用于利用夹套芯部形成部件的方法和组件与流程

本发明的领域大致涉及具有预定厚度的外壁的部件，并且更具体地涉及利用夹套芯部(jacketedcore)形成这些部件。

背景技术：

一些部件需要外壁以预定厚度形成，例如为了执行预定功能。例如，但非限制地，比如为燃气轮机的热气路径部件的一些部件承受高温。至少一些这种部件具有限定在其中的内部空隙，比如但不限于网状的气室和通道，以便容纳与外壁相邻的冷却流体流，所提供的冷却效能与外壁的厚度有关。

具有预定外壁厚度的至少一些已知部件形成在模型中，陶瓷材料的芯部定位在模腔内。熔融金属合金被引入陶瓷芯周围并被冷却以形成部件，部件的外壁限定在陶瓷芯与模腔的内壁之间。然而，生产一致的预定外壁厚度的铸型部件的能力取决于相对于模型准确定位芯部以限定芯部与模型之间的空腔空间的能力。例如，芯部通过多个铂定位销相对于模腔定位。例如利用多个销的这种精确和一致的定位在至少一些情况下是复杂和劳动密集型的，并且对于成功地铸型的部件引起降低的收益率，特别是对于而不限于预定外壁厚度的部件相对较薄的情况。另外，在至少一些情况下，在铸造浇注之前在最终烧成期间芯部和模型相对于彼此移动、收缩和/或扭转，由此改变芯部与模型之间的初始空腔空间尺寸，并且因此改变铸型部件的外壁的厚度。此外，至少一些已知陶瓷芯是易碎的，导致在复杂和劳动力密集型处理期间在没有破坏的情况下生产和处理芯部是困难和昂贵的。

可替代地或另外地，具有预定外壁厚度的至少一些已知部件通过钻削和/或加工部件而形成，以获得外壁厚度，比如但不限于利用电化学加工处理。然而，至少一些加工处理是相对耗时和昂贵的。此外，至少一些这种加工处理不能生产具有预定厚度、形状和/或某些部件设计所需的曲率的外壁。

技术实现要素：

在一个方面中，本发明提供一种用于由部件材料形成部件的模型组件。部件具有预定厚度的外壁。模型组件包括模型，模型包括在模型内限定模腔的内壁。模型组件还包括相对于模型定位的夹套芯部。夹套芯部包括夹套。夹套包括靠着(against)内壁联接的第一夹套外壁、定位在第一夹套外壁的内部的第二夹套外壁以及限定在其之间的至少一个夹套空腔。至少一个夹套空腔构造成在其中容纳熔融状态(moltenstate)的部件材料。夹套芯部还包括定位在第二夹套外壁的内部的芯部。芯部包括靠着第二夹套外壁联接的周向(perimeter)。夹套使周向与内壁分离预定厚度，以便能够在周向与内壁之间形成外壁。

进一步地，所述第一夹套外壁局部地联接至所述第二夹套外壁，以限定使所述周向与所述内壁分离预定厚度的至少一个凸点结构。

进一步地，所述夹套还包括嵌入所述至少一个凸点结构中的每一个内的填充材料，使得所述第一夹套外壁的形状对应于邻近所述至少一个凸点结构的部件的外部形状。

进一步地，所述第一夹套外壁、所述第二夹套外壁和所述至少一个夹套空腔的组合厚度对应于所述预定厚度。

进一步地，所述夹套还包括定位在所述第二夹套外壁的内部的相对的夹套内壁，所述相对的夹套内壁在其之间限定至少一个内壁夹套空腔，所述至少一个内壁夹套空腔构造成容纳熔融状态的部件材料并且在其中形成部件的内壁。

进一步地，所述芯部包括定位在所述第一夹套内壁与所述第二夹套外壁之间的至少一个腔室芯部部分。

进一步地，所述芯部包括定位在所述第二夹套内壁的内部的至少一个气室芯部部分。

进一步地，所述芯部包括构造成在所述部件内限定至少一个流体返回通道的至少一个返回通道芯部部分，所述至少一个流体返回通道与由所述至少一个腔室芯部部分限定的所述部件的腔室流动连通。

进一步地，所述芯部包括分别延伸穿过所述至少一个内壁夹套空腔的多个内壁孔芯部部分。

进一步地，所述部件材料是合金，并且所述夹套由包括合金的至少一个组分材料的夹套材料形成。

在另一个方面中，本发明提供一种形成具有预定厚度的外壁的部件的方法。该方法包括将处于熔融状态的部件材料引入限定在模型组件中的至少一个夹套空腔内。模型组件包括相对于模型定位的夹套芯部。模型包括在模型内限定模腔的内壁。夹套芯部包括夹套，夹套包括靠着内壁联接的第一夹套外壁、定位在第一夹套外壁的内部的第二夹套外壁、以及限定在其之间的至少一个夹套空腔。夹套芯部还包括定位在第二夹套外壁的内部的芯部。芯部包括靠着第二夹套外壁联接的周向。夹套使周向与内壁分离预定厚度。该方法还包括冷却部件材料以形成部件。周向和内壁配合以在其间限定部件的外壁。

