(57)【要約】【課題】電解加工プロセス（１０）用電極を提供する。【解決手段】電極は、湾曲した導電性部材（１２）と、湾曲導電性部材の側面の少なくとも一部を覆う絶縁コーティング絶縁コーティング（１４）とを備える。また、加工物（２０）に湾曲孔（２２）を加工するため電解加工組立体（３０）が提供される。組立体は、少なくとも１つの湾曲電極（１０）と、該少なくとも１つの湾曲電極及び加工物にパルス電圧を提供するよう動作可能に接続された電源（３２）とを含む。組立体は更に、加工物内で湾曲経路に沿って少なくとも１つの湾曲電極を移動させるように動作可能に接続された回転伝達機構（３４）を含む。組立体は、少なくとも１つの湾曲電極及び加工物へのパルス電圧の印加時に加工物から材料を除去するよう構成される。導電性加工物内に１以上の湾曲孔を形成する電界加工方法も提供される。【選択図】      図１
2011062811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲導電性部材（１２）と、
前記湾曲導電性部材の側面の少なくとも一部を覆う絶縁コーティング（１４）と
を備える電解加工プロセス用の電極（１０）であって、
前記湾曲導電性部材（１２）が中空であって、電解質を受け取るように構成されており、前記湾曲導電性部材が耐食性材料を含む、電解加工プロセス用の電極。
【請求項２】
加工物（２０）に湾曲孔（２２）を加工するための電解加工組立体（３０）であって、
少なくとも１つの湾曲電極（１０）と、
前記少なくとも１つの湾曲電極（１０）及び前記加工物にパルス電圧を提供するよう動作可能に接続される電源（３２）と、
前記加工物内で湾曲経路に沿って前記少なくとも１つの湾曲電極（１０）を移動させるように動作可能に接続された回転伝達機構（３４）と
を備えており、
前記電解加工組立体が、前記少なくとも１つの湾曲電極（１０）及び前記加工物へのパルス電圧の印加時に前記加工物から材料を除去するよう構成される、電解加工組立体（３０）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの湾曲電極（１０）が中空であり、
前記電解加工組立体（３０）が更に、
前記少なくとも１つの湾曲した中空電極に電解質を供給するため、前記少なくとも１つの湾曲した中空電極と流体接続した電解質流体源（３６）と、
前記加工物（２０）内の湾曲経路に沿って前記少なくとも１つの湾曲電極を移動させるよう、前記回転伝達機構（３４）及び前記少なくとも１つの湾曲した中空電極（１０）に動作可能に接続されたリザーバ（３８）と
を備えており、
前記リザーバが、ポンプ（３６）と流体接続され、前記ポンプから電解質を受け取り、該電解質を前記少なくとも１つの湾曲した中空電極に供給する、請求項２記載の電解加工組立体（３０）。
【請求項４】
前記電源（３２）及び前記少なくとも１つの湾曲した中空電極（１０）に電気的に接続されて、パルス電圧を前記少なくとも１つの湾曲した中空電極（１０）に供給するバス（３９）を更に備え、前記バス（３９）が、前記リザーバ（３８）内に少なくとも部分的に配置される、請求項３記載の電解加工組立体（３０）。
【請求項５】
複数の湾曲した中空電極（１０）を備え、前記リザーバ（３８）が複数の開口（３１）を定め、前記湾曲中空電極の各々が、前記開口のそれぞれを通って延びており、前記回転伝達機構（３４）が、前記リザーバ（３８）に動作可能に接続されて前記加工物（２０）内の複数の湾曲経路のそれぞれに沿って前記湾曲した中空電極の各々を移動させ、前記複数の開口（３１）が、前記リザーバ（３８）の第１の側部（４１）に配置されて、複数の湾曲した中空電極（１０）が前記リザーバ（３８）の第１の側部から延びるようにされ、前記複数の開口（３１）が、前記リザーバ（３８）の第２の側部（４３）に配置されて、複数の湾曲した中空電極（１０）が前記リザーバ（３８）の第２の側部から延びるようにされ、前記リザーバの第１の側部（４１）から延びる電極が、前記加工物（２０）内の複数の湾曲孔（２２）の第１の部分を加工するよう構成され、前記リザーバの第２の側部から延びる電極が、前記加工物内の湾曲孔の第２の部分を加工するよう構成され、
前記電解加工組立体（３０）が更に、
