(57)【要約】【課題】所定量の冷却空気から冷却効果を最大限に得るために、精密かつ正確に鋳造された冷却通路およびその製造方法を提供する。【解決手段】ワックスからなるインベストメント鋳造模型は、金型２００を用いて成形される。セラミックス製のコア２１６と耐熱金属製のコア２０２〜２１４とが組み合わせて用いられる。耐熱金属製コア２０２〜２１４は、背部２２２と複数の歯部２２０とからなる。第１要素２６０から歯部２２０が突出して残るように、金型の第１要素２６０に背部２２２を取付ける。取付け後、第１要素２６０は、歯部２２０が供給コア２１６に接触するように、供給コア２１６と成形型の第２要素２６２と共に組立てられる。内部のキャビティにワックス材料が注入される。冷却孔となる歯部２２０は、１つまたは複数の表面増強部を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背部と、
この背部から延びている複数の歯部と、を備え、少なくとも１つの歯部が、少なくとも部分的にらせん構造をとることを特徴とするインベストメント鋳造コア。
【請求項２】
全ての歯部が少なくとも部分的にらせん構造であ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。
【請求項３】
少なくとも幾つかの歯部が少なくとも１つの表面増強部用リセスを備え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。
【請求項４】
少なくとも第１の歯部の上記少なくとも１つの表面増強部用リセスが、第１の歯部全長に沿ってリセスの列を備えることを特徴とする請求項３に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項５】
上記リセスの列が、少なくとも１つの全周に亘るリセスを含むことを特徴とする請求項４に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項６】
上記少なくとも第１の歯部の上記少なくとも１つの表面増強部用リセスが、少なくとも断面積を５０％に局所的に減少させた流量調節リセスを備えることを特徴とする請求項３に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項７】
歯部が３〜４０本あ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。
【請求項８】
歯部が少なくとも１列に整列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。
【請求項９】
歯部が、少なくともずれて配列された第１の列と第２の列と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。
【請求項１０】
上記コアが、重量比の主要成分として、１つまたは複数の耐熱金属を備え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。
【請求項１１】
背部と、
この背部から延びている複数の歯部と、を備え、少なくとも１つの歯部が少なくとも１つの表面増強部用リセスを備えることを特徴とするインベストメント鋳造コア。
【請求項１２】
第１の歯部の少なくとも１つの表面増強部用リセスが、第１の歯部全長に沿ってリセスの列を備えることを特徴とする請求項１１に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項１３】
上記リセスの列が、少なくとも１つの全周に亘るリセスを備えることを特徴とする請求項１２に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項１４】
上記少なくとも第１の歯部の少なくとも１つの表面増強部用リセスが、断面積を少なくとも５０％に局所的に減少させる流量調節リセスを備えることを特徴とする請求項１１に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項１５】
歯部が３〜４０個あることを特徴とする請求項１１に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項１６】
歯部が少なくとも一列に整列されることを特徴とする請求項１１に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項１７】
歯部が、少なくともずれて配列された第１の列と第２の列とを有することを特徴とする請求項１１に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項１８】