进一步地，还包括将所述第一夹套外壁局部地联接至所述第二夹套外壁，以限定使所述周向与所述内壁分离预定厚度的至少一个凸点结构。

进一步地，还包括围绕前导部件形成所述夹套，其中，所述前导部件成形为对应于所述部件的至少一部分的形状。

进一步地，所述前导部件的外壁包括在其中限定并且贯穿延伸的至少一个外壁孔，并且形成所述夹套还包括在所述至少一个外壁孔上形成至少一个凸点结构，所述至少一个凸点结构使所述周向与所述内壁分离所述预定厚度。

进一步地，形成所述夹套包括以电镀处理将夹套材料沉积在所述前导部件上。

进一步地，还包括至少部分地利用增材制造工艺形成所述前导部件。

进一步地，还包括：独立地形成多个前导部件区段；以及将所述多个区段联接在一起以形成所述前导部件。

进一步地，形成所述夹套包括在将所述区段联接在一起之前使所述夹套形成在所述区段中的每一个上，所述方法还包括在形成所述夹套之前掩膜所述多个区段的至少一个匹配表面，以便防止在所述至少一个匹配表面上形成所述夹套。

进一步地，还包括：将所述芯部添加至所述夹套前导部件以形成夹套芯部前导部件；以及从所述夹套芯部前导部件去除所述前导部件以形成所述夹套芯部。

进一步地，还包括通过熔模铸造处理围绕所述夹套芯部形成所述模型。

附图说明

图1是示例性旋转机器的示意图；

图2是用于图1所示旋转机器的示例性部件的示意性透视图；

图3是沿着图2所示的线3-3截取的图2所示部件的示意性截面；

图4是图2和图3所示部件的一部分的示意性透视截面图，在图3中指示为部分4；

图5是可被用于形成图2-4中所示部件的示例性前导部件的示意性透视图；

图6是沿着图5中的线6-6截取并且对应于图4所示示例性部件的部分的图5中示出的示例性前导部件的一部分的示意性透视截面图；

图7是包括联接至图6所示的示例性前导部件的示例性夹套的示例性夹套前导部件的一部分的示意性透视截面图；

图8是包括位于图7中所示的夹套前导部件内的示例性芯部的示例性夹套芯部前导部件的一部分的示意性透视截面图；

图9是包括图8中示出的示例性夹套芯部前导部件而非图5中示出的前导部件的部分的示例性夹套芯部的一部分的示意性透视截面图；

图10是包括图9中示出的示例性夹套芯部并且可被用于形成图2-4中所示的示例性部件的示例性模型组件的示意性透视图；

图11是沿着图10中的线11-11截取并且包括图9中示出的示例性夹套芯部的图9所示的部分的图10中所示模型组件的一部分的示意性透视截面图；

图12是可被用于形成图2所示的部件的另一个示例性夹套前导部件的一部分的示意性透视分解图；

图13是形成具有预定厚度的外壁的部件的示例性方法的流程图，比如图2所示的示例性部件；以及

图14是图13的流程图的延续。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求书中，将对多个术语做出参考，这些术语应被定义为具有以下含义。

单数形式“一个”、“一种”和“该”包括多个参照物，除非上下文中作出清楚的否定限定。

“可选择的”或“可选择地”指的是可能出现或可能不出现的随后说明的事件或情况，并且说明书包括发生事件的情况和不发生事件的情况。

如本发明中在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言可被用于修饰任何定量表示，定量表示可以在不引起相关基本功能变化的情况下可容许地改变。因此，通过比如为“大约”、“大致”和“基本”的术语修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况中，近似措辞可以对应于用于测量数值的器械的精度。在此以及整个说明书和权利要求书中，可以确定范围界限。这些范围可以组合和/或互换，并且包括包含其中的全部子范围，除非上下文或语言上相反地表示。

木发明中说明的示例性部件和方法克服了与用于形成具有预定厚度的外壁的部件的已知组件和方法相关的缺点中的至少一些。本发明中说明的实施例包括形成成形为对应于部件的至少部分的形状的前导部件以及围绕前导部件形成夹套。芯部被添加至夹套前导部件，去除前导部件材料以形成夹套芯部。可替代地，夹套芯部包括所形成的没有前导部件的夹套和/或以独立的芯部形成过程形成的芯部。夹套芯部相对于模型定位，部件浇铸在限定于夹套外壁之间的至少一个夹套空腔中，使得夹套将芯部的周向与模型的内壁分离预定厚度。当熔融部件材料被增加至模型时，芯部周向和模型内壁配合以在其之间限定部件的外壁。