前記電源（３２）及び前記湾曲した中空電極（１０）の各々に電気的に接続されて、パルス電圧を前記湾曲した中空電極に供給するバス（３９）を備え、前記バス（３９）が、前記リザーバ（３８）内に少なくとも部分的に配置される、
請求項３記載の電解加工組立体（３０）。
【請求項６】
複数の湾曲した中空電極（１０）を備え、前記リザーバ（３８）が複数の開口（３１）を定め、前記湾曲中空電極の各々が、前記開口のそれぞれを通って延びており、前記回転伝達機構（３４）が、前記リザーバ（３８）に動作可能に接続されて前記加工物（２０）内の複数の湾曲経路のそれぞれに沿って前記湾曲した中空電極の各々を移動させ、前記開口（３１）の少なくとも１つが、前記リザーバ（３８）の第１の側部（４１）に配置されて、前記湾曲した中空電極（１０）のそれぞれが前記リザーバ（３８）の第１の側部から延びるようにされ、前記開口（３１）の少なくとも１つが、前記リザーバ（３８）の第２の側部（４３）に配置されて、前記湾曲した中空電極（１０）のそれぞれが前記リザーバ（３８）の第２の側部から延びるようにされ、前記リザーバの第１の側部から延びる電極が、前記加工物（２０）内の湾曲孔（２２）の第１の部分を加工するよう構成され、前記リザーバの第２の側部から延びる電極が、前記加工物内の湾曲孔の第２の部分を加工するよう構成され、
前記電解加工組立体（３０）が更に複数のガイド（４２）を備え、
前記ガイドの少なくとも１つが、前記リザーバ（３８）の第１の側部（４１）から前記加工物（２０）上の第１の初期加工点まで延びる少なくとも１つの湾曲した中空電極（１０）を誘導するよう構成され、
前記ガイドの少なくとも１つが、前記リザーバの第２の側部（４３）から前記加工物上の第２の初期加工点まで延びる少なくとも１つの湾曲した中空電極を誘導するよう構成される、
請求項３記載の電解加工組立体（３０）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの湾曲電極を前記加工物（２０）上の初期加工点（４５、４７）に誘導するよう構成される少なくとも１つのガイド（４２）と、
前記加工物の加工部位上に除去可能に配置され、前記ガイド（４２）を装着される保護プレート（４４）と、
前記回転伝達機構（３４）に動作可能に接続され、該回転伝達機構の移動を制御するよう構成されたコントローラ（４６）と、
を更に備え、
前記コントローラ（４６）が前記電源（３２）に動作可能に接続され、更にパルス列制御を実施するよう構成される、
請求項２記載の電解加工組立体（３０）。
【請求項８】
導電性加工物（２０）内に１以上の湾曲孔（２２）を形成する電界加工方法であって、前記方法が、
パルス電圧を１以上の湾曲電極（１０）並びに前記加工物又は該加工物の電気浸食部分に供給し、前記加工物内に１以上の湾曲孔を定める段階と、
前記１以上の湾曲電極のそれぞれを回転可能に駆動して、前記加工物内で湾曲経路に沿って前記それぞれの電極を進める段階と、
前記１以上の孔（２２）に電解質を流入させ、前記それぞれの孔から前記加工物（２０）の電気浸食した部分を除去する段階と
を含む電界加工方法。
【請求項９】
当該方法が、
パルス電圧を１以上の湾曲電極（１０）の第１のセット並びに前記加工物又は該加工物の電気浸食部分に供給し、前記加工物内に１以上の湾曲孔のそれぞれの１以上の第１の部分（２１）を定める段階と、
前記１以上の湾曲電極の第１のセットを回転可能に駆動して、前記加工物内で湾曲経路の第１の部分に沿って前記それぞれの電極を進める段階と、
パルス電圧を１以上の湾曲電極（１０）の第２のセット並びに前記加工物又は該加工物の電気浸食部分に供給し、前記加工物内に１以上の湾曲孔のそれぞれの１以上の第２の部分（２１）を定める段階と、
前記１以上の湾曲電極の第２のセットを回転可能に駆動して、前記加工物内で湾曲経路の第２の部分に沿って前記それぞれの電極を進める段階と
を含んでおり、
前記それぞれの第１及び第２の部分（２１、２３）の各々が交差してそれぞれの湾曲孔を形成し、前記１以上の湾曲電極（１０）が共通の回転伝達機構（３４）によって回転駆動され、前記１以上の湾曲電極（１０）が中空であり、
前記方法が更に、
共通リザーバ（３８）を介して前記１以上の湾曲した中空電極に電解質を供給する段階と
を含み、前記パルス電圧が、共通バス（３９）を介して前記１以上の湾曲電極（１０）に供給される、請求項８記載の電界加工方法。
【請求項１０】
