(57)【要約】【課題】供給コアと耐熱性金属コアの熱膨張差に対処した耐熱性金属コアを提供する。【解決手段】インベストメント鋳造コア組合せ体は、金属鋳造コアおよびセラミック供給コアを有する。金属鋳造コアの第１の領域は、セラミック供給コアに埋め込まれる。金属鋳造コアは、複数の本体部を有する。第１の領域は、本体部の少なくとも幾つかに沿う。金属鋳造コアは、隣接する本体部の間のギャップにまたがり、それらと一体で形成された複数のスプリングを有する。【選択図】図５
2008279506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の本体部と、隣接する前記本体部の間のギャップにまたがり前記本体部と一体に形成された複数のスプリングと、を含む金属鋳造コアと、
前記金属鋳造コアの第１の領域が埋め込まれているセラミック供給コアと、
を備え、
前記第１の領域が少なくともいくつかの前記本体部に沿っていることを特徴とする、インベストメント鋳造コア組合せ体。
【請求項２】
複数のスプリングが、前記複数の本体部と一体に形成された複数のＵ字形の形状のスプリングからなることを特徴とする請求項１に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体。
【請求項３】
前記スプリングが、隣接する前記本体部の共平面から外に突出していることを特徴とする請求項２に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体。
【請求項４】
複数のスプリングが、前記複数の本体部と一体に形成された複数のＳ字形の形状のスプリングからなることを特徴とする請求項１に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体。
【請求項５】
前記スプリングが、隣接する前記本体部の共平面から外に突出していることを特徴とする請求項１に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体。
【請求項６】
前記本体部の各々が、複数の独立した開孔を有することを特徴とする請求項１に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体。
【請求項７】
前記本体部の各々が、平行な第１の面および第２の面を有することを特徴とする請求項１に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体。
【請求項８】
請求項１に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体と、
前記金属鋳造コアおよび前記供給コアを少なくとも部分的に囲むワックス材料と、
を備えたインベストメント鋳造模型であって、前記ワックス材料は、
前縁部と、
後縁部と、
前記前縁部から前記後縁部に延在する正圧面部および負圧面部と、
を含むエアフォイル輪郭面を有し、
前記金属鋳造コアが前記後縁部に近接した位置で前記ワックス材料から突出していることを特徴とする、インベストメント鋳造模型。
【請求項９】
請求項１に記載のインベストメント鋳造コア組合せ体と、
前記金属鋳造コアおよび前記供給コアを少なくとも部分的に囲むセラミックスタッコと、
を備えたインベストメント鋳造シェルであって、
前縁部と、後縁部と、前記前縁部から延在するように前記スタッコによって形成された正圧面部および負圧面部と、を含むエアフォイル輪郭内面を備え、
前記金属鋳造コアが前記後縁部に近接した位置で前記スタッコ内に突出していることを特徴とする、インベストメント鋳造シェル。
【請求項１０】
請求項１に記載のコアを形成する方法であって、
前記本体部および前記スプリングの原形体を含む金属コア原形体をシート素材から形成するステップと、
前記スプリングを形成するために前記スプリング原形体を変形するステップと、
