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    METHOD OF CASTING A COMPONENT HAVING INTERIOR PASSAGEWAYS
    3.
    发明申请
    METHOD OF CASTING A COMPONENT HAVING INTERIOR PASSAGEWAYS 有权
    铸造具有内部通道的部件的方法

    公开(公告)号：US20110293434A1

    公开(公告)日：2011-12-01

    申请号：US13087428

    申请日：2011-04-15

    申请人： Ching-Pang Lee ,  Gary B. Merrill ,  Andrew J. Burns

    发明人： Ching-Pang Lee ,  Gary B. Merrill ,  Andrew J. Burns

    IPC分类号： F01D5/14 ,  B32B15/00 ,  B22D25/02 ,  B32B3/10 ,  B22C9/02 ,  B22C9/10

    CPC分类号： B22C9/043 ,  B22C7/02 ,  B22C7/026 ,  B22C9/04 ,  B22C9/22 ,  B22D17/00 ,  B22D29/00 ,  Y10T428/12361

    摘要： A method of casting a component (42) having convoluted interior passageways (44). A desired three dimensional structure corresponding to a later-formed metal alloy component is formed by stacking a plurality of sheets (18, 20) of a fugitive material.The sheets contain void areas (22) corresponding to a desired interior passageway in the metal alloy component. A ceramic slurry material is cast into the three dimensional structure to form either a ceramic core (34) or a complete ceramic casting vessel (38). If just a ceramic core is formed, a wax pattern is formed around the ceramic core and an exterior ceramic shell (38) is formed around the wax pattern by a dipping process prior to the removal of the fugitive material and wax. An alloy component having the desired interior passageway is cast into the casting vessel after the fugitive material is removed.

    摘要翻译： 一种铸造具有卷曲内部通道（44）的部件（42）的方法。 对应于后来形成的金属合金部件的期望的三维结构通过堆叠多个片状物（18,20）而形成。 这些板包含对应于金属合金部件中期望的内部通道的空隙区域（22）。 将陶瓷浆料材料铸造成三维结构以形成陶瓷芯（34）或完整的陶瓷铸造容器（38）。 如果仅形成陶瓷芯，则在陶瓷芯周围形成蜡图案，并且在除去逸散材料和蜡之前通过浸渍工艺在蜡图案周围形成外部陶瓷壳（38）。 具有所需内部通道的合金部件在除去逸散材料之后被浇注入铸造容器中。

    Discreetly Defined Porous Wall Structure for Transpirational Cooling
    4.
    发明申请
    Discreetly Defined Porous Wall Structure for Transpirational Cooling 有权
    用于旋转冷却的谨慎定义的多孔壁结构

    公开(公告)号：US20110262695A1

    公开(公告)日：2011-10-27

    申请号：US12765004

    申请日：2010-04-22

    申请人： Ching-Pang Lee ,  Chander Prakash ,  Gary B. Merrill ,  Andreas Heselhaus ,  Andrew J. Burns

    发明人： Ching-Pang Lee ,  Chander Prakash ,  Gary B. Merrill ,  Andreas Heselhaus ,  Andrew J. Burns

    IPC分类号： B32B3/10

    CPC分类号： F01D5/182 ,  B33Y80/00 ,  F01D5/183 ,  F01D5/184 ,  F05D2230/22 ,  F05D2230/90 ,  F05D2250/18 ,  F05D2250/185 ,  F05D2250/28 ,  F05D2250/30 ,  F05D2260/203 ,  F05D2260/221 ,  Y10T428/24273

    摘要： A wall structure (32, 42, 68, 70, 80) with layers (A, B, C, D, E) of non-random voids (26A, 26B, 28B, 30B) that interconnect to form discretely defined tortuous passages between an interior (21) and an exterior surface (23) of the wall for transpiration cooling of the wall. A coolant flow (38) through the wall may be metered by restrictions in coolant outlets (31) and/or within the passages to minimize the coolant requirement. Pockets (44) may be formed on the exterior surface of the wall for thermal Insulation (46). The layers may be formed by lamination, additive manufacturing, or casting. Layer geometries include alternating layers (A, B, C) with different overlapping void patterns (42), 3-D lattice structures (70), and offset waffle structures (80).