請求項８記載の電界加工方法を用いて形成された１以上の湾曲孔（２２）を定める加工物（２０）。
【請求項１１】
前記加工物が、プラットフォーム（２６）を有し、１以上の隣接する冷却孔（２８）を定めるタービンブレード（２０）を含み、前記１以上の湾曲孔が、前記隣接する冷却孔と流体接続したプラットフォーム内に形成される湾曲した冷却孔である、請求項１０記載の加工物（２０）。
【請求項１２】
前記加工物が、プラットフォーム（２６）を有するバケット（２０）を含み、前記１以上の湾曲孔が、バケット冷却システムへの直接接続によりバケット冷却システムと流体接続したプラットフォーム内に形成される湾曲した冷却孔である、請求項１０記載の加工物（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に電解加工に関する。より詳細には、本発明は、電極、電解加工組立体、及び湾曲孔を形成する電解加工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形チューブ電解加工（ＳＴＥＭ）として知られる電解加工の特殊適応は、導電性材料に小さくて深い孔を穿孔するのに使用される。ＳＴＥＭは、３００：１程の高さのアスペクト比を有する孔を生成できる非接触の電気化学的穿孔プロセスである。ＳＴＥＭは、効率的なガスタービンのブレードを冷却するのに使用される小さく深い孔を製造できる唯一の公知の方法である。
【０００３】
ガスタービンエンジンの効率は、エンジンの燃焼器から送られ、タービンブレードを超えて流れるタービンガスの温度に正比例している。例えば、比較的大型のブレードを有するガスタービンエンジンでは、１５００℃（２７００°Ｆ）に近いタービンガス温度が一般的である。このような高温に耐えるために、これらの大型のブレードは最先端の材料から製造され、通常は最新型の冷却機構を含む。
【０００４】
タービンブレードは通常、圧縮機吐出空気などのクーラントを使用して冷却される。ブレードは通常、空気が通過する冷却孔を含む。更なる設計上の発展として、孔を通る乱流を生じさせて冷却効率を高めるために、冷却孔内に内部リッジが追加されてきた。その結果、乱流促進リブなどの孔内の冷却特徴部すなわちタービュレータは、タービン効率を向上させる。
【０００５】
冷却孔は一般に、３００：１程の大きさのアスペクト比、すなわち深さと直径の比を有し、直径は数ミリメートル程の大きさである。タービュレータは、孔の側壁から空気通路に、例えば約０．２ミリメートル（ｍｍ）延びている。
【０００６】
タービンブレードにおいて冷却孔を穿孔するのに現在使用される方法は、成形チューブ電解加工（ＳＴＥＭ）プロセスである。このプロセスでは、導電性加工物が可動マニホルドに対して固定位置に位置付けられる。マニホルドは、複数の穿孔管を支持し、その各々を利用して、加工物内にアパーチャを形成する。穿孔管は、電解加工プロセスにおけるカソードとして機能し、加工物はアノードとして機能する。加工物が穿孔管からの電解質液で浸されると、材料が穿孔管の前縁の近傍で加工物から減損されて孔を形成する。
【０００７】
既存のＳＴＥＭプロセス及び組立体は、直線状の孔の穿孔だけが可能である。しかしながら、ガスタービンブレードプラットフォームのような、高温区域の冷却を向上させるために加工物幾何形状とより良好に共形になった湾曲孔を穿孔する能力を有することが望ましいことになる。従って、改善された電解加工組立体、並びに導電性加工物において湾曲孔を形成する方法を提供することが望ましいことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６５５４５７１号明細書
【発明の概要】
【０００９】
要約すると、本発明の１つの態様は、電解加工プロセス用電極に関する。電極は、湾曲した導電性部材と、湾曲導電性部材の側面の少なくとも一部を覆う絶縁コーティング絶縁コーティングとを備える。
【００１０】
本発明の別の態様は、加工物に湾曲孔を加工するための電解加工組立体に関する。組立体は、少なくとも１つの湾曲電極と、該少なくとも１つの湾曲電極及び加工物にパルス電圧を提供するよう動作可能に接続された電源とを含む。電解加工組立体は更に、加工物内で湾曲経路に沿って少なくとも１つの湾曲電極を移動させるように動作可能に接続された回転伝達機構を含む。電解加工組立体は、少なくとも１つの湾曲電極及び加工物へのパルス電圧の印加時に加工物から材料を除去するよう構成される。
