(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジン組み込み用熱交換器の提供。【解決手段】内部に第１の内部通路が画成された部品形成用鋳型キャビティ３０４を内部に画成する鋳型３００を備える鋳型アセンブリ３０１で、第１の材料３２２から形成され、一部分が鋳型キャビティ内に選択的に配置される格子構造物を更に備え、第１の材料が、溶融状態の部品材料により少なくとも部分的に吸収され、鋳型アセンブリ３０１が、格子構造物に結合した１以上のジョイントセグメントを含む第１の分割式コア３１０を更に備え、１以上の延長セグメントに、第１の中空構造体が画成される様順次流体連通し結合し、第１の内側コアが、部品が鋳型アセンブリ３０１において形成されるときに第１の内側コアの少なくとも一部分３１５によって第１の内部通路が画成される様、第１の中空構造体の内側に配置される鋳形アセンブリ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品材料から形成され、内部に第１の内部通路が画成された部品の成形に使用するための鋳型アセンブリであって、当該鋳型アセンブリが、
内部に鋳型キャビティを画成する鋳型と、
溶融状態の部品材料によって少なくとも部分的に吸収できる第１の材料から形成され、少なくとも一部分が鋳型キャビティ内に選択的に配置される格子構造物と、
格子構造物に結合した１以上のジョイントセグメントを備える第１の分割式コアと
を備えており、
第１の分割式コアの１以上のジョイントセグメントは、第１の中空構造体が画成されるように１以上の延長セグメントと順次流体連通して結合しており、当該鋳型アセンブリ内で部品を成形する際に第１の内側コアの少なくとも一部分が第１の内部通路を画成するように第１の内側コアが第１の中空構造体の内側に配置される、鋳型アセンブリ。
【請求項２】
鋳型が鋳型キャビティを画成する内壁を備え、格子構造物が周縁部を画成し、周縁部を内壁に結合させることによって格子構造物が鋳型キャビティ内に選択的に配置される、請求項１に記載の鋳型アセンブリ。
【請求項３】
部品の内部に第２の内部通路が画成され、
当該鋳型アセンブリは、格子構造物に結合した１以上のジョイントセグメントを備える第２の分割式コアをさらに備え、第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントは、第２の中空構造体が画成されるように第２の分割式コアの１以上の延長セグメントと順次流体連通して結合しており、当該鋳型アセンブリ内で部品を成形する際に第２の内側コアの少なくとも一部分が第２の内部通路を画成するように第２の内側コアが第２の中空構造体の内側に配置される、請求項１に記載の鋳型アセンブリ。
【請求項４】
格子構造物が、複数の細長い横断方向部材を備えており、１以上のジョイントセグメントの各々が、細長い横断方向部材の対応するグループに結合する、請求項１に記載の鋳型アセンブリ。
【請求項５】
１以上の延長セグメントの内壁は、１以上のジョイントセグメントの内壁と比べて比較的低い表面粗度を有する、請求項１に記載の鋳型アセンブリ。
【請求項６】
内部に第１の内部通路が画成された部品を形成する方法であって、
格子構造物を少なくとも部分的に鋳型のキャビティ内に選択的に配置する工程であって、格子構造物が、第１の材料から形成され、第１の分割式コアの１以上のジョイントセグメントが格子構造物に結合し、第１の分割式コアの１以上のジョイントセグメントが、第１の中空構造体が画成されるように第１の分割式コアの１以上の延長セグメントと順次流体連通して結合しており、第１の内側コアが、第１の中空構造体の内側に配置されている工程と、
溶融状態の部品材料が格子構造物から第１の材料を少なくとも部分的に吸収するように、溶融状態の部品材料をキャビティ内に導入する工程と、
キャビティ内で部品材料を冷却して、部品を形成する工程と
を含んでおり、第１の内側コアの少なくとも一部分が、部品の内部の第１の内部通路を画成する、方法。
【請求項７】
鋳型が、キャビティを画成する内壁を備え、格子構造物は、周縁部を画成し、格子構造物を選択的に配置する工程が、格子構造物の周縁部を鋳型の内壁に結合させる工程を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントが、格子構造物に結合し、第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントが、第２の中空構造体が画成されるように第２の分割式コアの１以上の延長セグメントと順次流体連通して結合しており、第２の内側コアが、第２の中空構造体の内側に配置され、キャビティ内で部品材料を冷却して、部品を形成する工程が、第２の内側コアの少なくとも一部分が部品の内部に第２の内部通路を画成するようにキャビティ内で部品材料を冷却する工程をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
格子構造物を選択的に配置する工程が、複数の細長い横断方向部材を備える格子構造物であって、各々の１以上のジョイントセグメントが細長い横断方向部材の対応するグループと結合した格子構造物を、選択的に配置する工程を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
格子構造物を選択的に配置する工程は、１以上の延長セグメントの内壁が１以上のジョイントセグメントの内壁と比べて比較的小さい表面粗度を有している格子構造物を、選択的に配置する工程を含む、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、広くには、内部通路が画成された部品に関し、より詳しくは、内部通路を画成するコアを配置するために格子構造物を用いてかかる部品を形成するための鋳型アセンブリ及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの部品は、例えば意図される機能を果たすために、そこに内部通路が画成されている必要がある。例えば、これに限られるわけではないが、ガスタービンの高温ガス経路部品など、いくつかの部品は、高い温度に曝される。少なくともいくつかのかかる部品には、それらの部品が高い温度により良好に耐えることができるように、冷却用流体の流れを受け入れるための内部通路が画成されている。別の例として、これに限られるわけではないが、いくつかの部品は、他の部品との界面において摩擦に曝される。少なくともいくつかのかかる部品には、摩擦の軽減を促進すべく潤滑剤の流れを受け入れるために、内部通路が画成されている。
【０００３】
内部通路が画成された少なくともいくつかの公知の部品は、鋳型内で、セラミック材料からなるコアを内部通路のために選択される位置において鋳型キャビティ内に延在させつつ、形成される。溶融状態の金属合金がセラミックコアの周囲の鋳型キャビティ内に導入され、部品を形成するように冷まされた後で、セラミックコアは、内部通路を形成すべく化学的浸出などによって取り除かれる。しかしながら、少なくともいくつかの公知のコアは、鋳型キャビティ及びお互いに対して正確に配置することが難しく、形成された部品の歩留まり率の低下につながっている。例えば、かかる部品の成形に使用されるいくつかの鋳型は、インベストメント鋳造によって形成され、そこでは、インベストメント鋳造プロセスのための部品の原型（ｐａｔｔｅｒｎ）を形成するために、これに限られるわけではないがワックスなどの材料が使用され、少なくともいくつかの公知のコアは、原型の形成に使用される親ダイ（ｍａｓｔｅｒ  ｄｉｅ）のキャビティに対して正確に配置することが困難である。さらに、少なくともいくつかの公知のセラミックコアは壊れやすく、製造及び損傷を生じることのない取り扱いが困難かつ高価なコアとなっている。例えば、少なくともいくつかの公知のセラミックコアは、原型を形成するための原型材料の注入、鋳型を形成するための原型の繰り返しの浸漬、及び／又は溶融状態の金属合金の導入に確実に耐えるための充分な強度を欠いている。
【０００４】
これに代え、或いはこれに加えて、内部通路が画成された少なくともいくつかの公知の部品は、最初に内部通路を備えずに形成され、内部通路は後続のプロセスにおいて形成される。例えば、少なくともいくつかの公知の内部通路は、これに限られるわけではないが電気化学的な穿孔プロセスなどを使用して、部品に通路を穿孔することによって形成される。しかしながら、少なくとも一部のかかる穿孔プロセスは、比較的時間がかかり、高価である。さらに、少なくとも一部のかかる穿孔プロセスは、特定の部品の設計において必要とされる内部通路の湾曲を生み出すことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９０７９８０３号明細書
【発明の概要】
【０００６】
一態様においては、内部に第１の内部通路が画成された部品の成形に使用するための鋳型アセンブリが提供される。部品は、部品材料から形成される。鋳型アセンブリは、内部に鋳型キャビティを画成する鋳型を備える。鋳型アセンブリは、第１の材料から形成されて少なくとも一部分が鋳型キャビティ内に選択的に配置される格子構造物をさらに備える。第１の材料は、溶融状態の部品材料によって少なくとも部分的に吸収されることができる。鋳型アセンブリは、格子構造物に結合した１以上のジョイントセグメントを含む第１の分割式コア（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ  ｃｏｒｅ）をさらに備える。第１の分割式コアの１以上のジョイントセグメントは、１以上の延長セグメントと、第１の中空構造体が画成されるように順次流体連通して結合する。第１の内側コアが、部品が鋳型アセンブリにおいて形成されるときに第１の内側コアの少なくとも一部分によって第１の内部通路が画成されるように、第１の中空構造体の内側に配置される。
【０００７】
別の態様においては、内部に第１の内部通路が画成された部品を形成する方法が提供される。本方法は、格子構造物を少なくとも部分的に鋳型のキャビティ内に選択的に配置する工程を含む。格子構造物は、第１の材料から形成される。第１の分割式コアの１以上のジョイントセグメントが、格子構造物に結合する。第１の分割式コアの１以上のジョイントセグメントは、第１の分割式コアの１以上の延長セグメントと、第１の中空構造体が画成されるように順次流体連通して結合する。第１の内側コアが、第１の中空構造体の内側に配置される。本方法は、溶融状態の部品材料を、溶融状態の部品材料が格子構造物から第１の材料を少なくとも部分的に吸収するようにキャビティ内に導入する工程をさらに含む。本方法は、部品を形成するために鋳型キャビティ内で部品材料を冷却する工程をさらに含む。第１の内側コアの少なくとも一部分が、部品内に第１の内部通路を画成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】典型的な回転機械の概略図である。
【図２】図１に示した回転機械において使用するための典型的な部品の概略の斜視図である。
【図３】図２に示した部品を製造するための典型的な鋳型アセンブリの概略の斜視図である。
【図４】図３に示した鋳型アセンブリにおいて使用するための典型的な分割式コアについて、図３に示した線４−４に沿って得た概略の断面である。
【図５】図３に示した鋳型アセンブリ及び図６に示される原型ダイアセンブリにおいて使用するための典型的な格子構造物に結合した典型的な分割式コアの概略の斜視図である。
【図６】図２に示した部品の原型であって、図３に示した鋳型アセンブリの製造に用いられる原型を製造するための典型的な原型ダイアセンブリの概略の斜視図である。
【図７】図５に示した典型的な格子構造物及び分割式コアの一部分の概略の斜視詳細図である。
【図８】図３に示した鋳型アセンブリ及び図６に示した原型ダイアセンブリにおいて使用するための別の典型的な格子構造物に結合した１対の典型的な分割式コアの概略の斜視図である。
