使用格子结构成型具有内部通道的部件的方法和组件与流程

本公开的领域总体涉及具有限定其中的内部通道的部件，且更具体地涉及使用格子结构定位限定内部通道的型芯用来成型这种部件的模具组件和方法。

背景技术：

一些部件需要在其中限定内部通道，例如，为了执行预期的功能。例如，但不是限制，一些部件，如汽轮机的热气体路径部件，承受高温。至少一些这种部件具有限定于其中的内部通道以接收冷却流体的流，以使部件能够更好地经受高温。出于另一个示例，但不是限制，一些部件在与另一个部件的界面处承受摩擦。至少一些这种部件具有限定于其中的内部通道以接收润滑剂的流来帮助减少摩擦。

至少一些已知的具有限定于其中的内部通道的部件在模具中成型，使用在选择用于内部通道的位置的模具模腔内延伸的陶瓷材料型芯。在熔融金属合金引入到围绕陶瓷型芯的模具模腔并冷却以成型部件之后，该陶瓷型芯被移除，如通过化学淋滤，以成型内部通道。然而，至少一些已知的型芯相对于模具模腔和相对于彼此很难精确定位，导致成型部件的产率降低。例如，用于成型这种部件的一些模具通过熔模铸造成型，其中材料，例如但不限制于，蜡，被用于成型部件的模型用以熔模铸造工艺，并且至少一些已知的型芯相对于用于成型模型的母模型腔很难精确定位。此外，至少一些已知的陶瓷型芯是易碎的，导致型芯没有损坏的生产和处理是困难和昂贵的。例如，至少一些已知的陶瓷型芯缺少足够的强度来可靠地承受模型材料的注射来成型模型，模型重复浸渍来成型模具，和/或熔融金属合金的引入。

可替代或另外的，至少一些已知具有限定于其中的内部通道的部件初始成型为没有内部通道，并且内部通道是在接下来的工艺中成型。例如，至少一些已知的内部通道通过钻取通道进入部件成型，例如但不限制于，使用电化学钻孔工艺。然而，至少一些这种钻孔工艺是相对费时和成本高昂的。此外，至少一些这种钻孔工艺不能生产需要用于特定部件设计的内部通道弯曲。

技术实现要素：

一个方面中，提供一种用于成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的模具组件。部件由部件材料成型。模具组件包括其中限定模具模腔的模具。模具组件还包括至少部分选择性定位在模具模腔内并且由第一材料成型的格子结构。第一材料由熔融状态的部件材料至少部分地可吸收。模具组件还包括第一分段型芯，包括连接到格子结构的至少一个接头段。第一分段型芯的至少一个接头段以串行流连通而连接到至少一个延长段，以使第一中空结构被限定。第一内型芯被置于第一中空结构内以使当部件在模具组件内成型时，至少部分的第一内型芯限定第一内部通道。

另一个方面中，提供一种成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的方法。方法包括至少部分地在模具的模腔内选择性地定位格子结构。格子结构由第一材料成型。第一分段型芯的至少一个接头段连接到格子结构。第一分段型芯的至少一个接头段以串行流连通而连接到第一分段型芯的至少一个延长段，以使第一中空结构被限定。第一内型芯置于第一中空结构内。方法还包括引入熔融状态的部件材料进入型腔，以使熔融状态的部件材料从格子结构至少部分地吸收第一材料。方法还包括在模具模腔中冷却部件材料以成型部件。至少部分的第一内型芯限定部件内的第一内部通道。

技术方案1.一种用于成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的模具组件，部件由部件材料成型，所述模具组件包括：

其中限定模具模腔的模具；

至少部分地选择性地定位在所述模具模腔内的格子结构，所述格子结构由至少部分地能够通过熔融状态的部件材料吸收的第一材料成型；以及

第一分段型芯，包括连接到所述格子结构的至少一个接头段，所述第一分段型芯的所述至少一个接头段连续流连通连接到至少一个延长段，以使第一中空结构被限定，其中第一内型芯被置于所述第一中空结构内以使当部件在所述模具组件内成型时，至少部分的所述第一内型芯限定第一内部通道。

技术方案2.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述模具包括限定所述模具模腔的内壁并且所述格子结构限定周界，所述格子结构通过所述周界连接抵靠所述内壁而选择性地定位在所述模具模腔内。

技术方案3.如技术方案1所述的模具组件，其中，部件具有限定于其中的第二内部通道，所述模具组件还包括第二分段型芯，第二分段型芯包括连接到所述格子结构的至少一个接头段，所述第二分段型芯的所述至少一个接头段连续流连通连接到所述第二分段型芯的至少一个延长段，以使第二中空结构被限定，其中第二内型芯置于所述第二中空结构内，以使当部件在所述模具组件中成型时，至少部分的所述第二内型芯限定第二内部通道。

技术方案4.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述格子结构包括多个组合伸长构件，所述至少一个接头段的每一个连接到对应组的所述组合伸长构件。

技术方案5.如技术方案4所述的模具组件，其中，每个所述接头段与所述对应组的组合伸长构件通过增材制造工艺整体成型。

技术方案6.如技术方案1所述的模具组件，其中，与所述至少一个接头段的内壁相比，所述至少一个延长段的内壁具有相对低的表面粗糙度。

技术方案7.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段的纵向位置对应于所述中空结构的相对高弯曲的区域。

技术方案8.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在所述区域处所述第一中空结构限定第一内部通道的截面流动面积的变化。

技术方案9.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在该区域处来自所述格子结构的结构支撑帮助所述第一分段型芯的位置的稳定。

技术方案10.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个延长段由至少一个挤压管段成型。

技术方案11.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述第一材料能够至少部分地由熔融状态的部件材料吸收，以使固态的部件材料的性能不降级。

技术方案12.如技术方案9所述的模具组件，其中，部件材料是合金，并且所述第一材料包括合金的至少一种成分材料。

技术方案13.如技术方案1所述的模具组件，其中，所述至少一个接头段和所述至少一个延长段通过外部平齐接头、外扩接头、和内敛接头的至少其中一个连接在一起。

技术方案14.一种成型具有限定于其中的第一内部通道的部件的方法，所述方法包括：

至少部分地在模具的模腔内选择性地定位格子结构，其中：

格子结构由第一材料成型；

第一分段型芯的至少一个接头段连接到格子结构；

第一分段型芯的至少一个接头段连续流连通连接到第一分段型芯的至少一个延长段，以使第一中空结构被限定；并且

第一内型芯置于第一中空结构内；

引入熔融状态的部件材料进入型腔，以使熔融状态的部件材料从格子结构至少部分地吸收第一材料；和

在型腔中冷却部件材料以成型部件，其中至少部分的第一内型芯限定部件内的第一内部通道。

技术方案15.如技术方案14所述的方法，其中，模具包括限定型腔的内壁并且格子结构限定周界，所述选择性定位格子结构包括连接格子结构的周界抵靠模具的内壁。

技术方案16.如技术方案14所述的方法，其中，第二分段型芯的至少一个接头段连接到所述格子结构，第二分段型芯的至少一个接头段连续流连通连接到第二分段型芯的至少一个延长段，以使第二中空结构被限定，并且第二内型芯置于所述第二中空结构内，所述在型腔中冷却部件材料以成型部件还包括在型腔中冷却部件材料，其中至少部分的第二内型芯限定部件内的第二内部通道。