【００１１】
本発明の更に別の態様は、導電性加工物内に１以上の湾曲孔を形成する電界加工方法に関する。本方法は、パルス電圧を１以上の湾曲電極並びに加工物又は該加工物の電気浸食部分に供給し、加工物内に１以上の湾曲孔を定めるステップと、１以上の湾曲電極のそれぞれを回転可能に駆動して、加工物内で湾曲経路に沿ってそれぞれの電極を進めるステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の例示的な電解加工組立体の実施形態の図。
【図２】図１の電解加工組立体で使用される例示的な湾曲電極を示す図。
【図３】の追加要素を示すブロック図。
【図４】例示的なリザーバ構成の概略図。
【図５】図１の電解加工組立体における図２の湾曲電極を誘導するための例示的なガイドブッシュの概略図。
【図６】加工物内に湾曲孔を形成する本発明の電界加工方法のステップを示す実施形態のフローチャート。
【図７】図６の電界加工方法の任意選択の加工ステップのフローチャート。
【図８】プラットフォーム上で見下ろしたタービンブレードのプラットフォームの図。
【図９】図１の電解加工組立体で使用され、湾曲冷却通路内に乱流リッジを形成する別の例示的な湾曲電極の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、図面全体を通じて同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。
【００１４】
電解加工プロセスの電極１０について、図２を参照しながら説明する。図２の実施例に示すように、湾曲電極１０は、湾曲した導電性部材１２を含む。本明細書で使用される用語「湾曲」とは、導電性部材１２が、例えば、同一出願人による米国特許第６２００４３９号及び同第６３０３１９３号に記載された従来の成形チューブ電解加工（ＳＴＥＭ）電極の場合のように円筒形（すなわち直線状）ではなく、むしろ図２の実施例において示す曲率半径Ｒで特徴付けられることを意味する。曲率半径Ｒは、応用例と、並びに加工物２０内に穿孔される湾曲孔２２の対応する曲率半径とに基づいて変わることになる。湾曲電極１０は更に、湾曲した導電性部材１２の側面の少なくとも一部を覆う絶縁コーティング１４を含む。図２に示す例示的な構成では、絶縁コーティングは、導電性部材１２の露出側面全体にわたって延びており、図９に示す例示的な構成では、絶縁コーティング１４は、導電性部材１２の選択部分を露出させるよう部分的に除去されている。絶縁コーティング１４の非限定的な実施例は誘電材料を含み、該誘電材料は、滑らかで、厚みが均一で、本体構造に堅固に接着され、ピンホール又は異物が存在しないのが好ましい。好適な誘電材料の例には、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、セラミック、及び種々のタイプのゴムがある。
【００１５】
本発明は、あらゆる特定の加工物２０に限定されず、むしろ、限定ではないが、ガスタービン構成部品を含む種々の導電性加工物２０に湾曲孔２２を形成するのに用いることができる。導電性構成部品２０を形成する好適な材料の非限定的な具体例には、金属及び金属合金が挙げられる。
【００１６】
特定の実施形態によれば、湾曲導電性部材１２は中空で、電解質を受け取るよう構成され、更に耐食性材料を含む。「耐食性」とは、材料が電解作用に対して耐性があることを意味する。湾曲部材１２の形成に好適な耐食性材料の非限定的な具体例には、チタン及びチタン合金がある。ＳＴＥＭ加工作業用の電解質は通常、酸性溶液である。例証として、ＨＮＯ3又はＨ2ＳＯ4溶液（８〜２０重量パーセント）などの酸性電解質を用いることができる。
【００１７】
特定の実施形態では、湾曲導電性部材１２は非円形断面を有する。例えば、電極の断面は、楕円、長円、レーストラックすなわち拡張長円の形状とすることができる。このような非円形の断面の利点は、種々の部品（加工物２０）の幾何形状の冷却を向上させることを含む。他の実施形態では、電極１０は、円形断面を有することができる。
【００１８】