コアが、主な重量比として、１つまたは複数の耐熱金属を含むことを特徴とする請求項１１に記載のインベストメント鋳造コア。
【請求項１９】
複数の歯部前駆体を有するインベストメント鋳造コア前駆体を形成し、
上記歯部前駆体に複数の表面増強部を形成することを特徴とするインベストメント鋳造コアの形成方法。
【請求項２０】
上記歯部前駆体を少なくとも部分的にらせん状に変形させることを特徴とする請求項１９に記載のインベストメント鋳造コアの形成方法。
【請求項２１】
上記のインベストメント鋳造コア前駆体を形成する工程が、
プレス加工、
レーザー切削加工、
ウォータジェット切削加工、
電気化学的加工、
放電加工の少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１９に記載のインベストメント鋳造コアの形成方法。
【請求項２２】
上記の複数の表面増強部の形成工程が、
レーザーエッチング、
グリットブラスティング、
フォトマスク化学エッチング、
放電加工の少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１９に記載のインベストメント鋳造コアの形成方法。
【請求項２３】
請求項１９に記載の方法によって少なくとも１つの第１コアを形成し、
第１コアの歯部を第１要素から突き出た状態に残すように、成形型の第１要素に第１コアを取付け、
この取付後に、上記歯部が供給コアに接触するように、第１要素を供給コアと成形型第２要素とに組立て、
少なくとも部分的に第１コアと供給コアとを覆って材料を成形することを特徴とするインベストメント鋳造模型の形成方法。
【請求項２４】
上記の組立てにより、成形型に対する供給コアの方向を少なくとも部分的に維持するように、第１コアと供給コアが接触することを特徴とする請求項２３に記載のインベストメント鋳造模型の形成方法。
【請求項２５】
第２要素から突出した状態に第２コアの歯部を残すように第２要素に第２コアを取り付けることをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載のインベストメント鋳造模型の形成方法。
【請求項２６】
第１コアが、重量比の主成分として、１つまたは複数の耐熱金属を備え、
供給コアが、重量比の主成分として、１つまたは複数のセラミック材料を備えることを特徴とする請求項２３に記載のインベストメント鋳造模型の形成方法。
【請求項２７】
上記材料が、重量比の主成分として、１つまたは複数のワックスを備えることを特徴とする請求項２３に記載のインベストメント鋳造模型の形成方法。
【請求項２８】
請求項２３に記載の方法によってインベストメント鋳造模型を形成し、
１つまたは複数のコーティング層を上記模型に塗布し、
コーティング層により形成されるシェル内に第１のコアと供給コアを残すように、上記材料を実質的に除去することを特徴とするインベストメント鋳造用鋳型の形成方法。
【請求項２９】
ガスタービンエンジンのエアフォイル要素を鋳造するために用いることを特徴とする請求項２８に記載のインベストメント鋳造用鋳型の形成方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載の方法によってインベストメント鋳造用鋳型を形成し、
インベストメント鋳造用鋳型に溶融金属を注入し、
溶融金属を凝固させ、
インベストメント鋳造用鋳型を破壊的に除去することを特徴とするインベストメント鋳造方法。
【請求項３１】
ガスタービンエンジン部材の製造に用いられることを特徴とする請求項３０に記載のインベストメント鋳造方法。
【請求項３２】
背部と、
この背部から延びた複数の歯部と、を備え、これらの複数の歯部が、鋳造される冷却通路に表面増強部を形成する手段を有することを特徴とするインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項３３】
歯部がアーチ状であることを特徴とする請求項３２に記載のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項３４】
背部および複数の歯部が一体に形成されるとともに、実質的に耐熱金属基の材料からなり、選択的にコーティングすることを特徴とする請求項３２に記載のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項３５】
歯部が、相対的に大きい断面積の根元付近から、相対的に小さい断面積の中間部へとテーパ状をなすことを特徴とする請求項３２に記載のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項３６】