前記金属コアを前記セラミック供給コアに組立てるステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記組立てるステップが、前記セラミック供給コアのスロットに前記耐熱性金属コアの縁部を取り付けることを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属コア原形体を形成するステップが、レーザカット加工、放電加工、液体ジェット切断、および打ち抜き加工のうちの少なくとも１つを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記金属コア原形体を形成するステップが、前記本体部の各々に複数の独立した貫通開孔をあけることを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記耐熱性金属コアをコーティングすることをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記コアアセンブリ上に少なくとも部分的に模型形成材料を成型して模型を形成し、
前記模型をシェルで覆い、
前記シェルで覆われた模型から前記模型形成材料を取り除いてシェルを形成し、
前記シェルに溶融合金を導入し、
前記シェルおよびコアアセンブリを取り除くこと、
をさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
ガスタービンエンジン部品を形成するために使用されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
セラミックコアと、
金属コアと、
を備えるインベストメント鋳造コアアセンブリであって、前記金属コアが、
複数の出口スロットのセグメントを鋳造する第１の手段と、
前記第１の手段に連結し、前記セラミックコアに対する前記金属コアの熱膨張の差を吸収する第２の手段と、
を有することを特徴とする、インベストメント鋳造コアアセンブリ。
【請求項１８】
前記第２の手段が、前記第１の手段と一体に形成された複数のＵ字形の形状のスプリングからなることを特徴とする請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記スプリングが、前記第１の手段の共平面から外に突出していることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の手段が、前記第１の手段と一体に形成された複数のＳ字形の形状のスプリングからなることを特徴とする請求項１７に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、インベストメント鋳造に関し、詳しくは、超合金製タービンエンジン部品のインベストメント鋳造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インベストメント鋳造は、形状が複雑な金属部品、特に、中空部品を形成するのに一般的に使用される技術であり、超合金のガスタービンエンジン部品の製造で使用される。本発明は、特に超合金の鋳物の製造に関して説明されるが、これに限定されないことを理解されたい。
【０００３】
ガスタービンエンジンは、航空機の推進、電力の生成、および船舶の推進に広く使用されている。ガスタービンエンジンの応用分野では、効率を上げることが主たる目的である。ガスタービンエンジンの効率は、より高い温度で作動させることにより向上させることができるが、現行のタービン部の動作温度は、タービン部品で使われる超合金材料の融点を超えている。このため、一般に空気冷却が実施される。冷却は、エンジンのコンプレッサ部から冷却されるタービン部品内の流路に、比較的低温の空気を流すことによって行われる。そのような冷却には、エンジン効率に関連したコストがかかる。したがって、所与の量の冷却空気から得られる冷却利益を最大限にする、改良された特定の冷却法を提供することが強く望まれている。これは、精細かつ正確に配置された冷却流路部を使用することによって達成される。
【０００４】
冷却流路部は、鋳造コア上に鋳造することができる。セラミック鋳造コアは、セラミック粉末とバインダ材料の混合物を硬化鋼の鋳型に射出して、その混合物を成型することにより形成することができる。鋳型から取り外した後、生のコア（ｇｒｅｅｎ  ｃｏｒｅ）を熱的に後処理して、バインダを除去し、これを焼いて、セラミック粉末どうしを焼結させる。つくられる冷却部形状が精細化してきているので、コア製造技術に負担がかかっている。精細な形状は製造が困難なことがあり、かつ／または製造できても脆弱性を示すことがある。本発明の出願人に譲渡された、シャーらによる特許文献１、ビールスらによる特許文献２、クーニャらによる特許文献３、スナイダらによる特許文献４、およびアルバートらによる特許文献５（これらの特許の開示の全体の詳細が本願の参照となる）は、セラミックと耐熱性金属コアとの組合せ体の使用を開示している。