【図９】図８に示した典型的な格子構造物及び１対の分割式コアの一部分の概略の斜視詳細図である。
【図１０】図５及び７に示した分割式コアの中空構造体を形成するために使用することができる典型的なジョイントセグメントと典型的な延長セグメントとの間の接合部の３つの典型的な実施形態の概略の断面図である。
【図１１】図２に示した部品などの内部通路が内部に画成された部品を形成する典型的な方法のフロー図である。
【図１２】図１１からのフロー図の続きである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の説明及び特許請求の範囲において、いくつかの用語への言及がなされるが、それらは以下の意味を有するように定義されるべきである。
【００１０】
単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「前記（ｔｈｅ）」は、文脈からそのようでないことが明らかでない限り、指示対象が複数である場合を含む。
【００１１】
「随意の」又は「随意による」は、この語に続けて記載される事象又は状況が生じても、生じなくてもよく、かかる事象が生じる事例及び生じない事例が説明に含まれることを意味する。
【００１２】
本明細書及び特許請求の範囲の至る所において使用される近似の表現は、それが関与する基本機能に変化をもたらすことなく変動することが許され得る量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「約」、「おおよそ」、及び「実質的に」などの１つ以上の用語で修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの事例において、近似の表現は、その値を測定する計器の精度に対応することができる。ここで、本明細書及び特許請求の範囲の至る所において、範囲の限界が特定されることがある。かかる範囲は、組合せ及び／又は入れ替えが可能であり、文脈又は文言によってとくに示されない限り、かかる範囲に含まれるすべての部分範囲を含む。
【００１３】
本明細書において説明される典型的な部品及び方法は、内部通路が画成された部品を形成するための公知のアセンブリ及び方法に関する欠点の少なくともいくつかを克服する。本明細書に記載の実施形態は、少なくとも一部分が鋳型キャビティ内に選択的に配置される格子構造物を提供する。格子構造物は、中空構造体の１以上のジョイントセグメントと結合する。中空構造体は、分割式コアを画成し、分割式コアは、格子構造物によって鋳型キャビティ内に配置される。中空構造体の残りの部分は、１以上のジョイントセグメントから延在する１以上の延長セグメントから形成される。中空構造体の内側に配置される内側コアが、部品が鋳型において鋳造されるときに部品における内部通路の位置を画成する。格子構造物は、部品を形成するために鋳型キャビティ内に導入される部品材料によって吸収できるように選択される第１の材料から形成される。このようにして、コアの配置及び／又は支持に使用される格子構造物を、鋳型アセンブリにおける部品の鋳造に先立って鋳型アセンブリから除去する必要がない。特定の実施形態では、各々のジョイントセグメントは、格子構造物の対応する部分と一体に形成される。
【００１４】
図１が、本開示の実施形態を使用することができる部品を有している典型的な回転機械１０の概略図である。典型的な実施形態では、回転機械１０は、取り入れ部１２と、取り入れ部１２の下流に結合した圧縮機部分１４と、圧縮機部分１４の下流に結合した燃焼器部分１６と、燃焼器部分１６の下流に結合したタービン部分１８と、タービン部分１８の下流に結合した排気部２０とを備えるガスタービンである。おおむね管状のケーシング３６が、取り入れ部１２、圧縮機部分１４、燃焼器部分１６、タービン部分１８、及び排気部２０のうちの１つ以上を少なくとも部分的に囲んでいる。別の実施形態では、回転機械１０は、本明細書に記載のとおりの内部通路を備えて形成された部品が好適な任意の回転機械である。さらに、本開示の実施形態は、説明の目的のために回転機械の文脈において説明されるが、本明細書に記載の実施形態が、内部通路を画成しつつ適切に形成された部品に関係するあらゆる文脈において適用可能であることを、理解すべきである。
【００１５】
典型的な実施形態では、タービン部分１８は、ロータシャフト２２を介して圧縮機部分１４に結合する。本明細書において使用されるとき、用語「結合」が、構成要素間の直接の機械的結合、電気的結合、及び／又は通信結合に限られず、複数の構成要素の間の間接的な機械的結合、電気的結合、及び／又は通信結合も含み得ることを、注意すべきである。
【００１６】
回転機械１０の動作の際に、取り入れ部１２は、圧縮機部分１４に向かって空気を導く。圧縮機部分１４は、空気をより高い圧力及び温度に圧縮する。より具体的には、ロータシャフト２２が、圧縮機部分１４においてロータシャフト２２に結合した圧縮機ブレード４０の１以上の周状の列に回転エネルギを与える。典型的な実施形態ではは、圧縮機ブレード４０の各列の前方に、空気の流れを圧縮機ブレード４０に導くケーシング３６から径方向内側に延在している圧縮機ステータベーン４２の周状の列が位置している。圧縮機ブレード４０の回転エネルギが、空気の圧力及び温度を高める。圧縮機部分１４は、圧縮された空気を燃焼器部分１６に吐出する。
【００１７】
燃焼器部分１６において、圧縮された空気は、燃料と混合されて燃やされ、タービン部分１８に導かれる燃焼ガスを生む。より具体的には、燃焼器部分１６は、１以上の燃焼器２４を備え、燃焼器２４において、例えば天然ガス及び／又は燃料油などの燃料が空気の流れに注入され、燃料−空気混合物が燃やされてタービン部分１８に導かれる高温の燃焼ガスを生成する。
【００１８】
タービン部分１８は、燃焼ガスの流れからの熱エネルギを、機械的な回転エネルギに変換する。より具体的には、燃焼ガスが、タービン部分１８においてロータシャフト２２に結合したロータブレード７０の１以上の周状の列に回転エネルギを与える。典型的な実施形態ではは、ロータブレード７０の各列の前方に、燃焼ガスをロータブレード７０に導くケーシング３６から径方向内側に延在しているタービンステータベーン７２の周状の列が位置している。ロータシャフト２２を、これらに限られるわけではないが発電機及び／又は機械的な駆動の用途などの負荷（図示せず）に結合させることができる。使い尽くされた燃焼ガスは、タービン部分１８から排気部２０に下流に流れる。回転機械１０の構成部品が、部品８０として示されている。燃焼ガスの経路に最も近い部品８０は、回転機械１０の動作の際に高温に曝される。これに加え、或いはこれに代えて、部品８０は、内部通路を画成しつつ適切に形成されたあらゆる部品を含む。
【００１９】
図２は、回転機械１０（図１に示す）における使用に関して例示される典型的な部品８０の概略の斜視図である。部品８０は、内部に画成された１以上の内部通路８２を備える。例えば、冷却用流体が、部品８０を高温の燃焼ガスよりも低い温度に保つうえで助けとなるように、回転機械１０の動作の最中に内部通路８２に供給される。ただ１つの内部通路８２が示されているが、部品８０が、本明細書に記載のとおりに形成される任意の適切な数の内部通路８２を含むことを、理解すべきである。
【００２０】
部品８０は、部品材料７８から形成される。典型的な実施形態では、部品材料７８は、適切なニッケル基超合金である。別の実施形態では、部品材料７８は、コバルト基超合金、鉄基合金、及びチタニウム基合金のうちの少なくとも１つである。別の代案の実施形態では、部品材料７８は、部品８０を本明細書に記載のとおりに形成することができる任意の適切な材料である。
【００２１】
典型的な実施形態では、部品８０は、ロータブレード７０又はステータベーン７２の一方である。別の実施形態では、部品８０は、本明細書に記載のとおりに内部通路を備えて形成されることができる回転機械１０の他の適切な部品である。さらに別の実施形態では、部品８０は、内部に内部通路を画成しつつ適切に形成される任意の適切な用途のための任意の部品である。
【００２２】
典型的な実施形態では、ロータブレード７０又はステータベーン７２は、圧力側７４と、反対側の吸い込み側７６とを備える。圧力側７４及び吸い込み側７６の各々は、前縁８４から反対側の後縁８６まで延在している。加えて、ロータブレード７０又はステータベーン７２は、根元端８８から反対側の先端９０まで延在し、ブレード長９６を画成する。別の実施形態では、ロータブレード７０又はステータベーン７２は、本明細書に記載のとおりの内部通路を備えて形成されることができる任意の適切な構成を有する。
【００２３】
特定の実施形態では、ブレード長９６は、少なくとも約２５．４ｃｍ（１０インチ）である。さらに、いくつかの実施形態では、ブレード長９６は、少なくとも約５０．８ｃｍ（２０インチ）である。特定の実施形態では、ブレード長９６は、約６１ｃｍ（２４インチ）〜約１０１．６ｃｍ（４０インチ）の範囲にある。別の実施形態では、ブレード長９６は、約２５．４ｃｍ（１０インチ）未満である。例えば、いくつかの実施形態では、ブレード長９６は、約２．５４ｃｍ（１インチ）〜約２５．４ｃｍ（１０インチ）の範囲にある。別の代案の実施形態では、ブレード長９６は、約１０１．６ｃｍ（４０インチ）よりも大きい。
【００２４】
典型的な実施形態では、内部通路８２は、根元端８８から先端９０まで延在する。別の実施形態では、内部通路８２は、本明細書に記載のとおりの内部通路８２の形成を可能にする任意の適切なやり方で、任意の適切な範囲まで、部品８０内を延在する。特定の実施形態では、内部通路８２は、非直線である。例えば、部品８０が、根元端８８と先端９０との間に画成されている軸８９に沿った所定のねじりを備えて形成され、内部通路８２が、軸ねじりに相補的な曲線状の形状を有する。いくつかの実施形態では、内部通路８２は、内部通路８２の長さに沿って圧力側７４から実質的に一定の距離９４に配置される。これに代え、或いはこれに加えて、部品８０の弦は、根元端８８と先端９０との間で先細りであり、内部通路８２は、内部通路８２が内部通路８２の長さに沿って後縁８６から実質的に一定の距離９２に位置するように、先細りに相補的に非直線にて延在する。別の実施形態では、内部通路８２は、部品８０の任意の適切な輪郭に相補的な非直線の形状を有する。別の代案の実施形態では、内部通路８２は、非直線であり、部品８０の輪郭に相補的でない。いくつかの実施形態では、非直線の形状を有する内部通路８２は、部品８０のための所定の冷却の基準を満足させることを容易にする。別の実施形態では、内部通路８２は、直線的に延在する。
【００２５】
いくつかの実施形態では、内部通路８２は、実質的に円形の断面を有する。別の実施形態では、内部通路８２は、実質的に卵形の断面を有する。別の代案の実施形態では、内部通路８２は、本明細書に記載のとおりの内部通路８２の形成を可能にする任意の適切な形状の断面を有する。さらに、特定の実施形態では、内部通路８２の断面の形状は、内部通路８２の長さに沿って実質的に一定である。別の実施形態では、内部通路８２の断面の形状は、本明細書に記載のとおりの内部通路８２の形成を可能にする任意の適切なやり方で内部通路８２の長さに沿って変化する。
【００２６】
図３が、部品８０（図２に示す）を製造するための鋳型アセンブリ３０１の概略の斜視図である。鋳型アセンブリ３０１は、鋳型３００に対して選択的に配置される格子構造物３４０と、格子構造物３４０に結合した分割式コア３１０とを備える。図４が、図３に示した線４−４に沿って得た分割式コア３１０の概略の断面である。図５が、格子構造物３４０に結合した分割式コア３１０の概略の斜視図である。図６が、部品８０（図２に示す）の原型（図示せず）を製造するための原型ダイアセンブリ５０１の概略の斜視図である。原型ダイアセンブリ５０１は、原型ダイ５００に対して選択的に配置される格子構造物３４０と、格子構造物３４０に結合した分割式コア３１０とを備える。典型的な実施形態における部品８０は、ロータブレード７０又はステータベーン７２であるが、他の実施形態では、部品８０は、本明細書に記載のとおり、内部に内部通路を画成しつつ適切に形成されることができる任意の部品であることを、思い出すべきである。