図９に示す例示的な構成では、湾曲導電性部材１２の側面は、絶縁コーティング１４が部分的にのみ覆われている。例えば、引用により全体が本明細書に組み込まれる同一出願人による米国特許第６２００４３９号及び同第６３０３１９３号において上記で検討したように、ＳＴＥＭ電極の導電性部分の側部の一部分を露出させることによって、加工物２０内のステム孔に乱流リッジ２４を効率的に形成することができる。背景条件として、乱流リッジ２４（又はタービュレータ）は冷却孔内の冷却特徴部であり、冷却孔内の乱流を促進し、従って冷却を向上させ、その結果、例えば、タービンエンジンが稼働できる温度を高めることによってタービンエンジン効率が向上する。加えて、乱流リッジ２４は、電圧及び／又は工具送り速度を周期的に変化させることにより形成することができる。
【００１９】
従来の円筒形ＳＴＥＭ電極よりも優れた湾曲電極の利点には、湾曲ＳＴＥＭ孔２２を穿孔する能力が含まれる。望ましくは、湾曲ＳＴＥＭ孔２２は、最適な冷却面カバレージで構成部品（例えば、ガスタービンブレード及びベーン）の重要高温区域を覆うことができる。
【００２０】
本発明の電解加工組立体３０の実施形態を図１及び３を参照して説明する。有利には、電解加工組立体３０を用いて、加工物２０内の湾曲孔（冷却通路）２２を加工し、加工物の重要高温域の冷却を向上させることができる。図１及び３に示すように、電解加工組立体３０は、少なくとも１つの湾曲電極１０を含む。図１の例示的な実施例において、電解加工組立体３０は４つの湾曲電極１０を含む。しかしながら、この実施例は単に例証に過ぎない。湾曲電極１０は、図２及び９を参照して上記で詳細に検討される。
【００２１】
図３に実施例として示すように、電解加工組立体３０は更に、少なくとも１つの湾曲電極１０及び加工物２０にパルス電圧を提供するよう動作可能に接続された電源３２を含む。１つの非限定的な実施例において、電源３２はバイポーラパルス電源である。
【００２２】
図１及び３に実施例として示すように、電解加工組立体３０は更に、例えば図２に示すように、加工物２０内の湾曲経路に沿って少なくとも１つの湾曲電極１０を移動させるよう動作可能に接続された回転伝達機構３４を含む。図１に示す例示的な構成において、回転伝達機構３４は、回転するよう構成されたシャフト３３と、該シャフト３３上に装着されたコレット３５とを備え、ここでコレット３５は、リザーバ３８に動作可能に接続される。シャフト３３は、図３に実施例として示すように、モータ４８により駆動することができる。加えて、シャフト３３は、任意選択的に減速ギアボックス（図示せず）を通じてモータにより駆動することができる。回転伝達機構３４についてのこれらの特定の構成は、例証の目的のものであり、本発明は、電極１０を回転駆動するためのこれらの特定の機構に限定されない。むしろ、加工物２０内の湾曲経路に沿って湾曲電極１０を移動させるのに好適であることを条件として、種々の回転駆動機構を利用することができる。更に、本明細書で使用される「動作可能に接続された」とは、それぞれの構成部品が直接（例えば、機械的に又は電気的に）接続されるか、或いは他の構成部品を介して接続できることを意味するものと理解されたい。加えて、穿孔作業を設定するために、加工物２０は、電極１０に対して移動して、所望の位置に電極１０を位置決めする。通常、穿孔作業中は回転運動だけが必要となる。加えて、従来のＳＴＥＭ機械からの動作制御を利用することができる。従って、電解加工組立体３０は、少なくとも１つの湾曲電極１０及び加工物２０へのパルス電圧の印加時に加工物２０から材料を除去するよう構成される。
【００２３】
図２に関して上述したように、特定の実施形態において、湾曲電極１０は、電解質を受け取り加工点に送るために中空である。図３に示す構成において電極１０は中空であり、電解加工組立体３０は更に、湾曲中空電極に電解質を供給するため湾曲中空電極と流体接続した電解質流体源３６を含む。１つの非限定的な実施例において、電解質流体源３６はポンプを備える。電解質流体源３６は、１以上のフィルタ（図示せず）など、電解質を調整し循環させるための追加の要素（図示せず）を含むことができる。
【００２４】
