WO2015093740A1 - 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크 - Google Patents

쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크 Download PDF

Info

Publication number
WO2015093740A1
WO2015093740A1 PCT/KR2014/011346 KR2014011346W WO2015093740A1 WO 2015093740 A1 WO2015093740 A1 WO 2015093740A1 KR 2014011346 W KR2014011346 W KR 2014011346W WO 2015093740 A1 WO2015093740 A1 WO 2015093740A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal core
manufacturing
housing
same
resistant steel
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/011346
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤석환
김진한
Original Assignee
한국항공우주연구원
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
Application filed by 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to EP14870982.7A priority Critical patent/EP3085472B1/en
Priority to US15/106,378 priority patent/US20160333694A1/en
Publication of WO2015093740A1 publication Critical patent/WO2015093740A1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/25Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/62Treatment of workpieces or articles after build-up by chemical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/64Treatment of workpieces or articles after build-up by thermal means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/66Treatment of workpieces or articles after build-up by mechanical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15Hot isostatic pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/009Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine components other than turbine blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • 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
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • 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
    • 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
    • F01D5/34Rotor-blade aggregates of unitary construction, e.g. formed of sheet laminae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/241Chemical after-treatment on the surface
    • B22F2003/244Leaching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/247Removing material: carving, cleaning, grinding, hobbing, honing, lapping, polishing, milling, shaving, skiving, turning the surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/80Application in supersonic vehicles excluding hypersonic vehicles or ram, scram or rocket propulsion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/10Manufacture by removing material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/22Manufacture essentially without removing material by sintering
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/40Heat treatment
    • F05D2230/42Heat treatment by hot isostatic pressing
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a metal core using a rapid molding method, a method for manufacturing precision parts using hot hydrostatic pressure molding using the same, and a turbine blesk for driving a liquid rocket turbo pump using the same, and more specifically, a gas turbine in aerospace.
  • Metal core fabrication using rapid forming method that can be directly applied to the manufacture of metal casings, pump impellers, etc. that have complex shapes inside, as well as precision parts manufacturing method using hot hydrostatic pressure molding and liquid rocket turbo using the same It relates to a turbine blister for pump driving.
  • a turbine blisk for driving a liquid rocket engine turbopump consists of a turbine disk, a blade and a shroud.
  • blades including shrouds
  • shrouds were separately processed during disk processing, and the blade was inserted into the processed disk.
  • the blade and shroud were integrally processed at a time by using side discharge machining on the disk.
  • the recast layer formed on the surface of the blade has a risk of deteriorating the structural safety of the turbine.
  • the technical problem to be solved by the present invention to provide a metal core manufacturing method using the Rapid Rapid Prototyping (Rapid Tooling), and to provide a method for producing precision parts through the hot isostatic pressing (HIP: Hot Isostatic Press) using the same There is this.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a turbine rocket for driving a liquid rocket turbo pump of a relatively complex shape using the above method.
  • the metal core fabrication method using the rapid molding method of the present invention and the precision component manufacturing method by hot hydrostatic pressure molding using the same, a metal core using a metal rapid prototyping (Rapid Tooling) A first step of manufacturing; Positioning the metal core inside the housing, filling the heat-resistant steel powder in the housing, and forming the inside of the housing in a vacuum state; A third step of hot and high pressure treatment of the housing in a hot isostatic press (HIP: Hot Isostatic Press) furnace; Removing the housing and exposing one side of the metal core; A fifth step of etching; And a sixth step of manufacturing precision parts through mechanical processing.
  • HIP Hot Isostatic Press
  • liquid rocket turbopump drive turbine blister manufactured by the above method.
  • any metal material can be used as long as it can be made into a powder, and heat resistant steel is most difficult to machine as a difficult material, but this process does not have such limitations, and heat resistant steel powder and HIP process This greatly expands the choice of turbine material.
  • the production of metal cores using the rapid molding method is not a conventional cutting concept, but a lamination concept, and thus a very complicated shape can be manufactured and applied in one part, and there is almost no restriction in shape.
  • the article itself manufactured using the rapid molding method has problems such as internal defects, residual stress distribution, and deformation due to the fine melting and lamination of metals, so that only a very simple shape is required in the aerospace field that requires high reliability.
  • using the process according to the present invention can be solved because the shape using the rapid molding method is consumed by the core and removed, leaving only the shape using the HIP, which is an old and stable process.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional blade and disk assembly
  • FIG. 3 is a view showing a blade processing state on the disk
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the shroud band bonded to the outer disk
  • FIG. 5 is a view showing a process according to an embodiment of the manufacturing method of metal parts using the rapid molding method according to the present invention and a method for manufacturing precision parts using hot hydrostatic pressure using the same;
  • FIG. 6 is a schematic view according to one embodiment of a precision part (turbine shape) to be implemented according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a metal core formed therein the shape of a precision component according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic conceptual view showing a process of manufacturing a metal core by the rapid metal start method according to the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a state in which the metal core is placed inside the housing according to the present invention, and the inside of the housing is formed in a vacuum state after filling the heat-resistant steel powder;
