig trycksättning av flertalet av förutbestämda områden för att bringa de förutbestämda områdena att formas superplastiskt för att framställa ihåliga artiklar med förutbestämd form. Var och en av flertalet av artiklar kan uppvärmas och påföras laster vid sina motsatta ändar för att vrida en ände relativt den andra änden i syfte att ge artikeln en förutbestämd form efter uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen i ett flertal artiklar och före uppvärmning och trycksättning av flertalet av förutbestämda områden för att superplastiskt forma de förutbestämda områdena för att framställa de ihåliga artiklarna med förutbestämd form. Innan de motstående ändarna på varje artikel vrids, appliceras värme och laster på en ände på varje artikel för att välva nämnda ändar. Den välvda änden på varje artikel kan bearbetas för att bilda ett rotparti. Det åter- stående utvändiga ytpartiet på varje artikel kan bearbetas till vingprofilforrn. 10 15 20 25 30 5. 509 351 Bearbetning av den utvändiga ytan på artikeln till vingprofilforxn kan ske genom elektrokemisk bearbetning. Den elektrokemiska bearbetningen kan inkludera trepanering av de elektrokelniska bearbetningselektrodema.
Företrädesvis är flertalet av åtskilda, förutbestämda områden åtskilda i arbets- styckenas längdled. Åtminstone några av flertalet av åtskilda förutbestämda områden är åtskilda i arbetsstyckenas tvärled.
Föreuådesvis sammanföres åtminstone ett metallblock med de åtminstone två arbetsstyckena av metall till en trave så att nämnda metallblock befinner sig vid en första kant på traven, varefter nämnda metallblock diffusionsbinds vid arbets- styckena av metall. Företrädesvis anbringas två metallblock vid den första kanten på traven och på motsatta ytor av traven. Åtminstone ett annat metallblock kan sammanföras med de åtminstone två arbetsstyckena av metall och nämnda åtminstone ett metallblock till en trave så att nämnda åtminstone ett metallblock befinner sig vid en första kant på traven och nämnda åtminstone ett annat metallblock befinner på motsatt kant av traven, varefter metallblocken diffusionsbinds vid arbetsstyckena av metall. Åtminstone ett metallblock kan sammanföras med de åtminstone två arbets- styckena av metall till en trave så att nämnda åtminstone ett metallblock befinner sig vid ett centralt område av traven, varefter nämnda åtminstone ett metallblock diffusionsbinds vid arbetsstyckena av metall. Två metallblock kan anbringas vid det centrala området av traven och på motsatta ytor av traven. Den i ett stycke utförda konstruktionen kan bearbetas i längdled genom centrum på nämnda åtminstone ett metallblock.
Föreliggande uppfinning beskrivs nu närmare med hjälp av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, där: 10 15 20 25 30 509 551 I 6A fig. 1 visar en perspektivvy av en trave arbetsstycken som är superplastiskt formade och diffusionsbundna för att bilda ett flertal artiklar enligt uppfinningen, fig. 2 visar en vy i riktning av pilen A i fig. 1, fig. 3 visar ett tvärsnitt B-B i fig. 2, fig. 4 visar en vy i riktning av pilen C i fig. 1, fig. 5 visar en perspektivvy av traven av arbetsstycken efter superplastisk forrn- ning och diffusionsbindning för att åstadkomma artiklarna, fig. 6 visar en perspektivvy av artiklarna efter partiell bearbetning, fig. 7 visar en perspektivvy av en av artildarna efter komplett bearbetning, fig. 8 visar en altemativ perspektiwy av en trave arbetsstycken som formats superplastiskt och som diffusionsbundits för att åstadkomma ett flertal artiklar enligt föreliggande uppfinning, fig. 9 visar en perspektivvy av traven av arbetsstycken i fig. 8 efter superplastisk formning och diffusionsbindning för att forma amklarna, fig. 10 visar en annan altemativ perspektivvy av en trave av arbetsstycken som formats superplastiskt och diffusionsbundits för att åstadkomma ett flertal artiklar enligt uppfinningen, fig. 11 visar en perspektivvy av traven av arbetsstycken i fig. 10 efter superplas- tisk forrnning och diffusionsbindning för att forma artiklarna, fig. 12 visar en perspektivvy av artildarna i fig. 11 efter partiell bearbetning, fig. 13 visar ännu en altemativ perspektivvy av en trave av arbetsstycken som formats superplastiskt och diffusionsbundits för att bilda ett flertal artiklar enligt föreliggande uppfinning, fig. 14 visar en perspektivvy av traven av arbetsstycken i fig. 13 efter diffusions- bindning, fig. 15 visar en perspektivvy av artiklarna i fig. 14 efter partiell bearbetning, och fig. 16 visar en perspektivvy av en av artiklarna i fig. 15 efter superplastisk formning.
I fig. 3 är två plåtar 12, 14 av titanlegering sammanförda till en trave 10.
Plátarna 12, 14 har till varandra passande ytor 16, 18 som är plana. 10 15 20 7. 509 551 Före sammanföring av plåtarna 12, 14 till traven 10 bearbetas ytan 20 på plåten 12 mittemot den plana passande ytan 16 vid ett flertal förutbestämda områden 24, vilka är åtsldlda i längdled för plåten 12 med hjälp av liv 26, enligt fig. 1 och 2.
Vart och ett av de bearbetade ornrådena 24 motsvarar en utvändig yta på en av ett flertal ihåliga artiklar, Lex. i form av kompressorblad. Varje bearbetat område 24 är utformat för att åstadkomma en variation i massfördelningen hos kompres- sorbladet från framkanten till bakkanten och från roten till spetsen genom att variera bearbetningsdjupet, t.ex. genom att variera tjockleken på plåten 12 över de bearbetade områdena 24 i riktning mellan ändarna 28 och 30 och i riktning mellan kanterna 32 och 34 på plåten 12.
På liknande sätt är ytan 22 på plåten 14 mittemot den plana passande ytan 18 bearbetad vid ett flertal förutbestämda områden 36 som i längdled för plåten 14 är inbördes åtskilda med hjälp av liv (ej visade). Vart och ett av de bearbetade områdena 36 motsvarar den andra utvändiga ytan på en av flertalet av ihåliga artiklar. Varje bearbetat område 36 är också utformat att åstadkomma en varia- tion i massfördelningen hos kompressorbladet från framkant till bakkant och från rot till spets genom att ändra bearbetningsdjupet, t.ex. genom att variera tjockle- ken hos plåten 14 över de bearbetade områdena 36 i riktning mellan ändarna 38 och 40 och i riktning mellan kanterna 42 och 44 på plåten 14.