技术方案17.如技术方案14所述的方法，其中，所述选择性地定位格子结构包括选择性地定位包括多个组合伸长构件的格子结构，至少一个接头段的每一个连接到对应组的组合伸长构件。

技术方案18.如技术方案17所述的方法，其中，所述选择性地定位格子结构包括选择性定位格子结构，格子结构包括通过增材制造工艺与对应组组合伸长构件整体成型的至少一个接头段的每一个。

技术方案19.如技术方案14所述的方法，其中，所述选择性地定位格子结构包括选择性定位格子结构，其中与至少一个接头段的内壁相比，至少一个延长段的内壁具有相对低的表面粗糙度。

技术方案20.如技术方案14所述的方法，其中所述选择性地定位格子结构包括选择性定位格子结构，其中至少一个接头段的纵向位置对应于第一中空结构的相对高弯曲的区域。

技术方案21.如技术方案14所述的方法，其中，所述选择性地定位格子结构包括选择性定位格子结构，其中至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在所述区域处第一中空结构限定第一内部通道的截面流动面积的变化。

技术方案22.如技术方案14所述的方法，其中，所述选择性地定位格子结构包括选择性定位格子结构，其中至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在所述区域处来自格子结构的结构支撑帮助稳定第一分段型芯的位置。

技术方案23.如技术方案14所述的方法，其中，所述选择性地定位格子结构包括选择性定位格子结构，其中至少一个延长段由至少一个挤压管段成型。

技术方案24.如技术方案14所述的方法，其中，所述引入熔融状态的部件材料进入型腔包括引入部件材料，以使固态部件材料的性能不被第一材料的至少部分吸收降级。

技术方案25.如技术方案24所述的方法，其中，所述引入熔融状态的部件材料进入型腔包括引入熔融状态的合金进入型腔，其中第一材料包括合金的至少一种成分材料。

技术方案26.如技术方案14所述的方法，其中，所述选择性地定位格子结构包括选择性定位格子结构，其中至少一个接头段和至少一个延长段通过外部平齐接头、外扩接头、和内敛接头的至少其中一个连接在一起。

附图说明

图1是示例旋转机械的示意图；

图2是用来与图1所示旋转机械一起使用的示例部件的透视图；

图3是用于制造图2所示部件的示例模具组件的透视图；

图4是用于与图3所示模具组件一起使用的示例分段型芯沿图3所示线4-4截取的截面图；

图5是连接到用于与图3所示模具组件和图6所示模型模组件一起使用的示例格子结构的示例分段型芯的透视图；

图6是制造图2所示部件模型的示例模型模组件的透视图，模型用于制造图3所示模具组件中；

图7是图5所示示例格子结构和分段型芯的一部分的细节透视图；

图8是连接到用于与图3所示模具组件和图6所示模型模组件一起使用的另一个示例格子结构的示例分段型芯对的透视图；

图9是图8所示示例格子结构和分段型芯对的一部分的细节透视图；

图10是在可用于成型图5和7所示分段型芯中空结构的示例接头段和示例延长段之间的接头的三个示例实施例的截面图；

图11是成型具有限定于其中的内部通道的部件，如图2所示部件的示例方法的流程图；和

图12是从图11的流程图的延续。

部件列表

10 旋转机械

12 进气部分

14 压缩机部分

16 燃烧器部分

18 涡轮部分

20 排气部分

22 转子轴

24 燃烧器

36 壳体

40 压缩机叶片

42 压缩机定制叶片

70 转子叶片

72 定制叶片

74 压力侧

76 吸力侧

78 部件材料

80 部件

82 内部通道

84 前缘

86 后缘

88 根端

89 轴线

90 尖端

92 距离

94 距离

96 叶片长度

300 模具

301 模具组件

302 内壁

304 模腔

306 模具材料

310 分段型芯

312 尖部

314 尖部

315 部分

316 根部

318 根部

320 中空结构

321 第一端

322 第一材料

323 第二端

324 内型芯

326 内型芯材料

328 壁厚度

330 特征宽度

340 格子结构

342 周界

346 伸长构件

347 组合伸长构件

348 开放空间

350 组

352 纵梁伸长构件

354 接头段

356 区域

358 区域

360 延长段

366 区域

371 第一端

373 第二端

380 接头

382 匹配端

384 匹配端

386 内宽

388 内宽

500 模型模

501 模型模组件

502 内壁

504 型腔

801 第一分段型芯

802 第二分段型芯

具体实施方式

在以下说明书和权利要求中，引用若干术语，这应当限定为具有如下含义。

单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文明确地另外指出。

“可选”或“可选的”含义是随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且说明书包括事件发生的情况和事件不发生的情况。

近似语言，如这里贯穿说明书和权利要求书所使用的，可以用来修饰任何数量性表达，其可容许变化而不导致涉及的基本功能改变。因此，由术语或多个术语如“大约”、“将近”、和“基本上”修饰的数值，不限于指定的精确数值。至少在一些情况中，近似语言可以对应于用来测量该值的仪器的精度。这里以及贯穿说明书和权利要求书，可以确定范围限制。这样的范围可以进行组合和/或互换，并且包括包含在其中的全部子范围，除非上下文或语言另外地指出。

本文所述示例部件和方法克服了至少一些有关用来成型具有限定于其中的内部通道的部件的已知组件和方法的缺点。本文所述的实施例提供了至少部分地可选定位在模具模腔内的格子结构。格子结构联接到中空结构的至少一个接头段上。中空结构限定分段型芯，并且分段型芯通过格子结构定位在模具模腔内。剩余的中空结构由从至少一个接头段延伸的至少一个延长段成型。内型芯置于中空结构内，当部件在模具中铸造时在部件内限定内部通道的位置。格子结构由第一材料成型，第一材料选择为能够由引入到模具模腔来成型部件的部件材料吸收。因此，在模具组件中铸造部件之前，用来定位和/或支撑型芯的格子结构不需要从模具组件中移除。在特定实施例中，每个接头段与格子结构的对应部分整体成型。

图1是具有对于其可使用本公开的实施例的部件的示例旋转机械10的示意图。在示例实施例中，旋转机械10是汽轮机，其包括进气部分12，连接进气部分12的下游的压缩机部分14，连接压缩机部分14的下游的燃烧器部分16，连接燃烧室部分16的下游的涡轮部分18，和连接涡轮部分18的下游的排气部分20。大致管状的壳体36至少部分封闭进气部分12，压缩机部分14，燃烧器部分16，涡轮部分18，和排气部分20的一个或多个。在替代实施例中，旋转机械10是任何旋转机械，对于该旋转机械如本文所述成型有内部通道的部件是适合的。此外，尽管本公开的实施例出于说明的目的而在旋转机械的背景下描述，但是应当理解的是本文所述实施例可应用于任何包括适于成型有限定于其中的内部通道的部件的情况。

在示例实施例中，涡轮部分18通过转子轴22连接到压缩机部分14。应当注意的是，如本文使用的，术语“连接”不限制于在部件之间的直接机械、电、和/或连通连接，而是还包括在多个部件之间的间接机械、电、和/或连通连接。

在旋转机械10的运行期间，进气部分12朝向压缩机部分14引导空气。压缩机部分14压缩空气至较高压力和温度。更具体的，转子轴22施加转动能到在压缩机部分14内连接到转子轴22的至少一个圆周列的压缩机叶片40。在示例实施例中，每列压缩机叶片40之前有一圆周列压缩机定子叶片42，压缩机定子叶片42从壳体36径向向内延伸，它们引导空气流进入压缩机叶片40。压缩机叶片40的转动能量升高空气的压力和温度。压缩机部分14朝向燃烧器部分16排放压缩空气。

在燃烧器部分16中，压缩空气混合燃料，并且点火产生朝向涡轮部分18引导的燃烧气体。更具体的，燃烧器部分16包括至少一个燃烧器24，其中燃料，例如，天然气和/或燃油，被喷射进入空气流，并且燃料-空气混合物点火产生朝向涡轮部分18引导的高温燃烧气体。

涡轮部分18将来自燃烧气体流的热能转化为机械转动能。更具体的，燃烧气体施加转动能到至少一个圆周列的转子叶片70，转子叶片70在涡轮部分18内连接到转子轴22。在示例实施例中，每列转子叶片70之前有一圆周列涡轮定子叶片72，涡轮定子叶片72从壳体36径向向内延伸，其引导燃烧气体进入转子叶片。转子轴22可以连接到负载(未示出)，例如但不限制于，发电机和/或机械驱动应用。排出的燃烧气体从涡轮部分18向下游流动进入排气部分20。旋转机械10的部件被标记为部件80。靠近燃烧气体路径的部件80在旋转机械10的运行过程中经受高温。另外的或替代的，部件80包括适于成型有限定于其中的内部通道的任何部件。

图2是示例部件80的示意透视图，示出为用于旋转机械10(图1所示)。部件80包括限定其中的至少一个内部通道82。例如，在旋转机械10的运行期间，冷却流体被提供到内部通道82，来帮助保持部件80在热燃烧气体的温度以下。尽管只示出了一个内部通道82，应当理解的是部件80包括任意适当数量的如本文所述成型的内部通道82。

部件80由部件材料78成型。在示例实施例中，部件材料78是适当的镍基超合金。在替代实施例中，部件材料78是钴基超合金、铁基合金、和钛基合金的至少一种。在其他替代实施例中，部件材料78是使部件80能够如本文所述成型的任何适当的材料。

在示例实施例中，部件80是转子叶片70或定子叶片72的一个。在替代实施例中，部件80是能够成型有本文所述内部通道的旋转机械10的另一种适当部件。在又其他实施例中，部件80是适当地成型为具有限定其中的内部通道的用于任何适当应用的任何部件。

在示例实施例中，转子叶片70，或可替代地定子叶片72，包括压力侧74和相反的吸力侧76。压力侧74和吸力侧76的每个从前缘84延伸到相反的后缘86。此外，转子叶片70，或可替代地定子叶片72，从根端88延伸到相反的尖端90，限定叶片长度96。在替代实施例中，转子叶片70，或可替代地定子叶片72，具有能够如本文所述成型有内部通道的任何适当构造。

在特定实施例中，叶片长度96至少大约25.4厘米(cm)(10英寸)。另外，在一些实施例中，叶片长度96至少大约50.8cm(20英寸)。在特定实施例中，叶片长度96在从大约61cm(24英寸)到大约101.6cm(40英寸)的范围内。在替代实施例中，叶片长度96小于大约25.4cm(10英寸)。例如，在一些实施例中，叶片长度96在大约2.54cm(1英寸)到大约25.4(10英寸)范围内。在其他替代实施例中，叶片长度96大于大约101.6cm(40英寸)。

在示例实施例中，内部通道82从根端88延伸到尖端90。在替代实施例中，内部通道82以使内部通道82能够如本文所述成型的任何适当方式在部件80内延伸，并延伸至任何适当程度。在特定实施例中，内部通道82是非线性的。例如，部件80成型有沿着根端88和尖端90之间限定的轴线89预先限定的扭曲，并且内部通道82具有与轴向扭曲互补的弯曲形状。在一些实施例中，内部通道82沿着内部通道82的长度距压力侧74定位在大致恒定距离94处。可替代的或另外的，部件80的弦在根端88和尖端90之间形成锥度，并且内部通道82与锥度互补而非线性延伸，以使内部通道82沿着内部通道82的长度距后缘86定位在大致恒定距离92处。在替代实施例中，内部通道82具有与部件80任何适当轮廓互补的非线性形状。在其他替代实施例中，内部通道82是非线性的并且不与部件80的轮廓互补。在一些实施例中，内部通道82具有帮助满足对于部件80的预先选定冷却标准的非线性形状。在替代实施例中，内部通道82线性地延伸。

在一些实施例中，内部通道82具有大致圆形截面。在替代实施例中，内部通道82具有大致卵形截面。在其他替代实施例中，内部通道82具有任何使内部通道82能够如本文所述成型的适当形状的截面。另外，在特定实施例中，内部通道82的截面形状沿着内部通道82的长度大致恒定。在替代实施例中，内部通道82的截面形状沿着内部通道82的长度以使内部通道82能够如本文所成型的任何适当方式变化。

图3是用于制备部件80(图2中所示)的模具组件301的示意透视图。模具组件301包括相对于模具300选择性定位的格子结构340，和连接到格子结构340的分段型芯310。图4是分段型芯310沿着图3中所示线44截取的示意截面图。图5是连接到格子结构340的分段型芯310的示意透视图。图6是用于制备部件80(图2中所示的)模型(未示出)的模型模组件501的透视图。模型模组件501包括相对于模型模500选择性定位的格子结构340，和连接到格子结构340的分段型芯310。应当记得的是，尽管在示例实施例中部件80是转子叶片70或可替代地定子叶片72，但在替代实施例中部件80是如本文所述能够适合成型有限定于其中的内部通道的任何部件。

参照附图2-6，模型模500的内壁502限定型腔504。至少部分的格子结构340定位在型腔504内。内壁502限定对应于部件80外部形状的形状，以使流动状态的模型材料(未示出)可以被引入到型腔504并且固化成型为部件80的模型(未示出)。分段型芯310通过格子结构340相对于模具模500定位，以使分段型芯310的一部分315在型腔504内延伸。因此，当模型在模型模500内成型时，格子结构340和分段型芯310变得被模型包住。

分段型芯310包括由第一材料322成型的中空结构320，和置于中空结构320内并且由内型芯材料326成型的内型芯324。内型芯324形状为限定内部通道82的形状。中空结构320形状为沿着内型芯324的长度几乎封闭内型芯324。在特定实施例中，中空结构320限定适当地成型为非线性形状的大致管状形状，如弯曲或呈角度形状，这对于限定内型芯324的选定非线性形状，并从而限定内部通道82的选定非线性形状是必需的。在替代实施例中，中空结构320限定使内型芯324能够限定如本文所述内部通道82的形状的任何适当形状。

格子结构340以预先选定朝向可选地定位在型腔504内，以使分段型芯310的部分315的内型芯324固定连接到格子结构340，随后当部件80在模具300(图3中所示)中成型时，在部件80内限定内部通道82。在一些实施例中，格子结构340至少部分地支撑分段型芯310悬浮在型腔504内和/或模具300内限定的模具模腔304内。