图1是具有可以采用本发明的实施例的部件的示例性旋转机器10的示意性视图。在示例性实施例中，旋转式机器10是燃气涡轮机，该燃气涡轮机包括进气区段12、从进气区段12的下游联接的压缩机区段14、从压缩机区段14的下游联接的燃烧室区段16、从燃烧室区段16的下游联接的涡轮区段18以及从涡轮区段18的下游联接的排气区段20。大致管状壳体36至少部分地包围进气区段12、压缩机区段14、燃烧室区段16、涡轮区段18以及排气区段20中的一个或多个。在可替代实施例中，旋转式机器10是适用于形成有如本发明中说明的内部通道的部件的任何旋转式机器。此外，尽管为了例示目的在旋转式机器的上下文中说明了本发明的实施例，但是应该理解的是本发明中说明的实施例适用于涉及适当地形成有预定外壁厚度的部件的任何情况。

在示例性实施例中，涡轮区段18经由转子轴22联接至压缩机区段14。应注意到，如本发明中所使用的，术语“联接”不限于部件之间的直接机械、电气和/或通信连接，而还可以包括多个部件之间的间接机械、电气和/或通信连接。

在燃气涡轮机10的操作期间，进气区段12朝向压缩机区段14引导空气。压缩机区段14将空气压缩至更高的压力和温度。更具体地，转子轴22向在压缩机区段14内联接至的转子轴22的至少一个周向排的压缩机叶片40施加旋转能。在示例性实施例中，每排压缩机叶片40在周向排(circumferentialrow)的压缩机定子轮叶42之后(precededby)，周向排的压缩机定子轮叶42从将空气流导入压缩机叶片40内的壳体36径向向内延伸。压缩机叶片40的旋转能提高了空气的压力和温度。压缩机区段14朝向燃烧室区段16排出压缩空气。

在燃烧室区段16中，压缩空气与燃料混合并被点燃以产生被朝向涡轮区段18引导的燃烧气体。更具体地，燃烧室区段16包括至少一个燃烧室24，例如为天然气和/或燃料油的燃料在至少一个燃烧室24中被喷射到空气流内，燃料-空气混合物被点燃以产生被朝向涡轮区段18引导的高温燃烧气体。

涡轮区段18将来自燃烧气体流的热能转换成机器旋转能。更具体地，燃烧气体向在涡轮区段18内联接至转子轴22的至少一个周向排的转子叶片70施加旋转能。在示例性实施例中，每排转子叶片70在周向排的涡轮定子轮叶72之后，周向排的涡轮定子轮叶72从将燃烧气体导入转子叶片70内的壳体36径向向内延伸。转子轴22可以联接至载荷(未示出)，比如但不限于发电机和/或机械驱动应用。排出的燃烧气体从涡轮区段18向下游流入排气区段20内。旋转机器10的部件被指示为部件80。邻近燃烧气体路径的部件80在旋转机器10的操作期间承受高温。另外地或可替代地，部件80包括以预定外壁厚度适当地形成的任何部件。

图2是示出用于旋转机器10(图1所示)的示例性部件80的示意性透视图。图3是沿着图2中示出的线3-3截取的部件80的示意性截面。图4是表示为图3中的部分4的部件80的一部分的示意性透视截面图。参照图2-4，部件80包括预定厚度104的外壁94。此外，在示例性实施例中，部件80包括限定在其中的至少一个内部空隙100。例如，冷却流体在旋转机器10的操作期间提供至内部空隙100，以便于将部件80保持在热燃烧气体的温度以下。

部件80由部件材料78形成。在示例性实施例中，部件材料78是适当的镍基超级合金。在可替代实施例中，部件材料78是钴基超级合金、铁基合金和钛基合金中的至少一种。在其他可替代实施例中，部件材料78是使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的材料。

在示例性实施例中，部件80是转子叶片70或定子轮叶72之一。在可替代实施例中，部件80是能够形成有如本发明所述的预定外壁厚度的旋转机器10的另一个适当的部件。在仍然的其他实施例中，部件80是用于适当地形成有预定外壁厚度的任何适当应用的任何部件。

在示例性实施例中，转子叶片70或可替代地定子轮叶72包括压力侧74和相对的吸力侧76。压力侧74和吸力侧76中的每一个从前缘84延伸至相对的后缘86。另外，转子叶片70或可替代地定子轮叶72从根部端部88延伸至相对的尖端端部90。部件80的纵向轴线89限定在根部端部88与尖端端部90之间。在可替代实施例中，转子叶片70或可替代地定子轮叶72具有能够形成有如本发明所述的预定外壁厚度的任何适当的结构/构造。