Det bör observeras att avståndet mellan de bearbetade områdena 36 på plåten 14 är väsentligen detsamma som avståndet mellan de bearbetade områdena 24 på plåten 12, varigenom då plåtarna 12 och 14 placeras i traven 10 befinner sig varje bearbetat område 24 väsentligen inittför ett motsvarande bearbetat områden 36 för att definiera utsidorna på de ihåliga artiklarna. Det ñnns en lildormig delning X mellan motsvarande särdrag hos de bearbetade områdena 24, 36 på närbelägna artiklar. 10 15 20 30 509 351 I 8 Bearbetningen av de bearbetade områdena 24 och 36 på plåtarna 12 och 14 sker genom fräsning, elektrokemisk bearbetning, kemisk bearbetning, elektrisk urladdningsbearbetning eller annan lämplig bearbetningsprocess.
De plana passande ytoma 16 och 18 på plåtarna 12 och 14 förbereds därefter för diffusionsbindning genom kemisk rengöring. En av de passande ytorna 16 och 18, i detta exempel den passande ytan 18, har försetts med ett inhibitormaterial.
Inhibitorn kan utgöras av pulverformig yttrium i ett bindemedel och lösnings- medel, t.ex. den inhibitor som är känd under namnet "Stopytt 62A", som säljs av ett amerikanskt företag vid namn GTE Service Corporation, med adress 100 Endicott Street, Danvers, MA 10923, USA.
Inhibitorrnaterialet appliceras i önskade mönster på vart och ett av ett flertal förutbestämda områden 46, vilka är inbördes åtskilda i längdled för plåten 14, såsom framgår av fig. 1 och 4. Inhibitormaterialet i detta exempel appliceras såsom ett block för att definiera en helt ihålig artikel. Det finns en lilcformig delning Y mellan motsvarande punkter hos inhibitormaterialet 46 på närbelägna artiklar. Delningarna Y och X är väsentliga lika. Inhibitormaterialet påföres den passande ytan 18 så att då plåtama 12 och 14 placeras i traven 10 befinner sig varje förutbestämt område 46 väsentligen mittemot motsvarande bearbetade områden 24 och 36 på plåtarna 12 och 14 för att definiera den ihåliga artikelns ihåliga inre. Inhibitormaterialet anbringas med hjälp av den kända metoden för silkscreentryck eller på annat lämpligt sätt. De förutbestämda områdena 46 är inbördes förenade med hjälp av inhibitormaterial 48 som sträcker sig i längdled nära en kant.
De tvâ plåtarna 12 och 14 av titanlegering sammanföres därefter till traven 10, såsom visas i fig. 1. Plåten 12 har ett par styrhål 50 som befinner sig axiellt i linje med motsvarande styrhål 52 i plåten 14 för att säkerställa korrekt inbördes läge mellan de två plåtama 12 och 14 i traven 10. Plåtarna 12 och 14 bibehålls i 10 15 20 9 509 351 detta inbördes läge med hjälp av ett par styrstift (ej visade) som är införda i de * axiellt i linje med varandra placerade styrhålen 50 och 52.
Plåtama 12 och 14 i traven 10 föres ihop så att de spänner fast i en ände på ett rör 54. I detta exempel är ett spår 56 upptaget i ytan 16 och ett spår 58 i ytan 18. Ãnden på röret 54 passar i spåren 56 och 58 och sticker ut från traven 10. Ãnden på röret 54 ansluter till inhibitonnaterialet 46 och 48 mellan plåtarna 12 och 14.
Sedan konstruktionen fårdigställts enligt ovan svetsas den runt periferin för att svetsa ihop ändarna och kanterna på plåtarna 12 och 14, och för att svetsa fast röret 54 runt periferin vid plåtama 12 och 14. En första tätad konstruktion erhålls, med undantag för det inlopp som utgörs av röret 54.
Vid detta stadium placeras två titanblock 60 och 62 på traven 10. Titanblocken 60 och 62 är avsedda att bilda plattforms- och rotpartierna på kompressorbladen.
Titanblocken 60 och 62 placeras mot ytorna 20 och 22 på plátama 12 och 14, respektive, alldeles intill kanterna 32 och 42, respektive. Titanblocken 60 och 62 sträcker sig utmed hela längden på plåtarna 12 och 14, från ändama 28, 38 till ändarna 30, 40. En ände på ett rör 64 är fastspänd mellan plåten 12 och blocket 60, och ytan 20 och blocket 60 har bearbetade spår 66 och 68, respektive, avsedda att inrymma röret 64. På liknande sätt är en ände på ett rör 70 fastspänd mellan plåten 14 och blocket 62, och ytan 22 och blocket 62 har bearbetade spår 72 och 74, respektive, för röret 70. Ändarna och kanterna på blocket 60 svetsas fast vid plåten 12 och periferin på röret 64 svetsas fast vid plåten 12 och blocket 60 för att bilda en andra tätad konstruktion, dock med undantag för det inlopp som utgöres av röret 64. På motsvarande sätt svetsas ändarna och kanterna på blocket 62 fast vid plåten 14 och periferin på röret 70 svetsas fast vid plåten 14 och blocket 62 för att bilda en tredje tätad konstruktion, med undantag av det inlopp som utgörs av röret 70. 10 15 20 25 509 351 10 Rören 54, 64 och 70 ansluts därefter till valcuumpumpar som används för att evakuera det inre i de tre tätade konstruktionerna, och därefter införes inert gas, exempelvis argon, i det inre av de tre tätade konstruktionema. Denna process med evakuering och tillförsel av inert gas i det inre av de tre tätade konstruktio- nema kan upprepas flera gånger för att säkerställa att de flesta, eller väsentligen alla spår av syre avlägsnas från det inre av de tre tätade konstruktionerna. Ju mindre spår av syre som återstår ju bättre kvalitet på de senare utförda diffusions- bindningarna.