歯部が、交差しないことを特徴とする請求項３２のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項３７】
歯部が、少なくとも相対的に大きい断面積の根元付近から相対的に小さい断面積の中間位置までの第１領域がテーパ状となっており、
上記第１領域より末端側の第２領域ではテーパが緩くなっていることを特徴とする請求項３２のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項３８】
少なくとも上記のような歯部が６本あることを特徴とする請求項３２に記載のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項３９】
背部が少なくとも構成要素の質量の９０％を形成することを特徴とする請求項３２のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項４０】
歯部の長さが、少なくとも５ｍｍであることを特徴とする請求項３２に記載のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項４１】
背部が、成形型に背部を挿入する方向を規定し、
歯部が、上記挿入方向と平行していない方向に延びていることを特徴とする請求項３２に記載のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項４２】
歯部が、一定でない間隔で存在し、
１つまたは複数の歯部が、１つまたは複数の他の歯部に対して平行でない方向に延びていることを特徴とする請求項３２に記載のインベストメント鋳造模型を形成する構成要素。
【請求項４３】
正圧面、負圧面、前縁、後縁、翼幅を有するエーロファイルと、
少なくとも一部がエアフォイル内にある複数の翼幅方向の通路と、
少なくともひとつの上記通路から延びており、通路長手方向に変化する表面増強部を有する複数の冷却孔と、を備えることを特徴とするガスタービンエンジン部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインベストメント鋳造に関する。特に、本発明は、ガスタービンエンジンの構成要素におけるフィルム冷却用通路の鋳造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インベストメント鋳造は、特に中空などの複雑な形状を有する金属性の構成要素を形成するための技術に一般的に用いられている。また、超合金ガスタービンエンジンの構成要素の製造に使用されている。
【０００３】
ガスタービンエンジンは、航空機の推進力、発電、船舶の推進力、ポンプなどに広く使用されている。ガスタービンエンジンの用途では、効率が重要な目的である。改良されたガスタービンエンジンの効率は、高温で作動することにより得られるが、現在のタービン部の作動温度は、タービンの構成要素に使用される超合金の融点を超えている。従って、空気冷却を行うことが一般的である。冷却は、通常、エンジンの圧縮機部から相対的に低温な空気を、冷却するタービン部材の通路に流すことにより行われる。このような冷却は、エンジン効率の損失に悪影響を与える。結果として、所定量の冷却空気から冷却効果を最大限得られるような特別な冷却が提供されることが強く望まれている。このような冷却は、精密かつ正確に配置された、冷却通路部を使用することにより得ることができる。
【０００４】
ブレード、ベーン、シール、燃焼室および他の構成要素など、内部冷却されるガスタービンエンジン部品のインベストメント鋳造は、よく発達した分野が存在する。例示的な工程においては、鋳造される部分に概ね対応する形状を各々が有する１つまたは複数のモールドキャビティを有する鋳型が作成される。鋳型を作成する例示的な工程は、１つまたは複数の部品形状のワックス模型を用いることを含む。これらの模型は、部品内の冷却通路の容積部（ポジティブ）に概ね対応するセラミックコア上にワックスで成形される。シェル形成工程において、周知な方法で、１つまたは複数のワックス模型の周りにセラミックシェルは形成される。ワックスは、例えばオートクレーブ内で融解され、除去される。このシェルは焼成されることで、硬化する。この工程により、１つまたは複数の部品を形成するコンパートメントを備える鋳型が残る。さらに、これらのコンパートメントは、冷却通路を形成するセラミックコアを含む。溶融合金が鋳型に注入され、部品が鋳造される。合金が冷却して、固化すると、シェルおよびコアは、鋳造された部品から機械的や化学的に除去される。これらの部品には、１つまたは複数の段階で機械加工や処理が施される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セラミック粉末と結合剤の混合物を固い金属性の成形型に注入して成形することにより、セラミックコアは形成される。成形型から取り出した後、未処理の（ｇｒｅｅｎ）コアを、結合剤の除去のために熱で後処理し、焼成してセラミック粉末を互いに焼結する。より精巧な冷却構造とする傾向は、セラミックコアの製造技術に負担をかけてきた。精巧な構造を形成するコアは、製造が困難であり、製造された場合であっても壊れやすいことが知られている。