【特許文献１】米国特許第６，６３７，５００号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９２９，０５４号明細書
【特許文献３】米国特許第７，０１４，４２４号明細書
【特許文献４】米国特許第７，１３４，４７５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６／０２３９８１９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
供給コアと耐熱性金属コア（ＲＭＣ）との熱膨張差は、コアまたはコア連結部の破損の原因となり得る。供給コアと耐熱性金属コアの熱膨張差に対処した耐熱性金属コアを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示した１つの態様は、インベストメント鋳造のコア組合せ体を含む。この組合せ体は、金属鋳造コアおよびセラミック供給コアを有する。金属鋳造コアの第１の領域は、セラミック供給コアに埋め込まれる。金属鋳造コアは、複数の本体部を有する。第１の領域は、少なくとも幾つかの本体部に沿って設けられる。金属鋳造コアは、隣接する本体部の間のギャップにまたがって、本体部と一体に形成された複数のスプリングを有する。
【０００７】
添付の図面に１つまたは複数の実施例の詳細が示され、以下に説明される。本明細書および図面、さらには特許請求の範囲から、他の特徴、目的、および利点が明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
１つまたは複数の局面における供給コアと耐熱性金属コア（ＲＭＣ）との熱膨張差によって、１つまたは複数の問題が生じる。例えば、コアの組み立て、シェルの焼成、および鋳造は、複数回の加熱／冷却サイクルを呈することがある。この熱膨張差は、コアないしコア連結部の破損の原因となり得る。図１は、セラミック供給コア２１およびＲＭＣ２２を有する例示的なコアアセンブリ２０を示している。例示的なアセンブリは、ブレードエアフォイルまたはベーンエアフォイル用の後縁スロットを形成する供給コアを示している。連結部２３は、供給コア２１の後縁スロット２４に取り付けられた例示的なＲＭＣ２２の前縁領域によって形成されている。例示的なＲＭＣ２２の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、供給コア２１のＣＴＥよりも大きい。図２は、図１の状態より高い温度まで加熱したときの供給コア２１およびＲＭＣ２２の熱膨張差の結果を示している。図１の温度では、連結部２３の長さはＬである。図２の温度では、ＲＭＣは、相対的に翼幅方向に伸張しており、連結部の緩みや供給コアの損傷の一因となった可能性がある。膨張前から連結部に沿っているセラミック供給コア２１の部分は、長さＬ’1にまで膨張している。一方、ＲＭＣ２２の対応する部分は、長さＬ’2にまでさらに膨張している。
【０００９】
熱膨張差に対処するために、図３および図４に、修正されたＲＭＣ３０を示す。修正されたＲＭＣ３０は、シート素材から同様に形成され、第１の面３２および第２の面３４（図５）を有する。一例としての後縁吐出スロットを形成するために、例示的なＲＭＣ３０は、第１および第２の翼幅方向端部／縁部（例えば、内周端部３６および外周端部３８）と、第１および第２の流れ方向端部／縁部（例えば、前縁部４０および後縁部４２）と、を有する。
【００１０】
例示的な基本コアと同様に、ＲＭＣの領域４４（例えば、前端部／前縁部４０に近い部分）が、供給コア（例えば、スロット２４）に受け入れられる。鋳物の表面に１つまたは複数の開口を鋳造するために、領域４６（例えば、後端部／後縁部４２に近い部分）が、模型形成鋳型に受け入れられ、最終的にシェルに受け入れられる。
【００１１】