De tre tätade konstruktionema evakueras därefter och placeras i en ugn. De tätade konstruktionerna uppvärms därefter till en temperatur mellan 250°C och 350°C för att förånga bindemedlet från inhibitorrnaterialet. Under utbakning av bindemedlet evakueras den första tätade konstruktionen kontinuerligt för att avlägsna bindemedlet mellan plätama 12 och 14. Sedan bindemedlet har av- lägsnats, något som bestäms antingen genom att övervaka bindemedelsniváerna i den gas som avlägsnas från den första tätade konstruktionen eller genom att bibehålla den första tätade konstruktionen vid temperaturen mellan 250°C och 350°C under en förutbestämd tid, avlägsnas den tätade konstruktionen från ugnen och tillåts kallna till omgivningstemperatur medan den kontinuerligt evakueras.
Bindemedlet bakas ut ur den första tätade konstruktionen vid en lämpligt låg temperatur för att minska, eller förhindra, oxidering av de utvändiga ytorna på de tätade konstruktionema.
Rören 54, 64 och 70 tätas därefter så att undertryck råder i var och en av de tre tätade konstruktionerna. De tre tätade konstruktionema, som är ömtäliga och lätta att skada, överföres därefter försiktigt till en autoklav.
Temperaturen i autoklaven ökas därefter så att de tätade konstruktionerna upp- värms till en temperatur överstigande 850°C och argontrycket i autoklaven höjs till mer än 20 atmosfärer, 294 pund per kvadrattum (l0,26 x 105 N/mz) och hålls vid denna temperatur och tryck under en förutbestämd tidrymd. Företrädesvis 10 15 20 25 350 n 509 351 uppvärms de tätade konstruktionerna till en temperatur mellan 900°C och 950°C och trycket är mellan 294 pund per kvadrattum (20,26 x 105 N/mz) och 441 pund per kvadrattum (30,39 x IOSN/mz). Om exempelvis de tätade konstruktionema uppvärms till en temperatur på 925°C och trycket höjs till 300 pund per kvadrat- tum (20,67 x 105 N/mz) hålls temperatur och tryck konstanta under cirka två timmar. Trycket sänks därefter till omgivningstryck, diffusionsbindning har utförts och de tre tätade konstruktionerna som därvid bildat en konstruktion i ett stycke avlägsnas.
Det är också möjligt att överföra de tätade konstruktionema direkt till autoklaven, omedelbart efter det att rören 54, 64 och 70 har tätats utan hav att kyla de tätade konstruktionerna till omgivningstemperatur, men viss kylning av de tätade konstruktionerna kan dock inträffa.
Rören 54, 64 och 70 avlägsnas från den i ett stycke utformade konstruktionen och ett ytterligare rör anbringas i konstruktionen för att ansluta till det inhibitormate- rial 46, 48 som anbringats på den plana ytan 18 på plåten 14. Argon, eller annan inert gas, införes till de förutbestämda områdena 46 inuti den i ett stycke utförda konstruktionen för att bryta det fasthállande grepp som diffusionsbindningstrycket har gett upphov till, något som är känt såsom "uppbrytning" (engelska "crack- ing"). Uppbrytning uppnås genom att via detta ytterligare rör införa argongas vid högt tryck till de förutbestämda områdena 46.
Uppbrytningsoperationen genomförs speciellt för att säkerställa att inloppet för det ytterligare röret och gaskanalen, definierad av spåren 56 och 58 till vilka den ansluter, ger en öppen passage och inte hindrar trycksâttning av den i ett stycke utförda konstruktionens inre. Konstruktionens inre före uppbrytning definieras naturligtvis av de förutbestämda områdena 46 med inhibitormaterial.
Uppbrytning kan genomföras vid rumstemperatur, då metallen har normala elastiska egenskaper. Försiktighet iakttages för att säkerställa att den töjning som 10 15 20 30 509 351 12 inträffar på grund av trycksättningen med argongas inte överskrider elasticitets- gränsen. Konstruktionen återtar följaktligen sin form då trycket upphör i slutet på operationen. Denna teknik är känd såsom "kall uppbrytning".
Alternativt kan uppbrytning utföras vid den temperatur som erfordras för super- plastisk fornming. Detta är känt såsom "varmuppbrytning". I detta fall måste den plastiska deformation av konstruktionen som åstadkommes genom trycksättning vara otillräcklig för att förorsaka "uppblåsning" (engelska "ballooning") och att materialet blir tunt vid och nära inloppet för det ytterligare röret. Om kall uppbrytning eller varm uppbrytning används är tillverkarens val och är beroende på den grad av kontroll av expansionen hos konstruktionen som kan utövas under trycksättningen. Detta beror delvis på geometri och materialegenskaper hos de konstruktioner som trycksätts och dels på den tillgängliga noggrannheten i styrningen av trycksättningen. Dessa kommer oundvikligen att i åtminstone viss utsträckning vara föremål för experiment för varje särskild utformning pá konstruktionen som man önskar tillverka.
Av de två teknikerna är varm uppbrytning den bekvämare eftersom den kan utföras inuti formarna för superplastisk formning såsom det första steget i proceduren med superplastisk formning. Den skall emellertid endast användas om tillverkaren är säker på att han kan styra processen så att alltför stor plastisk deformation undviks vid trycksättning av konstruktionen, eftersom annars brott i en eller flera av plâtarna 12, 14 kan inträffa.
Vid både varm och kall uppbrytning införs argongas vid områdena 46, 48, inuti den i ett stycke utförda konstruktionen, innehållande inhibitormaterialet för att bryta det fasthållande grepp som diffusionsbindningsprocessen har gett upphov till. Argon införes försiktigt till de områden som är försedda med inhibitonnateri- al, och argongasen tränger igenom inhibitormaterialet och når slutligen samtliga de områden som täckts av inhibitormaterial. I vissa invändiga konstruktioner kan argonet initialt bringas att förflyttas mellan ett par arbetsstycken. I varje fall bör 10 15 20 25 ß 509 551 argonet helst förflyttas utmed hela längden av inhibitonnaterial för att bryta det fasthällriingsgrepp mellan inhibitormaterialet och arbetsstyckena som uppkommmit under diffusionsbindningssteget.
Eftersom uppbrytningsoperationen är viktig för framgångsrikt genomförande av den superplastiska formningsprocessen beskrivs den närmare nedan.
Vid kall uppbrytning införes en sekvens av "pulser" av argon i det ytterligare röret. Varje puls innehåller en standardvolym av gas vid ett högt standardtryck och införes i det ytterligare röret gig en ventil. Efter varje puls, eller efter ett förutbestämt antal pulser, avläses trycket i det ytterligare röret i regelbundna intervall under en bestämd tidrymd, och trycksänlmingen i det ytterligare röret observeras. Samtidigt uppmätes tjockleken hos traven vid området för gaskanaler- na 56, 58, 48 för att övervaka expansionen till följd av det päförda trycket. Om tryckfallet och expansionsvärdena under den bestämda tidrymden ligger inom förutbestämda intervall anses uppbrytningsprocessen ha fullbordats tillfredsställan- de.