  • FIG. 10 is a schematic view showing a state in which the high temperature and high pressure treatment of the housing of FIG. 8 using a dedicated HIP furnace according to the present invention
  • FIG. 11 is a schematic view showing a state in which a housing is separated after a HIP process treatment according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view schematically showing a state in which one surface of the metal core is exposed by mechanically removing one surface of the heat resistant steel according to the present invention
  • FIG. 13 is a schematic view illustrating a state in which the metal core of FIG. 11 is precipitated in an etching solution to remove the metal core;
  • FIG. 14 is a view showing a precision component produced by the process according to the present invention.
  • the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • FIG. 5 is a view showing a process according to an embodiment of a method for manufacturing a metal core using a rapid molding method according to the present invention and a method for manufacturing precision parts using hot hydrostatic pressure molding using the same, as follows.
  • the metal core 200 is formed in the shape of the precision component 100 to be made into an empty space inside the metal rapid A first step (S100) of manufacturing using a metal rapid prototyping (Rapid Tooling);
  • the metal core 200 is positioned inside the housing 300, the heat-resistant steel powder 400 is filled in the inner space of the metal core 200 and the inside of the housing 300, and the inside of the housing 300 is formed in a vacuum state.
  • HIP Hot Isostatic Press
  • FIG. 6 is a schematic diagram according to an embodiment of the precision component 100 (turbine blesk shape) to be implemented according to the present invention
  • Figure 7 is a metal formed inside the shape of the precision component 100 according to the present invention
  • FIG. 8 is a schematic view illustrating the core 200
  • FIG. 8 is a schematic conceptual view illustrating a process of manufacturing the metal core 200 by the rapid metal start method according to the present invention.
  • FIG. 6 briefly illustrates the shape of the turbine blisk to be implemented.
  • the metal core 200 is manufactured from low carbon steel.
  • the machining of the metal core 200 is impossible with the current machining method, it is a core to manufacture the metal core 200 by metal rapid prototyping (Rapid Tooling).
  • the rapid metal forming method (simple molding method) generates a cross-sectional file according to a height by slicing a three-dimensional model, and then a metal (low carbon steel material) along the cross-sectional shape of the corresponding height.
  • a metal low carbon steel material
  • FIG. 9 is a schematic view showing a state in which the metal core 200 is placed inside the housing 300 according to the present invention, the heat-resistant steel powder 400 is filled, and the inside of the housing 300 is formed in a vacuum state. Is as follows.
  • the housing 300 is made of a thin metal plate in the form of a can, and the metal core 200 completed by the rapid metal start method is positioned inside the housing 300, and the part of the precision part shape 110 inside the metal core 200 is located. Filling the heat-resistant steel powder 400 in the housing 300, including, to remove the air in the housing 300 to form a vacuum state and then seal the housing 300.
  • the heat-resistant steel powder 400 is preferably when using a nickel-based alloy, such as Inconel 718 when manufacturing the turbine blister.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a state in which the housing 300 of FIG. 8 is subjected to high temperature and high pressure by using the HIP dedicated road 500 according to the present invention
  • FIG. 300 is a schematic view showing a separated state, referring to FIGS. 10 and 11 as follows.
  • the heat-resistant steel powder 400 is filled into the housing 300 by hot hydrostatic pressing (HIP) operation, and the air inside the housing 300 is extracted to make vacuum and then sealed.
  • a solid having a density of 100% is produced by maintaining it for several hours at a temperature (typically 1,000 ° C. or more) close to the melting point of the high pressure and the heat resistant steel powder 400 reaching up to 1,000 atmospheres.
  • HIP has the advantage of making a solid shape regardless of the properties of the raw material, and can minimize the amount of machining after forming near the final shape (Near Net Shape).
  • the metal core 200 is pre-inserted between the heat-resistant steel powder 400 to implement the HIP process in order to implement a complicated empty space between the blade and the blade.
  • the heat-resistant steel powder 400 is sintered at a density of 100%, so that the volume is reduced to exist in the heat-resistant steel 600, and the metal core 200 is present. Since it is inherently solid, it is located within the heat resistant steel 600 without shrinking.
  • FIG. 12 is a view schematically showing a state in which one surface of the metal core 200 is exposed by mechanically removing any one surface of the heat resistant steel 600 according to the present invention.
  • one side of the heat-resistant steel 600 is mechanically machined as shown in FIG. 12 so that the metal core 200 of the low carbon steel material is exposed to the surface after being removed by machining.
  • FIG. 13 is a schematic view illustrating a state in which the metal core 200 of FIG. 11 is precipitated in the etching solution 700 to remove the metal core 200.
  • heat resistant steels (600, heatalloy alloys) of turbine materials are nickel-based alloys, and thus have high corrosion resistance.
  • low carbon steel constituting the metal core 200 has almost no corrosion resistance. Only 200 can be selectively melted.
  • the metal core 200 made of low carbon steel may be easily removed.
  • FIG. 14 is a view showing a precision component 100 produced by the process according to the present invention, referring to this.
  • the metal core 200 may be implemented by machining in the case of a simple shape, but in the present invention, a rapid metal forming method using direct metal rapid prototyping in order to easily manufacture a core used for manufacturing a complicated shape such as a turbine blister.
  • the metal mold 200 can be easily manufactured by using a process of directly manufacturing a metal shape using a metal powder in a rapid molding process (RP process).
  • RP process rapid molding process
  • the metal powder can be freely selected according to the RP process and equipment, and there are no limitations on the material of the turbine blesk material and the metal core 200, and the chemical powder composition can be selected according to the application to selectively etch the two materials. .
  • the metal core 200 it is essential to manufacture the metal core 200 with the metal RP in order to manufacture a complex turbine blesk, and through this, the metal core 200 used for the production of a complicated shape can be easily manufactured in one piece.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