熱膨張係数（ＣＴＥ）の差を補償する手段を形成するために、ＲＭＣは、一体に形成されたスプリング５２によって互いに結合された複数の島５０Ａ〜５０Ｃを有する。これらのスプリングは、島の間のギャップ５３にまたがっている。例示的なスプリングは、耐熱性金属シート素材から隣接する材料を除去することによって、島と一体に形成される。この除去行程は、（例えば、最終的な放出スロット内にポストを鋳造するために）島に追加的な穴／開孔５４を形成する工程の一部とすることができる。例示的な開孔５４は、内部通し穴である。開孔は、島の側方周縁部（例えば、前縁部および後縁部、または外周縁部および内周縁部に沿った部分、あるいはギャップに沿った部分）に対して開いていないという点で、「内部の穴」または「独立した穴」と言える。
【００１２】
例示的な島の各々は、供給コアと嵌合する領域４４の部分と、シェルと嵌合する領域４６の部分と、を含む。これらの部分は、熱膨張差による各部分に沿っての全体的な歪みが、望ましくないレベルの損傷を起こさないほど不十分となるように、（翼幅方向の寸法を）短く選択することができる。スプリングは、（例えば、連結部２３におけるＲＭＣの翼幅方向の長さの変化が、基本（ｂａｓｅｌｉｎｅ）ＲＭＣ２２の変化よりも小さくなるように、）局所的に曲がることによって全体的な歪みの差を補償する。
【００１３】
例示的なスプリング５２は、第１の脚部５５および第２の脚部５６が終端部つまり谷部５８の位置で結合したほぼＵ字形の形状とされる。脚部５５，５６は、互いに隣接する第１および第２の脚部であり、側方ギャップ６０，６２の分だけ島から離間し、中央ギャップ６４の分だけ互いに離間している。
【００１４】
図１および図２と同様に、図６および図７は、２つの異なる温度において、改良されたコアアセンブリ７０（図５）の各々を示している。図１から図２に、および図６から図７に変わる変化で、ＲＭＣ３０の材料の方が供給コア２１よりも温度膨張が相対的に大きい。島５０Ａ〜５０Ｃの各々は、基本ＲＭＣ２２の膨張と同様に、（例えば、翼幅方向の長さがＬIからＬ’Iに）膨張することができる。一方、ギャップ５３は、（例えば、翼幅方向の間隔／幅がＳからＳ’に）縮み、スプリング５２を曲げて／圧縮させて、膨張差を吸収している。この吸収によって、連結部に沿ってのＲＭＣの全体的な膨張を、供給コアの膨張と本質的に同じにすることができる。
【００１５】
コアを安定させるために、各々のギャップに複数のスプリング５２を設けてもよい。一例としてのスプリングの個数は、各ギャップに２つ〜４つである。一例としてのギャップの収縮率は、室温（例えば、２０℃）と鋳造合金を鋳込む前の予熱温度（例えば、１５００℃）との間で少なくとも３％、さらには少なくとも８％である。例示的な後縁ＲＭＣにおいて、一例としての島の数は３つ〜６つである。例示的な島の長さＬIは、間隔Ｓの５倍〜３０倍、さらには厳密には５倍〜２０倍である。例示的な島の長さは、約０．４インチ〜約１．５インチ（約１０ｍｍ〜約３８ｍｍ）である。
【００１６】
代替的なスプリング８０（図８）は、さらにＳ字形の形状とすることができる。例示的なスプリング８０の各々は、隣接する２つの島との第１および第２の連結部８４，８６がスロット方向／流れ方向に離間している中央スロット方向／流れ方向の脚部８２を有する。ギャップ８８，９０は、脚部の中央部分を隣接する島から離間させている。
【００１７】
代替例において、局所的な（１つまたは複数の）平面や島の面から外に突出したスプリングを含む。例えば、図９〜図１１は、島の局所的な（１つまたは複数の）平面に対して本質的に垂直に延在しているＵ字形の形状のスプリング１００を示している。スプリング５２，８０は、変形させることなしにシート素材から切り出すことによって形成される一方で、面外スプリング１００は、面内スプリングの原形体（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）を変形させることによって形成される。例えば、図１２は、島の間で比較的直線状の脚部としてスプリング原形体１０２を示している。例示的な脚部は、比較的直線状であり、島の間のギャップに対して比較的垂直に延びる。原形体１０２は、平面から押し出され（図９および図１０）、スプリングを形成することができる。このプロセスの間に、島どうしが互いに引き合って、島の間のギャップを部分的に詰める。この変形は非弾性的であり、図９および図１０は、弛緩された（すなわち、外部負荷のかかっていない）状態を示している。