【００２７】
図２〜図６を参照すると、原型ダイ５００の内壁５０２が、ダイキャビティ５０４を画成する。格子構造物３４０の少なくとも一部分は、ダイキャビティ５０４内に配置される。内壁５０２は、流動可能な状態の原型材料（図示せず）をダイキャビティ５０４内に導入して固化させることで部品８０の原型（図示せず）を形成できるように、部品８０の外形に対応する形状を画成する。分割式コア３１０が、分割式コア３１０の一部分３１５がダイキャビティ５０４内を延在するように、原型ダイ５００に対して格子構造物３４０によって配置される。このようにして、原型が原型ダイ５００内に形成されるとき、格子構造物３４０及び分割式コア３１０は、原型によって包まれる。
【００２８】
分割式コア３１０は、第１の材料３２２から形成された中空構造体３２０と、中空構造体３２０の内側に配置され、内側コア材料３２６から形成される内側コア３２４とを備える。内側コア３２４は、内部通路８２の形状を画成するように形作られる。中空構造体３２０は、内側コア３２４の長さに沿って内側コア３２４を実質的に取り囲むように形作られる。特定の実施形態では、中空構造体３２０は、内側コア３２４（したがって、内部通路８２）の選択される非直線の形状を画成するために必要なとおりに、曲がった形状又は角のある形状などの非直線の形状として適切に形成されたおおむね管状の形状を画成する。別の実施形態では、中空構造体３２０は、本明細書に記載のとおりの内部通路８２の形状を内側コア３２４によって画成することができる任意の適切な形状を画成する。
【００２９】
格子構造物３４０は、格子構造物３４０に固定された分割式コア３１０の一部分３１５の内側コア３２４が、鋳型３００（図３に示す）内で部品８０が形成される際に部品８０内の内部通路８２を実質的に画成するように、ダイキャビティ５０４において所定の向きに選択的に配置される。いくつかの実施形態では、格子構造物３４０は、ダイキャビティ５０４内及び／又は鋳型３００に画成された鋳型キャビティ３０４内に吊り下げられた分割式コア３１０を少なくとも部分的に支持する。
【００３０】
特定の実施形態では、格子構造物３４０は、格子構造物３４０がダイキャビティ５０４内に選択的に配置されるように、内壁５０２に対して結合するように形作られた周縁部３４２を画成する。より詳しくは、周縁部３４２は、格子構造物３４０をダイキャビティ５０４に対して所定の向きに配置及び／又は維持するために、内壁５０２の形状に従う。これに加え、或いはこれに代えて、格子構造物３４０は、原型ダイアセンブリ５０１を本明細書に記載のとおりに機能させることを可能にする任意の適切なやり方でダイキャビティ５０４において所定の向きに選択的に配置及び／又は維持される。例えば、これに限られるわけではないが、格子構造物３４０は、適切な外部取付具（図示せず）によってダイキャビティ５０４に対してしっかりと配置される。
【００３１】
典型的な実施形態では、中空構造体３２０は、内側コア３２４の特徴幅３３０よりも小さい肉厚３２８を有する。特徴幅３３０は、本明細書において、内側コア３２４と同じ断面積を有する円の直径と定義される。別の実施形態では、中空構造体３２０は、特徴幅３３０未満ではない肉厚３２８を有する。内側コア３２４の断面の形状は、図３及び４に示される典型的な実施形態ではは、円形である。或いは、内側コア３２４の断面の形状は、内部通路８２を本明細書に記載のとおりに機能させることを可能にする内部通路８２の断面の任意の適切な形状に対応する。
【００３２】
典型的な実施形態では、内側コア材料３２６は、部品８０の形成に使用される部品材料７８の溶融状態に関係する高温環境に耐えるように選択される耐火セラミック材料である。例えば、これらに限られるわけではないが、内側コア材料３２６は、シリカ、アルミナ、及びムライトのうちの少なくとも１つを含む。さらに、典型的な実施形態では、内側コア材料３２６は、内部通路８２を形成するために部品８０から選択的に除去可能である。例えば、これに限られるわけではないが、内側コア材料３２６は、これに限られるわけではないが適切な化学的浸出プロセスなどの部品材料７８を実質的に劣化させない適切なプロセスによって、部品８０から除去可能である。特定の実施形態では、内側コア材料３２６は、部品材料７８との適合性及び／又は部品材料７８からの除去可能性にもとづいて選択される。別の実施形態では、内側コア材料３２６は、部品８０を本明細書に記載のとおりに形成することができる任意の適切な材料である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、分割式コア３１０は、中空構造体３２０を内側コア材料３２６で満たすことによって形成される。例えば、これに限られるわけではないが、内側コア材料３２６は、スラリーとして中空構造体３２０内に注入され、内側コア材料３２６は、中空構造体３２０の中で乾燥させられ、分割式コア３１０を形成する。さらに、特定の実施形態ではは、中空構造体３２０が、内側コア３２４を実質的に構造的に補強し、いくつかの実施形態では部品８０を形成するための補強されていない内側コア３２４の製造、取り扱い、及び使用に関連すると考えられる問題の可能性を軽減する。例えば、特定の実施形態では、内側コア３２４は、割れ、亀裂、及び／又は他の損傷の比較的高いリスクを免れない比較的脆いセラミック材料である。このように、いくつかのかかる実施形態では、格子構造物３４０に結合した分割式コア３１０の形成及び操作は、被覆のない内側コア３２４の使用と比べて、内側コア３２４の損傷のリスクがはるかに低い。同様に、いくつかのかかる実施形態では、分割式コア３１０の周囲の原型ダイ内にワックス原型材料を注入することなどにより、鋳型３００の形成に使用されるべき適切な原型を格子構造物３４０及び分割式コア３１０の周囲に形成することは、被覆のない内側コア３２４の使用と比べて、内側コア３２４の損傷のリスクがはるかに低い。このように、特定の実施形態では、格子構造物３４０に結合した分割式コア３１０の使用は、分割式コア３１０ではなくて被覆のない内側コア３２４を使用して実行される場合の同じ工程と比べて、内部通路８２が画成された許容され得る部品８０の製造において不具合のリスクがはるかに低い。このように、分割式コア３１０及び格子構造物３４０は、内部通路８２を画成するための鋳型３００に対する内側コア３２４の配置に関する利点を得ながら、内側コア３２４に関連する壊れやすさの問題の軽減又は解消を促進する。
【００３４】
特定の実施形態では、格子構造物３４０は、複数の開放空間３４８を間に画成する複数の互いに結合された細長い部材３４６を備える。細長い部材３４６は、格子構造物３４０がダイキャビティ５０４内の所定の向きに配置されたときに、内側コア３２４が部品８０内の内部通路８２の位置を実質的に画成するための選択される向きに保たれるよう、構造的な強度及び剛性を有する格子構造物３４０をもたらすように配置される。いくつかの実施形態では、原型ダイアセンブリ５０１は、これに限られるわけではないが原型材料（図示せず）を、内側コア３２４の周囲のダイキャビティ５０４内に加える際に内側コア３２４を選択される向きに維持するように構成された適切な追加の構造物を含む。
【００３５】
典型的な実施形態では、細長い部材３４６は、細長い横断方向部材３４７を含む。細長い横断方向部材３４７は、グループ３５０にて配置される。細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０は、分割式コア３１０と直接結合する。特定の実施形態では、各グループ３５０は、各グループ３５０を所定の向きに維持すべくダイキャビティ５０４の対応する断面に従うように形作られた周縁部３４２の各々の一断面部分を画成する。これに加え、或いはこれに代えて、細長い部材３４６は、細長い縦方向部材３５２を含み、各々の細長い縦方向部材３５２は、各グループ３５０の所定の向きへの配置及び／又は維持を容易にするために、細長い横断方向部材３４７の２以上のグループ３５０の間を延在する。いくつかの実施形態では、細長い縦方向部材３５２は、内壁５０２に従う周縁部３４２をさらに画成する。これに加え、或いはこれに代えて、１以上のグループ３５０は、これに限られるわけではないが外部取付具など、これに限られるわけではないが原型材料（図示せず）を内側コア３２４の周囲のダイキャビティ５０４に加える際にグループ３５０を所定の向きに維持するように構成された適切な追加の構造物に結合する。
【００３６】
別の実施形態では、細長い部材３４６は、格子構造物３４０が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の適切なやり方で配置される。例えば、細長い部材３４６は、非一様かつ／又は繰り返しでない配置にて配置される。他の代案の実施形態では、格子構造物３４０は、本明細書に記載のとおりのコア３２４の選択的な配置を可能にする任意の適切な構造物である。
【００３７】
いくつかの実施形態では、複数の開放空間３４８は、格子構造物３４０の各領域が格子構造物３４０の実質的に各々の他の領域と流体連通するように配置される。このようにして、流動性の原型材料をダイキャビティ５０４に加える際に、格子構造物３４０は、原型材料が格子構造物３４０を通って格子構造物３４０の周囲を流れ、ダイキャビティ５０４を満たすことを可能にする。別の実施形態では、格子構造物３４０は、格子構造物３４０の１以上の領域が格子構造物３４０の１以上の他の領域に実質的に流体連通しないように配置される。例えば、これに限られるわけではないが、原型材料は、格子構造物３４０の周囲のダイキャビティ５０４の充てんを促進するために、複数の位置においてダイキャビティ５０４内に注入される。
【００３８】
鋳型３００は、鋳型材料３０６から形成される。典型的な実施形態では、鋳型材料３０６は、部品８０の形成に使用される部品材料７８の溶融状態に関係する高温環境に耐えるように選択される耐火セラミック材料である。別の実施形態では、鋳型材料３０６は、部品８０を本明細書に記載のとおりに形成することができる任意の適切な材料である。さらに、典型的な実施形態では、鋳型３００は、適切なインベストメント鋳造プロセスによって原型ダイ５００において製造された原型から形成される。例えば、これに限られるわけではないが、ワックスなどの適切な原型材料を格子構造物３４０及び分割式コア３１０の周囲の原型ダイ５００内に注入することで、部品８０の原型（図示せず）が形成され、この原型が鋳型材料３０６のスラリーに繰り返し浸され、鋳型材料３０６のスラリーを硬化させて鋳型材料３０６のシェルを生成でき、このシェルについてワックスの除去及び焼成を行うことで、鋳型３００が形成される。ワックスの除去後に、格子構造物３４０及び分割式コア３１０は鋳型３００の形成に用いられた原型に少なくとも部分的に包まれていたため、格子構造物３４０及び分割式コア３１０は、上述のように、鋳型アセンブリ３０１を形成すべく鋳型３００に対して配置されたままである。別の実施形態では、鋳型３００は、鋳型３００が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の適切な方法によって原型ダイ５００において製造された原型から形成される。
【００３９】
鋳型３００の内壁３０２が、鋳型キャビティ３０４を画成する。鋳型３００は、原型ダイアセンブリ５０１内で製造された原型から形成されるため、内壁３０２は、溶融状態の部品材料７８を鋳型キャビティ３０４内に導入して冷却することによって部品８０を形成できるよう、部品８０の外形に対応する形状を画成する。典型的な実施形態における部品８０は、ロータブレード７０又はステータベーン７２であるが、他の実施形態では、部品８０は、本明細書に記載のとおり、内部に内部通路を画成しつつ適切に形成されることができる任意の部品であることを、思い出すべきである。
【００４０】