Vid varm uppbrytning hàlles den i ett stycke utförda konstruktionen mellan de för superplastisk formning avsedda formar som används vid den efterföljande superplastiska fornmingen. Formdelama för den superplastiska formningen är belägna i en autoklav. Autoklaven evakueras för att undvika förorening av titankonstruktionen, varefter forrnarna och den i ett stycke utförda konstruktionen uppvärms till temperaturen för superplastisk formning. En förutbestämd volym av högtrycksargon, eller annan inert gas, införes därefter i det ytterligare röret via en ventil och trycksänkningen i det ytterligare röret observeras för att övervaka expansionen till följd av det pàlagda trycket. En tryckinätare eller annan anord- ning används för att mäta trycket i det ytterligare röret. En trycksänkningstalct överstigande ett förutbestämt värde indikerar att tillräcklig expansion har inträffat i gaskanalen 56, 58, 48 för att möjliggöra efterföljande superplastisk expansion genom tillförsel av ytterligare tryckpulser. 10 15 .20 5 Û 9 3 5 1 14 Fullbordande av formningen av den i ett stycke utförda konstruktionen till ett flertal komponenter kan nu uppnås genom den superplastiska fornmingsprocessen.
Om en varm uppbrytningsoperation har genomförts kan det superplastiska formningssteget påbörjas genom införing av argongas i det inre av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan de närbelägna plåtama 12, 14 för att tvinga plätama 12, 14 in i respektive formhalvor, något som ger upphov till ett flertal ihåliga områden motsvarande de förutbestämda områdena 46.
Om en kall uppbrytning har genomförts placeras den i ett stycke utförda kon- struktionen mellan lämpligt formade formhalvor som är placerade i en autoklav.
Autoklaven evakueras för att undvika förorening av titankonstruktionen. Den i ett stycke utförda konstruktionen uppvârms på nytt till temperaturer för superplastisk formning. Argon införes i det inre av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan de närbelägna plätama 12, 14 för att tvinga plätama 12, 14 in i respektive formhalvor, vilket ger upphov till ett flertal ihåliga regioner motsvarande de förutbestämda områdena 46.
Storleken på rörelsen för åtminstone en av plätama under deformationen är sådan att superplastisk töjning måste inträffa. Termen "superp1astisk" är en standard- term inom metallformningstekniken och beskrivs inte närmare här.
För att uppnå superplastisk formning utan att riva sönder den metall som blir tunnare införes argon i en serie pulser, i en förutbestämd takt som åstadkommer en önskad töjningstakt, såsom beskrivs på sidoma 615-623 i boken "The Science, Technology and Application of Titanium" skriven av R.I. Jaffe och N .E. Pro- rnisel, publicerad av Pergamon press år 1970, vilken här-igenom inkluderas i beslcrivningen. Metoden säkerställer att metall utsätts för den töjningstakt som åstadkommer maximal töjningshastighet vid varje tillfälle under proceduren.
Takten för tillförsel och/eller volym hos pulsema med gas kan således variera under expandering av plåtarna. 10 15 20 15 509 551 Efter fullbordande av den superplastiska formningen bibehålls den inerta gasen inuti den i ett stycke utförda konstruktionen medan konstruktionen kyls till omgivningstemperatur.
Efter det superplastiska formningssteget bearbetas blocken 60, 62 och närbelägna delar av plåtarna 12 och 14 för att åstadkomma ett flertal plattformar 76 och rotpartier 78, t.ex. laxstjärtforrnade enligt fig. 6. Efter bearbetning av platt- formarna och rotpartierna uppdelas den i ett stycke utförda konstruktionen till separata kompressorblad 86 genom bearbetning genom vart och ett av spanten 80, som motsvarar spanten 26, och den slutliga vingprofilformen 82 framställs med hjälp av t.ex. elektrokemisk bearbetning. Separering av bladen 86 och formning av vingprofilema 82 genomförs företrädesvis samtidigt med hjälp av elektroke- misk bearbetning. Detta uppnås genom att placera rotpartierna 78 på bladen 86 i hållare, medan spanten 80 ännu håller ihop bladen 86, varefter hällaren ansluts till den ena polen i den elektrokemiska maskinen. De elektrokemiska bearbet- ningselektroderna avskiljer de individuella vingprofilema 82 frän hela konstruk- tionen då elektroderna möts vid framkanten och balckanten på vingprofilema 82 på närbelägna blad 86, dvs. elektroderna förflyttas i längdled längs den i ett stycke utförda konstruktionen. Snittplanen mellan närbelägna blad 86 markeras med hänvisningsbeteckningen 84 och sträcker sig väsentligen tvärs den i ett stycke utformade konstruktionen. Det är känt såsom 360° elektrokemisk be- arbetning av vingprofilema. Ännu ett utförande av uppñnningen visas i fig. 8 och 9, där skillnaden är att vartannat av de förutbestämda områdena 46 förenas av inhibitorrnaterial 48, medan närbelägna förutbestämda områden 46A, 46B inte är förenade. Det finns således två uppsättningar 48A och 48B av inhibitormaterial som löper i längdled på plåten 14, men som är belägna vid motsatta kanter på plåten 14. De förutbe- stämda områdena 46A är inbördes förbundna med hjälp av inhibitormaterial 48A, och de förutbestämda områdena 46B är förbundna med inhibitormaterial 48B. Ännu en skillnad är att tvâ titanblock 60B och 62B är placerade pä traven 10. 10 15 20 25 509 551 0 M Dessa skall också bilda plattforms- och rotpartier på kompressorbladen. Blocken 6OB och 62B är placerade omedelbart intill kantema 34 och 44 på plåtarna 12 och 14. Blocken 60B och 62B diffusionsbinds till plåtama 12 och 14 på liknande sätt som beskrivits ovan. Under uppbrytning och superplastisk formning förses båda uppsättningarna av förutbestämda områden 46A och 46B med argongas vi; passager 48A och 48B. Efter superplastisk formning bearbetas plattformar och rötter i båda uppsättningarna av block 60, 62 och 6OB, 62B. De individuella bladen avsldljs därefter företrädesvis med hjälp av elektrokemisk bearbetning. Ännu ett utförande av uppfinningen visas i fig. 10, ll och 12, där slcillnaden är att plåten 12 bearbetas på en första uppsättning av förutbestämda områden 24A åtskilda i längdled för plåten 12 och bearbetas på en andra uppsättning av förutbestämda områden 24B åtskilda i längdled på plåten 12. De två uppsätt- ningarna av bearbetade områden 24A och 24B är åtskilda i tvärled på plåten 12.
