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具有增材打印的内部分的复合部件制造技术

技术编号:44427494 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-28 18:40
提供了一种用于燃气涡轮发动机的复合部件及其形成方法。复合部件包括:增材打印的内部分,增材打印的内部分限定至少一个流动路径特征;以及陶瓷基质复合材料(CMC)外部分,CMC外部分形成在增材打印的内部分上,使得CMC外部分基本上围绕增材打印的内部分。增材打印的内部分包括SiC;并且CMC外部分包括纤维增强陶瓷基质(例如,包括SiC)并限定至少一个冷却腔,至少一个冷却腔流体联接到增材打印的内部分的至少一个流动路径特征。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及包括增材打印的内部分的复合部件。


技术介绍

1、由散布在相同或不同成分的连续陶瓷基质中的纤维组成的增强陶瓷基质复合材料(“cmc”)因其韧性、耐热性、高温强度和化学稳定性而非常适合结构应用。这种复合材料通常具有高强度-重量比,这使得它们在关注重量的应用中(诸如在航空应用中)具有吸引力。它们在高温下的稳定性使得cmc非常适合部件与高温气体接触(诸如在燃气涡轮发动机中)的应用。然而,用于形成纤维增强cmc材料的陶瓷纤维可能很昂贵。另外,冷却纤维增强复合材料可能很困难。因此,解决这些挑战中的一个或多个的改进部件将是期望的。


技术实现思路

【技术保护点】

1.一种用于燃气涡轮发动机的复合部件,其特征在于,所述复合部件包括:

2.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述增材打印的内部分的所述至少一个流动路径特征具有非线性几何形状。

3.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述CMC外部分限定线性沟道,所述线性沟道流体联接所述至少一个流动路径特征和所述至少一个冷却腔。

4.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述CMC外部分限定其中具有冷却腔的中空翼型件,并且其中所述至少一个流动路径特征从所述冷却腔非线性地延伸到所述中空翼型件的外部表面。

5.根据权利要求4所述的复合部件,其特征在于,其中,所述中空翼型件具有与吸力侧相对的压力侧和与后缘相对的前缘,所述压力侧和所述吸力侧以非线性弯曲几何形状在所述前缘和所述后缘之间沿着轴向方向延伸,并且在跨度上沿着径向方向延伸,其中所述冷却腔定位成与所述前缘相邻,并且其中至少一个第一流动路径特征包括沿着所述跨度间隔开的多个冷却通道,每个冷却通道以沿着所述轴向方向的、符合所述吸力侧的所述非线性弯曲几何形状的非线性弯曲几何形状与所述吸力侧相邻地从所述冷却腔中的入口延伸到所述后缘处的出口。

6.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述至少一个第一流动路径特征是具有初级流动方向和内部表面的冷却沟道,所述内部表面由不平行于所述初级流动方向延伸到所述冷却沟道中的多个热传递元件限定。

7.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述CMC外部分限定翼型件,并且所述增材打印的内部分定位在所述翼型件的后缘区域中。

8.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述CMC外部分限定翼型件,并且所述增材打印的内部分定位在所述翼型件的前缘区域中。

9.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述CMC外部分限定翼型件,并且所述增材打印的内部分定位成与所述翼型件的吸力侧相邻。

10.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述CMC外部分限定包括内带和外带的喷嘴翼型件组件,并且所述增材打印的内部分定位在所述内带或所述外带中的至少一个中。

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【技术特征摘要】

1.一种用于燃气涡轮发动机的复合部件,其特征在于,所述复合部件包括:

2.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述增材打印的内部分的所述至少一个流动路径特征具有非线性几何形状。

3.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述cmc外部分限定线性沟道,所述线性沟道流体联接所述至少一个流动路径特征和所述至少一个冷却腔。

4.根据权利要求1所述的复合部件,其特征在于,其中,所述cmc外部分限定其中具有冷却腔的中空翼型件,并且其中所述至少一个流动路径特征从所述冷却腔非线性地延伸到所述中空翼型件的外部表面。

5.根据权利要求4所述的复合部件,其特征在于,其中,所述中空翼型件具有与吸力侧相对的压力侧和与后缘相对的前缘,所述压力侧和所述吸力侧以非线性弯曲几何形状在所述前缘和所述后缘之间沿着轴向方向延伸,并且在跨度上沿着径向方向延伸,其中所述冷却腔定位成与所述前缘相邻,并且其中至少一个第一流动路径特征包括沿着所述跨度间隔开的多个冷却通道,每个冷却通道以沿着所述轴向方向的、符合所述吸力侧...

【专利技术属性】
技术研发人员:布莱恩·格雷格·费尔迈克尔·雷·图尔特希尔丹尼尔·吉恩·邓恩雷扎·萨拉菲努尔道格拉斯·格伦·德斯赛尔亨利·查尔斯·麦圭根马修·霍克迈耶史蒂文·詹姆斯·墨菲
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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