加えて、格子構造物３４０の少なくとも一部分が、鋳型キャビティ３０４内に選択的に配置される。より詳しくは、格子構造物３４０は、ダイキャビティ５０４に対する格子構造物３４０の所定の向きと実質的に同一な鋳型キャビティ３０４に対する所定の向きに配置される。加えて、所定の向きの格子構造物３４０は、分割式コア３１０の一部分３１５の内側コア３２４を、部品８０が鋳型３００（図３に示す）内で形成されるときに部品８０内に内部通路８２を画成するように向ける。
【００４１】
種々の実施形態では、格子構造物３４０の実施形態のこれまでに説明した構成要素の少なくともいくつかは、対応する実施形態では上述したそれらの構成要素の原型ダイ５００のダイキャビティ５０４に対する配置に対応するやり方で、鋳型キャビティ３０４に対して配置される。例えば、原型ダイ５００において形成された原型にシェルを形成し、原型材料を除去し、焼成を行って鋳型アセンブリ３０１を形成した後に、格子構造物３４０の実施形態の先に説明した構成要素の各々は、原型ダイ５００のダイキャビティ５０４に対して位置していたとおりに鋳型キャビティ３０４に対して位置することを、理解すべきである。或いは、格子構造物３４０及び分割式コア３１０は、鋳型３００の形成に用いられる原型に埋め込まれず、むしろ種々の実施形態では周縁部３４２、細長い部材３４６、細長い横断方向部材３４７、複数の開放空間３４８、細長い横断方向部材３４７のグループ３５０、及び／又は細長い縦方向部材３５２が、内壁５０２及びダイキャビティ５０４に対する上述の関係に相当する鋳型３００の内壁３０２及び鋳型キャビティ３０４に対する関係に位置するように、鋳型３００に対して後に配置されて鋳型アセンブリ３０１を形成する。
【００４２】
したがって、特定の実施形態では、周縁部３４２は、格子構造物３４０を鋳型キャビティ３０４内に選択的に位置させるように内壁３０２に対して結合するように形作られ、より詳しくは、周縁部３４２は、格子構造物３４０を鋳型キャビティ３０４に対して所定の向きに位置させるために内壁３０２の形状に従う。これに加え、或いはこれに代えて、細長い部材３４６は、格子構造物３４０が鋳型キャビティ３０４内の所定の向きに配置されたときに、内側コア３２４が部品８０内の内部通路８２の位置を実質的に画成するための選択される向きに保たれるよう、格子構造物３４０に構造的な強度及び剛性をもたらすように配置される。これに加え、或いはこれに代えて、複数の開放空間３４８は、格子構造物３４０の各領域が格子構造物３４０の実質的に各々の他の領域と流体連通するように配置される。これに加え、或いはこれに代えて、細長い横断方向部材３４７のグループ３５０の各々は、分割式コア３１０に直接結合する。これに加え、或いはこれに代えて、各グループ３５０は、各グループ３５０を所定の向きに維持すべく鋳型キャビティ３０４の対応する断面に従うように形作られた周縁部３４２の各々の一断面部分を画成する。これに加え、或いはこれに代えて、細長い縦方向部材３５２の各々は、各グループ３５０の所定の向きへの配置及び／又は維持を容易にし、かつ／又は内壁３０２に従った周縁部３４２をさらに画成するために、細長い横断方向部材３４７の２以上のグループ３５０の間を延在する。これに加え、或いはこれに代えて、いくつかの実施形態では、１以上のグループ３５０は、これに限られるわけではないが外部取付具など、これに限られるわけではないが溶融状態の部品材料７８を内側コア３２４の周囲の鋳型キャビティ３０４に加える際にグループ３５０を所定の向きに維持するように構成された適切な追加の構造物と結合する。
【００４３】
特定の実施形態では、分割式コア３１０は、分割式コア３１０が部品８０の形成のプロセスの際に鋳型３００に対して固定されたままであるように、鋳型３００に対してさらに固定される。例えば、分割式コア３１０は、分割式コア３１０を囲む鋳型キャビティ３０４への溶融させた部品材料７８の導入時の格子構造物３４０及び分割式コア３１０のずれを抑制するようにさらに固定される。いくつかの実施形態では、分割式コア３１０は、鋳型３００に直接結合する。例えば、典型的な実施形態では、分割式コア３１０の先端部分３１２は、鋳型３００の先端部分３１４に堅固に包み込まれる。これに加え、或いはこれに代えて、分割式コア３１０の根元部分３１６は、鋳型３００の先端部分３１４の反対側の根元部分３１８に堅固に包み込まれる。例えば、これに限られるわけではないが、先端部分３１２及び／又は根元部分３１６は、原型ダイ５００のダイキャビティ５０４から突き出し、したがって原型ダイ５００において形成される原型から突き出し、インベストメントプロセスによって、先端部分３１２及び／又は根元部分３１６が鋳型３００に包み込まれる。これに加え、或いはこれに代えて、分割式コア３１０は、分割式コア３１０を部品８０の形成のプロセスの最中において固定されたままであるように鋳型３００に対して配置することをさらに可能にする任意の他の適切なやり方で、鋳型３００に対してさらに固定される。
【００４４】
格子構造物３４０は、溶融状態の部品材料７８によって少なくとも部分的に吸収できるように選択される第１の材料３２２から形成される。特定の実施形態では、第１の材料３２２は、溶融状態の部品材料７８を鋳型キャビティ３０４に加えて、第１の材料３２が溶融状態の部品材料７８によって少なくとも部分的に吸収された後に、後の固形の状態における部品材料７８の性能が低くなることがないように選択される。一例において、部品８０はロータブレード７０であり、格子構造物３４０からの第１の材料３２２の吸収は、回転機械１０（図１に示す）の動作時のロータブレード７０の性能を損なうことがないように、部品材料７８の融点及び／又は高温強度を実質的に下げることがない。
【００４５】
第１の材料３２２が、固形の状態の部品材料７８の性能を実質的に損なうことがないように溶融状態の部品材料７８によって少なくとも部分的に吸収できるため、格子構造物３４０を、鋳型キャビティ３０４への溶融状態の部品材料７８の導入に先立って鋳型アセンブリ３０１から除去する必要がない。したがって、コアの配置用の構造物を機械的又は化学的に除去することを必要とする方法と比べて、原型ダイアセンブリ５０１において格子構造物３４０を使用することによって分割式コア３１０をダイキャビティ５０４に対して配置することは、プロセスの工程の数を減らし、したがって内部通路８２を有する部品８０の形成に必要な時間及びコストを削減する。
【００４６】
いくつかの実施形態では、部品材料７８は合金であり、第１の材料３２２は、この合金の１以上の構成材料である。例えば、部品材料７８が、ニッケル基超合金であり、第１の材料３２２は、溶融状態の部品材料７８が鋳型キャビティ３０４内に導入されたときに第１の材料３２２が部品材料７８によって実質的に吸収できるように、実質的にニッケルである。別の例において、第１の材料３２２は、比較的大量の第１の材料３２２を吸収することによる部品材料７８の組成の局所的な変化が小さくなるように、超合金において見られる割合とおおむね同じ割合で存在する超合金の複数の構成物質を含む。
【００４７】
別の実施形態では、部品材料７８は、任意の適切な合金であり、第１の材料３２２は、溶融状態の合金によって少なくとも部分的に吸収されることができる１以上の材料である。例えば、部品材料７８は、コバルト基超合金であり、第１の材料３２２は、これに限られるわけではないがコバルトなど、コバルト基超合金の１以上の構成物質である。別の例において、部品材料７８は、鉄基合金であり、第１の材料３２２は、これに限られるわけではないが鉄など、鉄基超合金の１以上の構成物質である。別の例において、部品材料７８は、チタニウム基合金であり、第１の材料３２２は、これに限られるわけではないがチタニウムなど、チタニウム基超合金の１以上の構成物質である。
【００４８】
特定の実施形態では、格子構造物３４０は、溶融状態の部品材料７８が鋳型キャビティ３０４内に導入されたときに部品材料７８によって実質的に吸収されるように構成される。例えば、細長い部材３４６の厚さが、鋳型キャビティ３０４内の格子構造物３４０の第１の材料３２２が、溶融状態の部品材料７８が鋳型キャビティ３０４内に導入されたときに部品材料７８によって実質的に吸収されるように、充分に小さくなるように選択される。いくつかのかかる実施形態では、第１の材料３２２は、部品材料７８が冷めた後に格子構造物３４０を部品材料７８から境界付ける不連続の境界が存在しないように、部品材料７８によって実質的に吸収される。さらに、いくつかのかかる実施形態では、第１の材料３２２は、部品材料７８が冷めた後に第１の材料３２２が部品材料７８内に実質的に一様に分布するように、実質的に吸収される。例えば、格子構造物３４０の初期の位置の付近の第１の材料３２２の濃度が、部品８０内の他の位置における第１の材料３２２の濃度と比べて、検知可能なほどには高くない。例えば、これに限られるわけではないが、第１の材料３２２がニッケルであり、部品材料７８がニッケル基超合金であり、部品材料７８が冷めた後に格子構造物３４０の初期の位置の付近により高いニッケル濃度が検出可能に残ることがなく、形成された部品８０のニッケル基超合金の全体にわたって実質的に一様なニッケルの分布がもたらされる。
【００４９】
別の実施形態では、細長い部材３４６の厚さは、第１の材料３２２が部品材料７８によって実質的に吸収されるのではないように選択される。例えば、いくつかの実施形態では、部品材料７８が冷めた後に、第１の材料３２２は、部品材料７８内に実質的に一様に分布してはいない。例えば、格子構造物３４０の初期の位置の付近の第１の材料３２２の濃度が、部品８０内の他の位置における第１の材料３２２の濃度と比べて、検知可能に高い。いくつかのかかる実施形態では、第１の材料３２２は、部品材料７８が冷めた後に格子構造物３４０を部品材料７８から境界付ける不連続の境界が存在するように、部品材料７８によって部分的に吸収される。さらに、いくつかのかかる実施形態では、第１の材料３２２は、部品材料７８が冷めた後に格子構造物３４０の少なくとも一部分がそのまま残るように、部品材料７８によって部分的に吸収される。
【００５０】
図７は、格子構造物３４０及び分割式コア３１０の一部分の概略の斜視詳細図である。図５及び７を参照すると、典型的な実施形態では、中空構造体３２０は、順次流体連通して互いに結合した複数の別々のセグメントから形成される。より具体的には、中空構造体３２０は、１以上のジョイントセグメント３５４を１以上の延長セグメント３６０と順次流体連通して結合させることによって画成されている。各々のジョイントセグメント３５４が、格子構造物３４０を鋳型キャビティ３０４内に選択的に配置することで、分割式コア３１０も鋳型キャビティ３０４内で選択的に向けられるように、格子構造物３４０と結合する。
【００５１】
例えば、典型的な実施形態では、各々のジョイントセグメント３５４は、細長い横断方向部材３４７の対応するグループ３５０と結合する。別の実施形態では、１以上のジョイントセグメント３５４は、格子構造物３４０の任意の適切な部分に結合する。典型的な実施形態では、各々のジョイントセグメント３５４は、細長い横断方向部材３４７の対応するグループ３５０と一体に形成され、すなわち単一のユニットとして同じプロセスにおいて形成される。別の実施形態では、各々のジョイントセグメント３５４は、分割式コア３１０が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の他の適切なやり方で、細長い横断方向部材３４７の対応するグループ３５０又は格子構造物３４０の他の適切な部分と結合する。各々の延長セグメント３６０は、１対のジョイントセグメント３５４の間を流体連通可能に延在し、或いは中空構造体３２０の第１の端部３２１及び反対側の第２の端部３２３の一方とジョイントセグメント３５４との間を流体連通可能に延在する。
【００５２】