본 발명은 제작하고자 하는 정밀부품의 형상이 내부에 빈 공간으로 형성되는 메탈코어를 금속쾌속시작법(Metal Rapid Prototyping; Rapid Tooling)을 이용하여 제작하는 제1단계; 상기 메탈코어를 하우징 내부에 위치시키고, 상기 하우징 내부에 내열강 분말을 충진한 후 상기 하우징 내부를 진공상태로 조성하는 제2단계; 상기 하우징을 열간 정수압 성형(HIP : Hot Isostatic Press) 전용로에서 고온 및 고압처리하여 내열강을 제작하는 제3단계; 상기 하우징을 제거하고 상기 메탈코어의 어느 한 면이 노출되도록 상기 내열강을 제거하는 제4단계; 상기 메탈코어의 어느 한 면이 노출된 내열강을 에칭시켜 상기 메탈코어를 제거하는 제5단계; 및 상기 메탈코어가 제거된 내열강을 상기 정밀부품의 형상만을 남겨두고 나머지 부분을 기계적 가공을 통해 제거하는 제6단계;를 포함하는 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크에 관한것으로써, 특히, 항공우주분야의 가스터빈 디스크 뿐만 아니라 내부에 복잡한 형상을 가진 금속 케이싱류, 펌프 임펠러 등의 제조에 직접적으로 적용이 가능한 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크에 관한 것이다.