    摘要翻译： 具有非随机空隙（26A，26B，28B，30B）的层（A，B，C，D，E）的壁结构（32,42,68,70,80），其互连以在 所述壁的内部（21）和外表面（23）用于所述壁的蒸发冷却。 通过壁的冷却剂流（38）可以通过冷却剂出口（31）和/或通道内的限制来计量，以使冷却剂需求最小化。 口袋（44）可以形成在隔热壁的外表面上（46）。 层可以通过层压，添加剂制造或铸造形成。 层几何形状包括具有不同重叠空白图案（42），3-D网格结构（70）和偏置华夫饼结构（80）的交替层（A，B，C）。

    COMPONENT COOLING CHANNEL
    5.
    发明申请
    COMPONENT COOLING CHANNEL 有权
    组件冷却通道

    公开(公告)号：US20120177503A1

    公开(公告)日：2012-07-12

    申请号：US12985553

    申请日：2011-01-06

    申请人： Ching-Pang Lee ,  John J. Marra ,  Gary B. Merrill ,  Benjamine E. Heneveld ,  Jill Klinger

    发明人： Ching-Pang Lee ,  John J. Marra ,  Gary B. Merrill ,  Benjamine E. Heneveld ,  Jill Klinger

    IPC分类号： F01D5/18 ,  F28F7/00

    CPC分类号： F01D5/18 ,  F01D5/187 ,  F05D2240/304 ,  F05D2250/13 ,  F05D2260/2214 ,  F28F3/048 ,  F28F7/02

    摘要： A cooling channel (36, 36B) cools an exterior surface (40 or 42) or two opposed exterior surfaces (40 and 42). The channel has a near-wall inner surface (48, 50) with a width (W1). Interior side surfaces (52, 54) may converge to a reduced channel width (W2). The near-wall inner surface (48, 50) may have fins (44) aligned with a coolant flow (22). The fins may highest at mid-width of the near-wall inner surface. A two-sided cooling channel (36) may have two near-wall inner surfaces (48, 50) parallel to two respective exterior surfaces (40, 42), and may have an hourglass shaped transverse sectional profile. The tapered channel width (W1, W2) and the fin height profile (56A, 56B) increases cooling flow (22) into the corners (C) of the channel for more uniform and efficient cooling.

    摘要翻译： 冷却通道（36,36B）冷却外表面（40或42）或两个相对的外表面（40和42）。 通道具有宽度（W1）的近壁内表面（48,50）。 内侧表面（52,54）可以会聚到减小的通道宽度（W2）。 近壁内表面（48,50）可以具有与冷却剂流（22）对准的翅片（44）。 翅片在近壁内表面的中间宽度处可能最高。 双面冷却通道（36）可以具有两个平行于两个相应的外表面（40,42）的近壁内表面（48,50），并且可以具有沙漏形横截面轮廓。 锥形通道宽度（W1，W2）和翅片高度轮廓（56A，56B）将冷却流（22）增加到通道的拐角（C），以实现更均匀和有效的冷却。

    Component cooling channel
    6.
    发明授权
    Component cooling channel 有权
    组件冷却通道

    公开(公告)号：US08764394B2

    公开(公告)日：2014-07-01

    申请号：US12985553

    申请日：2011-01-06

    申请人： Ching-Pang Lee ,  John J. Marra ,  Gary B. Merrill ,  Benjamin E. Heneveld ,  Jill Klinger

    发明人： Ching-Pang Lee ,  John J. Marra ,  Gary B. Merrill ,  Benjamin E. Heneveld ,  Jill Klinger

    IPC分类号： F01D5/18 ,  F28F3/04 ,  F28F7/02

    CPC分类号： F01D5/18 ,  F01D5/187 ,  F05D2240/304 ,  F05D2250/13 ,  F05D2260/2214 ,  F28F3/048 ,  F28F7/02

    摘要： A cooling channel (36, 36B) cools an exterior surface (40 or 42) or two opposed exterior surfaces (40 and 42). The channel has a near-wall inner surface (48, 50) with a width (W1). Interior side surfaces (52, 54) may converge to a reduced channel width (W2). The near-wall inner surface (48, 50) may have fins (44) aligned with a coolant flow (22). The fins may highest at mid-width of the near-wall inner surface. A two-sided cooling channel (36) may have two near-wall inner surfaces (48, 50) parallel to two respective exterior surfaces (40, 42), and may have an hourglass shaped transverse sectional profile. The tapered channel width (W1, W2) and the fin height profile (56A, 56B) increases cooling flow (22) into the corners (C) of the channel for more uniform and efficient cooling.

