(57)【要約】【課題】内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成するための方法およびアッセンブリを提供すること。【解決手段】内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成する方法は、モールドに対してジャケット付きコアを位置決めするステップを含む。ジャケット付きコアは、内部通路の少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている内部部分を含む中空構造体を含む。また、ジャケット付きコアは、中空構造体の中に配設されている内側コアであって、内側コアは、中空構造体の内部部分によって相補的に形状決めされている、内側コアを含む。また、方法は、内側コアが、内側に画定された少なくとも１つの内部通路フィーチャーを含む内部通路を画定するように、溶融状態のコンポーネント材料をモールドのキャビティーの中へ導入してコンポーネントを形成するステップを含む。【選択図】図１
2017109247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部通路（８２）が内側に画定されたコンポーネント（８０）を形成する方法であって、
モールド（３００）に対してジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップであって、前記ジャケット付きコア（３１０）が、
前記内部通路（８２）の少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている内部部分（３６０）を含む中空構造体（３２０）、および
前記中空構造体（３２０）の中に配設されている内側コア（３２４）であって、前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）によって相補的に形状決めされている、内側コア（３２４）
を含む、ステップと、
前記内側コア（３２４）が、内側に画定された前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を含む前記内部通路（８２）を画定するように、溶融状態のコンポーネント材料（７８）を前記モールド（３００）のキャビティー（３０４）の中へ導入して前記コンポーネント（８０）を形成するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記内側コア材料（３２６）を前記中空構造体（３２０）の中に配設する前に、前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）が前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）の選択された形状を画定するように形状決めされるように、前記内部部分（３６０）を事前形成するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）を事前形成する前記ステップは、複数の窪み（３４０）を画定するように、複数の場所において前記中空構造体（３２０）をクリンプするステップを含み、前記窪み（３４０）は、前記コンポーネント（８０）が形成されるときに、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）を事前形成する前記ステップは、チューブプレスを使用するステップを含む、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記チューブプレスを使用する前記ステップは、前記内部通路（８２）の事前選択された非線形的な形状に適合するように、前記中空構造体（３２０）を曲げるステップをさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記チューブプレスを使用する前記ステップは、前記内部通路（８２）の少なくとも一部分の選択された非円形の断面周囲に対応する、前記中空構造体（３２０）の少なくとも一部分の非円形の断面周囲を形成するステップをさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）を事前形成する前記ステップは、アディティブマニュファクチャリングプロセスを使用して前記中空構造体（３２０）を形成するステップを含む、請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記中空構造体（３２０）を形成する前記ステップは、直接金属レーザー溶融（ＤＭＬＭ）プロセス、直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）プロセス、および選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）プロセスのうちの少なくとも１つを使用するステップを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めする前記ステップは、前記中空構造体（３２０）の上に画定された複数の窪み（３４０）を含む前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップを含み、前記窪み（３４０）は、複数のリッジとして前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めする前記ステップは、前記中空構造体（３２０）の上に画定された複数の窪み（３４０）を含む前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップを含み、前記窪み（３４０）は、複数のディンプルとして前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めする前記ステップは、鋭い縁のビーズ、滑らかな縁のビーズ、およびらせん状の溝部のうちの少なくとも１つとして、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）を含む前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めする前記ステップは、少なくとも１つのルーバー付きの内部通路フィーチャー（９８）として、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）を含む前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めする前記ステップは、複数の斜めに配設されたコンボリューション面（３７２）を画定する前記内部部分（３６０）を含む前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップを含み、それぞれのコンボリューション面（３７２）は、複数のルーバー（３７８）を含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めする前記ステップは、前記ルーバー構造体（３７１）の複数のピーク（３７４）のうちの１つから複数の谷部（３７６）のうちの１つへ延在する前記コンボリューション面（３７２）のそれぞれを画定する前記内部部分（３６０）を含む前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップを含み、前記ピーク（３７４）および前記谷部（３７６）は、前記中空構造体（３２０）の対向するそれぞれの側に画定されており、それにより、前記ピーク（３７４）および前記谷部（３７６）のそれぞれが、前記中空構造体（３２０）の外側壁部（３８０）の近位に存在する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めする前記ステップは、前記内側コア（３２４）の少なくとも１つの相補的なフィーチャー（３３１）を画定するように形状決めされている前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）を含む前記ジャケット付きコア（３１０）を位置決めするステップを含み、前記内側コア（３２４）の前記少なくとも１つの相補的なフィーチャー（３３１）は、前記溶融状態の前記コンポーネント材料（７８）に連結し、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を形状決めする、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
内部通路（８２）が内側に画定されたコンポーネント（８０）を形成する際に使用するためのモールドアッセンブリ（３０１）であって、
モールドキャビティー（３０４）を内部に画定するモールド（３００）と、
前記モールド（３００）に対して位置決めされているジャケット付きコア（３１０）であって、
前記内部通路（８２）の少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている内部部分（３６０）を含む中空構造体（３２０）、および
前記中空構造体（３２０）の中に配設されている内側コア（３２４）であって、前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）によって相補的に形状決めされており、それにより、前記コンポーネント（８０）が前記モールド（３００）の中に形成されるときに、前記内側コア（３２４）が、前記内部通路（８２）および前記内部通路（８２）内に画定される前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように構成される、内側コア（３２４）
を含む、ジャケット付きコア（３１０）と
を含む、モールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項１７】
前記中空構造体（３２０）は、複数の窪み（３４０）を含む、請求項１６記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項１８】
前記窪み（３４０）は、複数のリッジとして、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている、請求項１７記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項１９】
前記窪み（３４０）は、複数のディンプルとして、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている、請求項１７記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項２０】
前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）は、鋭い縁のビーズ、滑らかな縁のビーズ、およびらせん状の溝部のうちの少なくとも１つとして、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている、請求項１６記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項２１】
前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）は、ルーバー構造体（３７１）を含み、前記ルーバー構造体（３７１）は、少なくとも１つのルーバー付きの内部通路フィーチャー（９８）として、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を画定するように形状決めされている、請求項１６記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項２２】
前記ルーバー構造体（３７１）は、複数の斜めに配設されたコンボリューション面（３７２）を含み、前記コンボリューション面（３７２）のそれぞれは、複数のルーバー（３７８）を含む、請求項２１記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項２３】
前記コンボリューション面（３７２）のそれぞれは、前記ルーバー構造体（３７１）の複数のピーク（３７４）のうちの１つから複数の谷部（３７６）のうちの１つへ延在しており、前記ピーク（３７４）および前記谷部（３７６）は、前記中空構造体（３２０）の対向するそれぞれの側に画定されており、それにより、前記ピーク（３７４）および前記谷部（３７６）のそれぞれが、前記中空構造体（３２０）の外側壁部（３８０）の近位に存在する、請求項２２記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項２４】
前記中空構造体（３２０）の前記内部部分（３６０）は、前記内側コア（３２４）の少なくとも１つの相補的なフィーチャー（３３１）を画定しており、前記少なくとも１つの相補的なフィーチャー（３３１）は、溶融状態のコンポーネント材料（７８）に連結し、前記少なくとも１つの内部通路フィーチャー（９８）を形状決めするように構成されている、請求項２１記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項２５】
前記中空構造体（３２０）は、前記内部通路（８２）の事前選択された非線形的な形状に適合するように形状決めされている、請求項１６記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【請求項２６】
前記中空構造体（３２０）の少なくとも一部分は、前記内部通路（８２）の少なくとも一部分の選択された非円形の断面周囲に対応する非円形の断面周囲を含む、請求項１６記載のモールドアッセンブリ（３０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、概して、内部通路が内側に画定されたコンポーネントに関し、より具体的には、内部通路フィーチャーを含む内部通路を形成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかのコンポーネントは、たとえば、意図する機能を果たすために、内部通路が内側に画定されることを必要とする。たとえば、限定としてではないが、ガスタービンの高温ガス流路コンポーネントなどのような、いくつかのコンポーネントは、高温にさらされる。少なくともいくつかのそのようなコンポーネントは、内部通路が内側に画定され、冷却流体のフローを受け入れ、コンポーネントが、より良好に高温に耐えることができるようになっている。別の例に関して、限定としてではないが、いくつかのコンポーネントは、別のコンポーネントとの境界面において摩擦にさらされる。少なくともいくつかのそのようなコンポーネントは、内部通路が内側に画定され、潤滑剤のフローを受け入れ、摩擦を低減させることを促進させる。
【０００３】
そのうえ、少なくともいくつかのそのような内部通路の性能は、内部通路フィーチャーを追加することによって改善され、内部通路フィーチャーは、すなわち、通路の中に延在する構造的なフィーチャーであり、その他の同様であるが実質的に滑らかな壁部の通路の中の流体フローと比較して、通路の中の流体フローを変更する。単なる１つの例として、そのような通路の壁部から内向きに延在する内部通路フィーチャーは、通路を通して流される冷却流体のフローを乱すために使用可能であり、それにより、通路壁部の近位の熱的境界層が分断され、熱伝達効率が改善される。
【０００４】
内部通路が内側に画定された少なくともいくつかの公知のコンポーネントは、モールドの中に形成され、セラミック材料コアは、内部通路として選択される場所において、モールドキャビティーの中に延在している。溶融した金属合金が、モールドキャビティーの中へセラミックコアの周りに導入され、コンポーネントを形成するように冷却された後に、セラミックコアが、たとえば、ケミカルリーチングなどによって除去され、内部通路を形成する。内部通路フィーチャーを生成させる１つの公知のアプローチは、モールドの中にコンポーネントを形成する前に、セラミックコアの表面の上に相補的なフィーチャーを形成することである。しかし、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、損傷なしに生産することおよび取り扱うことが困難かつ高価であるコアを結果として生じさせる。とりわけ、コアの上に相補的な表面フィーチャーを追加することは、応力集中をもたらし、応力集中は、セラミックコアの亀裂のリスクを増加させる。別のアプローチは、コンポーネントがモールドの中に形成された後に、たとえば、通路壁部を形状決めするために電気化学的なプロセスを使用することによって、内部通路フィーチャーを追加することである。しかし、少なくともいくつかのそのような形成後プロセスは、比較的に時間がかかり、高価である。そのうえ、両方の公知のアプローチに関して、形成され得る内部通路フィーチャーの幾何学的な複雑さは、実質的に制限されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９０７９８０３号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成する方法が提供される。方法は、モールドに対してジャケット付きコア（ｊａｃｋｅｔｅｄ  ｃｏｒｅ）を位置決めするステップを含む。ジャケット付きコアは、内部通路の少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている内部部分を含む中空構造体を含む。また、ジャケット付きコアは、中空構造体の中に配設されている内側コアであって、中空構造体の内部部分によって相補的に形状決めされている、内側コアを含む。また、方法は、内側コアが、内側に画定された少なくとも１つの内部通路フィーチャーを含む内部通路を画定するように、溶融状態のコンポーネント材料をモールドのキャビティーの中へ導入してコンポーネントを形成するステップを含む。
【０００７】
別の態様では、内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成する際に使用するためのモールドアッセンブリが提供される。モールドアッセンブリは、モールドキャビティーを内部に画定するモールドと、モールドに対して位置決めされているジャケット付きコアとを含む。ジャケット付きコアは、中空構造体を含み、中空構造体は、内部通路の少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている内部部分を含む。また、ジャケット付きコアは、中空構造体の中に配設されている内側コアを含み、内側コアは、中空構造体の内部部分によって相補的に形状決めされており、それにより、コンポーネントがモールドの中に形成されるときに、内側コアは、内部通路および内部通路内に画定される少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な回転機械の概略ダイアグラムである。
【図２】図１に示されている回転機械とともに使用するための例示的なコンポーネントの概略斜視図である。
【図３】図２に示されているコンポーネントを作製するための例示的なモールドアッセンブリの概略斜視図であり、モールドアッセンブリが、モールドに対して位置決めされているジャケット付きコアを含むことを示す図である。
【図４】図３に示されている線４−４に沿って見た、図３に示されているモールドアッセンブリとともに使用するための例示的なジャケット付きコアの概略断面図である。
【図５】図１に示されている回転機械とともに使用するための別の例示的なコンポーネントの一部分の概略斜視図であり、コンポーネントが、複数の内部通路フィーチャーを有する内部通路を含むことを示す図である。
【図６】図５に示されているような内部通路フィーチャーを有するコンポーネントを形成するために、図３に示されているモールドアッセンブリとともに使用するための別の例示的なジャケット付きコアの概略的な切り欠き斜視図である。
【図７】例示的な直線状のチューブと、例示的な直線状のチューブから形成されている例示的な中空構造体（切り欠き図で示されている）と、中空構造体から形成されており、図３に示されているモールドアッセンブリとともに使用するための例示的なジャケット付きコア（切り欠き図で示されている）と、の概略図である。
【図８】図１に示されている回転機械とともに使用するための別の例示的なコンポーネントの一部分の概略斜視図であり、コンポーネントが、輪郭決めされた断面を有する内部通路を含むことを示す図である。
【図９】図８に示されている内部通路を有するコンポーネントを形成するために、図３に示されているモールドアッセンブリとともに使用するための別の例示的なジャケット付きコアの概略的な切り欠き斜視図である。
【図１０】図３に示されているモールドアッセンブリとともに使用するためのジャケット付きコアの３つの追加的な例示的な実施形態の概略的な切り欠き斜視図である。
【図１１】図３に示されているモールドアッセンブリとともに使用するためのジャケット付きコアを形成する際に使用するための別の例示的な中空構造体の概略側断面図である。
【図１２】図１１に示されている線１２−１２に沿って見た、図１１に示されている中空構造体の概略正面断面図である。
【図１３】図１に示されている回転機械とともに使用するためのコンポーネントなどのような、内部通路が内側に画定されたコンポーネントを形成する例示的な方法のフローダイアグラムである。
【図１４】図１３からのフローダイアグラムの続きの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の明細書および特許請求の範囲では、いくつかの用語が参照されることとなり、それは、以下の意味を有するように定義されるべきである。
【００１０】
単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および、「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明示的に別段の定めをしていなければ、複数の参照を含む。
【００１１】
「随意的な」または「随意的に」は、それ続いて記載されている事象または状況が、起こる可能性もあり、または、起こらない可能性もあるということ、ならびに、その説明が、事象が起こる場合、および、事象が起こらない場合を含むということを意味している。
【００１２】
明細書および特許請求の範囲の全体を通して、本明細書で使用されているような近似する文言は、それが関連する基本的な機能の変化を結果として生じさせることなく、許容可能に変化し得る任意の定量的表現を修正するために適用され得る。したがって、「約」、「おおよそ」、および、「実質的に」などのような、１つまたは複数の用語によって修正される値は、特定されている正確な値に限定されるべきではない。少なくともいくつかの場合では、近似する文言は、値を測定するための計器の精密さに対応することが可能である。ここで、明細書および特許請求の範囲の全体を通して、範囲の限界が特定され得る。そのような範囲は、組み合わせられ、および／または、交換されることができ、文脈または文言が別段の定めをしていなければ、その中に含有されるすべてのサブレンジを含む。
【００１３】
本明細書で説明されている例示的なコンポーネントおよび方法は、内側に画定された内部通路フィーチャーを含む内部通路を有するコンポーネントを形成するための公知のアッセンブリおよび方法に関連付けられる不利益のうちの少なくともいくつかを克服する。本明細書で説明されている実施形態は、モールドに対して位置決めされているジャケット付きコアを提供する。ジャケット付きコアは、中空構造体と、中空構造体の中に配設されている内側コアとを含む。内側コアは、モールドキャビティーの中に延在し、モールドの中に形成されることとなるコンポーネントの中に内部通路の位置を画定する。中空構造体は、コンポーネントを形成するためにモールドキャビティーの中へ導入されるコンポーネント材料によって実質的に吸収可能である。中空構造体の内部部分は、内側コアの相補的なフィーチャーを画定するように形状決めされており、それにより、コンポーネントが形成されるときに、相補的な内側コアフィーチャーが、内部通路フィーチャーを画定する。
【００１４】
図１は、本開示の実施形態が使用され得るコンポーネントを有する例示的な回転機械１０の概略図である。例示的な実施形態では、回転機械１０は、ガスタービンであり、ガスタービンは、吸気セクション１２と、吸気セクション１２の下流に連結されている圧縮機セクション１４と、圧縮機セクション１４の下流に連結されている燃焼器セクション１６と、燃焼器セクション１６の下流に連結されているタービンセクション１８と、タービンセクション１８の下流に連結されている排気セクション２０とを含む。概してチューブ状のケーシング３６は、吸気セクション１２、圧縮機セクション１４、燃焼器セクション１６、タービンセクション１８、および排気セクション２０のうちの１つまたは複数を少なくとも部分的に囲んでいる。代替的な実施形態では、回転機械１０は、本明細書で説明されているような内部通路フィーチャーを有する内部通路とともに形成されるコンポーネントがそれにとって適切である、任意の回転機械である。そのうえ、本開示の実施形態は、図示の目的のために、回転機械の文脈において説明されているが、本明細書で説明されている実施形態は、内部通路フィーチャーが内側に画定された内部通路とともに適切に形成されているコンポーネントに関与する任意の文脈において適用可能であるということが理解されるべきである。
【００１５】
例示的な実施形態では、タービンセクション１８は、ローターシャフト２２を介して圧縮機セクション１４に連結されている。本明細書で使用されているように、「連結する」という用語は、直接的な、コンポーネント同士の間の機械的な接続、電気的な接続、および／または、通信接続に限定されず、間接的な、複数のコンポーネント同士の間の機械的な接続、電気的な接続、および／または通信接続も含むことが可能であるということが留意されるべきである。
【００１６】
ガスタービン１０の動作の間に、吸気セクション１２は、圧縮機セクション１４に向けて空気を導く。圧縮機セクション１４が、より高い圧力および温度まで空気を圧縮する。より具体的には、ローターシャフト２２が、圧縮機セクション１４の中のローターシャフト２２に連結されている圧縮機ブレード４０の少なくとも１つの円周方向の列に回転エネルギーを付与する。例示的な実施形態では、空気フローを圧縮機ブレード４０の中へ方向付けするケーシング３６から半径方向内向きに延在する圧縮機ステーターベーン４２の円周方向の列が、圧縮機ブレード４０のそれぞれの列よりも前に置かれている。圧縮機ブレード４０の回転エネルギーは、空気の圧力および温度を増加させる。圧縮機セクション１４は、燃焼器セクション１６に向けて圧縮空気を排出する。
【００１７】
燃焼器セクション１６では、圧縮空気が、燃料と混合されて点火され、燃焼ガスを発生させ、燃焼ガスは、タービンセクション１８に向けて導かれる。より具体的には、燃焼器セクション１６は、少なくとも１つの燃焼器２４を含み、少なくとも１つの燃焼器２４において、燃料、たとえば、天然ガスおよび／または燃料油が、空気フローの中へ噴射され、燃料空気混合物が点火され、高温燃焼ガスを発生させ、高温燃焼ガスは、タービンセクション１８に向けて導かれる。
【００１８】
タービンセクション１８は、燃焼ガスストリームからの熱エネルギーを機械的な回転エネルギーに変換する。より具体的には、燃焼ガスは、タービンセクション１８の中のローターシャフト２２に連結されているローターブレード７０の少なくとも１つの円周方向の列に回転エネルギーを付与する。例示的な実施形態では、燃焼ガスをローターブレード７０の中へ方向付けするケーシング３６から半径方向内向きに延在するタービンステーターベーン７２の円周方向の列が、ローターブレード７０のそれぞれの列の前に置かれている。ローターシャフト２２は、それに限定されないが、発電機および／または機械的な駆動用途などのような、負荷（図示せず）に連結され得る。排気された燃焼ガスは、タービンセクション１８から排気セクション２０の中へ下流に流れる。回転機械１０のコンポーネントは、コンポーネント８０として指定されている。燃焼ガスの経路の近位のコンポーネント８０は、回転機械１０の動作の間に高温にさらされる。追加的にまたは代替的に、コンポーネント８０は、内部通路フィーチャーが内側に画定された内部通路とともに適切に形成された任意のコンポーネントを含む。
【００１９】
図２は、回転機械１０（図１に示されている）とともに使用するために図示されている、例示的なコンポーネント８０の概略斜視図である。コンポーネント８０は、内側に画定された少なくとも１つの内部通路８２を含む。たとえば、冷却流体が、回転機械１０の動作の間に内部通路８２に提供され、高温燃焼ガスの温度よりも低くコンポーネント８０を維持することを促進させる。単に１つの内部通路８２だけが図示されているが、コンポーネント８０は、本明細書で説明されているように形成された任意の適切な数の内部通路８２を含むということが理解されるべきである。
【００２０】
コンポーネント８０は、コンポーネント材料７８から形成されている。例示的な実施形態では、コンポーネント材料７８は、適切なニッケル基超合金である。代替的な実施形態では、コンポーネント材料７８は、コバルト基超合金、鉄基合金、およびチタン基合金のうちの少なくとも１つである。他の代替的な実施形態では、コンポーネント材料７８は、コンポーネント８０が本明細書で説明されているように形成されることを可能にする任意の適切な材料である。
【００２１】
例示的な実施形態では、コンポーネント８０は、ローターブレード７０またはステーターベーン７２のうちの１つである。代替的な実施形態では、コンポーネント８０は、本明細書で説明されているような内部通路フィーチャーを有する内部通路とともに形成され得る、回転機械１０の別の適切なコンポーネントである。さらなる他の実施形態では、コンポーネント８０は、内部通路フィーチャーが内側に画定された内部通路とともに適切に形成される、任意の適切な用途に関する任意のコンポーネントである。
【００２２】
例示的な実施形態では、ローターブレード７０、または、代替的にステーターベーン７２は、正圧側面７４および反対側の負圧側面７６を含む。正圧側面７４および負圧側面７６のそれぞれは、前縁部８４から、反対側の後縁部８６へ延在している。加えて、ローターブレード７０、または、代替的にステーターベーン７２は、ルート部側端部８８から、反対側の先端部側端部９０へ延在しており、ブレード長さ９６を画定している。代替的な実施形態では、ローターブレード７０、または、代替的にステーターベーン７２は、本明細書で説明されているような内部通路とともに形成され得る、任意の適切な構成を有している。
【００２３】
特定の実施形態では、ブレード長さ９６は、少なくとも約２５．４センチメートル（ｃｍ）（１０インチ）である。そのうえ、いくつかの実施形態では、ブレード長さ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、ブレード長さ９６は、約６１ｃｍ（２４インチ）から約１０１．６ｃｍ（４０インチ）までの範囲にある。代替的な実施形態では、ブレード長さ９６は、約２５．４ｃｍ（１０インチ）未満である。たとえば、いくつかの実施形態では、ブレード長さ９６は、約２．５４ｃｍ（１インチ）から約２５．４ｃｍ（１０インチ）までの範囲にある。他の代替的な実施形態では、ブレード長さ９６は、約１０１．６ｃｍ（４０インチ）よりも大きい。
【００２４】
例示的な実施形態では、内部通路８２は、ルート部側端部８８から先端部側端部９０へ延在している。代替的な実施形態では、内部通路８２は、内部通路８２が本明細書で説明されているように形成されることを可能にする任意の適切な方式で、また、任意の適切な範囲で、コンポーネント８０の中に延在している。特定の実施形態では、内部通路８２は、非線形的になっている。たとえば、コンポーネント８０は、ルート部側端部８８および先端部側端部９０との間に画定されている軸線８９に沿って、所定の捩じりとともに形成されており、および内部通路８２は、軸線方向の捩じりに相補的な湾曲した形状を有している。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、正圧側面７４から実質的に一定の距離９４に位置決めされている。代替的にまたは追加的に、コンポーネント８０の翼弦は、ルート部側端部８８と先端部側端部９０との間でテーパーを付けられており、内部通路８２は、テーパーに相補的に非線形的に延在しており、それにより、内部通路８２は、内部通路８２の長さに沿って後縁部８６から実質的に一定の距離９２に位置決めされる。代替的な実施形態では、内部通路８２は、コンポーネント８０の任意の適切な輪郭に相補以外の非線形的な形状を有している。他の代替的な実施形態では、内部通路８２は、非線形的であり、コンポーネント８０の輪郭に相補的ではない。いくつかの実施形態では、非線形的な形状を有する内部通路８２は、コンポーネント８０に関して事前選択される冷却基準を満たすことを促進させる。代替的な実施形態では、内部通路８２は、線形に延在している。
【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周囲を有している。代替的な実施形態では、内部通路８２は、実質的に卵形の断面周囲を有している。他の代替的な実施形態では、内部通路８２は、内部通路８２が本明細書で説明されているように形成されることを可能にする、任意の適切に形状決めされた断面周囲を有している。そのうえ、特定の実施形態では、内部通路８２の断面周囲の形状は、内部通路８２の長さに沿って実質的に一定である。代替的な実施形態では、内部通路８２の断面周囲の形状は、内部通路８２が本明細書で説明されているように形成されることを可能にする任意の適切な方式で、内部通路８２の長さに沿って変化している。
【００２６】
図３は、コンポーネント８０（図２に示されている）を作製するためのモールドアッセンブリ３０１の概略斜視図である。モールドアッセンブリ３０１は、モールド３００に対して位置決めされているジャケット付きコア３１０を含む。図４は、図３に示されている線４−４に沿って見たジャケット付きコア３１０の概略断面図である。図２〜図４を参照すると、モールド３００の内部壁部３０２は、モールドキャビティー３０４を画定している。内部壁部３０２は、コンポーネント８０の外部形状に対応する形状を画定しており、溶融状態のコンポーネント材料７８が、モールドキャビティー３０４の中へ導入され、コンポーネント８０を形成するように冷却され得るようになっている。例示的な実施形態では、コンポーネント８０は、ローターブレード７０、または、代替的にステーターベーン７２であるが、代替的な実施形態では、コンポーネント８０は、本明細書で説明されているように、内部通路フィーチャーが内側に画定された内部通路とともに適切に形成可能な任意のコンポーネントであるということが思い出されるべきである。
【００２７】
ジャケット付きコア３１０は、モールド３００に対して位置決めされており、その結果、ジャケット付きコア３１０の一部分３１５は、モールドキャビティー３０４の中に延在する。ジャケット付きコア３１０は、第１の材料３２２から形成されている中空構造体３２０と、内側コア３２４とを含み、内側コア３２４は、中空構造体３２０の中に配設されており、また、内側コア材料３２６から形成されている。内側コア３２４は、内部通路８２の形状を画定するように形状決めされており、また、モールドキャビティー３０４の中に位置決めされているジャケット付きコア３１０の部分３１５の内側コア３２４は、コンポーネント８０の中の内部通路８２の位置を画定している。
【００２８】
中空構造体３２０は、外側壁部３８０を含み、外側壁部３８０は、内側コア３２４の長さに沿って、内側コア３２４を実質的に囲んでいる。中空構造体３２０の内部部分３６０は、外側壁部３８０に対して内部に位置付けされており、それにより、内側コア３２４は、中空構造体３２０の内部部分３６０によって相補的に形状決めされる。特定の実施形態では、中空構造体３２０は、概してチューブ状の形状を画定している。たとえば、限定としてではないが、中空構造体３２０は、初期には、実質的に直線状の金属チューブから形成されており、それは、内側コア３２４の、ひいては、内部通路８２の選択された非線形的な形状を画定する必要に応じて、湾曲した形状または角度付きの形状などのような、非線形的な形状になるように適切に操作される。代替的な実施形態では、中空構造体３２０は、内側コア３２４が本明細書で説明されているような内部通路８２の形状を画定することを可能にする任意の適切な形状を画定している。
【００２９】
例示的な実施形態では、中空構造体３２０は、内側コア３２４の特徴的幅３３０よりも小さい壁部厚さ３２８を有している。特徴的幅３３０は、本明細書で、内側コア３２４と同じ断面積を有する円形の直径として定義される。代替的な実施形態では、中空構造体３２０は、特徴的幅３３０よりも小さくはない壁部厚さ３２８を有している。内側コア３２４の断面周囲の形状は、図３および図４に示されている例示的な実施形態では、円形である。代替的に、内側コア３２４の断面周囲の形状は、本明細書で説明されているように内部通路８２が機能することを可能にする、内部通路８２の任意の適切な断面周囲に対応している。
【００３０】
モールド３００は、モールド材料３０６から形成されている。例示的な実施形態では、モールド材料３０６は、コンポーネント８０を形成するために使用されるコンポーネント材料７８の溶融状態に関連付けられる高温環境に耐えるように選択された耐火セラミック材料である。代替的な実施形態では、モールド材料３０６は、コンポーネント８０が本明細書で説明されているように形成されることを可能にする任意の適切な材料である。そのうえ、例示的な実施形態では、モールド３００は、適切なインベストメント鋳造プロセスによって形成される。たとえば、限定としてではないが、ワックスなどのような適切なパターン材料が、適切なパターンダイの中へ注入され、コンポーネント８０のパターン（図示せず）を形成し、パターンは、モールド材料３０６のスラリーの中へ繰り返し漬けられ、それは、モールド材料３０６のシェルを生成するように硬化することが許され、シェルは、脱ワックスされて焼かれ、モールド３００を形成する。代替的な実施形態では、モールド３００は、本明細書で説明されているようにモールド３００が機能することを可能にする任意の適切な方法によって形成される。
【００３１】
特定の実施形態では、ジャケット付きコア３１０は、モールド３００に対して固定されており、コンポーネント８０を形成するプロセスの間に、ジャケット付きコア３１０がモールド３００に対して固定されたままになるようになっている。たとえば、ジャケット付きコア３１０は、ジャケット付きコア３１０を取り囲むモールドキャビティー３０４の中への溶融したコンポーネント材料７８の導入の間に、ジャケット付きコア３１０の位置がシフトしないように固定されている。いくつかの実施形態では、ジャケット付きコア３１０は、モールド３００に直接的に連結されている。たとえば、例示的な実施形態では、ジャケット付きコア３１０の先端部部分３１２は、モールド３００の先端部部分３１４の中にリジッドに包み込まれている。追加的にまたは代替的に、ジャケット付きコア３１０のルート部部分３１６は、先端部部分３１４の反対側のモールド３００のルート部部分３１８の中にリジッドに包み込まれている。たとえば、限定としてではないが、モールド３００は、上記に説明されているように、インベストメント鋳造によって形成され、ジャケット付きコア３１０は、適切なパターンダイにしっかりと連結されており、その結果、先端部部分３１２およびルート部部分３１６がパターンダイから外に延在する一方、部分３１５は、ダイのキャビティーの中に延在する。パターン材料は、部分３１５がパターンの中に延在するように、ジャケット付きコア３１０の周りのダイの中へ注入される。インベストメント鋳造は、モールド３００が先端部部分３１２および／またはルート部部分３１６を包み込むことを引き起こす。追加的にまたは代替的に、コンポーネント８０を形成するプロセスの間に、モールド３００に対するジャケット付きコア３１０の位置が固定されたままであることを可能にする任意の他の適切な方式で、ジャケット付きコア３１０は、モールド３００に対して固定されている。
【００３２】
第１の材料３２２は、溶融したコンポーネント材料７８によって少なくとも部分的に吸収可能であるように選択される。特定の実施形態では、コンポーネント材料７８は、合金であり、第１の材料３２２は、合金の少なくとも１つの構成材料である。たとえば、例示的な実施形態では、コンポーネント材料７８は、ニッケル基超合金であり、第１の材料３２２は、実質的にニッケルであり、溶融状態のコンポーネント材料７８がモールドキャビティー３０４の中へ導入されるときに、第１の材料３２２がコンポーネント材料７８によって実質的に吸収可能であるようになっている。代替的な実施形態では、コンポーネント材料７８は、任意の適切な合金であり、第１の材料３２２は、溶融した合金によって少なくとも部分的に吸収可能である少なくとも１つの材料である。たとえば、コンポーネント材料７８は、コバルト基超合金であり、第１の材料３２２は、実質的にコバルトである。別の例に関して、コンポーネント材料７８は、鉄基合金であり、第１の材料３２２は、実質的に鉄である。別の例に関して、コンポーネント材料７８は、チタン基合金であり、第１の材料３２２は、実質的にチタンである。
【００３３】
特定の実施形態では、壁部厚さ３２８は、十分に薄くなっており、そのため、溶融状態のコンポーネント材料７８がモールドキャビティー３０４の中へ導入されるときに、ジャケット付きコア３１０の部分３１５の第１の材料３２２、すなわち、モールドキャビティー３０４の中に延在する部分は、コンポーネント材料７８によって実質的に吸収される。たとえば、いくつかのそのような実施形態では、第１の材料３２２は、コンポーネント材料７８によって実質的に吸収されており、そのため、コンポーネント材料７８が冷却された後、コンポーネント材料７８から中空構造体３２０の輪郭を描く個別の境界線は存在しない。そのうえ、いくつかのそのような実施形態では、第１の材料３２２は実質的に吸収されており、そのため、コンポーネント材料７８が冷却された後、第１の材料３２２はコンポーネント材料７８の中に実質的に均一に分配される。たとえば、内側コア３２４の近位の第１の材料３２２の濃度は、コンポーネント８０の中の他の場所における第１の材料３２２の濃度よりも検出可能なほどに高くはない。たとえば、限定ではなく、第１の材料３２２は、ニッケルであり、コンポーネント材料７８は、ニッケル基超合金であり、コンポーネント材料７８が冷却された後に、検出可能なほどにより高いニッケル濃度は、内側コア３２４の近位に残っておらず、形成されるコンポーネント８０のニッケル基超合金の全体を通して実質的に均一なニッケルの分配を結果として生じさせる。
【００３４】
代替的な実施形態では、壁部厚さ３２８は、第１の材料３２２がコンポーネント材料７８によって実質的に吸収されなくなるように選択される。たとえば、いくつかの実施形態では、コンポーネント材料７８が冷却された後に、第１の材料３２２は、コンポーネント材料７８の中に実質的に均一に分配されないようになっている。たとえば、内側コア３２４の近位の第１の材料３２２の濃度は、コンポーネント８０の中の他の場所における第１の材料３２２の濃度よりも検出可能なほどに高くなっている。いくつかのそのような実施形態では、第１の材料３２２は、コンポーネント材料７８によって部分的に吸収されており、コンポーネント材料７８が冷却された後に、個別の境界線がコンポーネント材料７８から中空構造体３２０の輪郭を描くようになっている。そのうえ、いくつかのそのような実施形態では、第１の材料３２２は、コンポーネント材料７８によって部分的に吸収されており、コンポーネント材料７８が冷却された後に、内側コア３２４の近位の中空構造体３２０の少なくとも一部分が元の状態のままであるようになっている。
【００３５】
例示的な実施形態では、内側コア材料３２６は、コンポーネント８０を形成するために使用されるコンポーネント材料７８の溶融状態に関連付けられる高温環境に耐えるように選択された耐火セラミック材料である。たとえば、限定ではないが、内側コア材料３２６は、シリカ、アルミナ、およびムライトのうちの少なくとも１つを含む。そのうえ、例示的な実施形態では、内側コア材料３２６は、内部通路８２を形成するためにコンポーネント８０から選択的に除去可能である。たとえば、限定としてではないが、内側コア材料３２６は、それに限定されないが、適切なケミカルリーチングプロセスなどのような、コンポーネント材料７８を実質的に劣化させない適切なプロセスによって、コンポーネント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、コンポーネント材料７８との相溶性、および／または、コンポーネント材料７８からの除去可能性に基づいて選択されている。代替的な実施形態では、内側コア材料３２６は、コンポーネント８０が本明細書で説明されているように形成されることを可能にする任意の適切な材料である。
【００３６】
いくつかの実施形態では、ジャケット付きコア３１０は、中空構造体３２０を内側コア材料３２６で充填することによって形成されている。たとえば、限定としてではないが、内側コア材料３２６は、中空構造体３２０の中へのスラリーとして注入され、内側コア材料３２６は、中空構造体３２０の中で乾燥させられ、ジャケット付きコア３１０を形成する。そのうえ、特定の実施形態では、中空構造体３２０は、内側コア３２４を実質的に構造的に強化し、したがって、いくつかの実施形態では、コンポーネント８０を形成するために、強化されていない内側コア３２４の生産、取り扱い、および使用に関連付けられることとなる潜在的な問題を低減させる。たとえば、特定の実施形態では、内側コア３２４は、破砕、亀裂、および／または、他の損傷の比較的に高いリスクにさらされる比較的に脆いセラミック材料である。したがって、いくつかのそのような実施形態では、ジャケット付きコア３１０を形成および輸送することは、ジャケットなしの内側コア３２４を使用することと比較したときに、内側コア３２４に対する損傷のはるかに低いリスクを示す。同様に、いくつかのそのような実施形態では、たとえば、ジャケット付きコア３１０の周りのパターンダイの中へワックスパターン材料を注入することなどによって、モールド３００のインベストメント鋳造のために使用されることとなる、ジャケット付きコア３１０の周りに適切なパターンを形成することは、ジャケットなしの内側コア３２４を使用することと比較したときに、内側コア３２４に対する損傷のはるかに低いリスクを示す。したがって、特定の実施形態では、ジャケット付きコア３１０の使用は、ジャケット付きコア３１０というよりもジャケットなしの内側コア３２４を使用して実施される場合の同じステップと比較して、内部通路８２が内側に画定された許容可能なコンポーネント８０を作り出すことができないリスクをはるかに低く示す。したがって、ジャケット付きコア３１０は、内側コア３２４に関連付けられる壊れやすさの問題を低減または排除しながら、内部通路８２を画定するためにモールド３００に対して内側コア３２４を位置決めすることに関連付けられる利点を得ることを促進させる。代替的な実施形態では、中空構造体３２０は、内側コア３２４を実質的に構造的に強化しない。
【００３７】
たとえば、それに限定されないが、たとえば、コンポーネント８０がローターブレード７０である実施形態などの特定の実施形態では、内側コア３２４の特徴的幅３３０は、約０．０５０ｃｍ（０．０２０インチ）から約１．０１６ｃｍ（０．４００インチ）の範囲内にあり、中空構造体３２０の壁部厚さ３２８は、約０．０１３ｃｍ（０．００５インチ）から約０．２５４ｃｍ（０．１００インチ）の範囲内となるように選択される。より具体的には、いくつかのそのような実施形態では、特徴的幅３３０は、約０．１０２ｃｍ（０．０４０インチ）から約０．５０８ｃｍ（０．２００インチ）の範囲内にあり、壁部厚さ３２８は、約０．０１３ｃｍ（０．００５インチ）から約０．０３８ｃｍ（０．０１５インチ）の範囲内となるように選択される。別の例として、たとえば、それに限定されないが、コンポーネント８０が、それに限定されないがステーターベーン７２などのような静止コンポーネントである実施形態などの、いくつかの実施形態では、内側コア３２４の特徴的幅３３０は、約１．０１６ｃｍ（０．４００インチ）よりも大きく、および／または、壁部厚さ３２８は、約０．２５４ｃｍ（０．１００インチ）よりも大きくなるように選択される。代替的な実施形態では、特徴的幅３３０は、結果として生じる内部通路８２がその意図する機能を実施することを可能にする任意の適切な値であり、壁部厚さ３２８は、本明細書で説明されているようにジャケット付きコア３１０が機能することを可能にする任意の適切な値となるように選択される。
【００３８】
そのうえ、特定の実施形態では、ジャケット付きコア３１０を形成するために中空構造体３２０の中に内側コア材料３２６を導入する前に、中空構造体３２０は、内部通路８２の選択された非線形的な形状に対応するように事前形成されている。たとえば、第１の材料３２２は、内側コア材料３２６で充填する前に比較的に容易に形状決めされる金属材料であり、したがって、非線形的な形状となるように内側コア３２４を別々に形成および／または機械加工する必要性を低減または排除する。そのうえ、いくつかのそのような実施形態では、中空構造体３２０によって提供される構造的強化は、ジャケットなしの内側コア３２４として形成することおよび取り扱うことは困難である非線形的な形状に、その後に内側コア３２４を形成することおよび取り扱うことを可能にする。したがって、ジャケット付きコア３１０は、複雑さが増加した湾曲した形状、および／または、そうでなければ非線形的な形状を有する、ならびに／あるいは、時間およびコストの減少を伴う内部通路８２の形成を促進させる。特定の実施形態では、中空構造体３２０は、コンポーネント８０の輪郭に相補的な内部通路８２の非線形的な形状に対応するように事前形成される。たとえば、限定としてではないが、コンポーネント８０は、ローターブレード７０およびステーターベーン７２のうちの１つであり、中空構造体３２０は、上記に説明されているように、コンポーネント８０の軸線方向の捩じりおよびテーパーのうちの少なくとも１つに相補的な形状に事前形成される。
【００３９】
図５は、複数の内部通路フィーチャー９８を有する内部通路８２を含む別の例示的なコンポーネント８０の一部分の概略斜視図である。図６は、図５に示されているような内部通路フィーチャー９８を有するコンポーネント８０を形成するために、モールドアッセンブリ３０１の中で使用するための別の例示的なジャケット付きコア３１０の概略的な切り欠き斜視図である。とりわけ、内側コア３２４のフィーチャーを図示するために、中空構造体３２０の一部分が、図６の図の中で切り欠かれている。図５および図６を参照すると、内部通路８２は、一般的に、コンポーネント８０の内部壁部１００によって画定されており、内部通路フィーチャー９８は、内部通路８２によって画定されている流路の中に局所的変形を画定するように形状決めされている。たとえば、限定としてではないが、内部通路フィーチャー９８は、タービュレーター（ｔｕｒｂｕｌａｔｏｒｓ）であり、タービュレーターは、部壁部１００から概して内部通路８２の中心に向かって半径方向内向きに延在しており、内部壁部１００に沿って熱的境界層流を分断させるように形状決めされ、回転機械１０（図１に示されている）の動作の間に内部通路８２に提供される冷却流体の熱伝達能力を改善する。代替的に、内部通路フィーチャー９８は、内部通路８２によって画定されている流路の中に局所的変形を画定するように形状決めされている任意の構造体である。
【００４０】
上記に議論されているように、内側コア３２４の形状は、内部通路８２の形状を画定する。特定の実施形態では、内側コア３２４は、中空構造体３２０の内部部分３６０によって相補的に形状決めされており、その結果、内側コア３２４は、内側に画定された少なくとも１つの内部通路フィーチャー９８を含む内部通路８２を画定する。たとえば、内側コア３２４は、少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１を含むように内部部分３６０によって相補的に形状決めされており、少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１は、少なくとも１つの内部通路フィーチャー９８の形状に相補的な形状を有している。したがって、溶融したコンポーネント材料７８が、ジャケット付きコア３１０を取り囲むモールドキャビティー３０４（図３に示されている）の中へ導入されるときに、および、第１の材料３２２が、溶融したコンポーネント材料７８の中へ吸収されるときに、溶融状態のコンポーネント材料７８が、少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１に連結し、少なくとも１つの内部通路フィーチャー９８を形成する。追加的にまたは代替的に、溶融したコンポーネント材料７８がモールドキャビティー３０４の中へ導入されて冷却された後に、内側コア３２４に隣接する中空構造体３２０の内部部分３６０の一部分が元の状態のままになっているという範囲内では、少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１に連結されている内部部分３６０の元の状態のままになっている部分が、少なくとも１つの内部通路フィーチャー９８を画定する。
【００４１】
たとえば、図示されている実施形態では、少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１は、内側コア３２４の外部表面３３２の中に画定されている複数の凹んだフィーチャー３３４である。それぞれの凹んだフィーチャー３３４は、対応する内部通路フィーチャー９８の形状に相補的な形状を有しており、その結果、溶融したコンポーネント材料７８がモールドキャビティー３０４の中へ導入されるときに、および、第１の材料３２２が、溶融したコンポーネント材料７８の中へ吸収されるときに、溶融したコンポーネント材料７８が複数の凹んだフィーチャー３３４を充填する。たとえば、それに限定されないが、ケミカルリーチングプロセスを使用することなどによって、内側コア３２４が除去された後に、凹んだフィーチャー３３４の中の冷却されたコンポーネント材料７８が、複数の内部通路フィーチャー９８を形成する。たとえば、それぞれの凹んだフィーチャー３３４は、深さ３３６および幅３３８によって画定されており、それぞれの対応する内部通路フィーチャー９８は、内部壁部１００から内部に延在するリッジとして形成されており、リッジ高さ１０２は、深さ３３６に実質的に等しく、リッジ幅１０４は、幅３３８に実質的に等しい。したがって、外部表面３３２は、内部壁部１００の全体的な形状を画定しており、内側コア３２４の相補的なフィーチャー３３１は、内部通路８２の内部通路フィーチャー９８の形状を画定している。
【００４２】
いくつかの実施形態では、モールド３００の中でのコンポーネント８０の形成の間に、内部通路フィーチャー９８を画定するように中空構造体３２０の内部部分３６０を形状決めすることは、内部通路８２に沿った場所において、他の方法を使用して確実に信頼性高く形成することができない内部通路フィーチャー９８の形成を可能にする。たとえば、内側コア材料３２６は、比較的に脆いセラミック材料であり、相補的なフィーチャー３３１を画定するために、同様であるがジャケットなしの内側コア３２４を独立して形状決めすることは、内側コア３２４に亀裂を入れるリスク、または、内側コア３２４を破砕するリスクを増加させる。大きい長さと直径の比（Ｌ／ｄ）および／または実質的に非線形的な形状を有するジャケットなしの内側コア３２４に関して、リスクがさらに増加される。別の例に関して、その後の別々のプロセスにおいて、すなわち、コンポーネント８０が形成された後に、内部通路８２の長さに沿って内部通路フィーチャー９８を追加することは、繰り返し可能におよび正確に実現することが比較的に困難であり、とりわけ、大きい長さと直径の比（Ｌ／ｄ）および／または実質的に非線形的な形状を有する内部通路８２に関して、そうである。
【００４３】
特定の実施形態では、中空構造体３２０の内部部分３６０は、内側コア３２４を相補的に形状決めするように事前形成され、したがって、中空構造体３２０の中に内側コア材料３２６を配設する前に、内部通路フィーチャー９８の選択される形状を画定する。たとえば、中空構造体３２０は、複数の場所においてクリンプされ（ｃｒｉｍｐｅｄ）、複数の窪み３４０を画定しており、中空構造体３２０が内側コア材料３２６で充填されるときに、それぞれの窪み３４０は、中空構造体３２０の内部部分３６０が、対応する凹んだフィーチャー３３４を画定することを引き起こす。たとえば、それぞれの窪み３４０の深さ３４２は、壁部厚さ３２８と協力して、対応する凹んだフィーチャー３３４の深さ３３６を画定する。
【００４４】
図示されている実施形態では、それぞれの窪み３４０は、中空構造体３２０の外側壁部３８０の周りに円周方向に延在する溝部として画定されており、それ結果、それぞれの凹んだフィーチャー３３４が、内側コア３２４の周りに円周方向に延在する溝部として、それに対応して画定される。そして、それぞれの凹んだフィーチャー３３４は、コンポーネント８０が形成されるときに、内部通路８２の周囲の周りに円周方向に延在するリッジとして、対応する内部通路フィーチャー９８を画定する。代替的な実施形態では、それぞれの窪み３４０は、それぞれの対応する凹んだフィーチャー３３４および内部通路フィーチャー９８に関して任意の適切な形状を形成するように選択された形状を有している。
【００４５】
図７は、第１の材料３２２から形成され、概して円形の断面を有している、例示的な直線状のチューブ３１９と、直線状のチューブ３１９から形成されている例示的な中空構造体３２０（切り欠き図に示されている）と、および、中空構造体３２０から形成されており、モールドアッセンブリ３０１（図３に示されている）とともに使用するための例示的なジャケット付きコア３１０（切り欠き図に示されている）との概略図である。図示されている実施形態では、中空構造体３２０は、その長さに沿って、非線形的な形状を有している。たとえば、限定としてではないが、非線形的な形状は、コンポーネント８０（図２に示されている）の形状に相補的な湾曲した形状を有する内部通路８２の形状に適合するように構成されている。また、中空構造体３２０は、内部部分３６０を含み、内部部分３６０は、対応する内部通路８２の少なくとも１つの内部通路フィーチャー９８（図示せず）を画定するように形状決めされている。内部部分３６０は、内側コア３２４の少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１を画定している。
【００４６】
より具体的には、図示されている実施形態では、中空構造体３２０は、窪み３４０を含み、窪み３４０は、中空構造体３２０の外側壁部３８０の中へ押し込まれたディンプルとして形成されている。それぞれの窪み３４０は、中空構造体３２０の内部部分３６０の上に、対応する突出部３４１を形成している。ジャケット付きコア３１０を形成するために、内側コア材料３２６が中空構造体３２０の中に配設されているときに、突出部３４１は、内側コア３２４の中のディンプル跡３３３として、相補的なフィーチャー３３１を形成する。したがって、相補的なフィーチャー３３１は、通路８２（図２に示されている）の中に、突出部３４１と実質的に同一に形状決めされた内部通路フィーチャー９８を形成するように構成されている。内部部分３６０は、突出部３４１を有するものとして図示されているが、代替的な実施形態では、内部部分３６０は、相補的なフィーチャー３３１および内部通路フィーチャー９８の選択された形状を画定するために、任意の適切な方式で形状決めされている。
【００４７】
いくつかの実施形態では、中空構造体３２０の中に内側コア材料３２６を配設する前に、相補的なフィーチャー３３１の選択された形状を画定するように、中空構造体３２０を形状決めすることは、ジャケット付きコア３１０が形成された後に相補的なフィーチャー３３１を形成することに関連付けられる潜在的な問題を低減させる。たとえば、内側コア材料３２６は比較的に脆いセラミック材料であり、したがって、相補的なフィーチャー３３１を形成するようにジャケット付きコア３１０を直接的に機械加工することによって、または、そうでなければ操作することによって、内側コア３２４に対する破砕、亀裂、および／または、他の損傷の比較的に高いリスクが示されることとなる。したがって、中空構造体３２０の中に内側コア材料３２６を配設する前に、相補的なフィーチャー３３１の選択された形状を画定するように中空構造体３２０を形状決めすることは、内側コア３２４に関連付けられる壊れやすさの問題を低減または排除しながら、内部通路８２と一体的に内部通路フィーチャー９８を形成することを促進させる。
【００４８】
特定の実施形態では、（ｉ）その長さに沿った非線形的な形状、および、（ｉｉ）少なくとも１つの内部通路フィーチャー９８を画定するように形状決めされている内部部分３６０、のうちの少なくとも１つを有する中空構造体３２０は、適切なチューブプレス（図示せず）を使用して、直線状のチューブ３１９から形成されている。たとえば、ダイは、直線状のチューブ３１９をプレス曲げし、内部通路８２の事前選択された非線形的な形状に適合させるように構成されており、ダイ表面は、突出部を含み、突出部は、中空構造体３２０の上の窪み３４０の事前選択されたパターンを実質的に同時に形成するように構成されている。いくつかのそのような実施形態では、直線状のチューブ３１９は、標準品または民生品であり、中空構造体３２０の製造のコストを低減させる。そのうえ、いくつかのそのような実施形態では、ワンステップのプレス曲げ製造は、中空構造体３２０の製造の速度の増加、および、コストの減少をさらに促進させる。代替的な実施形態では、複数のステップのプロセスを含む、任意の適切なチューブ曲げプロセスおよび／または内部部分形成プロセスが、直線状のチューブ３１９から中空構造体３２０を形成するために使用される。
【００４９】
追加的に、いくつかのそのような実施形態では、プレス曲げプロセスは、直線状のチューブ３１９の少なくとも一部分の円形の断面周囲を、中空構造体３２０の少なくとも一部分の選択された非円形の断面周囲へと選択的に変換させるように構成されている。たとえば、いくつかの実施形態では、プレスダイは、直線状のチューブ３１９の円形の断面周囲を中空構造体３２０の卵形の断面周囲へと塑性変形させるように構成されている。いくつかの実施形態では、卵形の断面周囲は、モールドアッセンブリ３０１（図３に示されている）を形成するために、モールド３００に対するジャケット付きコア３１０の適正な配向のための視覚的な手掛かりを提供する。そのうえ、いくつかの実施形態では、内部通路８２の対応する事前選択された卵形の断面周囲は、ローターブレード７０の後縁部８６の近位の冷却性能の改善を提供する。
【００５０】
代替的な実施形態では、中空構造体３２０は、複数の長手方向のセグメント（図示せず）を連結することによって、選択された非線形的な形状で形成されており、それぞれのセグメントは、たとえば、それぞれの直線状のチューブ３１９などから、個別に事前形成され、内部通路８２の対応するセグメントの内部通路フィーチャー９８の形状および／または事前選択されたパターンを画定する。他の代替的な実施形態では、長手方向の継ぎ目（図示せず）に沿って、一対の半分の周囲セクションなどのような、適切な複数の長手方向に延在する部分的な周囲セクションを連結することによって、中空構造体３２０は、選択された非円形の断面周囲とともに形成されており、それぞれの部分的な周囲セクションは、たとえば、シートメタル（図示せず）のそれぞれのブランクから事前形成され、内部通路８２の内部通路フィーチャー９８の非円形の断面周囲および／または事前選択されたパターンを画定する。他の代替的な実施形態では、組み合わせまたは複数のステップのプロセスを含む、任意の適切な製造プロセスが、非線形的な形状および／もしくは非円形の断面を有する中空構造体３２０、ならびに／または、内部通路フィーチャー９８の事前選択されたパターンを形成するために使用される。
【００５１】
別の例に関して、図８は、非円形の断面周囲を有する内部通路８２を含む別の例示的なコンポーネント８０の一部分の概略斜視図である。図９は、図８に示されているような内部通路８２を有するコンポーネント８０を形成するためにモールドアッセンブリ３０１とともに使用するための別の例示的なジャケット付きコア３１０の概略的な切り欠き斜視図である。とりわけ、内側コア３２４のフィーチャーを図示するために、中空構造体３２０の一部分が、図９の図の中で切り欠かれている。
【００５２】
図８および図９を参照すると、例示的な実施形態では、コンポーネント８０は、ローターブレード７０およびステーターベーン７２のうちの１つであり、内部通路８２は、後縁部８６の近位のコンポーネント８０の中に画定されている。より具体的には、内部通路８２は、コンポーネント８０の内部壁部１００によって画定されており、後縁部８６のテーパー付きの幾何学形状に対応する輪郭決めされた断面周囲を有している。内部通路フィーチャー９８は、内部通路８２の対向する細長い縁部１１０に沿って画定され、タービュレーターとして機能し、内部壁部１００から内部通路８２の中心に向かって内向きに延在している。内部通路フィーチャー９８は、内部通路８２の軸線方向に対してそれぞれ横断する細長いリッジの繰り返しパターンとして図示されているが、代替的な実施形態では、内部通路フィーチャー９８は、内部通路８２がその意図する目的のために機能することを可能にする、任意の適切な形状、配向、および／またはパターンを有するということが理解されるべきである。
【００５３】
上記に議論されているように、内側コア３２４の外部表面３３２および相補的なフィーチャー３３１の形状は、内部通路８２の内部壁部１００および内部通路フィーチャー９８の形状を画定する。より具体的には、内側コア３２４は、内部通路８２の輪郭決めされた断面周囲に対応する、細長いテーパー付きの断面周囲を有している。相補的なフィーチャー３３１は、凹んだフィーチャー３３４として実装されている。例示的な実施形態では、凹んだフィーチャー３３４は、外部表面３３２の対向する細長い側部３４６の中の細長い切り欠き３５２として画定されており、上記に説明されているように、内部通路フィーチャー９８の形状に相補的な形状を有している。代替的な実施形態では、コンポーネント８０は、任意の適切な幾何学形状を有しており、内側コア３２４は、コンポーネント８０の幾何学形状に適切に対応する任意の適切な形状を有する内部通路８２を形成するように形状決めされている。
【００５４】
特定の実施形態では、中空構造体３２０は、上記に説明されているように、適切なプレス曲げプロセスで事前形成され、内側コア材料３２６を中空構造体３２０の中に配設する前に、直線状のチューブ３１９（図７に示されている）の少なくとも一部分の円形の断面周囲を、中空構造体３２０の選択された非円形の断面周囲へと選択的に変換させる。より具体的には、中空構造体３２０の非円形の断面周囲は、内側コア３２４の外部表面３３２の対応する形状を画定し、したがって、内部通路８２の選択された輪郭決めされた断面周囲を画定するように選択される。加えて、プレス曲げプロセスは、内部通路フィーチャー９８を画定するように中空構造体３２０の内部部分３６０を形状決めする。より具体的には、プレス曲げプロセスは、複数の場所において直線状のチューブ３１９をクリンプし、中空構造体３２０の外側壁部３８０の中に複数の窪み３４０を画定しており、それぞれの窪み３４０は、中空構造体３２０が内側コア材料３２６で充填されるときに、内側コア３２４の対応する切り欠き３５２を画定する。代替的な実施形態では、中空構造体３２０は、本明細書で説明されているように中空構造体３２０が機能することを可能にする任意の適切な方式で形成される。
【００５５】
図１０は、モールドアッセンブリ３０１（図３に示されている）とともに使用するためのジャケット付きコア３１０の３つの追加的な実施形態の概略的な切り欠き斜視図である。それぞれの実施形態では、ジャケット付きコア３１０は、内部通路８２（図２に示されている）の少なくとも１つの内部通路フィーチャー９８を画定するように形状決めされている内部部分３６０を有する中空構造体３２０から形成されている。とりわけ、内部部分３６０は、内側コア３２４の少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１を画定するように形状決めされている。図１０の中の左に示されている第１の実施形態では、中空構造体３２０の内部部分３６０は、内部通路８２の中に鋭い縁のビーズタイプのタービュレーターを画定するように形状決めされている。それに対応して、内部部分３６０は、内側コア材料３２６が中空構造体３２０に追加されるときに、鋭い縁のビーズ構造体３３５として内側コア３２４の相補的なフィーチャー３３１を画定するように形状決めされている。図１０の中の中間に示されている第２の実施形態では、中空構造体３２０の内部部分３６０は、内部通路８２の中に滑らかな縁のビーズタイプのタービュレーターを画定するように形状決めされている。それに対応して、内部部分３６０は、内側コア材料３２６が中空構造体３２０に追加されるときに、滑らかな縁のビーズ構造体３３７として相補的なフィーチャー３３１を画定するように形状決めされている。図１０の中の右に示されている第３の実施形態では、中空構造体３２０の内部部分３６０は、内部通路８２に沿ってらせん状の溝部を画定するように形状決めされている。それに対応して、内部部分３６０は、内側コア材料３２６が中空構造体３２０に追加されるときに、らせん状の溝部構造体３３９として、内側コア３２４の相補的なフィーチャー３３１を画定するように形状決めされている。
【００５６】
特定の実施形態では、中空構造体３２０が、適切なアディティブマニュファクチャリングプロセスを使用して形成される。たとえば、中空構造体３２０は、第１の端部３６２から反対側の第２の端部３６４へ延在しており、内部部分３６０の構造体を含む、中空構造体３２０のコンピューター設計モデルは、第１の端部３６２と第２の端部３６４との間の一連の薄い平行な面へとスライスされている。コンピューター数値制御（ＣＮＣ）マシンは、中空構造体３２０を形成するようにスライスされたモデルにしたがって、第１の端部３６２から第２の端部３６４へ、第１の材料３２２の連続的な層を堆積させる。３つのそのような代表的な層が、層３６６、３６８、および３７０として示されている。いくつかの実施形態では、第１の材料３２２の連続的な層は、直接金属レーザー溶融（ＤＭＬＭ）プロセス、直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）プロセス、および選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）プロセスのうちの少なくとも１つを使用して堆積させられている。追加的にまたは代替的に、第１の材料３２２の連続的な層は、中空構造体３２０が本明細書で説明されているように形成されることを可能にする任意の適切なプロセスを使用して堆積させられている。
【００５７】
いくつかの実施形態では、アディティブマニュファクチャリングプロセスによる中空構造体３２０の形成は、中空構造体３２０の内部部分３６０が、事前形成された直線状のチューブ３１９（図７に示されている）に内部部分３６０の構造体を追加することによっては実現することができない、構造的な複雑さ、精密さ、および／または再現性とともに形成されることを可能にする。したがって、アディティブマニュファクチャリングプロセスによる中空構造体３２０の形成は、内側コア３２４の相補的なフィーチャー３３１を、ひいては、内部通路８２の内部通路フィーチャー９８を、それに対応して増加された構造的な複雑さ、精密さ、および／または再現性とともに形状決めすることを可能にする。追加的にまたは代替的に、アディティブマニュファクチャリングプロセスの間の中空構造体３２０の内部部分３６０の形成は、内部通路８２に沿った適切な場所において、上記に議論されているように、モールド３００の中のコンポーネント８０の初期の形成の後には、別々のプロセスで内部通路８２に信頼性高く追加されることができない内部通路フィーチャー９８のその後の相補的な形成を可能にする。
【００５８】
代替的に、いくつかの実施形態では、直線状のチューブ３１９（図７に示されている）などのような、初期には直線状のチューブに少なくとも１つの膨らんだ領域３４４を追加することによって、中空構造体３２０が、少なくとも部分的に形成される。たとえば、限定としてではないが、少なくとも１つの膨らんだ領域３４４は、中空構造体３２０の機械的なラム膨張およびハイドロフォーミングのうちの１つによって形成される。膨らんだ領域３４４は、中空構造体３２０の内部部分３６０を形状決めし、少なくとも１つの膨らんだフィーチャー３４３として、内側コア３２４の少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１を画定している。たとえば、ある実施形態では、図１０の中の中間の実施形態に示されている滑らかな縁のビーズ構造体３３７は、内側コア材料３２６が中空構造体３２０に追加されるときに、膨らんだ領域３４４に相補的な膨らんだフィーチャー３４３として形成される。膨らんだフィーチャー３４３は、概して凹んだ通路壁部フィーチャー９８を画定するように形状決めされている。たとえば、滑らかな縁のビーズ構造体３３７として実装される膨らんだフィーチャー３４３は、内部通路８２の中に滑らかな縁のビーズタイプのタービュレーターを画定するように相補的に形状決めされている。代替的に、中空構造体３２０の内部部分３６０が、本明細書で説明されているように内部通路８２が機能することを可能にする任意の適切な通路壁部フィーチャー９８を画定するように、膨らんだフィーチャー３４４は形状決めされている。
【００５９】
図１１は、モールドアッセンブリ３０１（図３に示されている）とともに使用するためのジャケット付きコア３１０を形成する際に使用するための中空構造体３２０の別の例示的な実施形態の概略側断面図である。図１２は、線１２−１２に沿って見た、図１１に示されている中空構造体３２０の実施形態の概略正面断面図である。上記に説明されているように、中空構造体３２０は、中空構造体３２０の長さに沿って内側コア３２４（図４に示されている）を囲むように構成されている外側壁部３８０を有している。図示されている実施形態では、外側壁部３８０は、中空構造体３２０の概して一定の長方形の断面周囲を画定している。代替的な実施形態では、外側壁部３８０は、本明細書で説明されているようにジャケット付きコア３１０が機能することを可能にする任意の適切な断面周囲を画定している。
【００６０】
特定の実施形態では、中空構造体３２０の内部部分３６０は、ルーバー構造体３７１を画定しており、ルーバー構造体３７１は、内部通路８２（図２に示されている）のルーバー付きの内部通路フィーチャー９８を画定するように形状決めされている。たとえば、図示されている実施形態では、内部部分３６０は、複数の斜めに配設されたコンボリューション面３７２を画定しており、コンボリューション面３７２は、複数のピーク３７４のうちの１つから複数の谷部３７６のうちの１つへそれぞれ延在している。ピーク３７４および谷部３７６は、中空構造体３２０の対向するそれぞれの側に画定されており、それにより、それぞれのピーク３７４およびそれぞれの谷部３７６が、中空構造体３２０の外側壁部３８０の近位に存在する。
【００６１】
例示的な実施形態では、それぞれのコンボリューション面３７２は、複数のルーバー３７８を含む。特定の実施形態では、内部通路８２（図２に示されている）は、冷却目的のために使用されており、ルーバー３７８は適切に配置されており、それによって画定されている対応するルーバー付きの内部通路フィーチャー９８が、内部通路８２の中の流体に関する選択されたフロー特性を促進させるようになっている。たとえば、図示されている実施形態では、それぞれのコンボリューション面３７２の上のルーバー３７８は、間隔を置いて配置され、かつ、角度を付けられており、それによって画定されている対応するルーバー付きの内部通路フィーチャー９８が、内部通路８２を通る圧力損失を許容可能な範囲内に維持しながら、薄膜の収束／発散する層流対流を促進させるようになっている。代替的な実施形態では、コンボリューション面３７２は、本明細書で説明されているように中空構造体３２０が機能することを可能にする任意の適切な構造体をそれぞれ有している。
【００６２】
特定の実施形態では、中空構造体３２０は、適切なアディティブマニュファクチャリングプロセスを使用して再び形成され、適切なアディティブマニュファクチャリングプロセスでは、たとえば、ＣＮＣマシンが、第１の端部３６２から第２の端部３６４へ、第１の材料３２２の連続的な層を堆積させ、中空構造体３２０を形成する。より具体的には、ＣＮＣマシンは、第１の材料３２２の連続的な層を堆積させ、外側壁部３８０および内部部分３６０のそれぞれの連続的な層、たとえば、代表的な層３６６を同時に形成する。上記に説明されているように、適切なアディティブマニュファクチャリングプロセスを使用して中空構造体３２０を形成することは、他の方法を使用して実現することができない構造的な複雑さ、精密さ、および／または再現性とともに中空構造体３２０の内部部分３６０を形成することを可能にする。たとえば、いくつかの実施形態では、適切なアディティブマニュファクチャリングプロセスを使用して中空構造体３２０を形成することは、中空構造体３２０の内部部分３６０が、内部通路８２の中の内部通路フィーチャー９８として使用するのに適切な規模での熱伝達用途に関して、さまざまな適切なルーバー構成のいずれかを画定することを可能にする。代替的な実施形態では、中空構造体３２０は、本明細書で説明されているように中空構造体３２０が機能することを可能にする任意の適切なプロセスを使用して形成される。
【００６３】
上記に説明されているように、ジャケット付きコア３１０は、内側コア材料３２６を中空構造体３２０の中に配設することによって形成され、そのため、内側コア３２４は、中空構造体３２０の内部部分３６０によって相補的に形状決めされる。とりわけ、内部部分３６０は、内部部分３６０のルーバー構造体３７１の相補体または「ネガイメージ」として、内側コア３２４の相補的なフィーチャー３３１を画定する。その後に、モールド３００の中でのコンポーネント８０の形成の間に、溶融したコンポーネント材料７８が、中空構造体３２０から（内部部分３６０からも含む）第１の材料３２２を少なくとも部分的に吸収する。たとえば、内部部分３６０は、第１の材料３２２、および／または、コンポーネント材料７８と相性の良い別の適切な材料から形成されており、内部部分３６０は、外側壁部３８０が少なくとも部分的に吸収された後に、ピーク３７４および谷部３７６を通して、コンポーネント材料７８との吸収性の接触にさらされる。溶融したコンポーネント材料７８は、内側コア３２４の相補的なフィーチャー３３１に連結し、ルーバー付きの内部通路フィーチャー９８を形成し、ルーバー付きの内部通路フィーチャー９８は、中空構造体３２０の内部部分３６０のルーバー構造体３７１に実質的に同一に形状決めされる。
【００６４】
図５〜図１２を参照すると、図示されている実施形態は、内部通路フィーチャー９８の形状を画定するために、凹んだフィーチャー３３４、ディンプル跡３３３、鋭い縁のビーズ構造体３３５、滑らかな縁のビーズ構造体３３７、らせん状の溝部構造体３３９、および、ルーバー構造体３７１の相補体として、内側コア３２４の相補的なフィーチャー３３１を画定するように構成された中空構造体３２０の内部部分３６０を示しているが、本開示は、本明細書で説明されているように内側コア３２４が機能することを可能にする任意の適切な追加的なまたは代替的な形状を有する相補的なフィーチャー３３１を画定するように構成された中空構造体３２０の内部部分３６０を企図しているということが理解されるべきである。そのうえ、図示されている実施形態は、実質的に同一の繰り返し形状の相補的なフィーチャー３３１を有するものとして内側コア３２４を画定するように構成された中空構造体３２０の内部部分３６０のそれぞれの実施形態を示しているが、本開示は、本明細書で説明されているように内側コア３２４が機能することを可能にする、異なって形状決めされた相補的なフィーチャー３３１の任意の適切な組み合わせを有する内側コア３２４を画定するように構成された中空構造体３２０の内部部分３６０を企図しているということが理解されるべきである。
【００６５】
図５〜図１２をさらに参照すると、図示されている実施形態は、概して円形の断面周囲、卵形の断面周囲、テーパー付きの断面周囲、または、長方形の断面周囲を有するものとして、内側コア３２４を示しているが、内側コア３２４は、本明細書で説明されているように内側コア３２４が機能することを可能にする任意の適切な追加的なまたは代替的な断面周囲を有するということが理解されるべきである。そのうえ、図示されている実施形態は、その長さに沿って断面周囲の概して一定のパターンを有するものとして、内側コア３２４のそれぞれの実施形態を示しているが、内側コア３２４は、本明細書で説明されているように内側コア３２４が機能することを可能にする任意の適切な断面周囲の変化を、その長さに沿って有するということが理解されるべきである。
【００６６】
内部通路８２などのような、内部通路が内側に画定されたコンポーネント、たとえば、コンポーネント８０などを形成する例示的な方法１３００が、図１３および図１４のフローダイアグラムに図示されている。また、図１〜図１２を参照すると、例示的な方法１３００は、モールド３００などのようなモールドに対して、ジャケット付きコア３１０などのようなジャケット付きコアを位置決めすること１３０２を含む。モールドは、モールドキャビティー３０４などのようなキャビティーをその中に画定している。ジャケット付きコアは、中空構造体３２０などのような中空構造体を含み、中空構造体は、内部通路フィーチャー９８などのような内部通路の少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている、内部部分３６０などのような内部部分を含む。また、ジャケット付きコアは、内側コア３２４などのような内側コアを含み、内側コアは、中空構造体の中に配設されており、中空構造体の内部部分によって相補的に形状決めされている。また、方法１３００は、内側コアが、内側に画定された少なくとも１つの内部通路フィーチャーを含む内部通路を画定するように、溶融状態のコンポーネント材料７８などのようなコンポーネント材料をキャビティーの中へ導入してコンポーネントを形成すること１３０４を含む。
【００６７】
特定の実施形態では、方法１３００は、中空構造体の中に内側コア材料を配設する前に、内部部分が少なくとも１つの内部通路フィーチャーの選択された形状を画定するように形状決めされるように、中空構造体の内部部分を事前形成すること１３０６をさらに含む。いくつかのそのような実施形態では、中空構造体の内部部分を事前形成するステップ１３０６は、窪み３４０などのような複数の窪みを画定するために、複数の場所において中空構造体をクリンプすること１３０８を含む。窪みは、コンポーネントが形成されるときに、少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている。追加的にまたは代替的に、中空構造体の内部部分を事前形成するステップ１３０６は、適切なチューブプレスを使用すること１３１０を含む。いくつかのそのような実施形態では、チューブプレスを使用するステップ１３１０は、内部通路の事前選択された非線形的な形状に適合するように、中空構造体を曲げること１３１２をさらに含む。追加的にまたは代替的に、チューブプレスを使用するステップ１３１０は、内部通路の少なくとも一部分の選択された非円形の断面周囲に対応する、中空構造体の少なくとも一部分の非円形の断面周囲を形成すること１３１４をさらに含む。
【００６８】
いくつかの実施形態では、中空構造体の内部部分を事前形成するステップ１３０６は、アディティブマニュファクチャリングプロセスを使用して中空構造体を形成すること１３１６を含む。いくつかのそのような実施形態では、中空構造体の内部部分を形成するステップ１３１６は、直接金属レーザー溶融（ＤＭＬＭ）プロセス、直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）プロセス、および選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）プロセスのうちの少なくとも１つを使用すること１３１８を含む。
【００６９】
特定の実施形態では、ジャケット付きコアを位置決めするステップ１３０２は、窪み３４０などのような複数の窪みを含むジャケット付きコアを位置決めすること１３２０を含み、複数の窪みは、中空構造体の上に画定されており、また、凹んだフィーチャー３３４によって画定されているものなどのような複数のリッジとして少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている。追加的にまたは代替的に、ジャケット付きコアを位置決めするステップ１３０２は、窪み３４０などのような複数の窪みを含むジャケット付きコアを位置決めすること１３２２を含み、複数の窪みは、中空構造体の上に画定されており、ディンプル跡３３３によって形成されるディンプルなどのような複数のディンプルとして少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている。追加的にまたは代替的に、ジャケット付きコアを位置決めするステップ１３０２は、鋭い縁のビーズ構造体３３５、滑らかな縁のビーズ構造体３３７、およびらせん状の溝部構造体３３９によってそれぞれ画定されているものなどのような、鋭い縁のビーズ、滑らかな縁のビーズ、およびらせん状の溝部のうちの少なくとも１つとして、少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている中空構造体の内部部分を含むジャケット付きコアを位置決めすること１３２４を含む。
【００７０】
いくつかの実施形態では、ジャケット付きコアに位置決めするステップ１３０２は、ルーバー付きの構造体３７１によって画定されているものなどのような少なくとも１つのルーバー付きの内部通路フィーチャーとして、少なくとも１つの内部通路フィーチャーを画定するように形状決めされている中空構造体の内部部分を含むジャケット付きコアを位置決めすること１３２６を含む。いくつかのそのような実施形態では、ジャケット付きコアを位置決めするステップ１３０２は、コンボリューション面３７２などのような複数の斜めに配設されているコンボリューション面を画定する内部部分を含むジャケット付きコアを位置決めすること１３２８を含む。それぞれのコンボリューション面は、ルーバー３７８などのような複数のルーバーを含む。そのうえ、いくつかのそのような実施形態では、ジャケット付きコアを位置決めするステップ１３０２は、ピーク３７４および谷部３７６などのような、ルーバー構造体の複数のピークのうちの１つから複数の谷部のうちの１つへ延在するコンボリューション面のそれぞれを画定する内部部分を含むジャケット付きコアを位置決めすること１３３０を含む。ピークおよび谷部は、中空構造体の対向するそれぞれの側に画定されており、それにより、ピークおよび谷部のそれぞれが、外側壁部３８０などのような、中空構造体の外側壁部の近位に存在する。
【００７１】
特定の実施形態では、ジャケット付きコアを位置決めするステップ１３０２は、少なくとも１つの相補的なフィーチャー３３１などのような、内側コアの少なくとも１つの相補的なフィーチャーを画定するように形状決めされた中空構造体の内部部分を含むジャケット付きコアを位置決めすること１３３２を含む。内側コアの少なくとも１つの相補的なフィーチャーは、溶融状態のコンポーネント材料に連結し、少なくとも１つの内部通路フィーチャーを形状決めする。
【００７２】
上記に説明されているジャケット付きコアは、コアに関連付けられる壊れやすさの問題を低減または排除しながら、内部通路フィーチャーとともに内側に画定された内部通路を含むコンポーネントを形成するためのコスト効率の良い方法を提供する。具体的には、ジャケット付きコアは、内側コアを含み、内側コアは、モールドキャビティーの中に位置決めされ、コンポーネントの中の内部通路の位置を画定しており、また、内側コアがその中に配設されている中空構造体を含む。内側コアは、中空構造体の内部部分によって相補的に形状決めされており、その結果、内側コアは、少なくとも１つの内部通路フィーチャーを内部通路の中に画定する。とりわけ、限定としてではないが、本明細書で説明されているジャケット付きコアおよび方法は、内部通路の中の任意の場所において、非線形的な形状および／もしくは複雑な形状を有し、ならびに／または、高いＬ／ｄ比によって特徴付けられる、信頼性高く再現性のある内部通路フィーチャーの形成を可能にする。また、具体的には、中空構造体は、コンポーネントを形成するためにモールドキャビティーの中へ導入される溶融したコンポーネント材料によって少なくとも部分的に吸収可能な材料から形成されている。したがって、中空構造体の使用は、コンポーネントの構造的特性または性能特性の妨げにはならず、また、内部通路を形成するためにコンポーネントから内側コア材料を後に除去することの妨げにはならない。
【００７３】
加えて、本明細書で説明されているジャケット付きコアは、細部および／または複雑さの増加した内部通路フィーチャーを内部通路の中に一体的に形成するコスト効率の良いおよび高精度の方法を提供する。具体的には、いくつかの実施形態では、中空構造体が内側コアを強化するため、相補的なフィーチャーを形成する内側コアの幾何学形状に関連付けられる応力集中の近位の内側コアの亀裂のリスクが低減される。追加的にまたは代替的に、内側コアを画定するために中空構造体を事前形状決めする能力は、内側コアを機械加工することなく、相補的なフィーチャーを内側コアに追加することを促進させ、したがって、コアに亀裂を入れるリスク、または、コアを損傷させるリスクを回避する。
【００７４】
本明細書で説明されている方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、（ａ）内部通路（内部通路は内部通路フィーチャーを有する）が内側に画定されたコンポーネントを形成する際に使用されるコアの形成、取り扱い、輸送、および／または貯蔵に関連付けられる壊れやすさの問題を低減または排除すること、（ｂ）内部通路フィーチャーが、非線形的な形状および／もしくは複雑な形状を有し、ならびに／または、高いＬ／ｄ比によって特徴付けられているときでも、内部通路の中の任意の場所に内部通路フィーチャーを信頼性高く再現性良く形成する能力、ならびに、（ｃ）コンポーネントの中の内部通路フィーチャーを相補的に画定するコアのフィーチャーに関連付けられる壊れやすさの問題を低減または排除することのうちの少なくとも１つを含む。
【００７５】
ジャケット付きコアの例示的な実施形態が、詳細に上記に説明されている。ジャケット付きコア、ならびに、そのようなジャケット付きコアを使用する方法およびシステムは、本明細書で説明されている特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムのコンポーネント、および／または、方法のステップは、本明細書で説明されている他のコンポーネントおよび／またはステップと独立して別々に利用され得る。たとえば、例示的な実施形態は、モールドアッセンブリの中でコアを使用するように現在構成されている多くの他の用途に関連して実装および利用され得る。
【００７６】
本開示のさまざまな実施形態の特定の特徴は、いくつかの図面に示され、他の図面には示されていない可能性があるが、これは、単に便宜上のためである。本開示の原理にしたがって、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照され、および／または特許請求され得る。
【００７７】
この書面による説明は、本実施形態を開示するために、また、任意の当業者が本実施形態を実施（任意のデバイスまたはシステムを製造および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含む）することができるように、例（最良の形態を含む）を使用している。本開示の特許の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者が考え付く他の例を含むことが可能である。そのような他の例が、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を含んでいる場合には、または、特許請求の範囲の文言とわずかに異なる、均等な構造的要素を含んでいる場合には、そのような他の例は、特許請求の範囲内に含まれるということが意図されている。
【符号の説明】
【００７８】
１０  回転機械
１２  吸気セクション
１４  圧縮機セクション
１６  燃焼器セクション
１８  タービンセクション
２０  排気セクション
２２  ローターシャフト
２４  燃焼器
３６  ケーシング
４０  圧縮機ブレード
４２  圧縮機ステーターベーン
７０  ローターブレード
７２  タービンステーターベーン
７４  正圧側面
７６  負圧側面
７８  コンポーネント材料
８０  コンポーネント
８２  内部通路
８４  前縁部
８６  後縁部
８８  ルート部側端部
８９  軸線
９０  先端部側端部
９２  実質的に一定の距離
９４  実質的に一定の距離
９６  ブレード長さ
９８  内部通路フィーチャー
１００  内部壁部
１０２  リッジ高さ
１０４  リッジ幅
１１０  細長い縁部
３００  モールド
３０１  モールドアッセンブリ
３０２  内部壁部
３０４  モールドキャビティー
３０６  モールド材料
３１０  ジャケット付きコア
３１２  先端部部分
３１４  先端部部分
３１５  部分
３１６  ルート部部分
３１８  ルート部部分
３１９  直線状のチューブ
３２０  中空構造体
３２２  第１の材料
３２４  内側コア
３２６  内側コア材料
３２８  壁部厚さ
３３０  特徴的幅
３３１  相補的なフィーチャー
３３２  外部表面
３３３  ディンプル跡
３３４  凹んだフィーチャー
３３５  鋭い縁のビーズ構造体
３３６  深さ
３３７  滑らかな縁のビーズ構造体
３３８  幅
３３９  らせん状の溝部構造体
３４０  窪み
３４１  突出部
３４２  深さ
３４６  細長い側部
３４３  膨らんだフィーチャー
３４４  膨らんだ領域
３５２  細長い切り欠き
３６０  内部部分
３６２  第１の端部
３６４  第２の端部
３６６  層
３６８  層
３７０  層
３７１  ルーバー構造体
３７２  コンボリューション面
３７４  ピーク
３７６  谷部
３７８  ルーバー
３８０  外側壁部
１３００  方法
１３０２  位置決めする
１３０４  導入する
１３０６  事前形成する
１３０８  クリンプする
１３１０  使用する
１３１２  曲げる
１３１４  形成する
１３１６  形成する
１３１８  使用する
１３２０  位置決めする
１３２２  位置決めする
１３２４  位置決めする
１３２６  位置決めする
１３２８  位置決めする
１３３０  位置決めする
１３３２  位置決めする
【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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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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