Description

쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크
본 발명은 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 항공우주분야의 가스터빈 디스크 뿐만 아니라 내부에 복잡한 형상을 가진 금속 케이싱류, 펌프 임펠러 등의 제조에 직접적으로 적용이 가능한 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크에 관한 것이다.
일반적으로, 액체로켓엔진 터보펌프를 구동하기 위한 터빈 블리스크(blisk)는 터빈 디스크와 블레이드 및 슈라우드로 구성된다.
도 1은 종래의 블레이드와 디스크조립체를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 개별 블레이드 형상을 나타낸 도면이며, 도 3은 디스크에 블레이드 가공상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 디스크 외곽에 슈라우드 띠 접합한 상태를 나타낸 도면이며, 도 1 내지 도 4를 참조하면 다음과 같다.
종래에는 디스크 가공시 블레이드(슈라우드 포함)를 따로 가공하였으며, 가공된 디스크에 블레이드 삽입하는 구조였다.
이는 디스크와 블레이드의 소재를 다르게 사용할 수는 있었으나, 블레이드의 개별진동문제와 블레이드 삽입부의 구조/피로 문제 뿐만 아니라, 비용이 고가라는 문제점이 제기되었다.
또한, 디스크에 방전가공이나 기계가공으로 블레이드 형상을 가공한 후 슈라우드 띠를 가공하여 용접이나 브레이징 등을 이용한 접합시키는 방법도 있었다.
그러나, 이는 디스크-블레이드-슈라우드를 일체형으로 볼 수 있고, 구조적으로도 비교적 안정적이었으나 슈라우드 띠를 접합하기 위한 공정이 복잡하고 접합 결함에서 자유로울 수 없었다.
또는, 디스크에 측면 방전가공을 이용하여 블레이드와 슈라우드를 일체형으로 한 번에 가공하여 사용하였다.
그러나, 이는 디스크-블레이드-슈라우드가 완전 일체형으로 가공되고, 구조적으로 바람직하다 할 수 있으나, 방전을 위한 전극 및 치구가 복잡하여 고가였으며, 방전 가공면에서는 필연적으로 용융 후 응고되는 recast layer가 미세하게 존재하는데, 이는 구조물의 피로 수명을 저하시킨다고 알려져 있다.
따라서, 블레이드의 표면에 생성된 recast layer는 터빈의 구조적 안전성을 저하시킬 우려가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 쾌속조형법(Metal Rapid Prototyping; Rapid Tooling)을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형(HIP : Hot Isostatic Press)을 통한 정밀부품 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기와 같은 방법을 이용하여 비교적 복잡한 형상의 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법은, 금속쾌속시작법(Metal Rapid Prototyping; Rapid Tooling)을 이용하여 메탈코어를 제작하는 제1단계; 상기 메탈코어를 하우징 내부에 위치시키고, 상기 하우징 내부에 내열강 분말을 충진 후 상기 하우징 내부를 진공상태로 조성하는 제2단계; 상기 하우징을 열간 정수압 성형(HIP : Hot Isostatic Press) 전용로에서 고온 및 고압처리하는 제3단계; 상기 하우징을 제거하고 상기 메탈코어의 어느 한 면을 노출시키는 제4단계; 에칭시키는 제5단계; 및 기계적 가공을 통해 정밀부품을 제작하는 제6단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 방법으로 제작된 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 분말로 만들 수만 있다면 어떠한 금속 재료도 사용이 가능하고, 내열강은 대부분 난삭재로써 기계가공이 매우 어려우나 본 공정은 이러한 제약이 없을 뿐만 아니라, 내열강 분말과 HIP공정을 이용하면 터빈 소재 선택의 폭이 매우 넓어진다.
또한, 쾌속조형법을 이용한 메탈코어의 제작은 기존의 절삭 개념이 아닌 적층 개념이므로 매우 복잡한 형상도 한 파트로 제작하여 적용이 가능하며, 형상의 제약이 거의 없다.
또한, 쾌속조형법을 이용하여 제작된 물품 자체는 금속의 미세 용융 및 적층에 따른 내부 결함과 잔류 응력 분포, 변형 등의 문제가 존재하여 현재 고신뢰도를 요구하는 항공우주 분야에는 극히 간단한 형상 등에만 시험적으로 적용되고 있으나, 본 발명에 따른 공정을 이용하면 쾌속조형법을 이용한 형상은 코어로 소모되어 제거되고, 오래되고 안정된 공정인 HIP를 이용한 형상만 남게 되므로 이러한 문제점들을 해결할 수 있다.
도 1은 종래의 블레이드와 디스크조립체를 나타낸 도면이고,
도 2는 종래의 개별 블레이드 형상을 나타낸 도면이며,
도 3은 디스크에 블레이드 가공상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 디스크 외곽에 슈라우드 띠 접합한 상태를 나타낸 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법의 일실시예에 의한 공정을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 구현하고자 하는 정밀부품(터빈 형상)의 일실시예에 의한 개략적인 도면,