【０００６】
鋳造後の種々の技術が、精巧な構造を形成するために従来から用いられている。最も基礎的技術は、従来のドリル加工である。他には、レーザードリル加工がある。放電加工（ＥＤＭ）も、適用される。例えば、冷却孔の列を加工する際、形成される冷却孔と相補的な形を有する歯部を設けたくし形のＥＤＭ電極を用いることが周知である。種々のＥＤＭ技術ならびに電極および孔は、オルソン（Ｏｌｓｓｏｎ）の米国特許第３，６０４，８８４号、シデンスティック（Ｓｉｄｅｎｓｔｉｃｋ）の米国特許第４，１９７，４４３号、クロス（Ｃｒｏｓｓ）等の米国特許第４，８１９，３２５号、クロス等の米国特許第４，９２２，０７６号、モーア（Ｍｏｏｒｅ）等の米国特許第５，３８２，１３３号、バンクス（Ｂａｎｋｓ）等の米国特許第５，６０５，６３９号、アダムスキ（Ａｄａｍｓｋｉ）等の米国特許第５，６３７，２３９号に示されている。電極を挿入することに制約があるため、ＥＤＭ技術などにより形成された孔の形状は限定される。
【０００７】
本出願人によるシャー（Ｓｈａｒ）等の米国特許第６，６３７，５００号では、セラミックおよび耐熱金属コア（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｃｏｒｅ：ＲＭＣ）の組み合わせの例示的な使用が開示されている。このような組み合わせでは、通常、耐熱金属コア（ＲＭＣ）が、出口通路等のより精巧な構造を提供する一方で、セラミックコアが、幹線通路などの大きな内部構造を提供する。複数のセラミックコアを使用する場合と同様に、セラミックコアと耐熱金属コアとの組立ならびに、ワックスをオーバーモールドする間、これらの位置関係を維持することには、多くの困難がある。このような位置関係を維持することに失敗すると、潜在的に欠陥のある部分を含む内部構造が製造されてしまう。精巧な耐熱金属コアとセラミックコアを組み立てることは困難である。組み立てられても、配置を維持するのが困難である。耐熱金属コア（ＲＭＣ）を処理する間に、またはオーバーモールド用の成形型を組立てる間に、耐熱金属コアは、損傷を受け易い。正しく成形型を組立て、注入した模型を外すことを確実にするには、成形型が複雑（例えば、様々な耐熱金属コア（ＲＭＣ）に適応するための、多数の金型部品および別々の引き方向）となってしまう。
【０００８】
耐熱金属コア（ＲＭＣ）の発達とは別に、鋳型模型内にセラミックコアを位置決めする種々の技術や、シェル形成の技術が発達してきている。カッカバル（Ｃａｃｃａｖａｌｅ）他に付与された米国特許第５，２９６，３０８号では、小さな突出部（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）の使用を開示している。これらの突出部は、ワックス模型をオーバーモールドするために成形型内でセラミックコアを位置決めするように、セラミックコアの供給（ｆｅｅｄ）部に一体に形成される。このような突出部は、シェル形成や脱ロウ後もシェル内のコアの配置を維持することができる。
【０００９】
同一出願人により２００４年７月１４日に出願された米国特許出願第１０／８９１，６６０号、発明の名称「インベストメント鋳造」では、セラミックコアを位置決めするためのくし形の耐熱金属コア（ＲＭＣ）の使用法を開示している。
【００１０】
しかしながら、コアアセンブリ技術の改良の余地が残されている。
【特許文献１】米国特許第３，６０４，８８４号明細書
【特許文献２】米国特許第４，１９７，４４３号明細書
【特許文献３】米国特許第４，８１９，３２５号明細書
【特許文献４】米国特許第４，９２２，０７６号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３８２，１３３号明細書
【特許文献６】米国特許第５，６３７，２３９号明細書
【特許文献７】米国特許第５，６０５，６３９号明細書
【特許文献８】米国特許第６，６３７，５００号明細書