    摘要翻译： 冷却通道（36,36B）冷却外表面（40或42）或两个相对的外表面（40和42）。 通道具有宽度（W1）的近壁内表面（48,50）。 内侧表面（52,54）可以会聚到减小的通道宽度（W2）。 近壁内表面（48,50）可以具有与冷却剂流（22）对准的翅片（44）。 翅片在近壁内表面的中间宽度处可能最高。 双面冷却通道（36）可以具有两个平行于两个相应的外表面（40,42）的近壁内表面（48,50），并且可以具有沙漏形横截面轮廓。 锥形通道宽度（W1，W2）和翅片高度轮廓（56A，56B）将冷却流（22）增加到通道的拐角（C），以实现更均匀和有效的冷却。

    Investment casting process for hollow components
    9.
    发明授权
    Investment casting process for hollow components 有权
    中空部件投资铸造工艺

    公开(公告)号：US09272324B2

    公开(公告)日：2016-03-01

    申请号：US12961720

    申请日：2010-12-07

    申请人： Gary B. Merrill ,  Andrew J. Burns ,  Michael P. Appleby ,  Iain A. Fraser ,  John R. Paulus

    发明人： Gary B. Merrill ,  Andrew J. Burns ,  Michael P. Appleby ,  Iain A. Fraser ,  John R. Paulus

    IPC分类号： B22C9/10 ,  B22C7/06 ,  B22C7/02 ,  B22C9/04 ,  B22C9/24

    CPC分类号： B22C9/101 ,  B22C7/02 ,  B22C7/06 ,  B22C9/04 ,  B22C9/10 ,  B22C9/103 ,  B22C9/24

    摘要： An investment casting process for a hollow component such as a gas turbine blade utilizing a ceramic core (10) that is cast in a flexible mold (24) using a low pressure, vibration assisted casting process. The flexible mold is cast from a master tool (14) machined from soft metal using a relatively low precision machining process, with relatively higher precision surfaces being defined by a precision formed insert (22) incorporated into the master tool. A plurality of identical flexible molds may be formed from a single master tool in order to permit the production of ceramic cores at a desired rate with a desired degree of part-to-part precision.

    摘要翻译： 一种用于中空部件的熔模铸造方法，所述中空部件例如是使用利用低压振动辅助铸造工艺铸造在柔性模具（24）中的陶瓷芯（10）的燃气轮机叶片。 柔性模具使用相对低精度的加工工艺从由软金属机加工的主工具（14）铸造，相对较高精度的表面由结合到主工具中的精密成型刀片（22）限定。 可以由单个主工具形成多个相同的柔性模具，以便允许以期望的速率以期望的部件到部件的精度制造陶瓷芯。

    Material system of co-sintered metal and ceramic layers
    10.
    发明授权
    Material system of co-sintered metal and ceramic layers 有权
    共烧结金属和陶瓷层材料体系

    公开(公告)号：US09056354B2

    公开(公告)日：2015-06-16

    申请号：US13221077

    申请日：2011-08-30

    申请人： Gary B. Merrill ,  Cora Schillig ,  Andrew J. Burns ,  John R. Paulus

    发明人： Gary B. Merrill ,  Cora Schillig ,  Andrew J. Burns ,  John R. Paulus

    IPC分类号： B32B3/00 ,  B22F3/10 ,  B22F7/02 ,  B22F3/105 ,  B32B15/16 ,  B82Y30/00

    CPC分类号： B22F3/105 ,  B22F7/02 ,  B32B15/16 ,  B82Y30/00 ,  C04B2235/5454 ,  C04B2235/666 ,  C04B2235/95 ,  C04B2235/9607 ,  C04B2235/9615

    摘要： A method of forming a ceramic layer on a metal substrate. A substrate (40) is formed (54) from a powder (24) of the metal, and may optionally be partially sintered (56). A layer (43) of powdered ceramic is formed (58) on or applied against the substrate (45). The ceramic powder may include a proportion of nano-sized particles effective to reduce the ceramic sintering temperature and to increase the sintering shrinkage of the ceramic layer to more closely match that of the metal substrate. The substrate and layer are then co-sintered (21, 60) at a temperature and for a duration that densifies and bonds them, producing a metal/ceramic layered material system with low interface stress that is durable to temperature variations in a gas turbine. Spark plasma sintering (32, 34, 36) may be used to sinter and/or co-sinter substrate and layer materials that normally cannot be sintered.

    摘要翻译： 在金属基板上形成陶瓷层的方法。 从金属的粉末（24）形成基底（54）（54），并且可任选地部分地烧结（56）。 在基板（45）上形成（58）粉末状陶瓷层（58）。 陶瓷粉末可以包括一定比例的有效降低陶瓷烧结温度的纳米尺寸颗粒，并且增加陶瓷层的烧结收缩率以更接近于金属基材的烧结收缩。 然后将基材和层在温度和持续时间内共烧结（21,60），使其致密化并粘合，产生具有低界面应力的金属/陶瓷层状材料体系，这对于燃气轮机的温度变化是耐久的。 可以使用火花等离子体烧结（32,34,36）来烧结和/或共烧烧通常不能烧结的衬底和层材料。