より具体的には、ジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０は、中空構造体３２０を第１の端部３２１及び第２の端部３２３の少なくとも一方からコア材料３２６で満たすことによって内側コア３２４を形成できるように、順次流体連通して互いに結合する。例えば、これに限られるわけではないが、コア材料３２６が、順次流体連通して互いに結合したジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０が内側コア材料３２６によって実質的に満たされるように、中空構造体３２０の第１の端部３２１及び第２の端部３２３の少なくとも一方にスラリーとして注入される。内側コア材料３２６が、中空構造体３２０の内側で乾燥させられ、内側コア３２４を形成する。別の実施形態では、内側コアは、分割式コア３１０が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の適切なやり方で形成される。
【００５３】
いくつかの実施形態では、中空構造体３２０に沿った１以上のジョイントセグメント３５４の長手方向における位置は、中空構造体３２０の比較的きつい湾曲の領域３５６に対応する。これに加え、或いはこれに代えて、中空構造体３２０に沿った１以上のジョイントセグメント３５４の長手方向における位置は、中空構造体３２０が内部通路８２の断面の流れの面積の変化を画成する領域３６６に対応する。これに加え、或いはこれに代えて、中空構造体３２０に沿った１以上のジョイントセグメント３５４の長手方向における位置は、格子構造物３４０からの構造的な支持が格子構造物３４０、ダイキャビティ５０４、及び／又は鋳型キャビティ３０４に結合した別の分割式コア３１０（図示せず）に対する分割式コア３１０の位置の安定化を促進する領域３５８に対応する。このようにして、特定の実施形態では、別々のジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０からの分割式コア３１０の形成は、湾曲、内部断面の推移、並びに／或いは内部通路８２のお互いに対する配置及び部品８０内での配置の精度の要件を満たすための必要に応じた各々のジョイントセグメント３５４のきめ細かい形状付けと、ジョイントセグメント３５４に結合して中空構造体３２０を完成させる延長セグメント３６０の比較的迅速かつ安価な形状付けとを容易にする。
【００５４】
典型的な実施形態では、中空構造体３２０の各々のジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０は、やはり溶融状態の部品材料７８によって少なくとも部分的に吸収できるように選択される第１の材料３２２及び第２の材料（図示せず）の少なくとも一方から形成される。したがって、格子構造物３４０と同様に、溶融状態の部品材料７８が鋳型キャビティ３０４に加えられ、第１の材料３２２及び／又は第２の材料が溶融状態の部品材料７８によって少なくとも部分的に吸収された後に、後の固形の状態における部品材料７８の性能が、実質的に低くなることがない。第１の材料３２２及び／又は第２の材料が、固形の状態の部品材料７８の性能を実質的に損なうことがないように溶融状態の部品材料７８によって少なくとも部分的に吸収できるため、格中空構造体３２０を、鋳型キャビティ３０４への溶融状態の部品材料７８の導入に先立って鋳型アセンブリ３０１から除去する必要がない。別の実施形態では、各々のジョイントセグメント３５４及び各々の延長セグメント３６０は、分割式コア３１０が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の適切な材料から形成される。
【００５５】
特定の実施形態では、細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０は、適切な付加製造プロセスを使用して、中空構造体３２０の対応するジョイントセグメント３５４と一体に形成される。例えば、細長い横断方向部材３４７のグループ３５０及びジョイントセグメント３５４のコンピュータ設計モデルが、第１の端部３７１と第２の端部３７３との間の一連の薄い平行な平面にスライスされる。コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械が、細長い横断方向部材３４７のグループ３５０及びジョイントセグメント３５４を同時に形成するために、モデルのスライスに従って第１の端部３７１から第２の端部３７３に第１の材料３２２の順次の層を堆積させる。いくつかの実施形態では、第１の材料３２２の順次の層は、直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）プロセス、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）プロセス、及び選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）プロセスのうちの少なくとも１つを使用して堆積する。これに加え、或いはこれに代えて、細長い横断方向部材３４７の１以上のグループ３５０及び対応するジョイントセグメント３５４は、別の適切な付加製造プロセスを使用して一体に形成される。
【００５６】
特定の実施形態では、１以上の細長い縦方向部材３５２は、細長い横断方向部材３４７の１以上のグループ３５０と一体に形成される。これに加え、或いはこれに代えて、１以上の細長い縦方向部材３５２は、細長い横断方向部材３４７の２以上の別々に形成されたグループ３５０の間に結合する。別の実施形態では、格子構造物は、細長い縦方向部材３５２を含まない。
【００５７】
いくつかの実施形態では、各々の延長セグメント３６０は、最初に実質的に一直線の金属管から形成され、内側コア３２４の対応する部分、したがって内部通路８２の対応する部分の選択される非直線の形状を画成するための必要に応じて、曲がった形状又は角のある形状などの非直線な形状へと適切に操作される。例えば、各々の延長セグメント３６０は、押し出し管セグメントから形成される。特定の実施形態では、各々の延長セグメント３６０は、標準的又は市販の特別仕立てではない管から形成され、中空構造体３２０の製造のコストを低くする。別の実施形態では、各々の延長セグメント３６０は、分割式コア３１０が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の適切なやり方で形成される。
【００５８】
いくつかの実施形態では、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と中空構造体３２０の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、格子構造物３４０とジョイントセグメント３５４との組合せを、他の方法では達成することができない構造的な複雑さ、精密さ、及び／又は再現性を備えて形成することができる。さらに、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と中空構造体３２０の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、ジョイントセグメント３５４を、対応する非直線の内部通路８２を画成するために必要であれば高度の非直線性を備えて形成すると同時に、格子構造物３４０によって支持することを可能にし、非直線のコアを後続の別の工程において格子構造物３４０に挿入する必要性によって強いられる設計の制約を伴わない。したがって、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と中空構造体３２０の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、ジョイントセグメント３５４の形成及び配置、したがって内側コア３２４及び内部通路８２の配置を、対応して高められた構造的な複雑さ、精密さ、及び／又は再現性にて可能にする。
【００５９】
加えて、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と中空構造体３２０の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、格子構造物３４０及びジョイントセグメント３５４を、上述のように、これらに限られるわけではないが部品材料７８の複数の構成物質などの材料の組合せである第１の材料３２２を使用して形成することができる。例えば、付加製造プロセスは、複数の材料の各々の交互の堆積を含み、交互の堆積は、複数の構成物質の選択される比率を有する格子構造物３４０及びジョイントセグメント３５４を生むように適切に制御される。別の実施形態では、細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０及び対応するジョイントセグメント３５４は、格子構造物３４０及び中空構造体３２０が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の適切なやり方で一緒に形成されて結合する。
【００６０】
特定の実施形態では、付加製造プロセスによって形成されるジョイントセグメント３５４の内面は、内側コア３２４及び内部通路８２の対応する部分の比較的大きい表面粗度をもたらす比較的大きい表面粗度を有する。得られる内部通路８２の比較的大きい表面粗度は、これに限られるわけではないが熱伝達特性など、ジョイントセグメント３５４によって画成されている部分に沿った内部通路８２の特性を変化させる。いくつかのかかる実施形態では、延長セグメント３６０は、これに限られるわけではないが管の押し出しプロセスなど、ジョイントセグメント３５４と比べたときに延長セグメント３６０の内壁の比較的低い表面粗度をもたらし、したがって内側コア３２４及び内部通路８２の対応する部分の比較的低い表面粗度をもたらす非付加的なやり方で形成される。さらに、いくつかのかかる実施形態では、ジョイントセグメント３５４は、延長セグメント３６０と比べて、中空構造体３２０の全長のうちの比較的短い部分を構成する。したがって、いくつかの実施形態では、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と中空構造体３２０の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、非付加的に形成される延長セグメント３６０の使用との組合せにおいて、長さのうちの延長セグメント３６０によって画成されている部分について低い表面粗度を有する内壁によって画成されている内部通路８２の形成を可能にしつつ、格子構造物３４０及びジョイントセグメント３５４の付加製造に関連した上述の利益を提供する。
【００６１】
上述のように、図２には内部通路８２が１つだけしか示されておらず、したがって図３、５、及び６には分割式コア３１０が１つだけしか示されていないが、部品８０が、本明細書に記載のとおりに形成される任意の適切な数の内部通路８２を含むことを、理解すべきである。例えば、図８は、格子構造物３４０に結合した２つの分割式コア３１０（説明の目的で、第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２とも称される）の概略の斜視図である。図９は、格子構造物３４０並びに第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の一部分の概略の斜視詳細図である。
【００６２】