På samma sätt bearbetas plåten 14 vid två uppsättningar förutbestämda områden (ej visade). Vidare anbringas två uppsättningar av förutbestämda områden 46C och 46D av inhibitormaterial på plåten 14, enligt fig. 10. Vidare förenas de förutbestämda områdena av inhibitormaterial 46A och 46B medelst inhibitormate- rial 48 som sträcker sig i längdled nära centrum på plåten 14. De två uppsätt- ningarna av förutbestämda områden 46C och 46D med inhibitormaterial är åtskilda i tvärled och är anordnade på ömse sidor om inhibitormaterialet 48. Även titanblocken 60 och 62 är belägna nära centrum på plåtarna 12, 14 och sträcker sig i längdled. Under uppbrytning och superplastisk formning förses båda uppsättningarna av förutbestämda områden 46C och 46D med argongas från den passage som definieras av inhibitormaterialet 48. Efter superplastisk formning bearbetas blocken 60, 62 och plåtarna 12 och 14 i längdled längs planet 90, såsom visas i fig. ll, för att dela den i ett stycke utförda konstruktionen i två halvor, enligt fig. 12. Rötterna och plattformama bearbetas ur blocken 60, 62 och de individuella bladen separeras därefter företrädesvis genom elektrokernisk bearbetning. 10 15 20 30 17 5Ü9 351 Enligt en alternativ metod prepareras traven på samma sätt som tidigare beskrivits i anslutning till ñg. 1-7. Traven placeras därefter i en vakuumkammare. Vakuum- kammaren evakueras därefter för att evalcuera det inre av traven mellan plåtarna och för att evakuera områdena mellan blocken och plätama. Därefter fylls vakuumkammaren med argon för att rensa travens inre, och evakueras därefter pá nytt för att avlägsna syre. Vakuumkammaren uppvärms för att avlägsna bindeme- del från inhibitormaterialet medan vakuumkammaren kontinuerligt evakueras för att avlägsna bindemedlet mellan plåtarna och från vakuumkammaren. Sedan bindemedlet har avlägsnats svetsas ändarna och kanterna på plåtarna ihop, och kanterna på blocken svetsas fast vid plåtarna, exempelvis med hjälp av en elektronstråle för att åstadkomma en tätad konstruktion såsom beskrivs i vårt brittiska patent nr 2 256 389B, vars innehåll härmed inkluderas i beskrivningen.
Därefter sker diffusionsbindning, superplastisk formning och övriga steg som tidigare beskrivits. Ännu en variant av uppfinningen, visad i fig. 13-16, är lämpad för tillverkning av fläktblad med lång korda. Enligt denna variant sammanföres tre titanplåtar 112, 114 och 116 till en trave 110 tillsammans med blocken 160 och 162. De två yttre plåtarna 112, 116 har bearbetade områden 124, medan vart och ett av områdena 146 är täckt med inhibitormaterial i visst mönster för att tillåta diffusion längs en eller flera linjer, vid ett flertal cirkulära områden eller en kombination av linjer och cirklar eller andra lämpliga mönster. Processen är densamma som tidigare tills efter diffusionsbindning, varefter den i ett stycke utförda konstruktionen bearbetas i tvärled längs planen 130 vid spanten 180 såsom visas i fig. 14 för att separera de individuella bladen. Varje blad placeras därefter i en vridnings- anordning av den typ som beskrivs i vårt brittiska patent nr GB 2 073 631B, vars innehåll härmed inkluderas i beskrivningen. En ände av bladet, t.ex. änden med blocken 160 och 162 placeras mellan ett par inbördes rörliga formar. Den motsatta änden på bladet placeras i en slits i en vridbar del. Bladet uppvärms därefter till 800°C och en last påföres den ände på bladet som hålls fast i formar- na för att åstadkomma en välvning vid den änden. Sedan välvningen har åstad- 10 15 20 30 509 551 13 kommmits vid en ände på bladet vrids den i slitsen belägna motsatta änden på bladet med hjälp av den vridbara delen så att bladet vrids till väsentligen den önskade formen för de formar som används för den superplastiska formningspro- cessen. Därefter formas vart och ett av bladen superplastiskt, och på varje blad bearbetas en rot och en plattform ur blocken och vingprofilparfiet bearbetas till korrekt form. Bladen kan formas superplastiskt i tur och ordning individuellt eller samtidigt i en uppsättning med flera enheter. Ännu en möjlighet att framställa fläktblad med liten vridning och välvning är att superplastiskt forma den i ett stycke utförda konstruktionen för att åstadkomma ett flertal ihåliga områden. Den med blocken försedda änden på den superplastiskt formade, i ett stycke utförda konstruktionen välvs för att åstadkomma välvningen vid roten pá fläktbladen. Den i ett stycke utförda konstruktionen bearbetas därefter för att åstadkomma slitsar som sträcker sig i tvärled vid spanten mellan vingprofilpartier på närbelägna fläktblad för att separera vingprofilpartiema, men rötterna, dvs. den med blocken försedda änden på den i ett stycke utförda konstruktionen, på närbelägna fläktblad förblir i ett stycke. Ändarna på de ändar på vingprofilema som är belägna på avstånd från rötterna, dvs. de med blocken försedda ändarna på den i ett stycke utförda konstruktionen, vrids därefter. Efter vridning av vingprofilerna bearbetas rötterna och plattformarna ur blocken samtidigt som de individuella fläktbladen avskiljs, varefter vingprofilerna be- arbetas elektrokemiskt till korrekt form, eller också kan vingprofilerna bearbetas till korrekt form och därefter kan rötterna och plattformarna bearbetas ur blocken för att separera de individuella fläktbladen.