【００１８】
このような面外スプリングを、所望の出口を鋳造するように構成することができる。例えば、成型された模型ワックスからスプリングの終端部／谷部が外に突き出して、シェル内に埋め込まれ、最終的にはスロットから隣接する鋳物面への出口流路および開口が鋳造されるように、スプリングの寸法を決めることができる。これらの流路は、部品表面のフィルム冷却に使用することができる。
【００１９】
図１３は、コアアセンブリ上にワックスを成型することによって形成された模型１１０を示している。ワックスは、前縁１１３と後縁１１４との間に延在して正圧面１１５および負圧面１１６を有するエアフォイル部１１２を含む。模型は、外側シュラウドおよび／または内側プラットフォーム（図示せず）を形成する部分をさらに含む。
【００２０】
図１４は、スタッコ１１８を使ってシェル１２０を形成した後の模型エアフォイルを示す断面図である。
【００２１】
図１５は、シェルの除去およびコアの除去の後に現れた鋳物１３０を示す。鋳物は、正圧面１３４および負圧面１３６を有し、前縁１３８から後縁１４０に延在するエアフォイル１３２を有する。セラミック供給コア２１は、１つまたは複数の供給流路１５０を鋳造し、ＲＭＣは、吐出出口スロット１５２を鋳造する。
【００２２】
図１６のフローチャートは、コアアセンブリの製造ステップ２００を概略的に示す。切断作業（例えば、レーザカット加工、放電加工（ＥＤＭ）、液体ジェット加工または打抜き加工）（ステップ２０２）では、切断物がブランクから切り離される。例示的なブランクは、平行な第１の面と第２の面との間の厚さが約０．０１インチ〜０．１０インチ（約０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ）で、横の寸法の方が厚さよりもはるかに大きい耐熱性金属（例えば、モリブデンまたはニオブ）を基本としたシート素材からなる。例示的な切断物は、スプリング５２、８０、１００またはこれらの原形体（例えば１０２）、および穴５４を含めたＲＭＣの切断形状を有する。
【００２３】
第２のステップ２０４で、適切であれば、スプリング原形体（例えば、１０２）のときに切断物を曲げて、形状を付与する。さらに複雑な成形手順も可能である。
【００２４】
ＲＭＣを保護膜でコーティングすることができる（ステップ２０６）。適切なコーティング材料として、シリカ、アルミナ、ジルコニア、クロム、ムライトおよびハフニアがある。耐熱性金属の熱膨張係数（ＣＴＥ）とコーティング材のＣＴＥとは、近い値であることが好ましい。適切な直線的技術（ｌｉｎｅ−ｏｆ  ｓｉｇｈｔ）または非直線的技術（ｎｏｎ−ｌｉｎｅ−ｏｆ  ｓｉｇｈｔ）（例えば、化学蒸着法（ＣＶＤ）または物理蒸着法（ＰＶＤ）、プラズマ溶射法、電気泳動法、およびゾルゲル法）によってコーティングを施すことができる。個々の層の厚さは、通常、０．１ミル〜１ミルとすることができる。溶融金属の浸食および溶解から保護するためのセラミックコーティングと組合せて、酸化防止のためのＰｔ、他の貴金属、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｗおよび／またはＡｌ、あるいは他の非金属材料を金属コア要素に施すことができる。
【００２５】
次に、ＲＭＣを供給コアと嵌合させる／組み立てることができる（ステップ２０８）。例えば、供給コアを予備成型し（ステップ２１０）、選択的に、予備焼成してもよい。この成型時に、スロットまたは他の嵌め合い形体を形成してもよいし、その後の切削加工で形成してもよい。供給コアのスロットにＲＭＣの前縁領域を挿入することができる。選択的に、セラミック接着剤または他の固定手段を使用することができる。例示的なセラミック接着剤としては、マイクロ波処理で乾燥されるコロイドがある。あるいは、ＲＭＣに供給コアを上乗せ成型（ｏｖｅｒｍｏｌｄ）することができる。例えば、鋳型にＲＭＣを配置し、その上に（例えば、シリカ、ジルコニア、またはアルミナをそれぞれ基本とした）供給コアを成型することができる。一例としての上乗せ成型には、凍結鋳造法（ｆｒｅｅｚｅ  ｃａｓｔｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）がある。従来法の未焼結セラミック（ｇｒｅｅｎ  ｃｅｒａｍｉｃ）成型を使用し、脱脂／焼成することもできるが、凍結鋳造法には、ＲＭＣの劣化とセラミックコアの収縮を制限することに関して利点がある。