図８及び９を参照すると，種々の実施形態では、第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の各々は、分割式コア３１０の対応する実施形態に関して上述した特徴を有する。例えば、典型的な実施形態では、第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の各々の中空構造体３２０は、やはり順次流体連通して互いに結合した複数の別々のセグメントから形成される。より具体的には、各々の中空構造体３２０が、やはり１以上のジョイントセグメント３５４を１以上の延長セグメント３６０と順次流体連通して結合させて備える。各々のジョイントセグメント３５４は、１以上のジョイントセグメント３５４が各々の分割式コア８０１又は８０２を格子構造物３４０と結合させるように、細長い横断方向部材３４７の対応するグループ３５０に例えば一体形成又は別の適切なやり方でやはり結合する。各々の中空構造体３２０の各々の延長セグメント３６０は、やはり各々の中空構造体３２０の１対のジョイントセグメント３５４の間を流体連通させるように延在し、或いは各々の中空構造体３２０の第１の端部３２１及び反対側の第２の端部３２３の一方に流体連通して延在する。第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の各々の内側コア３２４は、やはり各々の中空構造体３２０を第１の端部３２１及び第２の端部３２３の少なくとも一方からコア材料３２６で満たすことによって形成でき、或いは別の適切なやり方で形成できる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、１以上のジョイントセグメント３５４の長手方向における位置は、第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の少なくとも一方の中空構造体３２０の比較的きつい湾曲の領域３５６に対応する。これに加え、或いはこれに代えて、１以上のジョイントセグメント３５４の長手方向における位置は、第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の少なくとも一方の中空構造体３２０が各々の内部通路８２の断面の流れの面積の変化を画成する領域３６６に対応する。これに加え、或いはこれに代えて、１以上のジョイントセグメント３５４の長手方向における位置は、格子構造物３４０からの構造的な支持が第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の少なくとも一方の第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の他方に対する位置並びに／或いはダイキャビティ５０４及び／又は鋳型キャビティ３０４に対する位置の安定化を促進する領域３５８に対応する。このようにして、特定の実施形態では、別々のジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０からの第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の形成は、湾曲、内部断面の推移、並びに／或いは内部通路８２のお互いに対する配置及び部品８０内での配置の精度の要件を満たすための必要に応じた各々のジョイントセグメント３５４のきめ細かい形状付けと、ジョイントセグメント３５４に結合して中空構造体３２０を完成させる延長セグメント３６０の比較的迅速かつ安価な形状付けとを、やはり容易にする。
【００６４】
典型的な実施形態では、中空構造体３２０の各々のジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０は、上述のように、やはり溶融状態の部品材料７８によって少なくとも部分的に吸収できるように選択される第１の材料３２２及び第２の材料（図示せず）の少なくとも一方からやはり形成される。
【００６５】
特定の実施形態では、細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０は、やはり上述のように、適切な付加製造プロセスを使用して、中空構造体３２０の対応するジョイントセグメント３５４と一体に形成される。例えば、細長い横断方向部材３４７のグループ３５０並びに第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の各々のジョイントセグメント３５４のコンピュータ設計モデルが、第１の端部３７１と第２の端部３７３との間の一連の薄い平行な平面にスライスされる。コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械が、細長い横断方向部材３４７のグループ３５０及び各々のジョイントセグメント３５４を同時に形成するために、モデルのスライスに従って第１の端部３７１から第２の端部３７３に第１の材料３２２の順次の層を堆積させる。いくつかの実施形態では、第１の材料３２２の順次の層は、やはり直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）プロセス、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）プロセス、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）プロセス、又は他の適切な付加製造プロセスを使用して堆積する。
【００６６】
やはり、特定の実施形態では、１以上の細長い縦方向部材３５２が、細長い横断方向部材３４７の１以上のグループ３５０と一体に形成される。これに加え、或いはこれに代えて、１以上の細長い縦方向部材３５２は、細長い横断方向部材３４７の２以上の別々に形成されたグループ３５０の間に結合する。別の実施形態では、格子構造物は、細長い縦方向部材３５２を含まない。
【００６７】
いくつかの実施形態では、第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の各々の延長セグメント３６０の各々は、最初に実質的に一直線の金属管から形成され、各々の内側コア３２４の対応する部分、したがって各々の内部通路８２の対応する部分の選択される非直線の形状を画成するために必要なとおりに、非直線な形状へと適切に操作される。
【００６８】
いくつかの実施形態では、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、格子構造物３４０とジョイントセグメント３５４との組合せを、他の方法では達成することができない構造的な複雑さ、精密さ、及び／又は再現性を備えて形成することができる。付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、ジョイントセグメント３５４を、対応する非直線の内部通路８２を画成するために必要であれば高度の非直線性を備えて形成すると同時に、格子構造物３４０によって支持することを可能にし、複数の非直線のコアを後続の別の工程において格子構造物３４０に挿入する必要性によって強いられる設計の制約を伴わない。したがって、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、ジョイントセグメント３５４の形成及び配置、したがって第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２によって画成されている各々の内側コア３２４及び内部通路８２の配置を、対応して高められた構造的な複雑さ、精密さ、及び／又は再現性にて可能にする。
【００６９】
加えて、特定の実施形態ではは、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、格子構造物３４０及びジョイントセグメント３５４を、上述のように、これらに限られるわけではないが部品材料７８の複数の構成物質などの材料の組合せである第１の材料３２２を使用して形成することをやはり可能にする。
【００７０】
やはり、いくつかの実施形態ではは、付加製造プロセスによる細長い横断方向部材３４７の各グループ３５０と第１の分割式コア８０１及び第２の分割式コア８０２の対応するジョイントセグメント３５４との一体形成は、非付加的に形成される延長セグメント３６０の使用との組合せにおいて、長さのうちの延長セグメント３６０によって画成されている部分について低い表面粗度を有する内壁によって画成されている各々の内部通路８２の形成を可能にしつつ、格子構造物３４０及びジョイントセグメント３５４の付加製造に関連した上述の利益を提供する。
【００７１】
図１０が、分割式コア３１０の中空構造体３２０を形成するために使用することができるジョイントセグメント３５４と延長セグメント３６０との間の接合部３８０の３つの典型的な実施形態の概略の断面図である。図５及び７〜１０を参照すると、図１０の左側に示す第１の実施形態では、接合部３８０は、ジョイントセグメント３５４と延長セグメント３６０との間の外側において面一（ｆｌｕｓｈ）な接合部である。典型的な実施形態では、ジョイントセグメント３５４の内部幅３８６は、延長セグメント３６０の内部幅３８８よりも小さく、ジョイントセグメント３５４の接合端３８２の外部幅は、ジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０の外面が面一になるように、延長セグメント３６０の接合端３８４の内部幅３８８内に受け入れられるように段差の様相で縮小されている。別の実施形態（図示せず）においては、ジョイントセグメント３５４の内部幅３８６が、延長セグメント３６０の内部幅３８８に実質的に等しく、延長セグメント３６０の接合端３８４の内部幅３８８が、ジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０の外面及び内面が面一となるように、段差の様相で拡大されている。別の典型的な実施形態（図示せず）においては、ジョイントセグメント３５４の内部幅３８６が、延長セグメント３６０の内部幅３８８よりも大きく、延長セグメント３６０の接合端３８４の外部幅が、ジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０の外面が面一になるように、ジョイントセグメント３５４の接合端３８２の内部幅３８６内に受け入れられるように段差の様相で縮小される。
【００７２】
図１０の中央に示す第２の実施形態ではは、接合部３８０が、ジョイントセグメント３５４と延長セグメント３６０との間の発散型の接合部である。典型的な実施形態では、ジョイントセグメント３５４の接合端３８２は、延長セグメント３６０の接合端３８４を内部に受け入れるように発散の様相で広げられている。別の実施形態（図示せず）においては、延長セグメント３６０の接合端３８４が、ジョイントセグメント３５４の接合端３８２を内部に受け入れるように発散の様相で広げられる。典型的な実施形態では、ジョイントセグメント３５４の内部幅３８６は、延長セグメント３６０の内部幅３８８に実質的に等しい。別の実施形態（図示せず）においては、ジョイントセグメント３５４の内部幅３８６が、延長セグメント３６０の内部幅３８８に実質的に等しくない。
【００７３】
図１０の右側に示す第３の実施形態ではは、接合部３８０が、ジョイントセグメント３５４と延長セグメント３６０との間の収束型の接合部である。典型的な実施形態では、ジョイントセグメント３５４の接合端３８２は、延長セグメント３６０の接合端３８４に受け入れられるように収束の様相で細くされている。別の実施形態（図示せず）においては、延長セグメント３６０の接合端３８４が、ジョイントセグメント３５４の接合端３８２に受け入れられるように収束の様相で細くされる。典型的な実施形態では、ジョイントセグメント３５４の内部幅３８６は、延長セグメント３６０の内部幅３８８よりも大きい。別の実施形態（図示せず）においては、ジョイントセグメント３５４の内部幅３８６が、延長セグメント３６０の内部幅３８８に等しいか、それよりも小さい。
【００７４】
別の実施形態では、ジョイントセグメント３５４及び延長セグメント３６０は、中空構造体３２０が本明細書に記載のとおりに機能することができる任意の適切なやり方で接合される。
【００７５】
内部通路８２などの内部通路が内部に画成された部品８０などの部品を形成する典型的な方法９００が、図１１及び１２のフロー図に示す。さらに図１〜図１０も参照すると、典型的な方法９００は、格子構造物３４０などの格子構造物を、少なくとも部分的に鋳型３００の鋳型キャビティ３０４などの鋳型のキャビティ内に選択的に配置する工程９０２を含む。格子構造物は、第１の材料３２２などの第１の材料から形成される。分割式コア３１０又は８０１などの第１の分割式コアのジョイントセグメント３５４などの１以上のジョイントセグメントが、格子構造物と結合する。１以上のジョイントセグメントは、第１の分割式コアの延長セグメント３６０などの１以上の延長セグメントに、中空構造体３２０などの第１の中空構造体が画成されるように順次流体連通して結合する。内側コア３２４などの第１の内側コアが、第１の中空構造体の内側に配置される。
【００７６】
方法９００は、溶融状態の部品材料７８などの部品材料を、溶融状態の部品材料が格子構造物から第１の材料を少なくとも部分的に吸収するように鋳型キャビティ内に導入する工程９０４をさらに含む。方法９００は、部品を形成するために鋳型キャビティ内で部品材料を冷却する工程９０６をさらに含む。第１の内側コアの少なくとも一部分が、部品内に第１の内部通路を画成する。
【００７７】
いくつかの実施形態では、鋳型は、キャビティを画成する鋳型３００の内壁３０２などの内壁を備え、格子構造物が、周縁部３４２などの周縁部を画成し、格子構造物を選択的に配置する工程９０２は、格子構造物の周縁部を鋳型の内壁に対して結合させる工程９２８を含む。
【００７８】
特定の実施形態ではは、第２の分割式コア８０２などの第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントが、格子構造物に結合し、第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントは、第２の分割式コアの１以上の延長セグメントに第２の中空構造体が画成されるように順次流体連通して結合させられ、第２の内側コアが、第２の中空構造体の内側に配置され、キャビティ内で部品材料を冷却して、部品を形成する工程９０６は、第２の内側コアの少なくとも一部分によって部品内に第２の内部通路が画成されるようにキャビティ内で部品材料を冷却する工程９３０をさらに含む。
【００７９】
いくつかの実施形態では、格子構造物の周縁部を内壁に対して結合させる工程９２８は、細長い横断方向部材３４７などの複数の細長い横断方向部材を含む格子構造物の周縁部を結合させる工程９０８を含み、１以上のジョイントセグメントの各々は、細長い横断方向部材のグループ３５０などの対応するグループと結合する。さらに、いくつかのかかる実施形態では、格子構造物の周縁部を内壁に対して結合させる工程９２８は、付加製造プロセスによって細長い横断方向部材の対応するグループと一体に形成された１以上のジョイントセグメントの各々を含む格子構造物の周縁部を結合させる工程９１０を含む。
【００８０】
特定の実施形態では、格子構造物を選択的に配置する工程９０２は、１以上の延長セグメントの内壁が１以上のジョイントセグメントの内壁と比べて比較的低い表面粗度を有している格子構造物を選択的に配置する工程９１２を含む。
【００８１】
いくつかの実施形態では、格子構造物を選択的に配置する工程９０２は、１以上のジョイントセグメントの長手方向における位置が領域３５６などの第１の中空構造体の比較的きつい湾曲の領域に対応する格子構造物を選択的に配置する工程９１４を含む。これに加え、或いはこれに代えて、格子構造物を選択的に配置する工程９０２は、１以上のジョイントセグメントの長手方向における位置が、領域３６６などの第１の中空構造体が第１の内部通路の断面の流れの面積の変化を画成する領域に対応する格子構造物を選択的に配置する工程９１６を含む。これに加え、或いはこれに代えて、格子構造物を選択的に配置する工程９０２は、１以上のジョイントセグメントの長手方向における位置が、格子構造物からの構造的な支持が第１の分割式コアの位置の安定化を促進する領域に対応する格子構造物を選択的に配置する工程９１８を含む。
【００８２】
特定の実施形態では、格子構造物を選択的に配置する工程９０２は、１以上の延長セグメントが１以上の押し出し管セグメントから形成されている格子構造物を選択的に配置する工程９２０を含む。
【００８３】
いくつかの実施形態では、部品材料を導入する工程９０４は、固形の状態の部品材料の性能が第１の材料の少なくとも部分的な吸収によって低下することがないように部品材料を導入する工程９２２を含む。いくつかのかかる実施形態では、部品材料を導入する工程９０４は、溶融状態の合金を鋳型キャビティ内に導入する工程９２４を含み、第１の材料は、合金の１以上の構成材料を含む。
【００８４】
特定の実施形態では、格子構造物を選択的に配置する工程９０２は、１以上のジョイントセグメント及び１以上の延長セグメントが図１０の左側、真ん中、及び右側に各々示されている接合部３８０などの外側において面一な接合部、発散型の接合部、及び収束型の接合部のうちの少なくとも１つによって互いに結合させられている格子構造物９２６を選択的に配置する工程を含む。
【００８５】
上述の格子構造物の実施形態は、内部通路が内部に画成された部品を形成するための原型ダイアセンブリ及び鋳型アセンブリにおいて使用されるセラミックコアを配置及び／又は支持するための費用効率に優れた方法を提供する。実施形態は、これに限られるわけではないが、非直線の形状及び／又は複雑な形状を有する内部通路を備えている部品の成形にとくに有用であり、すなわちコアに関する壊れやすさの問題の軽減又は解消にとくに有用である。具体的には、格子構造物は、少なくとも一部分が、部品の原型を形成するために使用される原型ダイ内に選択的に配置可能である。これに続き、或いはこれに代えて、格子構造物は、少なくとも一部分が、例えば原型のインベストメントによって形成される鋳型などの鋳型のキャビティ内に選択的に配置可能である。格子構造物は、分割式コアを画成する中空構造体の１以上のジョイントセグメントに、分割式コアが格子構造物によって鋳型キャビティ内に配置されるように結合する。中空構造体の残りの部分は、ジョイントセグメントから延在する延長セグメントから形成される。また、分割式コアは、部品が鋳型において鋳造されるときに部品における内部通路の位置を画成する中空構造体の内側に配置された内側コアをさらに含む。格子構造物は、部品を形成するために鋳型キャビティ内に導入される溶融状態の部品材料によって少なくとも部分的に吸収されることができ、かつ部品の構造的な特性又は性能特性を妨げず、或いは後の内部通路を形成するための部品からのコアの除去を妨げない材料から形成される。このようにして、格子構造物を使用することで、部品の鋳造に先立ってコアの支持構造物を除去し、さらには／或いは鋳型キャビティを清掃する必要がなくなる。
【００８６】
加えて、中空構造体のジョイントセグメント及び延長セグメントを別々に形成することで、分割式コアの形成のコストを下げることができ、かつ分割式コアによって画成されている内部通路の性能を向上させることができる。詳しくは、特定の実施形態では、ジョイントセグメントが、中空構造体の格子構造物への結合の容易さ及び精度を高めるために、格子構造物の少なくとも一部分と一体に形成される一方で、延長セグメントは、より低コストなやり方で形成され、後にジョイントセグメントと結合する。やはり詳しくは、いくつかの実施形態では、ジョイントセグメントが付加製造によって形成され、延長セグメントが、押し出し管など、ジョイントセグメントと比べて比較的小さい表面粗度を生み出すやり方で形成され、内部通路を長さの大部分において小さい表面粗度を備えて形成することができる。さらに、詳しくは、セラミックコアが、組合せられた中空構造体の内部に配置されることで、中空構造体がコアに構造的な補強をもたらし、例えば、これに限られるわけではないが、内部通路が内部に画成された部品を形成するための従来からのコアと比べてより長く、より重く、より薄く、かつ／又はより複雑なコアの信頼できる取り扱い及び使用を可能にする。
【００８７】
本明細書に記載の方法、システム、及び装置の典型的な技術的効果は、（ａ）内部通路が内部に画成された部品の成形に用いられるコアの形成、取り扱い、運搬、及び／又は保管に関する壊れやすさの問題を軽減又は解消すること、（ｂ）部品の内部通路を形成するための従来からのコアと比べてより長く、より重く、より薄く、かつ／又はより複雑なコアの使用を可能にすること、（ｃ）コアの他のコア、原型ダイ、及び／又は部品の成形に使用される鋳型に対する配置の速度及び精度を高めること、（ｄ）コアによって画成されている内部通路について容認可能な表面粗度特性をもたらしつつ、付加製造に関係する製造の複雑さ及び精度の利益を依然として得ること、並びに（ｅ）部品の鋳造に使用される鋳型キャビティからコアの配置及び／又は支持構造を除去するために必要な時間及び労力を軽減し、或いは皆無にすること、のうちの少なくとも１つを含む。
【００８８】
原型ダイアセンブリ及び鋳型アセンブリのための格子構造物及び分割式コアの典型的な実施形態を、詳しく上述した。格子構造物及び分割式コア、並びにかかる格子構造物及び分割式コアを使用する方法及びシステムは、本明細書に記載された特定の実施形態に限られず、むしろシステムの構成要素及び／又は方法の工程を、本明細書に記載の他の構成要素及び／又は工程から別個独立に利用することが可能である。例えば、典型的な実施形態は、現時点において原型ダイアセンブリ及び鋳型アセンブリ内でコアを使用するように構成されている多数の他の用途に関連して実行又は利用されてよい。
【００８９】
本開示の種々の実施の形態の個々の特徴が、いくつかの図に示されていて、他の図には示されていないかもしれないが、これはあくまでも便宜上である。本開示の原理に従い、或る図の任意の特徴が、他の任意の図の任意の特徴と組合せて参照及び／又は請求され得る。
【００９０】
本明細書は、最良の態様を含むいくつかの実施形態を開示するとともに、あらゆる装置又はシステムの製造及び使用並びにあらゆる関連の方法の実行を含む実施形態の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者であれば想到できる他の実施例も含むことができる。かかる他の実施例は、特許請求の範囲の文言から相違しない構成要素を有しており、或いは特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない同等な構成要素を含むならば、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
［実施態様１］
部品材料（７８）から形成され、内部に第１の内部通路（８２）が画成された部品（８０）の形成に使用するための鋳型アセンブリ（３０１）であって、
内部に鋳型キャビティ（３０４）を画成する鋳型（３００）と、
溶融状態の部品材料（７８）によって少なくとも部分的に吸収できる第１の材料（３２２）から形成され、少なくとも一部分が鋳型キャビティ（３０４）内に選択的に配置される格子構造物（３４０）と、
格子構造物（３４０）に結合した１以上のジョイントセグメント（３５４）を備える第１の分割式コア（３１０）と
を備えており、
第１の分割式コア（３１０）の１以上のジョイントセグメント（３５４）は、第１の中空構造体（３２０）が画成されるように１以上の延長セグメント（３６０）と順次流体連通して結合しており、当該鋳型アセンブリ内（３０１）で部品（８０）を成形する際に第１の内側コア（３２４）の少なくとも一部分が第１の内部通路（８２）を画成するように第１の内側コア（３２４）が第１の中空構造体（３２０）の内側に配置される配置される、鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様２］
鋳型（３００）が鋳型キャビティ（３０４）を画成する内壁（３０２）を備え、格子構造物（３４０）が周縁部（３４２）を画成し、周縁部（３４２）を内壁（３０２）に結合させることによって格子構造物（３４０）が鋳型キャビティ（３０４）内に選択的に配置される、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様３］