図１に示す例示的な構成において、電解加工組立体３０は更に、回転伝達機構３４及び湾曲中空電極１０に動作可能に接続されたリザーバ３８を含み、加工物２０内で湾曲経路に沿って湾曲電極１０を移動させる。例示的なリザーバが図４に概略的に示されている。図示のように、リザーバ３８は、電解質流体源３６と流体接続されて、電解質流体源３６からの電解質を受け取り、該電解質を電極１０に供給する。例示的な実施例において、電解加工組立体３０は更に、電源３２及び湾曲中空電極１０に電気的に接続され、パルス電圧を電極１０に供給するバス３９を含む。図４に示す例示的な構成において、バス３９はリザーバ３８内に少なくとも部分的に配置される。より詳細には、図４に示す構成では、バス３９への電気的接続のために、絶縁コーティング１４は、電極１０の端部から除去されて導電性部材１２の端部を露出している。より詳細には、図４に示すリザーバ３８は、幾つかの開口３１を定める。図示のように、湾曲中空電極１０の各々は、開口３１のそれぞれ１つを通って延びる。例えば、図１に示すように、回転伝達機構３４は、リザーバ３８に動作可能に接続され、加工物２０内でそれぞれの湾曲経路に沿って湾曲中空電極１０の各々を移動させる。
【００２５】
図１及び４に示す例示的な実施例において、２つの開口３１は、リザーバ３８の第１の側部４１に配置され、湾曲中空電極１０の２つが、図示のようにリザーバ３８の第１の側部から延びるようになる。これは単に例証に過ぎず、本発明は、特定の数の開口３１又は電極１０に限定されず、これらは特定の応用に基づいて変わることになる点に留意されたい。同様に、図１及び４に示す実施例において、２つの開口３１はリザーバ３８の第２の側部４３に配置され、２つの湾曲中空電極１０がリザーバ３８の第２の側部４３から延びる。例えば、図４に示すように、リザーバの第１の側部４１から延びる電極１０は、加工物２０において幾つかの湾曲孔２２の第１の部分２１を加工するよう構成される。同様に、リザーバ３８の第２の側部４３から延びる電極１０は、加工物において湾曲孔の第２の部分２３を加工するよう構成される。図４に示すように、それぞれの第１及び第２の部分２１、２３の各々が交差してそれぞれの湾曲孔２２を形成する。このようにして、湾曲孔２２は、湾曲孔２２の両端部から加工することができる。
【００２６】
図１及び４に実施例として示すように、電解加工組立体３０は更に、リザーバ３８の第１の側部４１から加工物２０上の第１の初期加工点４５に延びる電極１０のそれぞれの１つを誘導し、リザーバ３８の第２の側部４３から加工物２０上の第２の初期加工点４７に延びる電極１０のそれぞれの１つを誘導する幾つかのガイド４２を含むことができる。より一般的には、電解加工組立体３０は、少なくとも１つの湾曲電極１０を加工物２０上の初期加工点４５、４７に誘導するよう構成された少なくとも１つのガイド４２を含むことができる。１つの非限定的な実施例において、ガイド４２は、図１及び５において例証として示すようにガイドブッシュ４２である。
【００２７】
図１に示す例示的な構成において、電解加工組立体３０は更に、加工物２０の加工現場に除去可能に配置される保護プレート４４を含む。図示の構成において、ガイド４２は、保護プレート４４上に装着される。保護プレート４４は、テフロン（登録商標）、プラスチック、又はセラミック材料などの耐食性材料から形成することができる。テフロン（登録商標）は、ワシントン州デラウェアに本部を置く、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ商標の材料である。
【００２８】
同様に、図３に示す概略図を参照すると、電解加工組立体３０は更に、回転伝達機構３４に動作可能に接続され、該回転伝達機構の移動を制御するよう構成されたコントローラ４６を含むことができる。例えば、図３に示すように、コントローラ４６は、回転伝達機構３４を駆動するのに使用されるモータ４８に接続することができる。図３に示す構成において、コントローラ４６は、モータ４８を駆動するのに使用される電源８０に接続される。従って、コントローラ４６は、電極１０の送り速度を制御する。１つの非限定的な実施例では、コントローラ４６は、モータ４８及びバイポーラ電源３２に動作可能に接続されたコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）４６を含む。有利には、ＣＮＣ４６は、回転伝達機構３４を操作するようプログラムすることができ、これにより、湾曲孔２２（図３には図示せず）が迅速且つ経済的に生成できるよう加工物２０を電食により成形することができるようにする。
【００２９】