【００２６】
また、図１６は、複合コアアセンブリを使用してインベストメント成型するための例示的な方法２２０を示す。様々な先行技術の方法および開発中の方法を含めて他の方法を使用することもできる。次に、コアアセンブリは、天然ワックスや合成ワックスなどの容易に除去される材料を使って、（例えば、鋳型内にアセンブリを配置し、アセンブリのまわりにワックスを成型することによって）上乗せ成型される（ステップ２３０）。このようなアセンブリが所与の鋳型内に複数個あってもよい。
【００２７】
上乗せ成型されたコアアセンブリ（または一群のアセンブリ）は、鋳造される部品の外形とほぼ一致する外形を備えた鋳造模型を形成する。次に、（例えば、取付具の端部プレートの間にワックス溶着することによって）シェル形成取付具に模型を組み立てることができる（ステップ２３２）。次に、（例えば、１つまたは複数の段階のスラリー浸漬、スラリースプレーなどによって）模型がシェルで覆われる（ステップ２３４）。シェルは、完成された後、乾燥される（ステップ２３６）。乾燥により、後に続く処理を可能にするのに少なくとも十分な強度または他の物理的な一体性がシェルに付与される。例えば、シェル形成取付具から、コアアセンブリを収容したシェルを完全にまたは一部だけ取り外すことができ（ステップ２３８）、次に、ワックス除去機（例えば、蒸気高圧釜）に移すことができる（ステップ２４０）。ワックス除去機では、蒸気脱ワックス処理（ステップ２４２）により、シェル内に固定されたコアアセンブリに残っているワックスの大部分が除去される。シェルおよびコアアセンブリは、最終的な鋳型をほぼ形成する。しかし、脱ワックス処理では、通常、シェルの内部およびコアアセンブリにワックス残留物や副生成物の炭化水素の残留物が残る。
【００２８】
脱ワックスの後、シェルを（例えば、空気または他の酸化雰囲気を含む）炉に移し（ステップ２４４）、炉の中でシェルを加熱する（ステップ２４６）ことで、シェルの強度を高め、残ったワックス残留物を（例えば、蒸発させて）除去し、かつ／または炭化水素残留物を炭素に変換して除去する。雰囲気中の酸素は、炭素と反応して二酸化炭素を形成する。炭素を除去すると、金属鋳物内で有害なカーバイドの形成を低減する又は除外することに有利である。炭素の除去により、次の作業段階で使用する真空ポンプが詰まる可能性を低減するというさらなる利点がもたらされる。
【００２９】
雰囲気炉から鋳型が取り出され、冷却され、検査される（ステップ２４８）。鋳型は、鋳型内に金属種晶を置くことにより種晶添加され（ステップ２５０）、一方向に凝固した（ＤＳ）鋳物または単結晶（ＳＸ）鋳物の最終的な結晶構造を確立する。ただし、この現行の技術は、（例えば、シェルの形状が結晶粒セレクタを規定する）他のＤＳおよびＳＸ鋳造技術や他のマイクロ構造体鋳造に適用することもできる。この鋳型が鋳造炉に移される（例えば、炉内の冷却プレート上に置かれる）（ステップ２５２）。鋳造合金の酸化を防止するために、鋳造炉を真空にするか、または非酸化雰囲気（例えば、不活性ガス）を充填する（ステップ２５４）。鋳造炉を加熱し（ステップ２５６）、鋳型を予熱する。この予熱は、シェルをさらに硬化し強度を高めることと、熱衝撃および合金の早期の凝固を防ぐように溶融合金を導入するためにシェルを予熱することと、の２つの目的を果たす。
【００３０】
予熱後、まだ真空状態にあるときに、鋳型に溶融合金を鋳込み（ステップ２５８）、（例えば、炉の高温区域から取り去った後に）鋳型を冷却して合金を凝固させることができる（ステップ２６０）。凝固の後、真空を停止し（ステップ２６２）、鋳造炉から冷却された鋳型を取り出すことができる（ステップ２６４）。シェルの除去工程（ステップ２６６）で、（例えば、シェルを機械的に破壊して）シェルを除去することができる。
【００３１】
コアの除去工程（ステップ２６８）で、鋳造品（例えば、最終的な部品の金属原形体）を残すように、コアアセンブリを取り除く。鋳造品を機械加工し（ステップ２７０）、化学処理および／または熱処理し（ステップ２７２）、コーティングし（ステップ２７４）、最終部品を形成することができる。コアを除去する前に、機械加工または化学処理または熱処理の幾つかまたはすべてを行ってもよい。
【００３２】
図１７および図１８は、それぞれ、Ｕ字形の形状のスプリング（例えば、５２）を有するＲＭＣと、Ｓ字形の形状のスプリング（例えば、８０）を有するＲＭＣと、に関する熱膨張差についての計算結果を示している。表は、英国単位からの換算値を四捨五入して示している。ＲＭＣは、ＲＭＣの長手方向の端部で、（例えば、セラミック供給コアの嵌合スロットの端部によって）セラミック供給コアに取り付けられ、ロックされている。２０℃を基準にし、（例えば、幾つかのＮｉ合金の融点より若干高い）１５００℃での熱膨張をシミュレーションしている。熱膨張係数は、供給コアでは約１０-6／℃であり、ＲＭＣでは約６．６×１０-6／℃である。これらの温度において、一例としてのＳ字形の縮小率は、選択したスプリングの形状に応じて、少なくとも３％（例えば、３％〜３０％）、さらには４％〜２５％または６％〜１５％である。例えば、Ｓ字形の形状のスプリングは、Ｕ字形の形状のスプリングより圧縮させることができる。したがって、特にＳ字形の形状のスプリングに対する一例としての範囲は、さらには９％〜２５％であり、これは、Ｕ字形の形状のスプリングでは約５％〜１５％に相当する。
【００３３】
１つまたは複数の実施例を説明したが、いくつかの変更がなされ得ることを理解されたい。（例えば、冷却流路の形状を変更するために、基本鋳造品を再設計する場合に）例えば、様々な既存の方法または開発中の方法、装置または得られた鋳造品構造体の修正形態を使用して、本発明の原理を実施することができる。これを実施する場合に、基本的方法、装置、または物品の細部が、特定の実施の詳細に影響を及ぼすことがある。したがって、他の実施の形態も添付の請求項の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】先行技術によるコアアセンブリの部分的な側面図。
【図２】高温状態にある図１のコアアセンブリを示す図。
【図３】変更した耐熱性金属コアの部分的な側面図。
【図４】図３のコアの拡大図。
【図５】図３のコアを含む変更されたコアアセンブリの分解図。
【図６】図５のコアアセンブリの部分的な側面図。
【図７】高温状態にある図６のコアアセンブリを示す図。
【図８】第２の変更した耐熱性金属コア（ＲＭＣ）を含むコアアセンブリの部分的な側面図。
【図９】第３の変更したＲＭＣの部分的な側面図。
【図１０】図９のＲＭＣを示す図。
【図１１】図９のＲＭＣを含むコアアセンブリの部分的な側面図。
【図１２】図９のＲＭＣに対する原形体の側面図。
【図１３】インベストメント鋳造模型の断面図。
【図１４】図１３の模型上に形成されたシェルの断面図。
【図１５】図１４のシェルによる鋳造鋳物の断面図。
【図１６】コア製造工程のフローチャート。
【図１７】例示的なＵ字形状のスプリングを有する一連の例示的なコアに作用する熱膨張の影響を示す表。
【図１８】例示的なＳ字形状のスプリングを有する一連の例示的なコアに作用する熱膨張の影響を示す表。
【図１】
2008279506.tif 000003
【図２】
2008279506.tif 000004
【図３】
2008279506.tif 000005
【図４】
2008279506.tif 000006
【図５】
2008279506.tif 000007
【図６】
2008279506.tif 000008
【図７】
2008279506.tif 000009
【図８】
2008279506.tif 000010
【図９】
2008279506.tif 000011
【図１０】
2008279506.tif 000012
【図１１】
2008279506.tif 000013
【図１２】
2008279506.tif 000014
【図１３】
2008279506.tif 000015
【図１４】
2008279506.tif 000016
【図１５】
2008279506.tif 000017
【図１６】
2008279506.tif 000018
【図１７】
2008279506.tif 000019
【図１８】
2008279506.tif 000020