En annan möjlighet att framställa fläktblad med lång korda är att vålva den med blocken försedda änden på den i ett stycke utförda konstruktionen för att åstad- komma välvning av rötterna på fläktbladen. Den i ett stycke utförda konstruktio- nen bearbetas därefter för att bilda slitsar som sträcker sig i tvärled vid spanten mellan vingprofilpartierna pâ närbelägna fläktblad för att separera vingprofil- 10 15 20 25 19 509 351 partierna, men blocken på närbelägna flåktblad förblir hela. De bort från rötterna vända ändarna på vingprofilerna, dvs. de med blocken försedda ändarna på den i ett stycke utförda konstruktionen vrids därefter. Efter vridning av vingproñlpar- tiema formas den i ett stycke utförda konstruktionen superplastiskt för att åstad- komma flera ihåliga områden. Efter superplastisk formning av den i ett stycke utförda konstruktionen bearbetas rötterna och plattformarna ur blocken medan de individuella separeras, varefter vingprofilerna bearbetas till önskad forrn på elektrokemisk väg, eller också kan vingprofilerna bearbetas till önskad form varefter rötterna och plattformarna bearbetas ur blocken för att separera de inviduella fläktbladen.
Det skulle vara möjligt att utnyttja ytterligare en variation av uppfinningen, liknande den i fig. 10, ll och 12, men där varje plåt har två uppsättningar bearbetade områden åtskilda i plátens tvårled, och två uppsättningar av förutbe- stämda områden med inhibitorrnaterial anbringas på en av plåtama. Men metall- block är belägna vid båda kanterna på plåtama och sträcker sig i längdled.
Det skulle vara möjligt att definiera flertalet förutbestämda inbördes åtskilda områden på åtminstone en av ytorna på åtminstone ett av de åtminstone två arbetsstyckena av metall genom att åstadkomma urtag vid dessa områden, istället för att anbringa inhibitorrnaterial, men det föredrages emellertid att anbringa inhibitormaterial. Om urtag åstadkommes i de ytor som passar mot varandra och ligger an mot varandra i traven behöver det inte vara nödvändigt att bearbeta områden på motsatta ytor av arbetsstyckena. Uppvärmnings- och trycksättnings- steget blåser på nytt upp artiklarnas ihåliga inre till önskad form snarare än att superplastiskt forma artiklarnas ihåliga inre. Alternativt kan inhibitorrnaterial påföras urtagen för att förhindra diffusionsbindning.
Det kan vara möjligt att i förväg vrida arbetsstyckena istället för att använda plana arbetsstycken, och att därefter följa samma processteg. 10 15 20 509 351 20 Uppfinningen framställer ett flertal ihåliga blad på samma gång från ett minimalt antal metallstycken. Uppfinningen bearbetas också rötterna på de ihåliga bladen medan de ihåliga bladen alla är inbördes förenade. Uppfinningen åstadkommer de slutliga vingprofilformerna på kompressorbladen genom samtidig elektrokemisk bearbetning av ett flertal ihåliga blad.
Uppfinningen kan också vara tillâmpbar för kostnadseffektiv massproduktion av stora antal identiska, eller liknande, ihåliga artiklar genom superplastisk forrnning och diffusionsbindning av superplastiskt töjbara och diffusionsbindbara arbets- stycken av metall. Dessa arbetsstycken inkluderar grundmetall, metallegeringar, intennetalliska material och metallmatriskompositer. Exempelvis kan aluminium och rostfritt stål töjas superplastiskt vid lämpliga temperaturer och tryck.
Det är också möjligt att använda mer än tre plåtar i en trave, beroende på den speciella artikel som skall framställas.
Uppfinningen har beskrivits med hänvisning till metallurgisk diffusionsbindning, eller diffusionsbindning i fast form, där skarven mellan arbetsstyckena effektivt försvinner, men under förhållanden där diffusionsbindning mellan arbetsstyckena inte behöver vara lika stark som vid diffusionsbindning i fast form är det möjligt att använda aktiverad diffusionsbindning. Vid aktiverad diffusionsbindning placeras en aktivator, såsom t.ex. en metallfolie, mellan de ytor som skall bindas.
Under bindningsprocessen bildar aktivatormaterialet, då det når en viss tempera- tur, transient en flytande fas som bildar en legering med arbetsstyckena. Denna stelnar omedelbart för att åstadkomma bindningen.
Uppfinningen är också tillämpbar vid produktion av ihåliga kompressorledskenor och ihåliga ledskenor vid flåktutloppet. Uppfinningen är också tillämpbar vid produktion av vârmeväxlarpaneler där värmeväxlarpanelerna separeras från den i ett stycke utförda konstruktionen och därefter staplas och diffusionsbinds eller binds ihop med hjälp av aktiverad diffusionsbindning för att åstadkomma en 21 509 551 värmeväxlare. Uppfinningen kan uppenbarligen också användas för framställning av andra artiklar, komponenter eller underkomponenter.

Claims (37)

10 15 20 509 351 22 Patentlcrav
1. Sätt att framställa ihåliga artiklar (86) genom superplastisk formning och diffusionsbindning av åtminstone två arbetsstycken (12, 14) av metall, omfattande stegen (a) definiering av ett flertal inbördes åtskilda, förutbestämda områden (46) på åtminstone en av ytorna (18) på åtminstone ett av de två arbetsstyckena (12, 14) av metall för att förhindra diffusionsbindning vid de förutbestämda områdena (46), varvid varje förutbestâmt omrâde (46) motsvarar det ihåliga inre i en av ett flertal ihåliga artiklar (86), (b) sammanföring av de åtminstone två arbetsstyckena (12, 14) till en trave (10), (c) applicering av värme och tryck över tjockleken av de åtminstone två arbets- styckena (12, 14) för att diffusionsbinda de åtminstone två arbetsstyckena vid andra områden än nämnda flertal av inbördes åtskilda, förutbestämda områden (46) för att åstadkomma en i ett stycke utförd konstruktion, (d) uppvärmning och invändig trycksâttning av de förutbestämda områdena (46) för att bringa de förutbestämda områdena (46) att formas superplastiskt för att åstadkomma ett flertal ihåliga artiklar (86) med förutbestämd form, samt ett ytterligare steg att dela den i ett stycke utförda konstruktionen mellan nämnda flertal av inbördes åtskilda, förutbestämda områden (46) för att åstadkomma ett flertal artiklar (86), varvid det ytterligare steget utföres mellan stegen (c) och (d) eller efter steg (d).
2. Sätt enligt krav 1, där steg (a) omfattar applicering av ett inhibitormaterial för att förhindra diffusionsbindning vid vart och ett av nämnda flertal av inbördes åtskilda, förutbestämda områden (46).