도 7은 본 발명에 따른 정밀부품의 형상이 내부에 형성된 메탈코어를 나타낸 개략적인 도면,
도 8은 본 발명에 따른 금속쾌속시작법에 의해 메탈코어가 제작되는 과정을 나타낸 개략적인 개념도,
도 9는 본 발명에 따른 하우징 내부에 메탈코어를 위치시키고, 내열강 분말을 채운 후 하우징 내부를 진공상태로 조성한 상태를 나타낸 개략적인 도면,
도 10은 본 발명에 따른 HIP 전용로를 이용하여 도 8의 하우징을 고온고압처리하는 상태를 나타낸 개략적인 도면,
도 11은 본 발명에 따른 HIP 공정 처리 후 하우징을 분리한 상태를 나타낸 개략적인 도면,
도 12는 본 발명에 따른 내열강의 어느 한 면을 기계적 가공으로 제거하여 메탈코어의 한 면을 노출시킨 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 13은 도 11의 메탈코어를 에칭용액에 침전시켜 메탈코어를 제거하는 상태를 나타낸 개략적인 도면,
도 14는 본 발명에 따른 공정에 의해 제작된 정밀부품을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법의 일실시예에 의한 공정을 나타낸 도면이며, 이를 참조하면 다음과 같다.
본 발명인 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법은, 제작하고자 하는 정밀부품(100)의 형상이 내부에 빈 공간으로 형성되는 메탈코어(200)를 금속쾌속시작법(Metal Rapid Prototyping; Rapid Tooling)을 이용하여 제작하는 제1단계(S100); 메탈코어(200)를 하우징(300) 내부에 위치시키고, 메탈코어(200)의 내부 빈 공간과 하우징(300) 내부에 내열강 분말(400)을 충진한 후 하우징(300) 내부를 진공상태로 조성하는 제2단계(S200); 하우징(300)을 열간 정수압 성형(HIP : Hot Isostatic Press) 전용로(500)에서 고온 및 고압처리하여 내열강(600)을 제작하는 제3단계(S300); 하우징(300)을 제거하고 메탈코어(200)의 어느 한 면이 노출되도록 내열강(600)을 제거하는 제4단계(S400); 메탈코어(200)의 어느 한 면이 노출된 내열강(600)을 에칭시켜 메탈코어(200)를 제거하는 제5단계(S500); 및 메탈코어(200)가 제거된 내열강(600)을 정밀부품(100)의 형상만을 남겨두고 나머지 부분을 기계적 가공을 통해 제거하는 제6단계(S600);를 포함하여 구성된다.
1) 제1단계(S100)
도 6은 본 발명에 따른 구현하고자 하는 정밀부품(100, 터빈 블리스크 형상)의 일실시예에 의한 개략적인 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 정밀부품(100)의 형상이 내부에 형성된 메탈코어(200)를 나타낸 개략적인 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 금속쾌속시작법에 의해 메탈코어(200)가 제작되는 과정을 나타낸 개략적인 개념도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면 다음과 같다.
도 6에는 구현하고자 하는 터빈 블리스크의 형상을 간략히 도시하였으며, 이를 구현하기 위하여 도 7에 도시된 바와 같이, 저탄소강으로 메탈코어(200)를 제작한다.
이때, 현행 기계가공법으로는 메탈코어(200)의 가공이 불가능한 형상이므로, 금속쾌속시작법(Metal Rapid Prototyping; Rapid Tooling)으로 메탈코어(200)를 제작하는 것이 핵심이라 할 수 있다.
금속쾌속시작법(쾌속조형법)은 도 8에 도시된 바와 같이, 3차원 모델을 슬라이싱(slicing)하여 높이에 따른 단면 파일을 생성한 후 해당 높이에 대한 단면 형상을 따라 금속(저탄소강 소재)을 레이저로 용융시켜 방울방울 떨어뜨리거나, 금속 분말을 한 층씩 적층하여 메탈코어(200)를 제작한다.
2) 제2단계(S200)
도 9는 본 발명에 따른 하우징(300) 내부에 메탈코어(200)를 위치시키고, 내열강 분말(400)을 채운 후 하우징(300) 내부를 진공상태로 조성한 상태를 나타낸 개략적인 도면이며, 이를 참조하면 다음과 같다.
하우징(300)은 얇은 금속판으로 캔 형태로 제작하고, 금속쾌속시작법으로 완성된 메탈코어(200)를 하우징(300) 내부에 위치시키고, 메탈코어(200) 내부의 정밀부품 형상(110) 부분을 포함하여 하우징(300) 내부에 내열강 분말(400)을 가득 채우며, 하우징(300) 내부의 공기를 제거하여 진공상태로 조성한 후 하우징(300)을 밀폐시킨다.
한편, 내열강 분말(400)은 터빈 블리스크를 제작할 경우 인코넬 718 등과 같은 니켈기 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
3) 제3단계(S300)
도 10은 본 발명에 따른 HIP 전용로(500)를 이용하여 도 8의 하우징(300)을 고온 및 고압처리하는 상태를 나타낸 개략적인 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 HIP 공정 처리 후 하우징(300)을 분리한 상태를 나타낸 개략적인 도면이며, 도 10 및 도 11을 참조하면 다음과 같다.
도 10에 도시된 바와 같이, 열간 정수압 성형(HIP : Hot Isostatic Press) 작업으로 내열강 분말(400)을 하우징(300)에 채워 넣고 하우징(300) 내부의 공기를 뽑아 내어 진공으로 만든 후 밀봉하여 약 1,000기압에 이르는 고압과 내열강 분말(400)의 용융점에 근접하는 온도(일반적으로 1,000℃ 이상)로 수 시간 동안 유지하여 밀도 100%의 솔리드를 제작한다.
HIP는 원 소재의 물성에 구애받지 않고 솔리드 형상을 만들 수 있는 장점이 있으며, 최종 형상에 가깝게 성형한 후(Near Net Shape) 기계가공량을 최소화할 수 있다.
따라서, 블레이드와 블레이드 사이의 복잡한 빈 공간을 구현하기 위하여 내열강 분말(400) 사이에 메탈코어(200, metal core)를 미리 삽입하여 HIP 과정을 수행한다.
도 11에 도시된 바와 같이, HIP과정을 마친 후 하우징(300)을 제거하면 내열강 분말(400) 부분은 밀도 100%로 소결되므로 부피가 줄어들어 내열강(600) 상태로 존재하고, 메탈코어(200)는 본래 고체이므로 줄어들지 않고 내열강(600) 내부에 위치하게 된다.
한편, HIP기술은 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
4) 제4단계(S400)
도 12는 본 발명에 따른 내열강(600)의 어느 한 면을 기계적 가공으로 제거하여 메탈코어(200)의 한 면을 노출시킨 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 이를 참조하면 다음과 같다.
하우징(300)의 외피 소재는 보통 스테인리스 강이므로 기계 가공으로 제거한 후 저탄소강 소재의 메탈코어(200)가 표면에 노출되도록 도 12에 도시된 바와 같이 기계적 가공을 통해 내열강(600)의 한 면을 제거한다.
기계적 가공 다양한 기술을 적용할 수 있으며, 이 역시 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
5) 제5단계(S500)
도 13은 도 11의 메탈코어(200)를 에칭용액(700)에 침전시켜 메탈코어(200)를 제거하는 상태를 나타낸 개략적인 도면이며, 이를 참조하면 다음과 같다.
저탄소강인 메탈코어(200)의 한 면이 노출된 소재를 에칭용액(700)에 담그며, 에칭용액(700)은 질산 계열의 에칭용액을 사용하는 것이 바람직하다.
터빈 소재인 내열강(600, heat resistamt alloy; superalloy)들은 대부분 니켈기 합금이므로 내부식성이 높은 반면, 메탈코어(200)를 구성하는 저탄소강은 내부식성이 거의 없으므로 이 차이를 이용하면 저탄소강인 메탈코어(200)만을 선택적으로 녹여낼 수 있다.
또한, 질산 계열의 에칭용액(700)을 사용하면 저탄소강으로 이루어진 메탈코어(200)를 쉽게 제거할 수 있다.
6) 제6단계(S600)
도 14는 본 발명에 따른 공정에 의해 제작된 정밀부품(100)을 나타낸 도면이며, 이를 참조하면 다음과 같다.
에칭과정이 마무리되면, 터빈 블리스크와 같은 정밀부품(100) 이외의 불필요한 부분을 기계적 가공을 통해 제거 및 마무리 가공하면 도 14에 도시된 바와 같이, HIP 공정과 내열강 분말(400)을 이용하여 터빈 블리스크의 형상을 완성하게 된다.
한편, 이상에서 살펴본 상기의 방법에 의해 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크 뿐만 아니라 복잡한 형상의 금속 케이싱류나 펌프 임펠러 등도 쉽게 제작할 수 있다.
메탈코어(200)는 간단한 형상인 경우 기계가공을 통하여 구현할 수 있으나, 본 발명에서는 터빈 블리스크와 같은 복잡한 형상 제조에 쓰이는 코어를 용이하게 제작하기 위하여 금속을 사용한 쾌속조형법(direct metal rapid prototyping)을 사용한다.
근래 들어 급속히 대중화되고 있는 쾌속조형법 공정(RP공정) 중 금속 분말을 사용하여 직접 금속 형상을 제작할 수 있는 공정을 사용하면 복잡한 메탈코어(200)를 용이하게 제작할 수 있다.
금속 분말은 해당 RP공정 및 장비에 따라 자유롭게 선택 가능하며, 터빈 블리스크 소재와 메탈코어(200) 소재의 제한은 없고, 용도에 따라 선택하여 두 소재를 선택적으로 에칭할 수 있는 화학 용액 조성을 찾으면 된다.
종래에는 세라믹 코어(ceramic core)를 이용하여 HIP 공정에서 내부 빈 공간에 해당하는 형상을 구현한 발명은 공개되어 있으나, 세라믹 코어는 금속과 열팽창율 차이가 커 HIP 작업 후 냉각 시점에서 금속에 잔류응력이 크게 발생하고, 이로 인하여 크랙이 발생할 소지가 컸다.
또한, 세라믹 코어 대신 메탈코어를 이용하는 방법도 소개되어 있는 문헌이 있으나 이는 기계가공이 용이한 블레이드 형상에만 해당하는 사항이다.
본 발명에서는 복잡한 터빈 블리스크를 제작하기 위하여 메탈코어(200)를 금속 RP로 제작하는 것이 핵심이며, 이를 통하여 복잡한 형상의 제작에 사용되는 메탈코어(200)를 일체형으로 손쉽게 제작할 수 있다.
(부호의 설명)
100 : 정밀부품 110 : 정밀부품 형상
200 : 메탈코어 300 : 하우징
400 : 내열강 분말 500 : HIP 전용로
600 : 내열강 700 : 에칭용액
S100 : 제1단계 S200 : 제2단계
S300 : 제3단계 S400 : 제4단계
S500 : 제5단계 S600 : 제6단계

Claims (5)

  1. 제작하고자 하는 정밀부품의 형상이 내부에 빈 공간으로 형성되는 메탈코어를 금속쾌속시작법(Metal Rapid Prototyping; Rapid Tooling)을 이용하여 제작하는 제1단계;
    상기 메탈코어를 하우징 내부에 위치시키고, 상기 메탈코어의 내부 빈 공간과 상기 하우징 내부에 내열강 분말을 충진한 후 상기 하우징 내부를 진공상태로 조성하는 제2단계;
    상기 하우징을 열간 정수압 성형(HIP : Hot Isostatic Press) 전용로에서 고온 및 고압처리하여 내열강을 제작하는 제3단계;
    상기 하우징을 제거하고 상기 메탈코어의 어느 한 면이 노출되도록 상기 내열강을 제거하는 제4단계;
    상기 메탈코어의 어느 한 면이 노출된 내열강을 에칭시켜 상기 메탈코어를 제거하는 제5단계; 및
    상기 메탈코어가 제거된 내열강을 상기 정밀부품의 형상만을 남겨두고 나머지 부분을 기계적 가공을 통해 제거하는 제6단계;를 포함하는 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계에서,
    1000℃ 이상,1000bar 이상의 상태에서 처리되는 것을 특징으로 하는 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 내열강은,
    니켈기 합금인 것을 특징으로 하는 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제5단계에서 사용하는 에칭용액은,
    질산 계열인 것을 특징으로 하는 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제작된 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크.
PCT/KR2014/011346 2013-12-18 2014-11-25 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크 WO2015093740A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14870982.7A EP3085472B1 (en) 2013-12-18 2014-11-25 Method of manufacturing a turbine blisk through hot isostatic pressing using a metal core
US15/106,378 US20160333694A1 (en) 2013-12-18 2014-11-25 Manufacture of metal core by using rapid prototyping method and method for manufacturing precision parts through hot isostatic pressing using same, and turbine blisk for driving liquid rocket turbo pump using same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0157821 2013-12-18
KR1020130157821A KR101473900B1 (ko) 2013-12-18 2013-12-18 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015093740A1 true WO2015093740A1 (ko) 2015-06-25

Family

ID=52679218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/011346 WO2015093740A1 (ko) 2013-12-18 2014-11-25 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160333694A1 (ko)
EP (1) EP3085472B1 (ko)
KR (1) KR101473900B1 (ko)
WO (1) WO2015093740A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106925749A (zh) * 2017-03-01 2017-07-07 中国兵器科学研究院宁波分院 挤压铸造铝活塞用耐高压盐芯的制备方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11434766B2 (en) * 2015-03-05 2022-09-06 General Electric Company Process for producing a near net shape component with consolidation of a metallic powder
US20190055633A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 U.S. Army Research Laboratory Attn: Rdrl-Loc-I Methods and compositions for improved low alloy high nitrogen steels
US20190184464A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-20 Metal Industries Research & Development Centre 3D Printing Method of a Metal Object
CN109826670A (zh) * 2019-02-15 2019-05-31 北京星际荣耀空间科技有限公司 涡轮盘、液体火箭发动机、液体火箭
CN111604496A (zh) * 2020-05-29 2020-09-01 西安工业大学 一种耐热钢连接管壳体熔模铸造工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990083652A (ko) * 1998-08-11 1999-12-06 김명진 금속분말과 플럭스가 균일하게 혼합된 브레이징 소재 및 그 제조방법
JP2003191046A (ja) * 2001-11-16 2003-07-08 Varel Internatl Inc アース・ボーリング用工具の製造方法
KR20040083581A (ko) * 2003-03-24 2004-10-06 한국기계연구원 일체형 블리스크의 제조방법
KR20070091274A (ko) * 2004-11-18 2007-09-10 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 3차원 pvd 타겟의 형성 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3205158C1 (de) * 1982-02-13 1983-08-25 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Kapsel fuer das heissisostatische Pressen von hochbeanspruchten und kompliziert geformten Werkstuecken fuer Turbomaschinen
US6042780A (en) * 1998-12-15 2000-03-28 Huang; Xiaodi Method for manufacturing high performance components
US6210633B1 (en) * 1999-03-01 2001-04-03 Laboratory Of New Technologies Method of manufacturing articles of complex shape using powder materials, and apparatus for implementing this method
SE521206C2 (sv) * 2002-02-20 2003-10-14 Flow Holdings Sagl Förfarande för kylning av en ugnskammare för varmisostatisk pressning och en anordning härför
FR2871398B1 (fr) * 2004-06-15 2006-09-29 Snecma Moteurs Sa Procede de fabrication d'un carter de stator de turbine
US9114488B2 (en) * 2006-11-21 2015-08-25 Honeywell International Inc. Superalloy rotor component and method of fabrication
JP2016540887A (ja) * 2013-10-17 2016-12-28 ザ エクスワン カンパニー 3次元印刷された熱間静水圧加圧成形用容器及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990083652A (ko) * 1998-08-11 1999-12-06 김명진 금속분말과 플럭스가 균일하게 혼합된 브레이징 소재 및 그 제조방법
JP2003191046A (ja) * 2001-11-16 2003-07-08 Varel Internatl Inc アース・ボーリング用工具の製造方法
KR20040083581A (ko) * 2003-03-24 2004-10-06 한국기계연구원 일체형 블리스크의 제조방법
KR20070091274A (ko) * 2004-11-18 2007-09-10 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 3차원 pvd 타겟의 형성 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3085472A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106925749A (zh) * 2017-03-01 2017-07-07 中国兵器科学研究院宁波分院 挤压铸造铝活塞用耐高压盐芯的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3085472A4 (en) 2017-12-13
EP3085472B1 (en) 2023-12-20
KR101473900B1 (ko) 2014-12-18
US20160333694A1 (en) 2016-11-17
EP3085472A1 (en) 2016-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015093740A1 (ko) 쾌속조형법을 이용한 메탈코어 제작 및 이를 이용한 열간 정수압 성형을 통한 정밀부품 제작 방법 및 이를 이용한 액체로켓 터보펌프 구동용 터빈 블리스크
RU2377422C2 (ru) Способ изготовления картера статора турбины
EP1306147B1 (en) Cores for use in precision investment casting
EP3381585B1 (en) Apparatus for and method of making multi-walled passages in components
US6274078B1 (en) Method of removing cores from ceramic matrix composite articles
EP3429778B1 (en) Method of manufacturing advanced features in a core for casting
EP3061556B1 (en) Method for repairing a dual walled metallic component using braze material and such component obtained
US9038706B2 (en) Casting of internal features within a product
EP1358954B1 (en) Shaped core for cast cooling passages and enhanced part definition
JP2005028455A (ja) インベストメント鋳造法並びにそれに用いるコア及びダイ
US20160208645A1 (en) Blade outer air seal cooling scheme
US11014152B1 (en) Method of making complex internal passages in turbine airfoils
EP2851509B1 (en) Manufacture of hollow aerofoil
US10689984B2 (en) Cast gas turbine engine cooling components
EP1541809A2 (en) Cooled platform for a nozzle guide vane
EP3693098B1 (en) Investment casting pin and method of using same
US20210187595A1 (en) Method of manufacturing a hybridized core with protruding cast in cooling features for investment casting
Best et al. Internally Cooled Monolithic Silicon Nitride Aerospace Components

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14870982

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15106378

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014870982

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014870982

Country of ref document: EP