在特定实施例中，格子结构340限定形状为连接抵靠内壁502的周界342，以使格子结构340可选地定位在型腔504内。更具体的，周界342与内壁502的形状相配，以相对于型腔504以预先选定的朝向定位和/或保持格子结构340。另外的或替代的，格子结构340在型腔504内以任何适当方式可选地定位和/或保持在预先选定的朝向，该方式使得模型模组件501能够如本文所述发挥作用。例如，但不限制于，格子结构340相对于型腔504通过适当的外部夹具(未示出)牢固地定位。

在示例实施例中，中空结构320具有小于内型芯324的特征宽度330的壁厚328。特征宽度330在本文被定义为具有如内型芯324相同截面面积的圆环的直径。在替代实施例中，中空结构320具有不同于特征宽度330的壁厚328。在图3和4所示的示例实施例中，内型芯324截面的形状是圆形。可替代的，内型芯324的截面形状对应于使内部通道82能够如本文所述发挥功能的内部通道82截面的任何适当形状。

在示例实施例中，内型芯材料326是耐火陶瓷材料，选择为经受与用于成型部件80的部件材料78熔融状态相关的高温环境。例如，但不限制于，内型芯材料326包括硅土、氧化铝、莫来石的至少一种。此外，在示例实施例中，内型芯材料326能够从部件80可选择地移除以成型内部通道82。例如，但不限制于，内型芯材料326能够通过不显著降级部件材料78的适当工艺从部件80移除，例如但不限制于，适当的化学淋滤工艺。在特定实施例中，内型芯材料326基于与部件材料78的相容性和/或从部件材料78的可移除性选择。在替代实施例中，内型芯材料326是使部件80能够如本文所述成型的任何适当材料。

在一些实施例中，分段型芯310通过使用内型芯材料326填充中空结构320成型。例如但不限制于，内型芯材料326以浆料注射进入中空结构320，并且内型芯材料326在中空结构320内固化干燥以成型分段型芯310。此外，在特定实施例中，中空结构320几乎极大地结构上增强内型芯324，从而减少在一些实施例中有关未增强内型芯324成型部件80的制造、处理和使用的潜在问题。例如，在特定实施例中，内型芯324是相对脆性陶瓷材料，经受相对高风险的破裂、裂纹、和/或其他损坏。因此，在一些这样的实施例中，与使用无封套内型芯324相比，成型和控制连接到格子结构340的分段型芯310连接到340存在极低的对内型芯324损坏的风险，与使用无封套内型芯324相比。相似的，在一些这样的实施例中，围绕用于成型模具300的格子结构340和分段型芯310成型适当的模型，如通过注射蜡质模型材料进入围绕分段型芯310的模型模围绕分段型芯310，与使用无封套内型芯324相比，存在极低的对内型芯324损坏的风险，与使用无封套内型芯324相比。因此，在特定实施例中，与使用无封套内型芯324而不是分段型芯310进行相同步骤相比，使用连接到格子结构340的分段型芯310存在极低的生产具有限定在其中的内部通道82的限定其中的可用接受部件80失败的风险，与使用无封套内型芯324而不是分段型芯310进行相同步骤相比。因此，分段型芯310和格子结构340帮助获得有关相对于模具300定位内型芯324以限定内部通道82的优点，同时减少或消除有关内型芯324的脆性问题。

在特定实施例中，格子结构340包括其间限定多个开放空间348的多个相互联接的伸长构件346。伸长构件346布置为提供具有结构强度和刚度的格子结构340，从而当格子结构340被以预先选定的朝向定位在型腔504内时，内型芯324保持在选定的朝向以随后限定部件80内内部通道82的位置。在一些实施例中，模型模组件501包括适当的附加结构，其构造为例如但不限制于以选定的朝向保持内型芯324，同时模型材料(未示出)围绕内型芯324添加到型腔504。

在示例实施例中，伸长构件346包括组合伸长构件347。组合伸长构件347以组350排列。每组350的组合伸长构件347直接连接到分段型芯310。在特定实施例中，每组350限定各自截面部分的外周342形状为符合对应型腔504的截面，从而以预先选定的朝向保持每组350。另外或可替代的，伸长构件346包括纵梁伸长构件352，并且每个纵梁伸长构件352在至少两个组350的组合伸长构件347之间延伸，以帮助以预先选定的朝向定位和/或保持每组350。在一些实施例中，纵梁伸长构件352还限定适形于内壁502的外周342。另外或可替代的，至少一组350连接到适当的附加结构，例如但不限制于外部夹具，其构造为例如但不限制于以预先选定朝向保持组350，同时模型材料(未示出)围绕内型芯324添加到型腔504。

在替代实施例中，伸长构件346以使格子结构340能够如本文所述发挥功能的任何适当方式排列。例如，伸长构件346以不均匀和/或不重复的布置排列。在其他替代实施例中，格子结构340是使型芯324能够如本文所述选择性定位的任何适当结构。

在一些实施例中，多个开放空间348排列为以使格子结构340的每个区域与格子结构340的每个其他区域基本上流体连通。因此，当可流动模型材料添加到型腔504时，格子结构340使模型材料能够流动穿过并且围绕格子结构340，以填充型腔504。在替代实施例中，格子结构340排列为以使格子结构340的至少一个区域与格子结构340的至少一个其他区域基本上不连通。例如但不限制于，模型材料在多个位置注射进入型腔504以帮助围绕格子结构340填充型腔504。

模具300由模具材料306成型。在示例实施例中，模具材料306是耐火陶瓷材料，选择为经受与用于成型部件80的部件材料78熔融状态相关的高温环境。在替代实施例中，模具材料306是使部件80能够如本文所述成型的任何适当材料。此外，在示例实施例中，模具300从模型模500中制取的模型通过适当熔模铸造工艺成型。例如但不限制于，适当的模型材料，例如蜡，注射进入模型模500围绕格子结构340和分段型芯310，以成型部件80的模型(未示出)，模型重复浸入模型材料306的浆料中，浆料被允许硬化以产生模具材料306的壳，并且壳被脱蜡和烘烤以成型模具300。脱蜡之后，由于格子结构340和分段型芯310至少部分包入用于成型模具300的模型，格子结构340和分段型芯310相对于模具300保持定位以成型模具组件301，如上所述。在替代实施例中，模具300从模型模500中制取的模型通过使模型300能够如本文所述发挥功能的任何适当方法成型。

模具300的内壁302限定模腔304。由于模型300从模型模组件501中制取的模型成型，内壁302限定对应于部件80外部形状的形状，以使部件材料78在熔融状态可以被引入到模腔304并且冷却以成型部件80。应当记起的是，尽管部件80在示例实施例中是转子叶片70，或替代地定子叶片72，但是在替代实施例中，部件80是如本文所述适合地成型有限定于其中的内部通道的任何部件。

另外，至少部分格子结构340选择性地定位在模腔304内。更具体的，格子结构340以预先选定朝向相对于模腔304定位，基本上与格子结构340相对于型腔504的预先选定朝向相同。另外，格子结构340以预先选定的朝向定向分段型芯310的部分315的内型芯324，从而当部件80在模具300(图3中所示)中成型时，在部件80内限定内部通道82。

在各种实施例中，格子结构340的实施例的至少一些前述元件相对于模腔304以对应于相应实施例中上述那些元件相对于模型模500的型腔504定位的方式定位。例如，应当理解的是，在模型模500中成型模型的模壳以后，去除模型材料，并且烘烤以成型模具组件301，格子结构340的实施例的每个前述元件相对于模腔304定位，如同它们相对于模型模500的型腔504定位那样。可替代的，格子结构340和分段型芯310不嵌入用于成型模具300的模型，而是随后相对于模型300定位以形成模具组件301，从而在各种实施例中，外周342、伸长构件346、组合伸长构件347、多个开放空间348、组合伸长构件347的组350、和/或纵梁伸长构件352，以对应于相对于内壁502和型腔504的上述关系的关系，对模具300的内壁302和模腔304定位。

因此，在特定实施例中，外周342形状为连接抵靠内壁302，以使格子结构340可选地定位在模腔304内，且更具体的，外周342与内壁302的形状相配，从而以预先选定的朝向相对于模腔304定位格子结构340。另外或替代的，伸长构件346排列为提供具有结构强度和刚度的格子结构340，以使当格子结构340以预先选定朝向在模腔304中定位时，内型芯324以选定朝向保持，以随后限定部件80中内部通道82的位置。另外或替代的，多个开放空间348排列为以使格子结构340的每个区域基本上与格子结构340的每个其他区域流体连通。另外或替代的，组合伸长构件347的组350每个直接连接到分段型芯310。另外或替代的，每个组350限定外周342的各个相应截面部分，截面部分的形状与模腔304的对应截面一致相配，从而以预先选定朝向保持每个组350在预先选定朝向。另外或替代的，每个纵梁伸长构件352在组合伸长构件347的至少两组350之间延伸，以帮助以预先选定的朝向定位和/或保持每组350在预先选定朝向，和/或进一步限定外周342与内壁302一致相配。另外或替代的，在一些实施例中，至少一组350连接到适当的附加结构，例如但不限制于，附加外部夹具，例如但不限制于，设置为以预先选定的朝向保持组350，同时熔融状态的部件材料78添加到模腔304围绕内型芯324。

在特定实施例中，分段型芯310还相对于模具300固定，以使成型部件80期间，分段型芯310相对于300保持固定。例如，在熔融部件材料78引入到模腔304围绕分段型芯310期间，分段型芯310还固定以阻止格子结构340和分段型芯310的移动。在一些实施例中，分段型芯310直接连接到模具300。例如，在示例实施例中，分段型芯310的尖部312牢固地包围在模具300的尖部314中。另外或替代的，分段型芯314的根部316牢固的包围在模具300与尖部314相反的根部318中。例如但不限制于，尖部312和/或根部316延伸到模型模500的型腔504之外，因此延伸到模型模500内成型的模型之外，并且熔模工艺使模具300包住尖部312和/或根部316。另外或替代的，分段型芯310还相对于模具300以任何适当方式固定，该方式进一步在成型部件80工艺期间，使分段型芯310相对于模具300的位置能够保持固定。

格子结构340由选择为至少部分能被熔融部件材料78吸收的第一材料322成型。在特定实施例中，第一材料322选择为，在熔融部件材料78添加到模腔304并且第一材料322至少部分地被熔融部件材料78吸收以后，部件材料78的性能在随后的固态下没有降低。举一个例子，部件80是转子叶片70，从格子结构340吸收第一材料322不会显著降低部件材料78的熔点和/或高温强度，从而转子叶片70的性能在旋转机械10(图1所示)运行期间不会降低。

由于第一材料322至少部分能被熔融状态的部件材料78吸收，从而部件材料78在固态下的性能不会显著降低，在引入熔融部件材料78进入模腔304之前，格子结构340不需要从模具组件301移除。因此，与需要定位结构用于型芯来机械或化学移除的方法相比，在模型模组件501中使用格子结构340来相对于型腔504定位分段型芯310，减少了工艺步骤的数量，从而节约了成型具有内部通道82的部件80所需的时间和成本。

在一些实施例中，部件材料78是合金，第一材料322是合金的至少一种组分材料。例如，部件材料78是镍基超合金，第一材料322基本是镍，以使得当熔融状态的部件材料78引入模腔304时，第一材料322能够被部件材料78基本吸收。举另一个例子，第一材料322包括超合金的多种组分，它们大致以如超合金中发现的相同比例存在，以通过相对大量的第一材料322的吸收减少部件材料78的组分的局部改变。

在替代实施例中，部件材料78是任何适当合金，且第一材料322是至少部分被熔融合金吸收的至少一种材料。例如，部件材料78是钴基超合金，而第一材料322是钴基超合金的至少一种组分，例如但不限制于，钴。举另一个例子，部件材料78是铁基合金，而第一材料是铁基超合金的至少一种组分，例如但不限制于，铁。举另一个例子，部件材料78是钛基合金，而第一材料322是钛基超合金的至少一种组分，例如但不限制于，钛。

在特定实施例中，当熔融状态的部件材料78引入到模腔304内时，格子结构340设置为被部件材料78基本上吸收。例如，伸长构件346的厚度选择为足够小，使得当熔融状态的部件材料78引入到模腔304内时，模腔304内格子结构340的第一材料322基本上被部件材料78吸收。在一些这样的实施例中，第一材料322被部件材料78基本上吸收，从而在部件材料78冷却之后，没有将格子结构340与部件材料78划定的离散边界。此外，在一些这样的实施例中，第一材料被基本吸收以使得在部件材料78冷却以后，第一材料322基本均匀分布在部件材料78内。例如，靠近格子结构340的初始位置的第一材料322的浓度并不可检测地高于部件80内其他位置上第一材料的浓度。例如而不是限制于，第一材料322是镍并且部件材料78是镍基超合金，在部件材料78冷却之后，没有可检测的更高镍浓度保持在靠近格子结构340的初始位置，结果是镍的分布贯穿成型部件80的镍基超合金是基本上均匀的。

在替代实施例中，伸长构件346的厚度选择为使得第一材料并不基本上被部件材料78吸收。例如，在一些实施例中，在部件材料78冷却以后，第一材料322并不基本上均匀分布在部件材料78内。例如，靠近格子结构340的初始位置的第一材料322的浓度可检测地高于部件80内其他位置第一材料322的浓度。在一些这样的实施例中，第一材料322被部件材料78部分吸收，以使在部件材料78冷却以后，离散边界从部件材料78划定格子结构。此外，在一些这样的实施例中，第一材料322被部件材料78部分吸收，以使至少部分的格子结构340在部件材料78冷却以后保持完整。

图7是部分格子结构340和分段型芯310的示意细节透视图。参照图5和7，在示例实施例中，中空结构320由多个单独的区段以连续流连通连接在一起成型。更具体的，中空结构320通过至少一个接头段354以连续流连通连接到至少一个延长段360限定。每个接头段354连接到格子结构340，以使模腔304内格子结构340选择性定位也选择性地定向模腔304内的分段型芯310。

例如，在示例实施例中，每个接头段354连接到对应组350的组合伸长构件347。在替代实施例中，至少一个接头段354连接到格子结构340任何适当部分。在示例实施例中，每个接头段354整体成型，也就是，作为单个单元以相同工艺成型，具有对应组350的组合伸长构件347。在替代实施例中，以使分段型芯310能够如本文所述发挥功能的任何适当方式，每个接头段354连接到对应组350的组合伸长构件347，或连接到格子结构340的其他适当部分。每个延长区段360在一对接头区段354之间流体连通延伸，或替代地，在中空结构320的第一段321和相反第二段323之一和接头段354之间流体连通延伸。

更具体的，接头段354和延长段360以连续流连通连接在一起，以使内型芯324通过以型芯材料326从第一端321和第二端323的至少一个填充中空结构320成型。例如但不限制于，型芯材料326以浆料注射进入中空结构320的第一端321和第二端323的至少一个，以使内型芯材料326基本填充连续流连通连接在一起的接头段354和延长段360。内型芯材料326在中空结构320内干燥以成型内型芯324。在替代实施例中，内型芯以使分段型芯能够如本文所述发挥功能的任何适当方式成型。

在一些实施例中，至少一个接头段354沿着中空结构320的纵向位置对应于中空结构320的相对高弯曲的区域356。另外或替代的，至少一个接头段354沿着中空结构320的纵向位置对应于中空结构320限定内部通道82的截面流动面积变化处的区域366。另外或替代的，至少一个接头段354沿着中空结构320的纵向位置对应于区域358，在那里来自格子结构340的结构支撑帮助稳定分段型芯310相对于连接到格子结构340、型腔504和/或模腔304的另一个分段型芯310(未示出)的位置。因此，在特定实施例中，分段型芯310从分开接头段354和延长段360的成型帮助每个接头段354的精细成形，这对于满足弯曲、内截面过渡、和/或相对于彼此在部件80内精确定位内部通道的需求，和相对更快和更廉价地成型延长段360用于连接接头段到整个中空结构320是必需的。

在示例实施例中，中空结构320的每个接头段354和延长段由第一材料322和也选择为至少部分能够由熔融部件材料78吸收的第二材料(未示出)的至少一种成型。因此，当具有格子结构340时，在熔融部件材料78添加到模腔304，并且第一材料322和/或第二材料至少部分被熔融部件材料78吸收之后，部件材料78的性能在随后的固体状态下没有显著降低。由于第一材料322和/或第二材料被熔融状态的部件材料78至少部分地吸收，以使部件材料78在固态的性能没有显著降低，在引入熔融部件材料78进入模腔304之前，中空结构320不需要从模具组件301移除。在替代实施例中，每个接头段354和每个延长段360由任何使分段型芯310能够如本文所述发挥功能的适当材料成型。

在特定实施例中，每组350的组合伸长构件347与中空结构320的对应接头段354使用适当增材制造(additive manufacturing)工艺整体成型。例如，组合伸长构件347的组350和接头段354的计算机设计模型在第一端371和第二端373之间被切成连续的薄的平行平面。计算机数控加工(CNC)机械从第一端371到第二端373按照模型切片沉积连续层的第一材料322，以同时成型组合伸长构件347的组350和接头段354。在一些实施例中，第一材料322的连续层使用直接金属激光熔化(DMLM)工艺、直接金属激光烧结(DMLS)工艺、和选择激光烧结(SLS)工艺的至少一种沉积。另外或替代的，至少一个组350的组合伸长构件347和对应接头段354使用另一种适当的增材制造工艺整体成型。

在特定实施例中，至少一个纵梁伸长构件352与至少一组350的组合伸长构件347整体成型。另外或替代的，至少一个纵梁伸长构件352在至少两个单独成型的组350的组合伸长构件347之间连接。在替代实施例中，格子结构不包括纵梁伸长构件352。

在一些实施例中，每个延长段360初始由基本直的金属管成型，基本直的金属管适于操控为非线性形状，如弯曲或呈角度形状，这对于限定对应部分内型芯324，和因此对应部分的内部通道82的选择非线性形状是必需的。例如，每个延长段360由挤压管段成型。在特定实施例中，每个延长段360由标准或商用货架产品(commercial-off-the-shelf)管成型，降低中空结构320的制造成本。在替代实施例中，每个延长段360以任何使分段型能够如本文所述发挥功能的适当方式成型。

在一些实施例中，每个组350的组合伸长构件347和对应中空结构320的接头段354通过增材制造工艺整体成型使格子结构340和接头段354的组合能够成型具有通过其他方法无法达到的结构复杂度、精度、和/或可重复性。此外，每个组350的组合伸长构件347和对应中空结构320的接头段354通过增材制造工艺的整体成型使接头段354能够成型具有高度的非线性，如果必要限定相应非线性内部通道82，并同时由格子结构340支撑，没有由在随后的单独步骤中将非线性型芯插入格子结构340的需要所强加的设计约束。因此，每个组350的组合伸长构件347和对应中空结构320的接头段354通过增材制造工艺的整体成型使接头段354的形状和定位，且从而内型芯324和内部通道82的定位，能够具有相应增加的结构复杂度、精度、和/或可重复性。

此外，每个组350的组合伸长构件347和对应中空结构320的接头段354通过增材制造工艺的整体成型使格子结构340和接头段354能够使用第一材料322成型，第一材料是材料的组合，例如但不限制于，如上所述，部件材料78的多个组分。例如，增材制造工艺包括，多种材料的每一种材料的交替沉积，并且交替沉积被适当控制来制造具有选定比例的多种组分的格子结构340和接头段354。在替代实施例中，每个组350的组合伸长构件347和对应中空结构320的接头段354以使格子结构340和中空结构320能够如本文所述发挥功能的任何适当方式成型和连接在一起。

在特定实施例中，接头段354的内表面由增材制造工艺成型，具有相对高的表面粗糙度，导致内型芯324和内部通道82的对应部分相对高的表面粗糙度。得到的内部通道82的相对高的表面粗糙度改变特征，例如但不限制于，内部通道82沿着由接头段354限定的部分的热传递特征。在一些这样的实施例中，延长段360以非增材的方式成型，例如但不限制于，管材挤压工艺，导致延长段360的内壁与接头段354相比相对低的表面粗糙度，以及因此内型芯324和内部通道82对应部分相对低的表面粗糙度。此外，在一些这样的实施例中，与延长段360相比，接头段354构成中空结构320整个长度的相对短的部分。因此，在一些实施例中，每个组350的组合伸长构件347和对应中空结构320的接头段354通过增材制造工艺整体成型，结合使用非增材成型延长段360，使得能够在其长度由延长段360限定的一部分上成型由具有低表面粗糙度的内壁限定的内部通道82，同时提供有关格子结构340和接头段354的增材制造的上述优点。

如上所述，尽管在图2中示出仅一个内部通道82，且因此仅一个分段型芯310在图3、5、和6中示出，但应当理解的是部件80包括如本文所述成型的任意适当数量的内部通道82。例如，图8是连接到格子结构340的两个分段型芯310的透视图，出于讨论的目的它们也被称为第一分段型芯801和第二分段型芯802。图9是部分格子结构340和第一分段型芯801与第二分段型芯802的示例细节透视图。

参照图8和9，在各种实施例中，每个第一分段型芯801和第二分段型芯802的每一个都具有有关去分段型芯310对应实施例的上述特征。例如，在示例实施例中，每个第一分段型芯801和第二分段型芯802的每一个的中空结构320也是由多个单独区段以连续流连通连接在一起形成。更具体的，每个中空结构320也包括至少一个接头段354以连续流连通连接到至少一个延长段360。每个接头段354也连接到对应组350的组合伸长构件347，例如通过整体成型或其他另一种适当方式，以使至少一个接头段354连接个相应的分段型芯801或802到格子结构340。每个中空结构320的每个延长段360在个也在相应中空结构320的一对接头段354，或替代的，各相应中空结构320的第一端321和相反第二端323之一之间流体连通延伸。第一分段型芯801和第二分段型芯802的每一个的内型芯324也由使用型芯材料326从第一端321和第二端323的至少其中一个填充相应的中空结构320，或可替代地以其他方式成型。

在一些实施例中，至少一个接头段354的纵向位置对应于，至少一个第一分段型芯801和第二分段型芯802的至少其中一个的中空结构320的相对高弯曲的区域356。另外或替代的，至少一个接头段354的纵向位置对应于区域356，，至少一个第一分段型芯801和第二分段型芯802的至少其中一个的中空结构320在此处限定个相应内部通道82的界面截面流动面积变化处的区域356。另外或替代的，至少一个接头段354的纵向位置对应于区域358，在此处来自格子结构340的结构支撑帮助第一分段型芯801和第二分段型芯802的至少其中一个相对于第一分段型芯801和第二分段型芯802的另一个、或相对于型腔504和/或模腔304的位置稳定。因此，在特定实施例中，第一分段型芯801和第二分段型芯802由单独接头段354和延长段360的成型也帮助每个接头段354的细化成形，这对于满足内部截面的弯曲、过渡，和/或内部通道82相对于彼此并在部件80内精确定位的需求，并且相对快速和廉价成型延长段360用于连接到接头段354以完成中空结构320是必需的。

在示例实施例中，如上所述，中空结构320的每个接头段354和延长段360也由第一材料322以及也选择为至少部分地由熔融部件材料78能够吸收的第二材料(未示出)的至少一种成型。

在特定实施例中，也是如上所述，每组350的组合伸长构件347与中空结构320的对应接头段354使用适当增材制造工艺整体成型。例如，第一分段型芯801和第二分段型芯802的每一个的组合伸长构件347的组350和接头段354的计算机设计模型在第一端371和第二端373之间被切成连续的薄的平行平面。计算机数控加工(CNC)机械从第一端371到第二端373按照模型切片沉积连续层的第一材料322，以同时成型组合伸长构件347的组350和各接头段354。在一些实施例中，第一材料322的连续层也使用直接金属激光熔化(DMLM)工艺、直接金属激光烧结(DMLS)工艺、选择激光烧结(SLS)工艺、或另一种适当增材制造工艺的至少一种沉积。

再一次，在特定实施例中，至少一个纵梁伸长构件352与至少一组350的组合伸长构件347整体成型。另外或替代的，至少一个纵梁伸长构件352在至少两个单独成型的组350的组合伸长构件347之间连接。在替代实施例中，格子结构不包括纵梁伸长构件352。

在一些实施例中，第一分段型芯801和第二分段型芯802的每一个的每个延长段360初始由基本直的金属管成型，基本直的金属管适于操控为非线性形状，这对于限定相应内型芯324的对应部分，和因此相应内部通道82的对应部分的选择非线性形状是必需的。

在一些实施例中，第一分段型芯801和第二分段型芯802的每一个的每个组350的组合伸长构件347和第一分段型芯801和第二分段型芯802的对应接头段354通过增材制造工艺整体成型使格子结构340和接头段354的组合能够成型为具有通过其他方法无法达到的结构复杂度、精度、和/或可重复性。此外，第一分段型芯801和第二分段型芯802的每个组350的组合伸长构件347和对应接头段354通过增材制造工艺整体成型使接头段354能够成型为具有高度的非线性，如果需要限定相应非线性内部通道82，并且同时由格子结构340支撑，没有由在随后的单独步骤中将多个非线性型芯插入格子结构340的需要所强加的设计约束。因此，第一分段型芯801和第二分段型芯802的每个组350的组合伸长构件347和对应接头段354通过增材制造工艺整体成型使接头段354的成形和定位，以及因此相应内型芯324和内部通道82的定位，能够具有对应增加的结构复杂度、精度、和/或可重复性。

此外，在特定实施例中，第一分段型芯801和第二分段型芯802的每个组350的组合伸长构件347和对应接头段354通过增材制造工艺整体成型也使得能够使用第一材料322成型格子结构340和接头段354，第一材料是材料的组合，例如但不限制于，如上所述，部件材料78的多个组分。

再一次，在一些实施例中，第一分段型芯801和第二分段型芯802的每个组350的组合伸长构件347和对应接头段354通过增材制造工艺整体成型，结合使用非增材成型的延长段360，使得能够在其由延长段360限定的长度部分上成型由具有低表面粗糙度的内壁限定的内部通道82，同时提供有关格子结构340和接头段354的增材制造的上述优点。

图10是在接头段354和延长段360之间可用于成型分段型芯310的中空结构320的接头380的三个示例实施例的截面图。参照图5和7-10，在图10左侧所示的第一实施例中，接头380是在接头段354和延长段360之间的外部平式接头。在该示例实施例中，接头段354的内宽386小于延长段360的内宽388，并且接头段354的匹配端382的外宽以逐步减小的方式被容纳在延长段360的匹配端384的内宽388中，以使接头段354的外表面和延长段360平齐。在替代实施例中(未示出)，接头段354的内宽386基本等于延长段360的内宽388，并且延长段360的匹配端384的内宽逐渐增加，以使接头段354和延长段360的外表面和内表面平齐。在其他替代实施例中(未示出)，接头段354的内宽386大于延长段360的内宽388，并且延长段360的匹配端384的外宽以逐步减小的方式被容纳在接头段354的匹配端382的内宽中，以使接头段354的外表面和延长段360平齐。

在图10中间所示的第二实施例中，接头380是在接头段354和延长段360之间的外扩接头。在该示例实施例中，接头段354的匹配端382以外扩的方式向外展开来将延长段360的匹配端384容纳于其中。在替代实施例中(未示出)，延长段360的匹配端384以外扩的方式向外展开来将接头段354的匹配端382容纳于其中。在该示例实施例中，接头段354的内宽386基本等于延长段360的内宽388。在替代实施例中(未示出)，接头段354的内宽386是并不基本等于延长段360的内宽388。

在图10右侧所示的第三实施例中，接头380是接头段354和延长段360之间的内敛接头。在示例实施例中，接头段354的匹配端382以内敛的方式变窄被容纳到延长段360的匹配端384中。在替代实施例中(未示出)，延长段360的匹配端384以内敛的方式变窄被容纳到接头段354的匹配端382中。在示例实施例中，接头段354的内宽386大于延长段360的内宽388。在替代实施例中(未示出)，接头段354的内宽386小于或等于延长段360的内宽388。

在替代实施例中，接头段354和延长段360以使中空结构320能够如本文所述发挥功能的任何适当方式连接。

在图11和12中用流程图表示了一种成型具有限定在其中的内部通道如内部通道82的部件如部件80的方法900。同样参照图1-10，示例方法900包括至少部分地在模具的模腔，如模具300的模腔304内选择性地定位902格子结构，如格子结构340。格子结构由第一材料如第一材料322成型。第一分段型芯如分段型芯310或801的至少一个接头段如接头段354连接到格子结构。该至少一个接头段连续流连通连接到第一分段型芯的至少一个延长段如延长段360上，以使第一中空结构如中空结构320被限定。第一内型芯如内型芯324被置于第一中空结构内。

方法900还包括引入904熔融状态的部件材料如部件材料78进入模腔，以使熔融状态的部件材料至少部分地从格子结构吸收第一材料。方法900还包括在模腔中冷却906部件材料以成型部件。至少部分的第一内型芯限定部件内的第一内部通道。

在一些实施例中，模具包括内壁，如模具300的内壁302，内壁限定模腔并且格子结构限定外周如外周342，并且选择性定位902格子结构的步骤包括连接928格子结构的外周抵靠模具的内壁。

在特定实施例中，第二分段型芯如第二分段型芯802的至少一个接头段连接到格子结构，第二分段型芯的至少一个接头段连续流连通连接到第二分段型芯的至少一个延长段，以使第二中空结构被限定，第二内型芯被置于第二中空结构内，并且在模腔中冷却906部件材料以成型部件的步骤还包括在模腔中冷却930部件材料，其中至少部分第二内型芯限定部件内的第二内部通道。

在一些实施例中，连接902格子结构的外周抵靠内壁的步骤包括连接908包括多个组合伸长构件如组合伸长构件347的格子结构的外周，并且至少一个一个接头段的每一个连接到组合伸长构件的对应组如组350。此外，在一些这样的实施例中，连接902格子结构的外周抵靠内壁的步骤包括连接910包括至少一个接头段的每一个的格子结构的外周，接头段与对应组的组合伸长构件通过增材制造工艺整体成型。

在特定实施例中，选择性定位902格子结构的步骤包括选择性定位912格子结构，其中与至少一个接头段的内壁相比，至少一个延长段的内壁具有相对低的表面粗糙度。

在一些实施例中，选择性定位902格子结构的步骤包括选择性定位914格子结构，其中至少一个接头段的纵向位置对应于第一中空结构的相对高弯曲的区域如区域356。另外或替代的，选择性定位902格子结构的步骤包括选择性定位916格子结构，其中至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在该区域处第一中空结构限定第一内部通道的截面流动面积变化，如区域366。另外或替代的，选择性定位902格子结构的步骤包括选择性定位918格子结构，其中至少一个接头段的纵向位置对应于区域，在该区域出来自格子结构的结构支撑帮助第一分段型芯的位置稳定。

在特定实施例中，选择性定位902格子结构的步骤包括，选择性定位920格子结构，其中至少一个延长段由至少一个挤压管段成型。

在一些实施例中，引入904部件材料的步骤包括引入922部件材料，以使部件材料在固态的性能不被至少部分吸收第一材料而降级。在一些这样的实施例中，引入904部件材料的步骤包括，引入924熔融状态的合金进入模腔，并且第一材料包括合金的至少一种组分材料。

在特定实施例中，选择性定位902格子结构的步骤包括选择性定位926格子结构，其中至少一个接头段和至少一个延长段通过外部平齐接头、外扩接头、和内敛接头的至少一个连接在一起，如图10中分别在左、中、右示出的接头380。

上述格子结构的实施例提供了一种用于定位和/或支撑用于模型模组件和模具组件以成型具有限定于其中的内部通道的部件的陶瓷型芯的低成本方法。实施例特别但不仅是用于成型具有非线性和/或复杂形状的内部通道的部件，从而减少或消除有关型芯的脆性问题。特别是，格子结构至少部分地选择性定位在用于成型部件的模型的模型模内。随后或替代的，格子结构至少部分地选择性定位在模具的模腔内，例如，由模型熔模成型的模具。格子结构连接到限定分段型芯的中空结构的至少一个接头段，以使分段型芯通过格子结构定位在模腔内。剩余的中空结构由从接头段延伸的延长段成型。分段型芯还包括置于中空结构中的内型芯，内型芯当部件在模具中铸造时限定部件内内部通道的位置。格子结构由至少部分能够被引入到模腔中成型部件的熔融部件材料吸收的材料成型，并且不会干扰部件的结构和性能特性，或稍后型芯从部件移除以成型内部通道。因此，格子结构的使用消除了在铸造之前移除型芯支撑结构和/或清洁模腔的需要。

另外，中空结构的接头段和延伸段的分开成型使得能够降低成本成型分段型芯，并且提高了由分段型芯限定的内部通道的性能。特别是，在特定实施例中，接头段与至少部分的格子结构整体成型以提高连接中空结构到格子结构的容易性和准确性，同时延长段以低成本的方式成型且随后连接到接头段。还特别是，在一些实施例中，接头段通过增材制造成型，并且延长段以如从挤压管的方式成型，与接头段相比产生相对降低的表面粗糙度，使内部通道在其长度的大部分上能够成型为具有降低的表面粗糙度。另外，特别是，陶瓷型芯置于组装中空结构内，以使中空结构为型芯提供结构增强，使得型芯能够可靠地处理和使用，这些型芯例如但不限制于，比用于成型具有限定于其中的内部通道的常规型芯更长，更重，更薄，和/或更复杂。

本文所述方法、系统、和设备的示例技术效果包括以下的至少一种：(a)减少或消除有关用于成型具有限定于其中的内部通道的部件的型芯的成型、处理、运输、和/或储存的脆性问题；(b)与用于成型具有限定于其中的内部通道的型芯相比，使得能够使用更长，更重，更薄，和/或更复杂的型芯；(c)提高相对于用于成型部件的其他型芯、模型模、和/或模具定位型芯的速度和准确性；(d)对于由型芯限定的内部通道产生可接受的表面粗糙度特性，同时仍然获得有关增材制造的制造复杂性和准确性优点；和(e)减少或消除需要从用于铸造部件的模腔移除用于型芯的定位和/或支撑结构的时间和劳力。

用于模型模组件和模具组件的格子结构和分段型芯的示例实施例在以上进行了详细描述。格子结构和分段型芯，以及使用这种格子结构和分段型芯的方法和系统，不限制于本文所述的特定实施例，相反，系统的部件和/或方法的步骤可以与本文所述其他部件和/或步骤独立和分开使用。例如，示例实施例可以结合当前设置为在模型模组件和模具组件内使用型芯的许多其他应用来实施或使用。

尽管本公开各个实施例的特定特征可能在一些附图中示出，而在其他附图中没有示出，但这仅是为了方便。按照本公开的原理，附图的任何特征可以结合任何其他附图的任何特征引用和/或要求。

此书面说明书使用示例来公开实施例，包括最佳模式，并且也使得任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本公开可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。此类其他示例如果包括不异于权利要求的字面语言的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性区别的等同结构元件，则此类其他示例意在落入权利要求的范围内。