3. Sätt enligt krav 2, där vardera av de åtminstone två arbetsstyckena (12, 14) av metall har åtminstone en plan yta (16, 18), och där inhibitormaterialet anbringas på åtminstone en av de plana ytorna (16, 18) och de åtminstone två arbetsstycke- 10 15 20 30 B 509 351 na (12, 14) sammanfóres till en trave (10) relativt varandra så att de plana ytorna (16, 18) passar mot och anligger mot varandra.
4. Sätt enligt något av kraven 1-3, inkluderande bearbetning av åtminstone ett av de åtminstone tvâ arbetsstyckena (12, 14) av metall på ett flertal inbördes åtskilda förutbestämda områden (24, 36), varvid de bearbetade områdena (24, 36) befinner sig på de ytor (20, 22) som är belägna mittemot de ytor (16, 18) som skall diffusionsbindas, varvid varje bearbetat område (24, 36) motsvarar en utvändig yta på en av flertalet av ihåliga artiklar (86), varvid de bearbetade områdena (24, 36) har en varierande massfördelning.
5. Sätt enligt något av kraven 1-4, där uppvärmning och invändig trycksättning av de förutbestämda områdena (46) i syfte att superplastiskt fonna de förutbestämda områdena (46) för att framställa de ihåliga artiklarna (86) med förutbestämd form genomföres före delning av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan flertalet av inbördes åtskilda, förutbestämda områden (46) för att åstadkomma flertalet av ihåliga artiklar (86).
6. Sätt enligt krav 5, inkluderande bearbetning av en kant på den i ett stycke utförda konstruktionen för att åstadkomma ett flertal rotpartier (78) efter upp- värmning och trycksättning av flertalet av förutbestämda områden (46) för att superplastiskt forma de förutbestämda områdena (46) för att åstadkomma de ihåliga artiklarna (86) med förutbestämd form och före delning av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan flertalet av förutbestämda områden (46) för att framställa flertalet ihåliga artiklar (86).
7. Sätt enligt krav 6, där efter delning av den i ett stycke utförda konstruktionen för att åstadkomma flertalet av ihåliga artiklar (86), det återstående utvändiga ytpartiet (82) på var och en av artiklarna (86) bearbetas till vingprofilform. 10 15 20 509 551 24
8. Sätt enligt lcrav 6, där delning av den i ett stycke utförda konstruktionen för att åstadkomma flertalet av ihåliga artiklar (86) omfattar samtidig bearbetning av det återstående utvändiga ytpartíet på den i ett stycke utförda konstruktionen till ett flertal profiler (82) med vingprofilform.
9. Sätt enligt lqav 5, inkluderande partiell avskiljning av de ihåliga artiklarna (86) genom att åstadkomma slitsar från en första kant på den i ett stycke utförda konstruktionen mellan de inbördes åtskilda, förutbestämda områdena (46), uppvärmning av den i ett stycke utförda konstruktionen och påförande av laster på motsatta ändar på var och en av flertalet av artiklar för att vrida en ände relativt den andra änden i syfte att ge varje artikel (86) en förutbestämd form efter superplastisk formning av de inbördes åtskilda förutbestämda områdena (46) för att framställa de ihåliga artiklarna (86) med förutbestämd form och före uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen.
10. Sätt enligt krav 9, inkluderande bearbetning av kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen för att avskilja artiklarna (86) och för att åstadkomma ett flertal rotpartier (78).
11. Sätt enligt krav 10, inkluderande efter bearbetning av rotpartierna (78) bearbetning av det vridna utvändiga ytpartiet (82) på var och en av artiklarna (86) till vingprofilform.
12. Sätt enligt krav 9, inkluderande bearbetning av det vridna utvändiga ytpartíet på var och en av artiklarna (86) till vingprofilforrn (82).
13. Sätt enligt lcrav 12, inkluderande efter bearbetning av den vridna utvändiga ytan till vingprofilform (82) bearbetning av kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen för att avskilja partiklarna (86) och för att forma ett flertal rotpartier (78). 10 15 20 25 30 25 509 351
14. Sätt enligt krav 5, inkluderande partiell avslciljning av artiklarna genom att åstadkomma slitsar från en första kant på den i ett stycke utförda konstruktionen mellan de åtskilda förutbestämda områdena (46), uppvärmning av den i ett stycke utförda konstruktionen och påförande av laster på motsatta ändar av var och en av flertalet av artiklar för att vrida en ände relativt den andra änden i syfte att ge varje artikel en förutbestämd form efter diffusionsbindning av arbetsstyckena (12, 14) för att bilda den i ett stycke utförda konstruktionen och före superplastisk formning av de åtskilda förutbestämda områdena (46) för att framställa de ihåliga artiklarna (86) med förutbestämd form och uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen.
15. Sätt enligt krav 14, inkluderande före partiell avskiljning av artiklarna (86) påföring av laster på kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen för att välva kanten.
16. Sätt enligt krav 15 eller 15, inkluderande bearbetning av kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen för att avskilja artiklama (86) och för att åstadkomma ett flertal rotpartier (78).
17. Sätt enligt krav 16, inkluderande efter bearbetning av rötterna (78) bearbet- ning av det vridna utvändiga ytpartiet (82) på var och en av artiklarna (86) till vingprofilform.
18. Sätt enligt krav 14 eller 15, inkluderande bearbetning av det vridna utvändiga ytpartiet pá var och en av artiklarna (86) till vingprofilforrn (82).
19. Sätt enligt krav 18, inkluderande efter bearbetning av den vridna utvändiga ytan till vingprofilform (82), bearbetning av kanten mittemot den första kanten på den i ett stycke utförda konstruktionen för att avskilja artiklarna (86) och för att åstadkomma ett flertal rotpartier (78). 10 15 20 25 30 509 551 26
20. Sätt enligt något av kraven 1-4, där delning av den i ett stycke utförda konstruktionen mellan flertalet inbördes átsldlda, förutbestämda områden (46) för att åstadkomma flertalet artiklar (86) föregår uppvärmning och invändig trycksätt- ning av flertalet förutbestämda områden (46) för att bringa de förutbestämda områdena att formas superplastiskt för att åstadkomma de ihåliga artiklarna (86) med förutbestämd form.