部品（８０）の内部に第２の内部通路が画成され、
当該鋳型アセンブリ（３０１）は、格子構造物（３４０）に結合した１以上のジョイントセグメントを備える第２の分割式コアをさらに備え、第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントは、第２の中空構造体が画成されるように第２の分割式コアの１以上の延長セグメントと順次流体連通して結合しており、当該鋳型アセンブリ内（３０１）で部品（８０）を成形する際に第２の内側コアの少なくとも一部分が第２の内部通路を画成するように第２の内側コアが第２の中空構造体の内側に配置される、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様４］
格子構造物（３４０）は、複数の細長い横断方向部材（３４７）を備えており、１以上のジョイントセグメント（３５４）の各々は、細長い横断方向部材（３４７）の対応するグループ（３５０）に結合する、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様５］
ジョイントセグメント（３５４）の各々は、付加製造プロセスによって細長い横断方向部材（３４７）対応するグループ（３５０）と一体に形成される、実施態様４に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様６］
１以上の延長セグメント（３６０）の内壁は、１以上のジョイントセグメント（３５４）の内壁と比べて比較的低い表面粗度を有する、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様７］
１以上のジョイントセグメント（３５４）の長手方向における位置は、中空構造体（３２０）の比較的きつい湾曲の領域（３５６）に対応する、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様８］
１以上のジョイントセグメント（３５４）の長手方向における位置は、第１の中空構造体（３２０）が第１の内部通路（８２）の断面の流れの面積の変化を画成する領域（３６６）に対応する、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様９］
１以上のジョイントセグメント（３５４）の長手方向における位置は、格子構造物（３４０）からの構造的な支持が第１の分割式コア（３１０）の位置の安定化を促進する領域（３５８）に対応する、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様１０］
１以上の延長セグメント（３６０）は、１以上の押し出し管セグメントから形成される、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様１１］
第１の材料（３２２）は、固形の状態の部品材料（７８）の性能を低下させることがないように、溶融状態の部品材料（７８）によって少なくとも部分的に吸収できる、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様１２］
部品材料（７８）は、合金であり、第１の材料（３２２）は、合金の１以上の構成材料を含む、実施態様９に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様１３］
１以上のジョイントセグメント（３５４）及び１以上の延長セグメント（３６０）は、外側において面一な接合部、発散型の接合部、及び収束型の接合部のうちの少なくとも１つによって互いに結合する、実施態様１に記載の鋳型アセンブリ（３０１）。
［実施態様１４］
内部に第１の内部通路（８２）が画成された（８０）を形成する方法であって、
格子構造物（３４０）を少なくとも部分的に鋳型（３００）のキャビティ（３０４）内に選択的に配置する工程であって、
格子構造物（３４０）は、第１の材料（３２２）から形成され、
第１の分割式コア（３１０）の１以上のジョイントセグメント（３５４）が、格子構造物（３４０）に結合し、
第１の分割式コア（３１０）の１以上のジョイントセグメント（３５４）は、第１の中空構造体（３２０）が画成されるように第１の分割式コア（３１０）の１以上の延長セグメント（３６０）と順次流体連通して結合しており、
第１の内側コア（３２４）が、第１の中空構造体（３２０）の内側に配置されている工程と、
溶融状態の部品材料（７８）をキャビティ（３０４）に、溶融状態の部品材料（７８）が格子構造物（３４０）から第１の材料（３２２）を少なくとも部分的に吸収するように導入する工程と、
部品（８０）を形成するためにキャビティ（３０４）において部品材料（７８）を冷却する工程と
を含んでおり、
第１の内側コア（３２４）の少なくとも一部分が、部品（８０）の内部の第１の内部通路（８２）を画成する方法。
［実施態様１５］
鋳型（３００）は、キャビティ（３０４）を画成する内壁（３０２）を備え、格子構造物（３４０）は、周縁部（３４２）を画成し、格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、格子構造物（３４０）の周縁部（３４２）を鋳型（３００）の内壁（３０２）に結合させる工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１６］
第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントが、格子構造物（３４０）に結合し、第２の分割式コアの１以上のジョイントセグメントは、第２の中空構造体が画成されるように第２の分割式コアの１以上の延長セグメントと順次流体連通して結合しており、第２の内側コアが、第２の中空構造体の内側に配置され、部品（８０）を形成するためにキャビティ（３０４）において部品材料（７８）を冷却する工程は、第２の内側コアの少なくとも一部分が部品（８０）の内部に第２の内部通路を画成するようにキャビティ（３０４）において部品材料（７８）を冷却する工程をさらに含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１７］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、複数の細長い横断方向部材（３４７）を備えており、各々の１以上のジョイントセグメント（３５４）が細長い横断方向部材（３４７）の対応するグループ（３５０）と結合した格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１８］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、付加製造プロセスによって細長い横断方向部材（３４７）の対応するグループ（３５０）と一体に形成された各々の１以上のジョイントセグメント（３５４）を含んでいる格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１９］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、１以上の延長セグメント（３６０）の内壁が１以上のジョイントセグメント（３５４）の内壁と比べて比較的小さい表面粗度を有している格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様２０］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、１以上のジョイントセグメント（３５４）の長手方向における位置が第１の中空構造体（３２０）の比較的きつい湾曲の領域（３５６）に対応する格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様２１］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、１以上のジョイントセグメント（３５４）の長手方向における位置が、第１の中空構造体（３２０）が第１の内部通路（８２）の断面の流れの面積の変化を画成する領域（３６６）に対応する格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様２２］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、１以上のジョイントセグメント（３５４）の長手方向における位置が、格子構造物（３４０）からの構造的な支持が第１の分割式コア（３１０）の位置の安定化を促進する領域（３５８）に対応する格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様２３］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、１以上の延長セグメント（３６０）が１以上の押し出し管セグメントから形成されている格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様２４］
溶融状態の部品材料（７８）をキャビティ（３０４）内に導入する工程は、固形の状態の部品材料（７８）の性能が第１の材料（３２２）の少なくとも部分的な吸収によって低下することがないように部品材料（７８）を導入する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様２５］
溶融状態の部品材料（７８）をキャビティ（３０４）内に導入する工程は、溶融状態の合金をキャビティ（３０４）内に導入する工程を含み、第１の材料（３２２）は、合金の１以上の構成材料を含む、実施態様２４に記載の方法。
［実施態様２６］
格子構造物（３４０）を選択的に配置する工程は、１以上のジョイントセグメント（３５４）及び１以上の延長セグメント（３６０）が外側において面一な接合部、発散型の接合部、及び収束型の接合部のうちの少なくとも１つによって互いに結合させられている格子構造物（３４０）を、選択的に配置する工程を含む、実施態様１４に記載の方法。
【符号の説明】
【００９１】
１０  回転機械
１２  取り入れ部
１４  圧縮機部分
１６  燃焼器部分
１８  タービン部分
２０  排気部
２２  ロータシャフト
２４  燃焼器
３６  ケーシング
４０  圧縮機ブレード
４２  圧縮機ステータベーン
７０  ロータブレード
７２  ステータベーン
７４  圧力側
７６  吸い込み側
７８  部品材料
８０  部品
８２  内部通路
８４  前縁
８６  後縁
８８  根元端
８９  軸
９０  先端
９２  距離
９４  距離
９６  ブレード長
３００  鋳型
３０１  鋳型アセンブリ
３０２  内壁
３０４  鋳型キャビティ
３０６  鋳型材料
３１０  分割式コア
３１２  先端部
３１４  先端部
３１５  部分
３１６  根元部分
３１８  根元部分
３２０  中空構造体
３２１  第１の端部
３２２  第１の材料
３２３  第２の端部
３２４  内側コア
３２６  内側コア材料
３２８  肉厚
３３０  特徴幅
３４０  格子構造物
３４２  周縁部
３４６  細長い部材
３４７  細長い横断方向部材
３４８  開放空間
３５０  グループ
３５２  細長い縦方向部材
３５４  ジョイントセグメント
３５６  領域
３５８  領域
３６０  延長セグメント
３６６  領域
３７１  第１の端部
３７３  第２の端部
３８０  接合部
３８２  接合端
３８４  接合端
３８６  内部幅
３８８  内部幅
５００  原型ダイ
５０１  原型ダイアセンブリ
５０２  内壁
５０４  ダイキャビティ
８０１  第１の分割式コア
８０２  第２の分割式コア
【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】
2017140650.tif 000014
【外国語明細書】
2017140650000001.pdf