本発明は、本発明の処理タスクを実施するあらゆる特定のコントローラに限定されない点に留意されたい。特定の実施形態において、コントローラは１以上のプロセッサを含む。本明細書で使用される用語「プロセッサ」は、本発明のタスクを実施するのに必要な計算又は演算を実施することができるあらゆる機械を意味することを意図している。用語「プロセッサ」は、構造化入力を受け付けて、規定ルールに従ってこの入力を処理して出力を生成することができるあらゆる機械を意味するものとする。本明細書で使用される語句「ように構成された」は、プロセッサが、当業者により理解される本発明のタスクを実施するためのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせを備えていることを意味する点に留意されたい。他の実施形態では、コントローラは、本発明のタスクを実施するようプログラムされる。
【００３０】
図３に示す例示的な構成において、コントローラ４６は、バイポーラ電源３２に動作可能に接続され、パルス列制御を実施するよう更に構成される。このようにして、コントローラ４６は、電極１０及び加工物２０に印加されるパルス電圧のパルス持続時間、周波数、及び電圧を制御する。更に特定の実施形態において、コントローラ４６は更に、湾曲電極１０の送り速度及び／又は湾曲電極１０に供給されるパルス電圧を選択的に制御し、加工物２０において加工される湾曲孔内に１以上の乱流リッジ２４を形成するよう構成することができる。例示的な乱流リッジ２４が図９に示されている。上述のように、乱流リッジ２４は、冷却孔内の冷却を向上させ、これにより例えば、タービンエンジンの全体の効率が高くなる。
【００３１】
上記で検討した特徴に加えて、電解加工組立体３０は、限定ではないが、上記で説明された組立体の構成部品の何れかによって提供される信号をモニタするために、ＣＲＴグラフィカルディスプレイ（図示せず）などのグラフィカル又は他のディスプレイを含む、追加要素を含むことができる。このようなグラフィカル又は他のディスプレイは、機械オペレータに診断情報を提供し、各電極が適切に機能していることを確認し、又は何らかの他の診断目的を果たすことができる。
【００３２】
本発明の電解加工法の実施形態を図１から７を参照して説明する。以下で詳細に検討するように、電解加工法は、導電性加工物２０に１以上の湾曲孔２２を形成するのに用いることができる。図６に実施例として示すように、本方法は、ステップ６０において、パルス電圧を１以上の湾曲電極１０と、加工物２０又は加工物２０の電極部分とに供給し、加工物２０内に湾曲孔２２を定めるようにする段階を含む。例示的な湾曲孔２２が図２及び４に示される。本方法は更に、ステップ６２において、１以上の湾曲電極１０のそれぞれを回転可能に駆動して、加工物２０内の湾曲経路に沿ってそれぞれの電極１０を進める段階を含む。電極１０を回転可能に駆動する技術は、電解加工組立体の実施形態を参照して上記で検討される。本方法は更に、ステップ６４において、電解質を１以上の湾曲孔２２に流入させて、それぞれの湾曲孔２２から加工物２０の電気浸食部分を除去する段階を含む。これは、例えば、図３を参照して上記で検討したように、電解質流体源３６を用いて実施することができる。
【００３３】
図７を参照しながら、任意選択の加工ステップ６６〜７４を説明する。より詳細には、図６の電解加工法の供給ステップ６２及び回転駆動ステップ６４は、任意選択的に、ステップ６６〜７２のそれぞれを含むことができる。図４に示す特定の実施形態において、本方法は、ステップ６６で、パルス電圧を湾曲電極１０の第１のセットと、加工物２０又は加工物２０の電気浸食部分と供給し、加工物２０内に１以上の湾曲電極１０のそれぞれの１以上の第１の部分２１を定める段階を含む。電極の第１のセットは、１以上の電極１０を含むことができる。図４に示す実施例では、第１のセットは２つの電極１０からなる。図７に示すように、本方法は、ステップ６８において、湾曲電極１０の第１のセットを回転可能に駆動して、加工物内で湾曲経路の第１の部分に沿ってそれぞれの電極を進める段階を含む。本方法は更に、ステップ７０において、パルス電圧を湾曲電極１０の第２のセットと、加工物２０又は加工物の電気浸食部分とに供給し、加工物内に１以上の湾曲孔のそれぞれの１以上の第２の部分２３を定める段階を含む。電極の第２のセットは、１以上の電極１０を含むことができる。図４の例示的な実施例において、第２のセットは２つの電極１０からなる。図７に示すように、本方法は更に、ステップ７２において、湾曲電極１０の第２のセットを回転可能に駆動して、加工物２０内で湾曲経路の第２の部分に沿ってそれぞれの電極１０を進める段階を含む。図４に示すように、それぞれ第１及び第２の部分２１、２３の各々が交差してそれぞれの湾曲孔２２を形成する。有利には、湾曲孔２２は、図７の方法を用いて、湾曲孔２２の両端から加工することができる。