21. Sätt enligt lcrav 20, inkluderande uppvärmning av var och en av flertalet av artiklar (86) och påförande av laster på motsatta ändar pâ var och en av flertalet av artiklar (86) för att vrida den ena änden relativt den andra änden för att forma varje artikel (86) till en förutbestämd form efter uppdelning av den i ett stycke utförda konstruktionen i ett flertal artiklar (86) och före uppvärmning och trycksättriing av flertalet av förutbestämda områden (46) för att superplastiskt forma de förutbestämda områdena (46) för att åstadkomma de ihåliga artiklarna (86) med förutbestämd form.
22. Sätt enligt krav 21, inkluderande före vridning av de motsatta ändarna på varje artikel (86) uppvärmning och påförande av laster pâ en ände av varje artikel för att välva nämnda ändar.
23. Sätt enligt krav 22, inkluderande bearbetning av den välvda änden på varje artikel för att bilda ett rotparti (78).
24. Sätt enligt något av kraven 21-23, inkluderande bearbetning av det åter- stående utvändiga ytpartiet på varje artikel (86) till vingprofilform (82).
25. Sätt enligt krav 7, 8, 11, 12, 17, 18 eller 24, där bearbetning av den ut- vändiga ytan på artikeln (86) till vingprofilform sker på elektrokemisk väg.
26. Sätt enligt krav 25, där den elektrokeniiska bearbetningen inkluderar trepane- ring av de elektrokemiska bearbetningselektroderna. 10 15 20 25 3-3 27 509 351
27. Sätt enligt något av kraven l-26, där flertalet av inbördes åtskilda förutbe- stämda områden (46) är åtsldlda i längdled för arbetsstyckena (12, 14).
28. Sätt enligt lcrav 27, där åtminstone några av flertalet av inbördes åtskilda förutbestämda områden (46C, 46D) är åtskilda i arbetsstyckenas tvärled.
29. Sätt enligt något av kraven 1-28, där åtminstone ett metallblock (60, 62) sammanföres med de åtminstone två arbetsstyckena (12, 14) av metall till en trave (10) så att nämnda metallblock (60, 62) befinner sig vid en första kant pá traven (10), varefter nämnda metallblock (60, 62) diffusionsbinds vid arbets- styckena (12, 14) av metall.
30. Sätt enligt krav 29, där två metallblock (60, 62) anbringas vid den första kanten pâ traven (10), vid motsatta ytor på traven (10).
31. Sätt enligt lcrav 29 eller 30, där åtminstone ett annat metallblock (60B, 62B) sammanföres med de åtminstone två arbetsstyckena (12, 14) av metall och nämnda åtminstone ett metallblock (60, 62) till en trave (10), så att nämnda åtminstone ett metallblock (60, 62) befinner sig vid en första kant på traven (10) och det andra metallblocket (60B, 62B) befinner sig vid motsatt kant på traven ( 10), varefter metallblocken (60, 60B, 62, 62B) diffusionsbinds vid arbetsstycke- na av metall.
32. Sätt enligt något av kraven 1-28, där åtminstone ett metallblock (60, 62) sammanföres med de åtminstone två arbetsstyckena (12, 14) av metall till en trave (10) så att nämnda åtminstone ett metallblock (60, 62) befinner sig vid ett centralt område på traven ( 10), varefter nämnda åtminstone ett metallblock (60, 62) diffusionsbinds vid arbetsstyckena (12, 14) av metall.
33. Sätt enligt krav 31, där två metallblock (60, 62) anbringas vid det centrala området på traven ( 10) och på motsatta ytor på traven (10). 10 509 351 ß
34. Sätt enligt krav 32 eller 33, inkluderande bearbetning av den i ett stycke utförda konstruktionen i längdled genom centrum av nämnda åtminstone ett metallblock (60, 62).
35. Sätt enligt något av kraven l-34, där artikeln (86) är ett blad eller en ledskena till en gasturbinmotor.
36. Sätt enligt något av kraven 1-34, där artikeln (86) är en värmeväxlarpanel till en värmeväxlare.
37. Sätt enligt något av kraven 1-36, där diffusionsbindningen är aktiverad diffusionsbindning.
SE9603182A 1995-09-02 1996-09-02 Sätt att framställa ihåliga artiklar genom superplastisk formning och diffusionsbindning SE509351C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9517908A GB2304613B (en) 1995-09-02 1995-09-02 A method of manufacturing hollow articles by superplastic forming and diffusion bonding

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9603182D0 SE9603182D0 (sv) 1996-09-02
SE9603182L SE9603182L (sv) 1997-03-03
SE509351C2 true SE509351C2 (sv) 1999-01-18

Family

ID=10780084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9603182A SE509351C2 (sv) 1995-09-02 1996-09-02 Sätt att framställa ihåliga artiklar genom superplastisk formning och diffusionsbindning

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE509351C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9603182L (sv) 1997-03-03
SE9603182D0 (sv) 1996-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1508400B1 (en) A method of manufacturing an article by diffusion bonding and superplastic forming
US5363555A (en) Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding
US6467168B2 (en) Method of manufacturing an article by diffusion bonding and superplastic forming
US5323536A (en) Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding
EP1338353B1 (en) A method of manufacturing an article by diffusion bonding and superplastic forming
US5729901A (en) Method of manufacturing hollow articles by superplastic forming and diffusion bonding
US5479705A (en) Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding
AU628450B2 (en) Method of making superplastically formed and diffusion bonded articles and the articles so made
US5692881A (en) Hollow metallic structure and method of manufacture
US5611944A (en) Hollow component manufacture
EP1092485B1 (en) A method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding
US6871398B2 (en) Method of manufacturing an article by diffusion bonding
EP1872882A2 (en) Method for producing an article by superplastic shaping and diffusion welding
US5226578A (en) Method of manufacturing an article, a method of diffusion bonding and a vacuum chamber
US5581882A (en) Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding
GB2269556A (en) A method of manufacturing an article by diffusion bonding
US5139887A (en) Superplastically formed cellular article
US5457884A (en) Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding
US7896221B2 (en) Method of manufacturing an aerofoil
SE509351C2 (sv) Sätt att framställa ihåliga artiklar genom superplastisk formning och diffusionsbindning
US5946802A (en) Process for the manufacture of a hollow turbomachine blade and apparatus for use in said process
US5273202A (en) Method of manufacturing an article, a method of diffusion bonding and a vacuum chamber
EP0568188A1 (en) Superplastically forming components by gas inflating partially united plates
JPH03204125A (ja) 高温で反応性の高い超塑性金属板の複合成形法
GB2280867A (en) A method of diffusion bonding and a vacuum chamber

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed