本公開的領(lǐng)域大體上涉及具有限定在其中的內(nèi)部通路的構(gòu)件，且更具體地涉及形成包括內(nèi)部通路特征的內(nèi)部通路。

背景技術(shù)：

一些構(gòu)件需要限定在其中的內(nèi)部通路，例如，以便執(zhí)行預(yù)期的功能。例如但不作為限制，一些構(gòu)件如燃?xì)鉁u輪的熱氣體路徑構(gòu)件經(jīng)歷高溫。至少一些構(gòu)件具有限定在其中的內(nèi)部通路，以接收冷卻流體流，使得構(gòu)件能夠更好地經(jīng)受高溫。另外舉例來說，但不作為限制，一些構(gòu)件在與另一個(gè)構(gòu)件的界面處經(jīng)歷摩擦。至少一些此類構(gòu)件具有限定在其中的內(nèi)部通路，以接收潤滑劑流來便于減小摩擦。

此外，相比于其他方面類似但壁基本上光滑的通路內(nèi)的流體流，至少一些此類內(nèi)部通路的性能通過添加內(nèi)部通路特征(即，在通路內(nèi)延伸且改變通路內(nèi)的流體流的結(jié)構(gòu)特征)得到改善。僅作為一個(gè)實(shí)例，從此種通路的壁向內(nèi)延伸的內(nèi)部通路特征可用于使流過通路的冷卻流體流成湍流，使得鄰近通路壁的熱邊界層受破壞，且改善熱傳遞效率。

在模具中形成具有限定在其中的內(nèi)部通路的至少一些已知的構(gòu)件，其中陶瓷材料的芯在模具腔內(nèi)在針對內(nèi)部通路選擇的位置處延伸。在熔化的金屬合金被引入陶瓷芯周圍的模具腔中且被冷卻來形成構(gòu)件之后，諸如通過化學(xué)浸出移除陶瓷芯，以形成內(nèi)部通路。產(chǎn)生內(nèi)部通路特征的一個(gè)已知途徑是在模具中形成構(gòu)件之前在陶瓷芯的表面上形成互補(bǔ)的特征。然而，至少一些已知的陶瓷芯是易碎的，從而導(dǎo)致在無破壞的情況下生產(chǎn)和處理起來難且昂貴的芯。具體而言，將互補(bǔ)表面特征加至芯上引入了應(yīng)力集中，這增大了陶瓷芯開裂的風(fēng)險(xiǎn)。另一個(gè)途徑是在構(gòu)件形成于模具中之后添加內(nèi)部通路特征，例如，通過使用電化學(xué)過程來定形通路壁。然而，至少一些此類成型后過程相對耗時(shí)且昂貴。此外，關(guān)于兩種已知途徑，可形成的內(nèi)部通路特征的幾何復(fù)雜性基本上是有限的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一方面，提供了一種形成構(gòu)件的方法，該構(gòu)件具有限定在其中的內(nèi)部通路。該方法包括相對于模具定位帶護(hù)套芯。帶護(hù)套芯包括中空結(jié)構(gòu)，該中空結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部部分，該內(nèi)部部分定形為限定內(nèi)部通路的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。帶護(hù)套芯還包括內(nèi)芯，該內(nèi)芯設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，且由中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分互補(bǔ)地定形。該方法還包括將熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料引入模具的腔中來形成構(gòu)件，使得內(nèi)芯限定包括限定在其中的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征的內(nèi)部通路。

另一方面，提供了一種用于形成構(gòu)件的模具組件，該構(gòu)件具有限定在其中的內(nèi)部通路。模具組件包括在其中限定模具腔的模具，和相對于模具定位的帶護(hù)套芯。帶護(hù)套芯包括中空結(jié)構(gòu)，該中空部分包括內(nèi)部部分，該內(nèi)部部分定形為限定內(nèi)部通路的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。帶護(hù)套芯還包括內(nèi)芯，該內(nèi)芯設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)內(nèi)且由中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分互補(bǔ)地定形，使得內(nèi)芯構(gòu)造成當(dāng)構(gòu)件形成于模具中時(shí)限定內(nèi)部通路和限定于其中的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。

技術(shù)方案1. 一種形成具有限定在其中的內(nèi)部通路的構(gòu)件的方法，所述方法包括：

相對于模具定位帶護(hù)套芯，其中，所述帶護(hù)套芯包括：

中空結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)部部分，所述內(nèi)部部分定形為限定所述內(nèi)部通路的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征；和

內(nèi)芯，其設(shè)置在所述中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，且由所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分互補(bǔ)地定形；和

將熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料引入所述模具的腔中來形成所述構(gòu)件，使得所述內(nèi)芯限定包括限定在其中的所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征的所述內(nèi)部通路。

技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，還包括，在將內(nèi)芯材料設(shè)置在所述中空結(jié)構(gòu)內(nèi)之前，預(yù)成型所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分，使得所述內(nèi)部部分定形為限定所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征的選定形狀。

技術(shù)方案3. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其中，所述預(yù)成型所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分包括在多個(gè)部位處使所述中空結(jié)構(gòu)縮口以限定多個(gè)凹痕，所述凹痕定形為當(dāng)所述構(gòu)件形成時(shí)限定所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。

技術(shù)方案4. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其中，所述預(yù)成型所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分包括使用管壓機(jī)。

技術(shù)方案5. 根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法，其中，所述使用管壓機(jī)還包括彎曲所述中空結(jié)構(gòu)來匹配所述內(nèi)部通路的預(yù)先選擇的非線性形狀。

技術(shù)方案6. 根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法，其中，所述使用管壓機(jī)還包括形成與所述內(nèi)部通路的至少一部分的選定非圓形截面周界對應(yīng)的所述中空結(jié)構(gòu)的至少一部分的非圓形截面周界。

技術(shù)方案7. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其中，所述預(yù)成型所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分包括使用添加制造過程形成所述中空結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案8. 根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其中，所述形成所述中空結(jié)構(gòu)包括使用直接金屬激光熔化(DMLM)過程、直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)過程、和選擇性激光燒結(jié)(SLS)過程中的至少一者。

技術(shù)方案9. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述定位所述帶護(hù)套芯包括定位包括限定在所述中空結(jié)構(gòu)上的多個(gè)凹痕的所述帶護(hù)套芯，所述凹痕定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為多個(gè)凸脊。

技術(shù)方案10. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述定位所述帶護(hù)套芯包括定位包括限定在所述中空結(jié)構(gòu)上的多個(gè)凹痕的所述帶護(hù)套芯，所述凹痕定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為多個(gè)凹座。

技術(shù)方案11. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述定位所述帶護(hù)套芯包括定位包括所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分的所述帶護(hù)套芯，所述內(nèi)部部分定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為尖銳邊緣凸肩、光滑邊緣凸肩、和來復(fù)線凹槽中的至少一者。

技術(shù)方案12. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述定位所述帶護(hù)套芯包括定位包括所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分的所述帶護(hù)套芯，所述內(nèi)部部分定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為至少一個(gè)百葉窗形內(nèi)部通路特征。

技術(shù)方案13. 根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，所述定位所述帶護(hù)套芯包括定位包括所述內(nèi)部部分的所述帶護(hù)套芯，所述內(nèi)部部分限定多個(gè)傾斜地設(shè)置的卷折面，其中，各卷折面包括多個(gè)百葉窗。

技術(shù)方案14. 根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其中，所述定位所述帶護(hù)套芯包括定位包括所述內(nèi)部部分的所述帶護(hù)套芯，所述內(nèi)部部分限定從所述百葉窗結(jié)構(gòu)的多個(gè)峰中的一個(gè)延伸至多個(gè)谷中的一個(gè)的所述卷折面中的各個(gè)，所述峰和所述谷限定在所述中空結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，使得所述峰和所述谷中的各個(gè)位于所述中空結(jié)構(gòu)的外壁附近。

技術(shù)方案15. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，所述定位所述帶護(hù)套芯包括定位包括所述中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分的所述帶護(hù)套芯，所述內(nèi)部部分定形為限定所述內(nèi)芯的至少一個(gè)互補(bǔ)特征，其中，所述內(nèi)芯的所述至少一個(gè)互補(bǔ)特征相對于熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料聯(lián)接來定形所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。

技術(shù)方案16. 一種用于形成構(gòu)件的模具組件，所述構(gòu)件具有限定在其中的內(nèi)部通路，所述模具組件包括：

模具，其在其中限定模具腔；和

帶護(hù)套芯，其相對于所述模具定位，所述帶護(hù)套芯包括：

中空結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)部部分，所述內(nèi)部部分定形為限定所述內(nèi)部通路的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征；和

內(nèi)芯，其設(shè)置在所述中空結(jié)構(gòu)內(nèi)且由所述中空結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)部部分互補(bǔ)地定形，使得所述內(nèi)芯構(gòu)造成當(dāng)所述構(gòu)件形成在所述模具中時(shí)限定所述內(nèi)部通路和限定在其中的所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。

技術(shù)方案17. 根據(jù)技術(shù)方案16所述的模具組件，其中，所述中空結(jié)構(gòu)包括多個(gè)凹痕。

技術(shù)方案18. 根據(jù)技術(shù)方案17所述的模具組件，其中，所述凹痕定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為多個(gè)凸脊。

技術(shù)方案19. 根據(jù)技術(shù)方案17所述的模具組件，其中，所述凹痕定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為多個(gè)凹座。

技術(shù)方案20. 根據(jù)技術(shù)方案16所述的模具組件，其中，所述中空結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)部部分定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為尖銳邊緣凸肩、光滑邊緣凸肩、和來復(fù)線凹槽中的至少一者。

技術(shù)方案21. 根據(jù)技術(shù)方案16所述的模具組件，其中，所述中空結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)部部分包括百葉窗結(jié)構(gòu)，所述百葉窗結(jié)構(gòu)定形為將所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為至少一個(gè)百葉窗形內(nèi)部通路特征。

技術(shù)方案22. 根據(jù)技術(shù)方案21所述的模具組件，其中，所述百葉窗結(jié)構(gòu)包括多個(gè)傾斜地設(shè)置的卷折面，其中，所述卷折面中的各個(gè)包括多個(gè)百葉窗。

技術(shù)方案23. 根據(jù)技術(shù)方案22所述的模具組件，其中，所述卷折面中的各個(gè)從所述百葉窗結(jié)構(gòu)的多個(gè)峰中的一個(gè)延伸到多個(gè)谷中的一個(gè)，所述峰和所述谷限定在所述中空結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，使得所述峰和所述谷中的各個(gè)位于所述中空結(jié)構(gòu)的外壁附近。

技術(shù)方案24. 根據(jù)技術(shù)方案21所述的模具組件，其中，所述中空結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)部部分限定所述內(nèi)芯的至少一個(gè)互補(bǔ)特征，所述至少一個(gè)互補(bǔ)特征構(gòu)造成相對于熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料聯(lián)接來定形所述至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。

技術(shù)方案25. 根據(jù)技術(shù)方案16所述的模具組件，其中，所述中空結(jié)構(gòu)定形為匹配所述內(nèi)部通路的預(yù)先選擇的非線性形狀。

技術(shù)方案26. 根據(jù)技術(shù)方案16所述的模具組件，其中，所述中空結(jié)構(gòu)的至少一部分包括與所述內(nèi)部通路的至少一部分的選定非圓形截面周界對應(yīng)的非圓形截面周界。

附圖說明

圖1為示范旋轉(zhuǎn)機(jī)器的示意圖；

圖2為用于與圖1中所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的示范構(gòu)件的示意性透視圖；

圖3為用于制作圖2中所示的構(gòu)件的示范模具組件的示意性透視圖，模具組件包括相對于模具定位的帶護(hù)套芯；

圖4為沿圖3中所示的4-4線截取的用于與圖3中所示的模具組件一起使用的示范帶護(hù)套芯的示意截面圖；

圖5為用于與圖1中所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的另一個(gè)示范構(gòu)件的一部分的示意性透視圖，構(gòu)件包括具有多個(gè)內(nèi)部通路特征的內(nèi)部通路；

圖6為用于與圖3中所示的模具組件一起使用來形成具有如圖5中所示的內(nèi)部通路特征的構(gòu)件的另一個(gè)示范帶護(hù)套芯的示意性透視剖開視圖；

圖7為示范直管、由示范直管形成的示范中空結(jié)構(gòu)(以剖開視圖示出)，以及由中空結(jié)構(gòu)形成且用于與圖3中所示的模具組件一起使用的示范帶護(hù)套芯(以剖開視圖示出)的示意例示；

圖8為用于與圖1中所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的另一個(gè)示范構(gòu)件的一部分的示意性透視圖，該構(gòu)件包括具有特定截面(contoured cross-section)的內(nèi)部通路；

圖9為用于與圖3中所示的模具組件一起使用來形成具有圖9中所示的內(nèi)部通路的構(gòu)件的另一個(gè)示范帶護(hù)套芯的示意性透視剖開視圖；

圖10為用于與圖3中所示的模具組件一起使用的帶護(hù)套芯的三個(gè)附加示范實(shí)施例的示意性透視剖開視圖；

圖11為用于形成用于與圖3中所示的模具組件一起使用的帶護(hù)套芯的另一個(gè)示范中空結(jié)構(gòu)的示意性截面?zhèn)纫晥D；

圖12為沿圖11中所示的12-12線截取的圖11中所示的中空結(jié)構(gòu)的示意性前部截面視圖；

圖13為形成具有限定在其中的內(nèi)部通路的構(gòu)件(如，用于與圖1中所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的構(gòu)件)的示范方法的流程圖；且

圖14為圖13中的流程圖的繼續(xù)。

部件列表

10 旋轉(zhuǎn)機(jī)器

12 進(jìn)氣區(qū)段

14 壓縮機(jī)區(qū)段

16 燃燒器區(qū)段

18 渦輪區(qū)段

20 排氣區(qū)段

22 轉(zhuǎn)子軸

24 燃燒器

36 殼體

40 壓縮機(jī)葉片

42 壓縮機(jī)定子導(dǎo)葉

70 轉(zhuǎn)子葉片

72 渦輪定子導(dǎo)葉

74 壓力側(cè)

76 吸力側(cè)

78 構(gòu)件材料

80 構(gòu)件

82 內(nèi)部通路

84 前緣

86 后緣

88 根部端部

89 軸線

90 末梢端部

92 基本上恒定的距離

94 基本上恒定的距離

96 葉片長度

98 內(nèi)部通路特征

100 內(nèi)部壁

102 凸脊高度

104 凸脊寬度

110 細(xì)長邊緣

300 模具

301 模具組件

302 內(nèi)部壁

304 模具腔

306 模具材料

310 帶護(hù)套芯

312 末梢部分

314 末梢部分

315 部分

316 根部部分

318 根部部分

319 直管

320 中空結(jié)構(gòu)

322 第一材料

324 內(nèi)芯

326 內(nèi)芯材料

328 壁厚

330 特征寬度

331 互補(bǔ)特征

332 外部表面

333 凹座印記

334 凹入特征

335 尖銳邊緣凸肩(bead)結(jié)構(gòu)

336 深度

337 光滑邊緣凸肩結(jié)構(gòu)

338 寬度

339 來復(fù)線凹槽(rifled groove)結(jié)構(gòu)

340 凹痕

341 凸起

342 深度

346 細(xì)長側(cè)

343 凸出特征(bulged feature)

344 凸出區(qū)域

352 細(xì)長缺口

360 內(nèi)部部分

362 第一端

364 第二端

366 層

368 層

370 層

371 百葉窗結(jié)構(gòu)

372 卷折面(convolution face)

374 峰

376 谷

378 百葉窗

380 外壁

1300 方法

1302 定位

1304 引入

1306 預(yù)成型

1308 卷曲

1310 使用

1312 彎曲

1314 形成

1316 形成

1318 使用

1320 定位

1322 定位

1324 定位

1326 定位

1328 定位

1330 定位

1332 定位。

具體實(shí)施方式

在以下說明書和權(quán)利要求中，將參照多個(gè)用語，它們應(yīng)當(dāng)限定為具有以下意義。

單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)個(gè)參照對象，除非上下文清楚地另外指出。

“可選”或“可選地”意思是隨后描述的事件或情形可發(fā)生或可不發(fā)生，且描述包括事件發(fā)生的情況和其不發(fā)生的情況。

在本文中貫穿說明書和權(quán)利要求使用的近似語言可用于修飾可允許改變而不導(dǎo)致其涉及的基本功能的變化的任何數(shù)量表達(dá)。因此，由一個(gè)或多個(gè)用語如“大約”、“近似”和“大致”修飾的值不限于指定的準(zhǔn)確值。在至少一些情況中，近似語言可對應(yīng)于用于測量該值的儀器的精度。在此且貫穿說明書和權(quán)利要求，可確定范圍限制。此種范圍可組合并且/或者互換，且包括其中包含的所有子范圍，除非上下文或語言另外指出。

本文所述的示范構(gòu)件和方法克服了與用于形成具有如下內(nèi)部通路的已知組件和方法相關(guān)的至少一些缺點(diǎn)，該內(nèi)部通路包括限定在其中的內(nèi)部通路特征。本文所述的實(shí)施例提供了相對于模具定位的帶護(hù)套芯。帶護(hù)套芯包括中空結(jié)構(gòu)和設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)芯。內(nèi)芯在模具腔內(nèi)延伸，以限定待在模具中形成的構(gòu)件內(nèi)的內(nèi)部通路的位置。中空結(jié)構(gòu)基本上能夠由被引入模具腔中的構(gòu)件材料吸收，來形成構(gòu)件。中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分定形為限定內(nèi)芯的互補(bǔ)特征，使得互補(bǔ)內(nèi)芯特征在形成構(gòu)件時(shí)限定內(nèi)部通路特征。

圖1為具有可利用本公開實(shí)施例的構(gòu)件的示范旋轉(zhuǎn)機(jī)器10的示意圖。在示范實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)機(jī)器10為燃?xì)鉁u輪，其包括進(jìn)氣區(qū)段12、聯(lián)接在進(jìn)氣區(qū)段12下游的壓縮機(jī)區(qū)段14、聯(lián)接在壓縮機(jī)區(qū)段14下游的燃燒器區(qū)段16、聯(lián)接在燃燒器區(qū)段16下游的渦輪區(qū)段18，和聯(lián)接在渦輪區(qū)段18下游的排氣區(qū)段20。大體上管狀的殼體36至少部分地包圍進(jìn)氣區(qū)段12、壓縮機(jī)區(qū)段14、燃燒器區(qū)段16、渦輪區(qū)段18和排氣區(qū)段20中的一個(gè)或更多個(gè)。在備選實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)機(jī)器10為如本文所述的形成有具有內(nèi)部通路特征的內(nèi)部通路的構(gòu)件所適用的任何旋轉(zhuǎn)機(jī)器。此外，盡管出于圖示目的，在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的背景下描述了本公開的實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本文所述的實(shí)施例適用于涉及如下構(gòu)件的任何背景下，該構(gòu)件適當(dāng)?shù)匦纬捎袃?nèi)部通路，該內(nèi)部通路具有限定在其中的內(nèi)部通路特征。

在示范實(shí)施例中，渦輪區(qū)段18經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸22聯(lián)接到壓縮機(jī)區(qū)段14。應(yīng)當(dāng)注意的是，如本文使用的用語“聯(lián)接”不限于構(gòu)件之間的直接機(jī)械、電氣和/或通信連接，而且還可包括多個(gè)構(gòu)件之間的間接機(jī)械、電氣和/或通信連接。

在燃?xì)鉁u輪10操作期間，進(jìn)氣區(qū)段12將空氣朝壓縮機(jī)區(qū)段14導(dǎo)送。壓縮機(jī)區(qū)段14將空氣壓縮至高壓和高溫。更具體而言，轉(zhuǎn)子軸22將旋轉(zhuǎn)能量給予在壓縮機(jī)區(qū)段14內(nèi)聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸22的壓縮機(jī)葉片40的至少一個(gè)周向排。在示范實(shí)施中，各排壓縮機(jī)葉片40前面是從殼體36徑向向內(nèi)延伸的壓縮機(jī)定子導(dǎo)葉42的周向排，其將空氣流引導(dǎo)到壓縮機(jī)葉片40中。壓縮機(jī)葉片40的旋轉(zhuǎn)能量增大空氣的壓力和溫度。壓縮機(jī)區(qū)段14朝燃燒器區(qū)段16排放壓縮空氣。

在燃燒器區(qū)段16中，壓縮空氣與燃料混合，且被點(diǎn)燃來生成燃燒氣體，該燃燒氣體被朝渦輪區(qū)段18導(dǎo)送。更具體而言，燃燒器區(qū)段16包括至少一個(gè)燃燒器24，其中燃料(例如，天然氣和/或燃料油)被噴射到空氣流中，且燃料-空氣混合物被點(diǎn)燃來生成高溫燃燒氣體，該高溫燃燒氣體被朝渦輪區(qū)段18導(dǎo)送。

渦輪區(qū)段18將來自燃燒氣流的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)能量。更具體而言，燃燒氣體將旋轉(zhuǎn)能量給予在渦輪區(qū)段18內(nèi)聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸22的轉(zhuǎn)子葉片70的至少一個(gè)周向排。在示范實(shí)施例中，各排轉(zhuǎn)子葉片70前面是從殼體36徑向向內(nèi)延伸的渦輪定子導(dǎo)葉72的周向排，其將燃燒氣體引導(dǎo)到轉(zhuǎn)子葉片70中。轉(zhuǎn)子軸22可聯(lián)接到負(fù)載(未示出)上，諸如但不限于發(fā)電機(jī)和/或機(jī)械驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。排出的燃燒氣體從渦輪區(qū)段18向下游流入排氣區(qū)段20中。旋轉(zhuǎn)機(jī)器10的構(gòu)件設(shè)計(jì)為構(gòu)件80。鄰近燃燒氣體路徑的構(gòu)件80在旋轉(zhuǎn)機(jī)器10的操作期間經(jīng)歷高溫。此外或作為備選，構(gòu)件80包括適當(dāng)?shù)匦纬捎芯哂邢薅ㄔ谄渲械膬?nèi)部通路特征的內(nèi)部通路的任何構(gòu)件。

圖2為例示為用于與旋轉(zhuǎn)機(jī)器10(圖1中所示)一起使用的示范構(gòu)件80的示意性透視圖。構(gòu)件80包括限定在其中的至少一個(gè)內(nèi)部通路82。例如，冷卻流體在旋轉(zhuǎn)機(jī)器10的操作期間被提供至內(nèi)部通路82，以便于將構(gòu)件80維持為低于熱燃燒氣體的溫度。盡管僅示出了一個(gè)內(nèi)部通路82，但應(yīng)當(dāng)理解的是，構(gòu)件80包括如本文所述地形成的任何適當(dāng)數(shù)目的內(nèi)部通路82。

構(gòu)件80由構(gòu)件材料78形成。在示范實(shí)施例中，構(gòu)件材料78為適當(dāng)?shù)逆嚮壓辖稹Ｔ趥溥x實(shí)施例中，構(gòu)件材料78為鈷基超級合金、鐵基合金和鈦基合金中的至少一者。在其他備選實(shí)施例中，構(gòu)件材料78為允許構(gòu)件80如本文所述那樣形成的任何適當(dāng)材料。

在示范實(shí)施例中，構(gòu)件80為轉(zhuǎn)子葉片70或定子導(dǎo)葉72中的一者。在備選實(shí)施例中，構(gòu)件80為旋轉(zhuǎn)機(jī)器10的能夠形成有具有如本文所述的內(nèi)部通路特征的內(nèi)部通路的另一適當(dāng)構(gòu)件。在另外其他實(shí)施例中，構(gòu)件80為適當(dāng)?shù)匦纬捎芯哂邢薅ㄔ谄渲械膬?nèi)部通路特征的內(nèi)部通路的用于任何適當(dāng)應(yīng)用的任何構(gòu)件。

在示范實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片70或作為備選，定子導(dǎo)葉72，包括壓力側(cè)74和相反的吸力側(cè)76。壓力側(cè)74和吸力側(cè)76中的各個(gè)從前緣84延伸至相反的后緣86。此外，轉(zhuǎn)子葉片70或作為備選，定子導(dǎo)葉72，從根部端部88延伸至相反的末梢端部90，從而限定葉片長度96。在備選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片70或作為備選，定子導(dǎo)葉72，具有能夠形成有如本文所述的內(nèi)部通路的任何適當(dāng)構(gòu)造。

在某些實(shí)施例中，葉片長度96為至少大約25.4厘米(cm)(10英寸)。此外，在一些實(shí)施例中，葉片長度96為至少大約50.8 cm(20英寸)。在特定實(shí)施例中，葉片長度96在從大約61 cm(24英寸)到大約101.6 cm(40英寸)的范圍中。在備選實(shí)施例中，葉片長度96小于大約25.4 cm(10英寸)。例如，在一些實(shí)施例中，葉片長度96在從大約2.54 cm(1英寸)到大約25.4 cm(10英寸)的范圍中。在其他備選實(shí)施例中，葉片長度96大于大約101.6 cm(40英寸)。

在示范實(shí)施例中，內(nèi)部通路82從根部端部88延伸至末梢端部90。在備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路82以任何適當(dāng)?shù)姆绞皆跇?gòu)件80內(nèi)延伸，且延伸至允許內(nèi)部通路82如本文所述那樣形成的任何適當(dāng)程度。在某些實(shí)施例中，內(nèi)部通路82是非線性的。例如，構(gòu)件80形成有沿著軸線89(其限定在根部端部88與末梢端部90之間)的預(yù)先限定的扭轉(zhuǎn)，且內(nèi)部通路82具有與該軸向扭轉(zhuǎn)互補(bǔ)的彎曲形狀。在一些實(shí)施例中，內(nèi)部通路82沿內(nèi)部通路82的長度定位在離壓力側(cè)74基本上恒定的距離94處。作為備選或此外，構(gòu)件80的翼弦在根部端部88與末梢端部90之間成錐形，且內(nèi)部通路82與該錐形互補(bǔ)地非線性延伸，使得內(nèi)部通路82沿內(nèi)部通路82的長度定位在離后緣86基本上恒定的距離92處。在備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路82具有與構(gòu)件80的任何適當(dāng)輪廓互補(bǔ)的非線性形狀。在其他備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路82是非線性的，且并非與構(gòu)件80的輪廓互補(bǔ)。在一些實(shí)施例中，具有非線性形狀的內(nèi)部通路82便于滿足構(gòu)件80的預(yù)先選擇的冷卻標(biāo)準(zhǔn)。在備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路82線性地延伸。

在一些實(shí)施例中，內(nèi)部通路82具有基本上圓形的截面周界。在備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路82具有基本上卵形的截面周界。在其他備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路82具有允許內(nèi)部通路82如本文所述那樣形成的任何適當(dāng)形狀的截面周界。此外，在某些實(shí)施例中，內(nèi)部通路82的截面周界的形狀沿內(nèi)部通路82的長度基本上恒定。在備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路82的截面周界的形狀以允許內(nèi)部通路82如本文所述那樣形成的任何適當(dāng)方式沿內(nèi)部通路82的長度變化。

圖3為用于制作構(gòu)件80(圖2中所示)的模具組件301的示意性透視圖。模具組件301包括相對于模具300定位的帶護(hù)套芯310。圖4為沿圖3中所示的4-4線截取的帶護(hù)套芯310的示意性截面圖。參看圖2-4，模具300的內(nèi)部壁302限定模具腔304。內(nèi)部壁302限定與構(gòu)件80的外部形狀對應(yīng)的形狀，使得熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料78可被引入模具腔304中且被冷卻來形成構(gòu)件80。應(yīng)當(dāng)記得的是，盡管在示范實(shí)施例中，構(gòu)件80為轉(zhuǎn)子葉片70，或作為備選為定子導(dǎo)葉72，但在備選實(shí)施例中，構(gòu)件80為能夠適當(dāng)?shù)匦纬捎芯哂腥绫疚乃龅南薅ㄔ谄渲械膬?nèi)部通路特征的內(nèi)部通路的任何構(gòu)件。

帶護(hù)套芯310相對于模具300定位，使得帶護(hù)套芯310的一部分315在模具腔304內(nèi)延伸。帶護(hù)套芯310包括由第一材料322形成的中空結(jié)構(gòu)320，和設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)且由內(nèi)芯材料326形成的內(nèi)芯324。內(nèi)芯324定形為限定內(nèi)部通路82的形狀，且定位在模具腔304內(nèi)的帶護(hù)套芯310的部分315的內(nèi)芯324限定構(gòu)件80內(nèi)的內(nèi)部通路82的位置。

中空結(jié)構(gòu)320包括外壁380，外壁380沿內(nèi)芯324的長度基本上包圍內(nèi)芯324。中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360相對于外壁380位于內(nèi)部，使得內(nèi)芯324由中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360互補(bǔ)地定形。在某些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320限定大體上管狀的形狀。例如，但不作為限制，中空結(jié)構(gòu)320首先由基本上直的金屬管形成，該金屬管根據(jù)需要而被適當(dāng)?shù)夭倏v成非線性形狀，諸如彎曲或成角度的形狀，以限定內(nèi)芯324的且因此內(nèi)部通路82的選定非線性形狀。在備選實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320限定允許內(nèi)芯324限定如本文描述的內(nèi)部通路82的形狀的任何適當(dāng)形狀。

在示范實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320具有比內(nèi)芯324的特征寬度330小的壁厚328。特征寬度330在本文中限定為具有與內(nèi)芯324相同的截面面積的圓的直徑。在備選實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320具有并非小于特征寬度330的壁厚328。內(nèi)芯324的截面周界的形狀在圖3和4中的示范實(shí)施例中為圓形。作為備選，內(nèi)芯324的截面周界的形狀對應(yīng)于允許內(nèi)部通路82如本文所述地起作用的內(nèi)部通路82的任何適當(dāng)截面周界。

模具300由模具材料306形成。在示范實(shí)施例中，模具材料306為耐火陶瓷材料，其被選擇成耐受與用于形成構(gòu)件80的構(gòu)件材料78的熔融狀態(tài)相關(guān)的高溫環(huán)境。在備選實(shí)施例中，模具材料306為允許構(gòu)件80如本文所述地形成的任何適當(dāng)材料。此外，在示范實(shí)施例中，模具300由適當(dāng)?shù)娜勰ｈT造過程形成。例如，但不作為限制，適當(dāng)模型的材料如蠟被注入適當(dāng)模型的硬模中來形成構(gòu)件80的模型(未示出)，該模型被重復(fù)地浸入模具材料306的漿料中，該漿料允許硬化來形成模具材料306的殼，且殼被脫蠟且燒制來形成模具300。在備選實(shí)施例中，模具300由允許模具300如本文所述地起作用的任何適當(dāng)方法形成。

在某些實(shí)施例中，帶護(hù)套芯310相對于模具300固連，使得帶護(hù)套芯310在形成構(gòu)件80的過程期間相對于模具300保持固定。例如，帶護(hù)套芯310被固連，使得帶護(hù)套芯310的位置在將熔融構(gòu)件材料78引入帶護(hù)套芯310周圍的模具腔304中期間不移位。在一些實(shí)施例中，帶護(hù)套芯310直接地聯(lián)接到模具300。例如，在示范實(shí)施例中，帶護(hù)套芯310的末梢部分312被剛性地包圍在模具300的末梢部分314中。此外或作為備選，帶護(hù)套芯310的根部部分316被剛性地包圍在模具300的與末梢部分314相反的根部部分318中。例如，但不作為限制，模具300通過上文所述的熔模鑄造來形成，且?guī)ёo(hù)套芯310被牢固地聯(lián)接到適當(dāng)?shù)哪Ｐ陀材?，使得末梢部?12和根部部分316延伸出模型硬模，同時(shí)部分315在硬模的腔內(nèi)延伸。模型材料被注射到帶護(hù)套芯310周圍的硬模中，使得部分315在該模型內(nèi)延伸。熔模鑄造導(dǎo)致模具300包圍末梢部分312和/或根部部分316。此外或作為備選，帶護(hù)套芯310以允許帶護(hù)套芯310相對于模具300的位置在形成構(gòu)件80的過程期間保持固定的任何其他適當(dāng)方式相對于模具300固連。

第一材料322被選擇成由熔融的構(gòu)件材料78至少部分地吸收。在某些實(shí)施例中，構(gòu)件材料78為合金，且第一材料322為該合金的至少一種構(gòu)成材料。例如，在示范實(shí)施例中，構(gòu)件材料78為鎳基超級合金，且第一材料322基本上為鎳，使得當(dāng)熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料78被引入模具腔304中時(shí)，第一材料322基本上由構(gòu)件材料78吸收。在備選實(shí)施例中，構(gòu)件材料78為任何適當(dāng)?shù)暮辖?，且第一材?22為由熔融合金至少部分地吸收的至少一種材料。例如，構(gòu)件材料78為鈷基超級合金，且第一材料322基本上為鈷。另外舉例來說，構(gòu)件材料78為鐵基合金，且第一材料322基本上為鐵。另外舉例來說，構(gòu)件材料78為鈦基合金，且第一材料322基本上為鈦。

在某些實(shí)施例中，壁厚328足夠薄，使得當(dāng)熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料78被引入模具腔304中時(shí)，帶護(hù)套芯310的部分315(在模具腔304內(nèi)延伸的部分)的第一材料322基本上由構(gòu)件材料78吸收。例如，在一些此類實(shí)施例中，第一材料322基本上由構(gòu)件材料78吸收，使得在構(gòu)件材料78被冷卻之后，沒有離散的邊界從構(gòu)件材料78劃出中空結(jié)構(gòu)320。此外，在一些此類實(shí)施例中，第一材料322基本上被吸收，使得在構(gòu)件材料78被冷卻之后，第一材料322在構(gòu)件材料78內(nèi)基本上均勻地分布。例如，接近內(nèi)芯324的第一材料322的濃度并非可檢測地高于構(gòu)件80內(nèi)其他位置處的第一材料322的濃度。例如且不進(jìn)行限制，第一材料322為鎳，且構(gòu)件材料78為鎳基超級合金，且在構(gòu)件材料78被冷卻之后，無可檢測的較高鎳濃度留在內(nèi)芯324附近，從而導(dǎo)致在所形成構(gòu)件80的鎳基超級合金各處基本上均勻的鎳分布。

在備選實(shí)施例中，壁厚328選擇成使得第一材料322并非基本上由構(gòu)件材料78吸收。例如，在一些實(shí)施例中，在構(gòu)件材料78被冷卻之后，第一材料322并非在構(gòu)件材料78內(nèi)基本上均勻地分布。例如，內(nèi)芯324附近的第一材料322的濃度可檢測地高于構(gòu)件80內(nèi)其他位置處的第一材料322的濃度。在一些此類實(shí)施例中，第一材料322部分地由構(gòu)件材料78吸收，使得在構(gòu)件材料78被冷卻之后，離散的邊界從構(gòu)件材料78劃出中空結(jié)構(gòu)320。此外，在一些此類實(shí)施例中，第一材料322部分地由構(gòu)件材料78吸收，使得中空結(jié)構(gòu)320的在內(nèi)芯324附近的至少一部分在構(gòu)件材料78被冷卻之后保持完好。

在示范實(shí)施例中，內(nèi)芯材料326為耐火陶瓷材料，其被選擇成耐受與用于形成構(gòu)件80的構(gòu)件材料78的熔融狀態(tài)相關(guān)的高溫環(huán)境。例如，但不限于，內(nèi)芯材料326包括二氧化硅、氧化鋁、和莫來石(mullite)中的至少一者。此外，在示范實(shí)施例中，內(nèi)芯材料326能夠被從構(gòu)件80選擇地移除來形成內(nèi)部通路82。例如但不作為限制，內(nèi)芯材料326能夠通過基本上不使構(gòu)件材料78退化的適當(dāng)過程來從構(gòu)件80移除，諸如但不限于適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)浸出過程。在某些實(shí)施例中，內(nèi)芯材料326是基于與構(gòu)件材料78的相容性和/或從構(gòu)件78的可移除性來選擇的。在備選實(shí)施例中，內(nèi)芯材料326為允許構(gòu)件80如本文所述地形成的任何適當(dāng)材料。

在一些實(shí)施例中，帶護(hù)套芯310是用內(nèi)芯材料326填充中空結(jié)構(gòu)320來形成的。例如，但不作為限制，內(nèi)芯材料326被作為漿料注入中空結(jié)構(gòu)320中，且使內(nèi)芯材料326在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)干燥，以形成帶護(hù)套芯310。此外，在某些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320顯著地在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)內(nèi)芯324，因此減少了在一些實(shí)施例中的將與形成構(gòu)件80的未被增強(qiáng)的內(nèi)芯324的生產(chǎn)、處理和使用相關(guān)的潛在問題。例如，在某些實(shí)施例中，內(nèi)芯324是經(jīng)歷相對高的破裂、開裂和/或其他破壞的風(fēng)險(xiǎn)的相對脆的陶瓷材料。因此，在一些此類實(shí)施例中，相比于使用無護(hù)套內(nèi)芯324，形成和輸送帶護(hù)套芯310呈現(xiàn)出低得多的對內(nèi)芯324的破壞風(fēng)險(xiǎn)。類似地，在一些此類實(shí)施例中，圍繞將用于模具300的熔模鑄造的帶護(hù)套芯310形成適當(dāng)?shù)哪Ｐ?，如，通過將蠟?zāi)Ｐ筒牧蠂@帶護(hù)套芯310注入模型硬模中，相比于使用無護(hù)套內(nèi)芯324，呈現(xiàn)出低得多的對內(nèi)芯324的破壞風(fēng)險(xiǎn)。因此，在某些實(shí)施例中，相比于在使用無護(hù)套內(nèi)芯324而非帶護(hù)套芯310的情況下執(zhí)行的相同步驟，使用帶護(hù)套芯310呈現(xiàn)出低得多的故障風(fēng)險(xiǎn)，以產(chǎn)生具有限定在其中的內(nèi)部通路82的可接受的構(gòu)件80。因此，帶護(hù)套芯310便于獲得與使內(nèi)芯324相對于模具300定位以限定內(nèi)部通路82相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少或消除與內(nèi)芯324相關(guān)的易碎性問題。在備選實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320不顯著地在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)內(nèi)芯324。

例如，在某些實(shí)施例中，諸如但不限于，構(gòu)件80為轉(zhuǎn)子葉片70的實(shí)施例，內(nèi)芯324的特征寬度330在從大約0.050 cm(0.020英寸)到大約1.016 cm(0.400英寸)的范圍中，且中空結(jié)構(gòu)320的壁厚328被選擇成在從大約0.013 cm(0.005英寸)到大約0.254 cm(0.100英寸)的范圍內(nèi)。更具體而言，在一些此類實(shí)施例中，特征寬度330在從大約0.102 cm(0.040英寸)到大約0.508 cm(0.200英寸)的范圍內(nèi)，且壁厚328被選擇成在從大約0.013 cm(0.005英寸)到大約0.038 cm(0.015英寸)的范圍內(nèi)。另外舉例來說，在一些實(shí)施例中，諸如但不限于構(gòu)件80為靜止構(gòu)件(諸如但不限于定子導(dǎo)葉72)的實(shí)施例，內(nèi)芯324的特征寬度330大于大約1.016 cm(0.400英寸)，并且/或者壁厚328被選擇成大于大約0.254 cm(0.100英寸)。在備選實(shí)施例中，特征寬度330為允許所得的內(nèi)部通路82執(zhí)行其預(yù)期功能的任何適當(dāng)值，且壁厚328被選擇成允許帶護(hù)套芯310如本文所述地起作用的任何適當(dāng)值。

此外，在某些實(shí)施例中，在將內(nèi)芯材料326引入中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)以形成帶護(hù)套芯310之前，預(yù)成型中空結(jié)構(gòu)320以對應(yīng)于內(nèi)部通路82的選定非線性形狀。例如，第一材料322為在用內(nèi)芯材料326填充之前相對容易定形的金屬材料，因此減少或消除了將內(nèi)芯324單獨(dú)地形成并且/或者加工成非線性形狀的需要。此外，在一些此類實(shí)施例中，由中空結(jié)構(gòu)320提供的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)允許隨后形成和處理處于難以作為無護(hù)套內(nèi)芯324形成和處理的非線性形狀的內(nèi)芯324。因此，帶護(hù)套芯310便于具有增大復(fù)雜性的彎曲和/或其他非線性形狀，和/或在減少的時(shí)間和成本下的內(nèi)部通路82的形成。在某些實(shí)施例中，預(yù)成型中空結(jié)構(gòu)320以對應(yīng)于與構(gòu)件80的輪廓互補(bǔ)的內(nèi)部通路82的非線性形狀。例如，但不作為限制，如上所述，構(gòu)件80為轉(zhuǎn)子葉片70和定子導(dǎo)葉72中的一者，且中空結(jié)構(gòu)320以與構(gòu)件的軸向扭轉(zhuǎn)和錐形中的至少一者互補(bǔ)的形狀預(yù)成型。

圖5為包括具有多個(gè)內(nèi)部通路特征98的內(nèi)部通路82的另一個(gè)示范構(gòu)件80的一部分的示意性透視圖。圖6為另一個(gè)示范帶護(hù)套芯310的示意性透視剖開視圖，該另一個(gè)示范帶護(hù)套芯310用于在模具組件301中使用，以形成具有如圖5中所示的內(nèi)部通路特征98的構(gòu)件80。具體而言，中空結(jié)構(gòu)320的一部分在圖6的視圖中被剖開來例示內(nèi)芯324的特征。參看圖5和6，內(nèi)部通路82大體上由構(gòu)件80的內(nèi)部壁100限定，且內(nèi)部通路特征98定形為限定在由內(nèi)部通路82限定的流動(dòng)路徑中的局部變化。例如，但不作為限制，內(nèi)部通路特征98為湍流件，其從內(nèi)部壁100大體上朝內(nèi)部通路82的中心徑向地延伸，且定形成破壞沿內(nèi)部壁100的熱邊界層流，以改善在旋轉(zhuǎn)機(jī)器10(圖1中所示)的操作期間對內(nèi)部通路82提供的冷卻流體的熱傳遞能力。作為備選，內(nèi)部通路特征98是定形為限定在由內(nèi)部通路82限定的流動(dòng)路徑中的局部變化的任何結(jié)構(gòu)。

如上所述，內(nèi)芯324的形狀限定內(nèi)部通路82的形狀。在某些實(shí)施例中，內(nèi)芯324由中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360互補(bǔ)地定形，使得內(nèi)芯324限定內(nèi)部通路82，該內(nèi)部通路82包括限定在其中的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征98。例如，內(nèi)芯324由內(nèi)部部分360互補(bǔ)地定形，以包括至少一個(gè)互補(bǔ)特征331，且該至少一個(gè)互補(bǔ)特征331具有與至少一個(gè)內(nèi)部通路特征98的形狀互補(bǔ)的形狀。因此，當(dāng)熔融構(gòu)件材料78被引入包繞帶護(hù)套芯310的模具腔304(圖3中所示)中且第一材料322被吸收到熔融構(gòu)件材料78中時(shí)，熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料78相對于該至少一個(gè)互補(bǔ)特征331聯(lián)接，以形成該至少一個(gè)內(nèi)部通路特征98。此外或作為備選，為了達(dá)到在內(nèi)芯324附近的中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)部部分360的一部分在將熔融構(gòu)件材料78引入模具腔304中且被冷卻之后保持完好的程度，相對于至少一個(gè)互補(bǔ)特征331聯(lián)接的內(nèi)部部分360的該完好部分限定該至少一個(gè)內(nèi)部通路特征98。

例如，在所示實(shí)施例中，該至少一個(gè)互補(bǔ)特征331為限定在內(nèi)芯324外部表面332中的多個(gè)凹入特征334。各凹入特征334具有與對應(yīng)的內(nèi)部通路特征98的形狀互補(bǔ)的形狀，使得當(dāng)熔融構(gòu)件材料78被引入模具腔304中且第一材料322被吸收入熔融構(gòu)件材料78中時(shí)，熔融構(gòu)件材料78填充該多個(gè)凹入特征334。凹入特征334內(nèi)的冷卻的構(gòu)件材料78在移除(諸如但不限于通過使用化學(xué)浸出過程)內(nèi)芯324之后形成多個(gè)內(nèi)部通路特征98。例如，各凹入特征334限定為具有深度336和寬度338，且各對應(yīng)的內(nèi)部通路特征98形成為從內(nèi)部壁100在內(nèi)部延伸的凸脊，其中，凸脊高度102基本上等于深度336，且凸脊寬度104基本上等于寬度338。因此，外部表面332限定內(nèi)部壁100的總體形狀，且內(nèi)芯324的互補(bǔ)特征331限定內(nèi)部通路82的內(nèi)部通路特征98的形狀。

在一些實(shí)施例中，在模具300中形成構(gòu)件80期間成形中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360以限定內(nèi)部通路特征98允許使用其他方法不可一致且可靠地形成的在沿內(nèi)部通路82的部位處的內(nèi)部通路特征98的形成。例如，內(nèi)芯材料326是相對脆的陶瓷材料，且獨(dú)立地成形類似但無護(hù)套的內(nèi)芯324來限定互補(bǔ)特征331提高了使內(nèi)芯324開裂或破裂的風(fēng)險(xiǎn)。對于具有大的長度與直徑(L/d)比和/或基本上非線性形狀的無護(hù)套內(nèi)芯324而言，該風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增大。另外舉例來說，在隨后的單獨(dú)過程中(即，在構(gòu)件80形成之后)沿內(nèi)部通路82的長度加入內(nèi)部通路特征98相對難以在具有可重復(fù)性和精確性的情況下實(shí)現(xiàn)，且特別對于具有大的長度與直徑(L/d)比和/或基本上非線性形狀的內(nèi)部通路82而言尤其如此。

在某些實(shí)施例中，使中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部通路360預(yù)成型為互補(bǔ)形狀的內(nèi)芯324，且因此在將內(nèi)芯材料326設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)之前限定內(nèi)部通路特征98的選定形狀。例如，中空結(jié)構(gòu)320在多個(gè)部位處縮口來限定多個(gè)凹痕340，且各凹痕340導(dǎo)致中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360在利用內(nèi)芯材料326填充中空結(jié)構(gòu)320時(shí)限定對應(yīng)的凹入特征334。例如，各凹痕340的深度342與壁厚328協(xié)作地限定對應(yīng)的凹入特征334的深度336。

在所示實(shí)施例中，各凹痕340限定為圍繞中空結(jié)構(gòu)320的外壁380周向地延伸的凹槽，使得各凹入特征334被對應(yīng)地限定為圍繞內(nèi)芯324周向地延伸的凹槽。各凹入特征334繼而又將對應(yīng)的內(nèi)部通路特征98限定為凸脊，該凸脊在構(gòu)件80形成時(shí)圍繞內(nèi)部通路82的周界周向地延伸。在備選實(shí)施例中，各凹痕340具有被選擇成形成各對應(yīng)的凹入特征334和內(nèi)部通路特征98的任何適當(dāng)形狀的形狀。

圖7為由第一材料322形成且具有大體上圓形的截面的示范直管319、由直管319形成的示范中空結(jié)構(gòu)320(在剖開視圖中示出)，以及由中空結(jié)構(gòu)320形成且用于與模具組件301(圖3中所示)使用的示范帶護(hù)套芯310(在剖開視圖中示出)。在所示實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320具有沿其長度的非線性形狀。例如，但不作為限制，該非線性形狀構(gòu)造成匹配內(nèi)部通路82的形狀，該內(nèi)部通路82具有與構(gòu)件80(圖2中所示)形狀互補(bǔ)的彎曲形狀。中空結(jié)構(gòu)320還包括內(nèi)部部分360，內(nèi)部部分360定形為限定對應(yīng)的內(nèi)部通路82的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征98(未示出)。內(nèi)部部分360限定內(nèi)芯324的至少一個(gè)互補(bǔ)的特征331。

更具體而言，在所示實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320包括凹痕340，該凹痕340形成為被壓入中空結(jié)構(gòu)320的外壁380中的凹座。各凹痕340在中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360上形成對應(yīng)的凸起341。當(dāng)內(nèi)芯材料326被設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)來形成帶護(hù)套芯310時(shí)，凸起341將互補(bǔ)特征331形成為內(nèi)芯324中的凹座印記333?；パa(bǔ)特征331因此構(gòu)造成形成與凸起341基本上相同地定形的通路82(圖2中所示)內(nèi)的內(nèi)部通路特征98。盡管內(nèi)部部分360示為具有凸起341，但在備選實(shí)施例中，內(nèi)部部分360以任何適當(dāng)?shù)姆绞蕉ㄐ危韵薅ɑパa(bǔ)特征331和內(nèi)部通路特征98的選定形狀。

在一些實(shí)施例中，在將內(nèi)芯材料326設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)之前定形中空結(jié)構(gòu)320以限定互補(bǔ)特征331的選定形狀減少了與在形成帶護(hù)套芯310之后形成互補(bǔ)特征331相關(guān)的潛在問題。例如，內(nèi)芯材料326是相對脆的陶瓷材料，使得通過加工或以其他方式直接操縱帶護(hù)套芯310來形成互補(bǔ)特征331，將呈現(xiàn)出相對高的破裂、開裂和/或?qū)?nèi)芯324的其他破壞的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在將內(nèi)芯材料326設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)之前定形中空結(jié)構(gòu)320來限定互補(bǔ)特征331的選定形狀便于與內(nèi)部通路82一體地形成內(nèi)部通路特征98，同時(shí)減少或消除與內(nèi)芯324相關(guān)的易碎性問題。

在某些實(shí)施例中，具有(i)沿其長度的非線性形狀和(ii)定形為限定至少一個(gè)內(nèi)部通路特征98的內(nèi)部部分360中的至少一者的中空結(jié)構(gòu)320是使用適當(dāng)?shù)墓軌簷C(jī)(未示出)由直管319形成的。例如，硬模構(gòu)造成壓彎直管319以匹配內(nèi)部通路82的預(yù)先選擇的非線性形狀，且硬模表面包括凸起，該凸起構(gòu)造成在中空結(jié)構(gòu)320上基本上同時(shí)地形成預(yù)先選擇模型的凹痕340。在一些此類實(shí)施例中，直管319為標(biāo)準(zhǔn)或商業(yè)成品物件，從而降低中空結(jié)構(gòu)320的制造成本。此外，在一些此類實(shí)施例中，一個(gè)步驟的壓彎制造還便于中空結(jié)構(gòu)320的制造的提高速度和降低成本。在備選實(shí)施例中，任何適當(dāng)?shù)墓軓澢^程和/或內(nèi)部部分形成過程，包括多步驟過程，用于由直管319形成中空結(jié)構(gòu)320。

此外，在一些此類實(shí)施例中，壓彎過程構(gòu)造成使直管319的至少一部分的圓形截面周界選擇性地變形成中空結(jié)構(gòu)320的至少一部分的選定非圓形截面周界。例如，在一些實(shí)施例中，沖壓硬模構(gòu)造成使直管319的圓形截面周界塑性地變形成中空結(jié)構(gòu)320的卵形截面周界。在一些實(shí)施例中，該卵形截面周界提供帶護(hù)套芯310相對于模具組件300的適當(dāng)定向的視覺指示，以形成模具組件301(圖3中所示)。此外，在一些實(shí)施例中，內(nèi)部通路82的對應(yīng)的預(yù)先選擇的卵形截面周界提供了轉(zhuǎn)子葉片70的后緣86附近的改善的冷卻性能。

在備選實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320通過將多個(gè)縱向節(jié)段(未示出)聯(lián)接在一起來形成為選定非線性形狀，其中，各節(jié)段諸如由相應(yīng)的直管319獨(dú)立地預(yù)成型，以限定內(nèi)部通路82的對應(yīng)節(jié)段的內(nèi)部通路特征98的形狀和/或預(yù)先選擇的模型。在其他備選實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320通過沿縱向接縫(未示出)將適當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)縱向地延伸的局部周界區(qū)段(如，一對半周界區(qū)段)聯(lián)接在一起而形成為具有選定非圓形截面周界，其中，各局部周界區(qū)段諸如由相應(yīng)的金屬板坯料(未示出)預(yù)成型，以限定內(nèi)部通路82的非圓形截面周界和/或內(nèi)部通路特征98的預(yù)先選擇的模型。在其他備選實(shí)施例中，包括組合或多步驟過程的任何適當(dāng)制造過程用于形成中空結(jié)構(gòu)320，中空結(jié)構(gòu)320具有內(nèi)部通路特征98的非線性形狀和/或非圓形截面和/或選定模型。

另外舉例來說，圖8為另一個(gè)示范構(gòu)件80的一部分的示意性透視圖，其包括具有非圓形截面周界的內(nèi)部通路82。圖9為用于與模具組件301一起使用來形成具有如圖8中所示的內(nèi)部通路82的構(gòu)件80的另一個(gè)示范帶護(hù)套芯310的示意性透視剖開視圖。具體而言，中空結(jié)構(gòu)320的一部分在圖9的視圖中被剖開來示出內(nèi)芯324的特征。

參看圖8和9，在示范實(shí)施例中，構(gòu)件80為轉(zhuǎn)子葉片70和定子導(dǎo)葉72中的一者，且內(nèi)部通路82在后緣86附近限定在構(gòu)件80中。更具體而言，內(nèi)部通路82由構(gòu)件80的內(nèi)部壁100限定，以具有與后緣86的錐形幾何形狀對應(yīng)的特定截面周界。內(nèi)部通路特征98沿內(nèi)部通路82的相對的細(xì)長邊緣110限定，以作用為湍流件，且從內(nèi)部壁100朝內(nèi)部通路82的中心向內(nèi)延伸。盡管內(nèi)部通路特征98示為各自橫向于內(nèi)部通路82軸向方向的細(xì)長凸脊的重復(fù)模型，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在備選實(shí)施例中，內(nèi)部通路特征98具有允許內(nèi)部通路82作用以用于其預(yù)期目的的任何適當(dāng)?shù)男螤?、定向、?或模型。

如上所述，內(nèi)芯324的外部表面332和互補(bǔ)特征331的形狀限定內(nèi)部通路82的內(nèi)部壁100和內(nèi)部通路特征98的形狀。更具體而言，內(nèi)芯324具有與內(nèi)部通路82的特定截面周界對應(yīng)的細(xì)長、錐形截面周界?；パa(bǔ)特征331實(shí)現(xiàn)為凹入特征334。在示范實(shí)施例中，凹入特征334限定為在外部表面332的相對細(xì)長側(cè)346中的細(xì)長缺口352，且具有如上所述的與內(nèi)部通路特征98的形狀互補(bǔ)的形狀。在備選實(shí)施例中，構(gòu)件80具有任何適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，且?nèi)芯324定形為形成具有適當(dāng)?shù)貙?yīng)于構(gòu)件80幾何形狀的任何適當(dāng)形狀的內(nèi)部通路82。

在某些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320在如上所述的適當(dāng)?shù)膲簭澾^程中預(yù)成型，以在將內(nèi)芯材料326設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)之前，使直管319(圖7中所示)的至少一部分的圓形截面周界選擇性地變形為中空結(jié)構(gòu)320的選定非圓形截面周界。更具體而言，中空結(jié)構(gòu)320的非圓形截面周界被選擇成限定內(nèi)芯324的外部表面332的對應(yīng)形狀，且因此限定內(nèi)部通路82的選定特定截面周界。此外，壓彎過程使中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360定形，來限定內(nèi)部通路特征98。更具體而言，壓彎過程使直管319在多個(gè)部位處縮口來限定中空結(jié)構(gòu)320的外壁380中的多個(gè)凹痕340，且各凹痕340當(dāng)用內(nèi)芯材料326填充中空結(jié)構(gòu)320時(shí)限定內(nèi)芯324的對應(yīng)缺口352。在備選實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320以允許中空結(jié)構(gòu)320如本文所述地起作用的任何適當(dāng)?shù)姆绞叫纬伞?/p>

圖10為用于與模具組件301(圖3中所示)一起使用的帶護(hù)套芯310的三個(gè)附加實(shí)施例的示意性透視剖開視圖。在各實(shí)施例中，帶護(hù)套芯310由具有內(nèi)部部分360的中空結(jié)構(gòu)320形成，內(nèi)部部分360定形為限定內(nèi)部通路82(圖2中所示)的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征98。具體而言，內(nèi)部部分360定形為限定內(nèi)芯324的至少一個(gè)互補(bǔ)的特征331。在圖10中的左側(cè)示出的第一實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360定形為限定內(nèi)部通路82內(nèi)的尖銳邊緣凸肩型湍流件。對應(yīng)地，內(nèi)部部分360定形為當(dāng)將內(nèi)芯材料326加至中空結(jié)構(gòu)320時(shí)將內(nèi)芯324的互補(bǔ)特征331限定為尖銳邊緣凸肩結(jié)構(gòu)335。在圖10中的中間示出的第二實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360定形為限定內(nèi)部通路82內(nèi)的光滑邊緣凸肩型湍流件。對應(yīng)地，內(nèi)部部分360定形為當(dāng)將內(nèi)芯材料326加至中空結(jié)構(gòu)320時(shí)將互補(bǔ)特征331限定為光滑邊緣凸肩結(jié)構(gòu)337。在圖10中的右側(cè)示出的第三實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360定形為限定沿內(nèi)部通路82的來復(fù)線凹槽。對應(yīng)地，內(nèi)部部分360定形為當(dāng)將內(nèi)芯材料326加至中空結(jié)構(gòu)320時(shí)將內(nèi)芯324的互補(bǔ)特征331限定為來復(fù)線凹槽結(jié)構(gòu)339。

在某些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320使用適當(dāng)?shù)奶砑又圃爝^程形成。例如，中空結(jié)構(gòu)320從第一端362延伸至相反的第二端364，且將包括內(nèi)部部分360結(jié)構(gòu)的中空結(jié)構(gòu)320的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)模型切片成在第一端362與第二端364之間的一系列薄的平行平面。計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)機(jī)器根據(jù)模型切片來從第一端362至第二端364沉積第一材料322的連續(xù)層，以形成中空結(jié)構(gòu)320。三個(gè)此類代表性的層表示為層366、368和370。在一些實(shí)施例中，第一材料322的連續(xù)層是使用直接金屬激光熔化(DMLM)過程、直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)過程、和選擇性激光燒結(jié)(SLS)過程中的至少一者來沉積的。此外或作為備選，第一材料322的連續(xù)層是使用允許中空結(jié)構(gòu)320如本文所述地形成的任何適當(dāng)過程沉積的。

在一些實(shí)施例中，通過添加制造過程形成中空結(jié)構(gòu)320允許中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360形成為具有不能夠通過將內(nèi)部部分360的結(jié)構(gòu)加至預(yù)成型的直管319(圖7中所示)而實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、精確性和/或可重復(fù)性。因此，通過添加制造過程形成中空結(jié)構(gòu)320允許內(nèi)芯324的互補(bǔ)特征331且因此內(nèi)部通路82的內(nèi)部通路特征98的具有對應(yīng)地提高的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、精確性、和/或可重復(fù)性的定形。此外或作為備選，添加制造過程期間的中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)部部分360的形成允許在沿內(nèi)部通路82的部位處的不可在構(gòu)件80在模具300中的最初形成之后在單獨(dú)的過程中可靠地加至內(nèi)部通路82的內(nèi)部通路特征98的隨后的互補(bǔ)形成，如上所述。

作為備選，在一些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320通過將至少一個(gè)凸出區(qū)域344加至最初直的管(如，直管319(圖7中所示))來至少部分地形成。例如，但不作為限制，該至少一個(gè)凸出區(qū)域344由中空結(jié)構(gòu)320的機(jī)械柱塞擴(kuò)張(mechanical ram expansion)和液壓成型中的一者形成。凸出區(qū)域344定形中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360，來將內(nèi)芯324的至少一個(gè)互補(bǔ)特征331限定為至少一個(gè)凸出特征343。例如，在實(shí)施例中，在將內(nèi)芯材料326加至中空結(jié)構(gòu)320時(shí)，在圖10中的中間實(shí)施例中示出的光滑邊緣凸肩結(jié)構(gòu)337形成為與凸出區(qū)域344互補(bǔ)的凸出特征343。凸出特征343定形為限定大體上凹入的通路壁特征98。例如，實(shí)現(xiàn)為光滑邊緣凸肩結(jié)構(gòu)337的凸出特征343互補(bǔ)地定形來限定內(nèi)部通路82內(nèi)的光滑邊緣凸肩型湍流件。作為備選，凸出特征344定形為使得中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360限定允許內(nèi)部通路82如本文所述地起作用的任何適當(dāng)通路壁特征98。

圖11為中空結(jié)構(gòu)320的另一個(gè)示范實(shí)施例的示意性截面?zhèn)纫晥D，該中空結(jié)構(gòu)320用于形成用于與模具組件301(圖3中所示)一起使用的帶護(hù)套芯310。圖12為沿12-12線截取的圖11中所示的中空結(jié)構(gòu)320的實(shí)施例的示意性前部截面視圖。如上所述，中空結(jié)構(gòu)320具有外壁380，外壁380構(gòu)造成沿中空結(jié)構(gòu)320的長度包圍內(nèi)芯324(圖4中所示)。在所示實(shí)施例中，外壁380限定中空結(jié)構(gòu)320的大體上恒定的矩形截面周界。在備選實(shí)施例中，外壁380限定允許帶護(hù)套芯310如本文所述地起作用的任何適當(dāng)截面周界。

在某些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360限定百葉窗結(jié)構(gòu)(louver structure)371，百葉窗結(jié)構(gòu)371定形為限定內(nèi)部通路82(圖2中所示)的百葉窗形內(nèi)部通路特征98。例如，在所示實(shí)施例中，內(nèi)部部分360限定多個(gè)傾斜地設(shè)置的卷折面372，卷折面372各自從多個(gè)峰374中的一個(gè)延伸至多個(gè)谷376中的一個(gè)。峰374和谷376限定在中空結(jié)構(gòu)320的相對側(cè)上，使得各峰374和各谷376位于中空結(jié)構(gòu)320的外壁380附近。

在示范實(shí)施例中，各回轉(zhuǎn)面372包括多個(gè)百葉窗378。在某些實(shí)施例中，內(nèi)部通路82(圖2中所示)用于冷卻目的，且百葉窗378適當(dāng)?shù)夭贾贸墒沟糜纱讼薅ǖ膶?yīng)百葉窗形內(nèi)部通路特征98便于用于內(nèi)部通路82內(nèi)的流體的選定流動(dòng)特征。例如，在所示實(shí)施例中，各卷折面372上的百葉窗378間隔開且成角度，使得由此限定的對應(yīng)的百葉窗形內(nèi)部通路特征98便于薄膜會(huì)聚/發(fā)散層流對流，同時(shí)將穿過內(nèi)部通路82的壓力損失維持在可接受范圍內(nèi)。在備選實(shí)施例中，卷折面372各自具有允許中空結(jié)構(gòu)320如本文所述地起作用的任何適當(dāng)結(jié)構(gòu)。

在某些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320又使用適當(dāng)?shù)奶砑又圃爝^程形成，其中例如，CNC機(jī)器從第一端362至第二端364沉積第一材料322的連續(xù)層來形成中空結(jié)構(gòu)320。更具體而言，CNC機(jī)器沉積第一材料322的連續(xù)層，以同時(shí)形成外壁380和內(nèi)部部分360的各連續(xù)層，諸如，代表層366。如上所述，使用適當(dāng)?shù)奶砑又圃爝^程形成中空結(jié)構(gòu)320允許以使用其他方法不能夠?qū)崿F(xiàn)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、精確性和/或可重復(fù)性來形成中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360。例如，在一些實(shí)施例中，使用適當(dāng)?shù)奶砑又圃爝^程形成中空結(jié)構(gòu)320允許中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360按照適合用作內(nèi)部通路82中的內(nèi)部通路特征98的規(guī)模的限定用于熱傳遞應(yīng)用的多種適當(dāng)百葉窗構(gòu)造中的任一種。在備選實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)320使用允許中空結(jié)構(gòu)320如本文所述地起作用的任何適當(dāng)過程形成。

如上所述，帶護(hù)套芯310是通過將內(nèi)芯材料326沉積在中空結(jié)構(gòu)320內(nèi)，使得內(nèi)芯324由中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360互補(bǔ)地定形而形成的。具體而言，內(nèi)部部分360將內(nèi)芯324的互補(bǔ)特征331限定為內(nèi)部部分360的百葉窗結(jié)構(gòu)371的互補(bǔ)部分或“負(fù)像”。隨后，在模具300中形成構(gòu)件80期間，熔化的構(gòu)件材料78從中空結(jié)構(gòu)320，包括從內(nèi)部部分360，至少部分地吸收第一材料322。例如，內(nèi)部部分360由第一材料322和/或與構(gòu)件材料78相容的另一適當(dāng)材料形成，且內(nèi)部部分360在外壁380至少部分地被吸收之后通過峰374和谷376經(jīng)歷與構(gòu)件材料78的吸收性接觸。熔化構(gòu)件材料78相對于內(nèi)芯324的互補(bǔ)特征331聯(lián)接，以形成百葉窗形內(nèi)部通路特征98，百葉窗形內(nèi)部通路特征98與中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360的百葉窗結(jié)構(gòu)371基本上相同地定形。

參看圖5-12，盡管所示實(shí)施例示出了如下中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360，該中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360構(gòu)造成將內(nèi)芯324的互補(bǔ)特征331限定為凹入特征334、凹座印記333、尖銳邊緣凸肩結(jié)構(gòu)335、光滑邊緣凸肩結(jié)構(gòu)337、來復(fù)線凹槽結(jié)構(gòu)339和百葉窗結(jié)構(gòu)371的互補(bǔ)部分來限定內(nèi)部通路特征98的形狀，但將理解的是，本公開構(gòu)想如下中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360，該中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360構(gòu)造成限定具有允許內(nèi)芯324如本文所述地起作用的任何適當(dāng)?shù)母郊踊騻溥x形狀的互補(bǔ)特征331。此外，盡管所示實(shí)施例示出了中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360的構(gòu)造成將內(nèi)芯324限定為具有為基本上相同的重復(fù)形狀的互補(bǔ)特征331的各實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開構(gòu)想中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360，該中空結(jié)構(gòu)320的內(nèi)部部分360構(gòu)造成限定具有允許內(nèi)芯324如本文所述地起作用的不同形狀互補(bǔ)特征331的任何適當(dāng)組合的內(nèi)芯324。

進(jìn)一步參看圖5-12，盡管所示實(shí)施例將內(nèi)芯324示為具有大體上圓形、卵形、錐形或矩形的截面周界，但應(yīng)當(dāng)理解的是，內(nèi)芯324具有允許內(nèi)芯324如本文所述地起作用的任何適當(dāng)?shù)母郊踊騻溥x的截面周界。此外，盡管所示實(shí)施例將內(nèi)芯324的各實(shí)施例示為具有沿其長度的截面周界的大體上恒定的模型，但應(yīng)當(dāng)理解的是內(nèi)芯324具有允許內(nèi)芯324如本文所述地起作用的沿其長度的截面周界方面的任何適當(dāng)變化。

在圖13和14中的流程圖中示出了形成具有限定在其中的內(nèi)部通路(如內(nèi)部通路82)的構(gòu)件(如構(gòu)件80)的示范方法1300。還參看圖1-12，示范方法1300包括相對于模具(如模具300)定位1302帶護(hù)套芯(如帶護(hù)套芯310)。模具限定其中的腔，如模具腔304。帶護(hù)套芯包括中空結(jié)構(gòu)，如中空結(jié)構(gòu)320，其包括內(nèi)部部分如內(nèi)部部分360，該內(nèi)部部分定形為限定內(nèi)部通路的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征，如，內(nèi)部通路特征98。帶護(hù)套芯還包括內(nèi)芯如內(nèi)芯324，內(nèi)芯設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)內(nèi)且由中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分互補(bǔ)地定形。方法1300還包括將熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料如構(gòu)件材料78引入1304腔中來形成構(gòu)件，使得內(nèi)芯限定內(nèi)部通路，該內(nèi)部通路包括限定在其中的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。

在某些實(shí)施例中，方法1300還包括在將內(nèi)芯材料設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)內(nèi)之前，預(yù)成型1306中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分，使得內(nèi)部部分定形為限定該至少一個(gè)內(nèi)部通路特征的選定形狀。在一些此類實(shí)施例中，預(yù)成型1306中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分的步驟包括在多個(gè)部位處使中空結(jié)構(gòu)縮口1308來限定多個(gè)凹痕，如凹痕340。凹痕定形為在形成構(gòu)件時(shí)限定該至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。此外或作為備選，預(yù)成型1306中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分的步驟包括使用1310適當(dāng)?shù)墓軌簷C(jī)。在一些此類實(shí)施例中，使用1310管壓機(jī)的步驟還包括彎曲1312中空結(jié)構(gòu)來匹配內(nèi)部通路的預(yù)先選擇的非線性形狀。此外或作為備選，使用1310管壓機(jī)的步驟還包括形成1314與內(nèi)部通路的至少一部分的選定非圓形截面周界對應(yīng)的中空結(jié)構(gòu)的至少一部分的非圓形截面周界。

在一些實(shí)施例中，預(yù)成型1306中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分的步驟包括利用添加制造過程形成1316中空結(jié)構(gòu)。在一些此類實(shí)施例中，形成1316中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部部分的步驟包括使用1318直接金屬激光熔化(DMLM)過程、直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)過程、和選擇性激光燒結(jié)(SLS)過程中的至少一者。

在某些實(shí)施例中，定位1302帶護(hù)套芯的步驟包括定位1320如下帶護(hù)套芯，該帶護(hù)套芯包括限定在中空結(jié)構(gòu)上且定形成將該至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為多個(gè)凸脊(如，由凹入特征334限定的那些)的多個(gè)凹痕如凹痕340。此外或作為備選，定位1302帶護(hù)套芯的步驟包括定位1322如下帶護(hù)套芯，該帶護(hù)套芯包括限定在中空結(jié)構(gòu)上且定形為將該至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為多個(gè)凹座(如由凹座印記333形成的凹座)的多個(gè)凹痕(如凹痕340)。此外或作為備選，定位1302帶護(hù)套芯的步驟包括定位1324如下帶護(hù)套芯，該帶護(hù)套芯包括中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分，該中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分定形為將至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為尖銳邊緣凸肩、光滑邊緣凸肩、和來復(fù)線凹槽中的至少一者，諸如，分別由尖銳邊緣凸肩結(jié)構(gòu)335、光滑邊緣凸肩結(jié)構(gòu)337、和來復(fù)線凹槽結(jié)構(gòu)339限定的那些。

在一些實(shí)施例中，定位1302帶護(hù)套芯的步驟包括定位1326如下帶護(hù)套芯，該帶護(hù)套芯包括中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分，該中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分定形為將該至少一個(gè)內(nèi)部通路特征限定為至少一個(gè)百葉窗形內(nèi)部通路特征，諸如由百葉窗結(jié)構(gòu)371限定的一者。在一些此類實(shí)施例中，定位1302帶護(hù)套芯的步驟包括定位1328如下帶護(hù)套芯，該帶護(hù)套芯包括限定多個(gè)傾斜地設(shè)置的卷折面(如卷折面372)的內(nèi)部部分。各卷折面包括多個(gè)百葉窗，如百葉窗378。此外，在一些此類實(shí)施例中，定位1302帶護(hù)套芯的步驟包括定位1330如下帶護(hù)套芯，該帶護(hù)套芯包括內(nèi)部部分，該內(nèi)部部分限定從百葉窗結(jié)構(gòu)的多個(gè)峰中的一個(gè)延伸到多個(gè)谷中的一個(gè)(如峰374和谷376)的各卷折面。峰和谷限定在中空結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，使得峰和谷中的各個(gè)位于中空結(jié)構(gòu)的外壁(如外壁380)附近。

在某些實(shí)施例中，定位1302帶護(hù)套芯的步驟包括定位1332如下帶護(hù)套芯，該如下帶護(hù)套芯包括中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分，該內(nèi)部部分定形為限定內(nèi)芯的至少一個(gè)互補(bǔ)特征，諸如至少一個(gè)互補(bǔ)特征331。內(nèi)芯的該至少一個(gè)互補(bǔ)特征相對于熔融狀態(tài)下的構(gòu)件材料聯(lián)接，以定形至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。

上述帶護(hù)套芯提供了用于形成包括限定在其中的具有內(nèi)部通路特征的內(nèi)部通路的構(gòu)件的成本效益合算的方法，同時(shí)減少或消除與芯相關(guān)的易碎性問題。具體而言，帶護(hù)套芯包括內(nèi)芯，該內(nèi)芯定位在模具腔內(nèi)來限定構(gòu)件內(nèi)的內(nèi)部通路的位置，且還包括內(nèi)芯設(shè)置在其內(nèi)的中空結(jié)構(gòu)。內(nèi)芯由中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分互補(bǔ)地定形，使得內(nèi)芯限定內(nèi)部通路內(nèi)的至少一個(gè)內(nèi)部通路特征。具體而言，但不作為限制，本文所述的帶護(hù)套芯和方法允許在具有非線性和/或復(fù)雜形狀并且/或者特征為高L/d比的內(nèi)部通路內(nèi)的任何位置處可靠且可重復(fù)地形成內(nèi)部通路特征。另外，具體而言，中空結(jié)構(gòu)由能夠由被引入模具腔中來形成構(gòu)件的熔融構(gòu)件材料至少部分地吸收的材料形成。因此，中空結(jié)構(gòu)的使用不干擾構(gòu)件的結(jié)構(gòu)或性能特征，且不干擾隨后從構(gòu)件移除內(nèi)芯材料來形成內(nèi)部通路。

此外，本文所述的帶護(hù)套芯提供了成本效益合算且高準(zhǔn)確性的方法，以在內(nèi)部通路中一體地形成具有增加的細(xì)節(jié)和/或復(fù)雜性的內(nèi)部通路特征。具體而言，在一些實(shí)施例中，中空結(jié)構(gòu)增強(qiáng)內(nèi)芯，使得降低了與內(nèi)芯的互補(bǔ)特征形成的幾何形狀相關(guān)的應(yīng)力集中附近的內(nèi)芯開裂的風(fēng)險(xiǎn)。此外或作為備選，預(yù)成型中空結(jié)構(gòu)來限定內(nèi)芯的能力便于將互補(bǔ)特征加至內(nèi)芯，而不加工內(nèi)芯，因此避免了使芯開裂或破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

本文所述的方法、系統(tǒng)和設(shè)備的示范技術(shù)效果包括以下中的至少一者：(a) 減少或消除與在形成具有限定在其中的內(nèi)部通路的構(gòu)件時(shí)使用的芯的形成、處理、運(yùn)輸和/或儲(chǔ)存相關(guān)的易碎性問題，該內(nèi)部通路具有內(nèi)部通路特征；(b) 在內(nèi)部通路(甚至具有非線性和/或復(fù)雜形狀并且/或者特征為高L/d比的那些)內(nèi)的任何部位處可靠且可重復(fù)地形成內(nèi)部通路特征的能力；和(c) 減少或消除與互補(bǔ)地限定構(gòu)件中的內(nèi)部通路的芯的特征相關(guān)的易碎性問題。

上文詳細(xì)描述了帶護(hù)套芯的示范實(shí)施例。帶護(hù)套芯和使用此種帶護(hù)套芯的方法和系統(tǒng)不限于本文所述的特定實(shí)施例，而相反，系統(tǒng)的構(gòu)件和/或方法的步驟可與本文所述的其他構(gòu)件和/或步驟獨(dú)立地且分開地使用。例如，示范實(shí)施例可與目前構(gòu)造成在模具組件內(nèi)使用芯的許多其他應(yīng)用結(jié)合地實(shí)現(xiàn)和使用。

盡管本公開的各種實(shí)施例的特定特征可在一些圖中示出且在其他圖中未示出，但這僅是為了方便。根據(jù)本公開的原理，可與任何其他圖的任何特征組合地參照和/或要求保護(hù)附圖的任何特征。

本書面描述使用了實(shí)例來公開實(shí)施例，包括最佳模式，且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤?shí)施例，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何并入的方法。本公開的專利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他實(shí)例。如果此類其他實(shí)施例具有并非不同于權(quán)利要求的書面語言的結(jié)構(gòu)元件，或如果它們包括與權(quán)利要求的書面語言無實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望此類其他實(shí)例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。