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの態様は、インベストメント鋳造模型の形成方法に関する。第１要素から突出した状態に第１コアの第１部分が残るように、第１コアは、成形型の第１要素に取付けられる。第１コアの取付け後、第１部分が供給コアに接触するように、第１要素は、供給コアおよび成形型の第２要素と組立てられる。少なくとも部分的に第１コアおよび供給コアを覆って、材料が成形される。この第１部分は、１つまたは複数の表面増強部（ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、タービン要素の例としてブレード２０を示す。ブレード２０は、プラットフォーム２６における根元部２４から先端２８まで延びているエアフォイル２２を有する。ブレードの取付根元部３０はプラットフォーム２６から延びており、ブレード内の冷却通路網３４へ至る一対の入口ポート３２を備える。冷却通路網３４は、エアフォイル表面上に位置する多数の出口に延びている。出口は、例えば、エアフォイルの前縁４２近くの出口４０の複数の列を含む。付加的な出口４４，４５，４６の列は、後縁４８に向かう下流側に設けられている。
【００１３】
図２は、正圧面５０および負圧面５２を備えるエアフォイル２２を示す。さらに図２は、冷却通路網の前縁側の脚部５４（第１の脚部）および第２の脚部５６を示す。例えばこのエアフォイルでは、第２の脚部５６は、インピンジメント通路５８を介して、冷却空気を第１の脚部５４に供給する。次に、この第１の脚部５４（インピンジメントキャビティ）は、多数の放出／出口通路６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２に冷却空気を供給する。例えばこのエアフォイルでは、これらの放出通路は翼幅方向に複数の群が存在する。図の簡略化のために、通路は、全ての放出通路を上方から見た形で示しており、この断面図では部分的に交差して描かれている。これらの放出通路は、エアフォイル表面上の出口（例えば、放出通路６０〜６８用の出口４０）に延びている。各放出通路６０〜６８は、第１の脚部５４において入口８０を含む。先端領域８２の冷却を増強するために、通路６０〜６８はらせん状となっており（図３）、これにより、一通路あたりの通路長さが伸び、かつ通路と通路の間の最大間隔が減少する（例えば、ほぼ同数かつほぼ同じ断面積の直線的な通路と比較して）。このような螺旋の構造は、米国特許第５，４８６，０９３号に示されている。
【００１４】
例えば、通路６０〜６８は、長手方向に変化する表面増強部（ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）が設けられた概ね円形の断面を有する。図４は、周方向に環状突出部１００の形態をなす例示的な表面増強部を示す。これらの突出部１００は、通路内の層流を擾乱し、エアフォイルと冷却空気との間での熱交換が増大するように作用する。さらに、図４は、相対的に大きな環状突出部１０４により形成される流量調整オリフィス１０２を示す。このオリフィス１０２は、対応する通路出口を通る所望の流量を提供するように所定の大きさに形成される（例えば、近傍の通路部分の断面積の５０％以下、より狭くは１０〜３０％である）。この例示的なオリフィス１０２は、相対的に上流（すなわち、通路脚部５４付近）にある。図５は、１列または複数列の隆起部（ｂｕｍｐ）（例えば、半球状の隆起部）１１０のらせん状の列とした代替の表面増強部を示す。なお、他の形状でもよい。このような隆起部は、熱交換を促進し、乱流を生じさせる。図６は、１つまたは複数のらせん状の突出部つまりリブ１２０からなる別の代替の表面増強部を示す。これらのらせん状のリブは、出口通路の方向に沿った冷却空気にらせん状の流れが生じるように流れを擾乱しながら誘導する。
【００１５】
冷却を増強する様々な手段は、単独または組み合わせて用いられる。このような小さな直径の湾曲した通路（孔）を容易に形成することができれば、対流が生じる出口通路の長さが増加し、エアフォイル壁からさらに熱を抽出できることとなる。
【００１６】
これらの出口通路は、有利には、ブレードを鋳造する間に形成される。出口通路は、犠牲的な（ｓａｃｒｉｆｉｃａｉｌ）鋳造コアの上に形成される。図７は、インベストメント鋳造コア２０２，２０４，２０６，２０８，２１０，２１２，２１４，２１６（付加的なコアは図示せず）のアセンブリの上にワックスを成形するための金型２００を示す。例えば、コア２０２〜２１４は、耐熱金属コア（ＲＭＣ）であり、一方、コア２１６は、型成形されたセラミック供給コア（ｆｅｅｄ  ｃｏｒｅ）である。供給コア２１６は、冷却通路網３４の脚部を形成する部分を有する。ＲＭＣは、放出通路を形成する歯部（ｔｉｎｅ）２２０を有する。例えば、このＲＭＣは、耐熱金属基体からなり、選択的に、コーティング（例えばセラミック）を含む。具体的には、ＲＭＣの基体材料は、モリブテン、ニオブ、タンタルおよびタングステンの単体または混合物が含まれ、元素形態（エレメンタルフォーム）、合金、インターメタリック（２種以上の金属からなる合金）などを含む。例えば、ＲＭＣは、くし形をなし、背骨部（ｂａｃｋ）つまり背部（ｓｐｉｎｅ）２２２から歯部２２０の列が延びている。この背部は、前述した米国特許出願第１０／８９１，６６０号に開示されているスプリングバイアシングタブ（ｓｐｒｉｎｇ  ｂｉａｓｉｎｇ  ｔａｂｓ）を有することもできる。他の形状も可能である。一例では、背部は、ＲＭＣの少なくとも９０％の質量を有する。
【００１７】
例えば、背部２２２は、第１の面２２４、第２の面２２５、および内側端部２２７、外側端部２２６を有する。この背部２２２は、第１の側方端部２２８と第２の側方端部２２９を有する（図８）。歯部２２０は、背部内側端部２２７における根元部２３０から先端２３２へと延びている。いくつかの実施例では、歯部は、テーパ部を有する（例えば、相対的に断面積の大きい根元部２３０から、少なくとも相対的に断面積の小さい中間部にかけてテーパをなす）。図示例の歯部は交差していないものとして示されている。
【００１８】
図９は、図４の突出部１００を鋳造するための環状のリセス２３６を有する歯部を示す。この歯部はさらに、流量を調節する突出部１０４を鋳造するためのより深いリセス２３８を備える。このリセス２３８により、対応する流量調節オリフィス１０２が残る。図１０は、図５のバンプ（ｂｕｍｐ）１１０に対応するリセス２４０を有する歯部を示す。図１１は、図６の突出部１２０に対応するらせん状のリセス２４２を有する歯部を示す。
【００１９】
図８の例示的なＲＭＣでは、歯部と歯部との間のピッチＬ1は、隣接する歯部（例えばその根元で）の中心間の間隔すなわち距離で規定される。このピッチは、一定であるか、もしく歯部の長さ、断面形状、大きさと同様に、変化する。例えば、所望の冷却の分配を得るために、これらのパラメータを変化させることもある。この歯部の列は、全長Ｌ2を有する。各歯部は、全長Ｌ3を有する。背部全長は、Ｌ4である。これらのパラメータは、経済的観点から、所望のように歯すなわち冷却孔を分配するように選択することができる（例えば、１つのＲＭＣに多くの歯部を有することは、より少数の歯部を備えるたくさんのＲＭＣを有することよりも、労働力を節約する点より経済的である）。具体的な歯部の数は、１５〜４０であり、広く言えば、少なくとも６以上である。
【００２０】
例示したＲＭＣにおいて、歯部の基部は、その近傍のＲＭＣの表面に対する垂線に対し角度θ１（図８）を有する。θ１、Ｌ3、歯部の方向および歯部のらせん形状は、各々の歯部に対して同等である必要はない。例えば、これらの歯部の間隔が、一定でないこともあり、または、１つまたは複数の歯部が他の歯部に対し非平行に延びていることもある。
【００２１】
例えば、歯部の全長は、０．５〜１３ｍｍであり、より具体的には、３．０〜７．０ｍｍであり、この部分の壁の厚さ、およびこの部分の外表面に対する歯部の角度に基本的に依存している。通路の断面積は、例えば、０．０３〜０．８ｍｍ2である。歯部の横方向の最大寸法は、例えば、０．２〜１．０ｍｍである。
【００２２】
図７は、金型の主要素２６０，２６２、もしくは１つまたは複数のインサートつまりスライド２６４に形成されたコンパートメント２５６内に背部２２２が配置されたＲＭＣを示す。歯部は、先端２３２が供給コア２１６に接触するように、延びている。金型を組み付ける工程において、歯部は、わずかに弾力のあるように曲げられ、ワックスを成形する段階や後の段階において、供給コアの適切な位置決めを補助する。一実施例において、金型の要素２６０，２６２は、各々正圧面側の要素および負圧面側の要素である。コンパートメント２５６は、対応する背部２２２の正確な方向および位置を決定するような形状および寸法を有する。この実施例において、背部２２２（例えば、面２２４，２２５により）が、金型に背部を挿入する方向を規定する。歯部は、上記の面およびそれらの方向に対し非平行に延びている。例えば金型の要素は、金属または複合材（例えばエポキシ基）で形成される。金型の要素は組立てられた状態で示されている。この金型要素は、コアアセンブリを囲む成形チャンバにワックス（例えば、重量比で主要成分として１つまたは複数のワックスを含む材料）を注入するための通路を有する。
【００２３】
例えばスライド２６４は、負圧面側の金型要素２６２のコンパートメントに配置される。このスライド２６４は、ワックス模型を取り出すために、関連するコア２０６と主要素２６２との間のバックロッキング（ｂａｃｋｌｏｃｋｉｎｇ）効果を解放するために引き抜かれる。この金型要素は、スライド２６４が矢印５１４の方向に引っ張られた後、各々の方向５１０，５１２に引っ張ることで分離することができる。これらの方向５１０，５１２，５１４は、関連するＲＭＣの背部の傾きに対応する。金型アセンブリにおいて、金型要素を閉じる前に、各背部がコンパートメント２５６に配置される。閉じた状態で金型内に、ワックスが注入されるキャビティが形成され、鋳造されるエアフォイルを表す容積部（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）が形成される。ワックスが固化すると、金型要素は分離されて、ワックス模型が取り出される。歯部は、ワックス中に埋め込まれた状態で残る。ワックス模型への損傷を防ぐために、背部のコンパートメント２５６は、引っ張られる平面に対して、つまり関連する金型部品の方向に平行である。
【００２４】
図１２は、放出／出口通路３０２が概ね一定の断面の上流部分３０４（表面増強部が設けられる）を有するようなエアフォイル３００を示す。これらの通路３０２は、断面が下流方向に末広がりの下流部分３０６を有する。これらの下流部分３０６は、表面増強部を有していても、有していなくても良い。これらの下流部分は、ディフューザとして作用する。
【００２５】
ＲＭＣは、種々のあらゆる製造技術、例えばくし形状のＥＤＭ電極などにより形成される。具体的には、基体は、耐熱金属性インゴットをフライス削りすることにより、または耐熱金属性シートをプレス加工や湾曲加工することにより、もしくは、複数のシートを用いて積層する（ｂｕｉｌｄ  ｕｐ）ことにより形成される。他の切削加工および機械加工としては、レーザー切削加工、ウォータジェット切削加工、電気化学的加工、放電加工を含む。また、歯部の表面増強部は、種々の技術により形成される。具体的な技術としては、レーザー切削加工、グリットブラスト、放電加工、フォトマスクした化学的切削加工を含む。簡素化および精密化のために、これらの表面増強部は、中間段階において、形成される。例えば、ＲＭＣの基本的なくし形状はプレス加工（ｓｔａｍｐｅｄ）され、歯部に表面増強部が加えられてから、所望のらせん状に巻かれる。
【００２６】
次に、この基体は、コーティングするようにしても良い（例えば、フルセラミックコーティングまたは溶融金属と接触する領域に限定したコーティング）。図示したＲＭＣは、一般的な配置の例示に過ぎない。より単純な、またはより複雑な配置を含む他の配置を採ることもできる。背部および複数の歯部を有するようにコア前駆体を製造し、このコア前駆体から、各コアが１つまたは複数の歯部を有するように、コアを分離させるようにすることもできる。例えば、１つないし少数の歯部を有する各コアは、離れた独立した冷却孔や、少数の冷却孔のグループが必要なとき、または、冷却孔の形状や大きさを変化させたり、ジグザグに配置したり、またはその間隔を変化させたりするときは、利便性が高い。
【００２７】
上述した技術は、既知の模型（コアの組合せやワックス形状）の製造や、または未だ設計されてない新規な模型の製造についても用いられる。
【００２８】
本発明の複数の実施例を記載してきたが、本発明の意図および範囲から逸脱することのない種々の変形例が理解されよう。例えば、製造されるコンポーネントの詳細は、任意の実施の詳細に影響を及ぼし得る。小さなセラミックや微細形状のセラミックを、ＲＭＣの代替として使用でき、または他のコアなどを含む他のコアと組合せて用いてもよい。また金型は３つ以上に分割しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】タービンブレードの部分的な破断図。
【図２】図１の２−２線方向から見たブレードのエアフォイルの部分的な断面図。
【図３】図２の３−３線方向から見たエアフォイルの部分的な断面図。
【図４】図２のエアフォイルの第１の放出／出口通路の断面図。
【図５】図２のエアフォイルの第２の放出／出口通路の断面図。
【図６】図２のエアフォイルの第３の放出／出口通路の断面図。
【図７】模型を形成する金型の断面図。
【図８】図７の金型を利用する耐熱金属コアの図。
【図９】図４の通路を形成するための耐熱金属コア歯部の部分的な図。
【図１０】図５の通路を形成するための耐熱金属コア歯部の部分的な図。
【図１１】図６の通路を形成するための耐熱金属コア歯部の部分的な図。
【図１２】代替のエアフォイルの断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１００…突出部
１１０…隆起部
１２０…リブ
２２０…歯部
２２２…背部
２３６、２３８、２４０、２４２…リセス
２５６…コンパートメント
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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