【００３４】
更に特定の実施形態において、ステップ６８及び７２は、例えば、図１及び３を参照して上記で検討したように、共通の回転伝達機構３４を用いて湾曲電極の各々を回転可能に駆動することによって実施することができる。特定の実施形態において、１以上の湾曲電極１０は中空であり、電解加工法は更に、任意選択のステップ７４において、例えば図４を参照して上記で検討したように、共通のリザーバ３８を介して湾曲した中空電極１０に電解質を供給する段階を含む。加えて、ステップ６６及び７０において、図４を参照して上記で検討したように、パルス電圧を共通バス３９を介して湾曲電極１０に供給することができる。
【００３５】
加えて、電解加工法は更に、任意選択のステップ７６において、湾曲電極１０の送り速度及び／又は湾曲電極に供給されるパルス電圧を選択的に制御し、加工物２０に加工されるそれぞれの湾曲孔２２内に１以上の乱流リッジ２４を形成する段階を含むことができる。乱流リッジ２４は、図９を参照して上記で検討した。ステップ７６は、例えば、図３を参照して上記で検討したようにコントローラ４６を用いて実施することができる。
【００３６】
本発明の湾曲電極及び電解加工法並びに組立体を用いて、様々な構成部品に湾曲孔を形成するのに用いることができる。ある種類の構成部品は、高温に曝される構成部品（例えば、ガスタービン構成部品）を含み、従って、冷却通路を必要とする。本発明の湾曲電極、電解加工組立体、及び方法を用いて形成された湾曲孔２２は冷却を強化することができる。応用によっては、構成部品（加工物）２０は、上述の電解加工プロセスを用いて形成された１以上の湾曲孔２２を定めることができる。湾曲孔２２から恩恵を受ける構成部品２０の１つの非限定的な実施例は、図１に示すガスタービンブレード２０である。図８は、プラットフォーム上で見下ろしたタービンブレード（バケット）２０のプラットフォームを描いている。図８に示す例示的な構成では、複数の湾曲冷却孔２２がプラットフォーム２６に形成される。例示的な構成において、湾曲冷却孔２２は、１つ又は複数の隣接冷却孔２８と流体接続している。しかしながら、他の構成では、湾曲冷却孔２２は、バケット冷却システムへの直接接続によりバケット冷却システムと流体連通することができる。他の構成では、湾曲冷却孔２２は、湾曲コネクタ冷却孔（図示せず）を介してバケット冷却システムと流体連通することができる。
【００３７】
本明細書では、本発明の特定の特徴のみを例示し説明してきたが、多くの修正及び変更が当業者には想起されるであろう。従って、本発明の真の精神の範囲内にあるこのような変更形態及び変更全ては、添付の請求項によって保護されるものとする点を理解されたい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  電極
１２  湾曲導電性部材
１４  絶縁コーティング
２０  加工物
２１  ＳＴＥＭ孔の第１の部分
２２  ＳＴＥＭ孔
２３  ＳＴＥＭ孔の第２の部分
２４  乱流リッジ
２６  タービンブレードプラットフォーム
２８  半径方向冷却孔
３０  電解加工組立体
３１  リザーバ内の開口
３２  ＳＴＥＭ電源
３３  シャフト
３４  回転駆動
３５  コレット
３６  電極流体源
３８  リザーバ
３９  バス
４１  リザーバの第１の側部
４２  ガイド
４３  リザーバの第２の側部
４４  保護プレート
４５  第１の初期加工点
４６  コントローラ
４７  第２の初期加工点
４８  モータ
８０  電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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