外壁94至少部分地限定部件80的外表面92。在示例性实施例中，外壁94在前缘84与后缘86之间周向地延伸，并且还在根部端部88与尖端端部90之间纵向地延伸。在可替代实施例中，外壁94延伸至使部件80能够作用于其预定目的的任何适当的程度。外壁94由部件材料78形成。

另外，在某些实施例中，部件80包括具有预定厚度107的内壁96。内壁96定位在外壁94的内部，至少一个内部空隙100包括至少部分地由内壁96及其内部限定的至少一个气室(plenum)110。在示例性实施例中，每个气室110从根部端部88延伸至邻近尖端端部90。在可替代实施例中，每个气室110以任何适当的方式在部件80内延伸，并且延伸至使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的程度。在示例性实施例中，至少一个气室110包括多个气室110，每个气室110由在压力侧74与吸力侧76之间延伸的内壁96和至少一个间隔壁95限定。在可替代实施例中，至少一个内部空隙100包括以任何适当的方式限定的任何适当数目的气室110。内壁96由部件材料78形成。

此外，在一些实施例中，内壁96的至少一部分与外壁94的至少一部分周向和纵向相邻地延伸，并且与其分离偏移距离98，使得至少一个内部空隙100还包括限定在内壁96与外壁94之间的至少一个腔室112。在示例性实施例中，至少一个腔室112包括各自由外壁94、内壁96和至少一个间隔壁95限定的多个腔室112。在可替代实施例中，至少一个腔室112包括以任何适当的方式限定的任何适当数目的腔室112。在示例性实施例中，内壁96包括限定在其中并且贯穿延伸的多个孔102，使得每个腔室112有至少一个气室110流动连通。

在示例性实施例中，偏移距离98选择成由通过气室110供给、并且通过限定在内壁96中的孔102发出的冷却流体来便于对外壁94的有效冲击冷却。例如，但非通过限制，偏移距离98沿着部件80周向和/或纵向地改变以便于沿着外壁94的相应的部分的局部冷却要求。在可替代实施例中，部件80不构造成用于冲击冷却，偏移距离98以任何适当的方式选择。

在某些实施例中，至少一个内部空隙100还包括至少部分地由内壁96限定的至少一个返回通道114。每个返回通道114与至少一个腔室112流动连通，使得每个返回通道114提供用于被用来冲击冷却外壁94的流体的返回流体流动路径。在示例性实施例中，每个返回通道114从根部端部88延伸至邻近尖端端部90。在可替代实施例中，每个返回通道114以任何适当的方式在部件80内延伸，并且延伸至使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的程度。在示例性实施例中，至少一个返回通道114包括多个返回通道114，每个返回通道114由与腔室112之一相邻的内壁96限定。在可替代实施例中，至少一个返回通道114包括以任何适当的方式限定的任何适当数目的返回通道114。

例如，在一些实施例中，冷却流体通过部件80的根部端部88供给至气室110。当冷却流体大致朝向尖端端部90流动时，冷却流体的部分被迫使通过孔102进入腔室112内并且撞击在外壁94上。所使用的冷却流体然后流入返回通道114内，以及大致朝向根部端部88流动并且流出部件80。在一些这种实施例中，至少一个气室110、至少一个腔室112和至少一个返回通道114的布置形成旋转机器10的冷却回路的一部分，使得所使用的冷却流体在燃烧室区段16上游通过旋转机器10返回至工作流体流(图1所示)。尽管关于其中的部件80是转子叶片70和/或定子轮叶72的实施例说明了通过气室110和腔室112的冲击流以及通过通道114的返回流，应当理解的是本发明对于旋转机器10的任何适当的部件80以及另外对于用于适用于通过部件的闭合回路流体流的任何其他应用的任何适当的部件80预期气室110、腔室112和返回通道114的回路。这些实施例提供与冷却系统相比的提高的旋转机器10的作业效率，冷却系统将所使用的冷却流体直接从部件80排放到涡轮区段18内的工作流体内。在可替代实施例中，至少一个内部空隙100不包括返回通道114。例如，而非通过限制，外壁96包括贯穿延伸的开口(未示出)，冷却流体通过外壁开口排出到工作流体内以便于外表面92的薄膜冷却。在其他可替代实施例中，部件80包括返回通道114和延伸通过外壁94的开口(未示出)两者，冷却流体的第一部分通过燃烧室区段16的上游的旋转式机器10(图1所示)返回至工作流体流，冷却流体的第二部分通过外壁开口排出到工作流体内以便于外表面92的薄膜冷却。

尽管至少一个内部空隙100示出为包括用于作为转子叶片70或定子轮叶72之一的冷却部件80的气室110、腔室112和返回通道114，应当理解的是在可替代实施例中，部件80是用于任何适当应用的任何适当的部件，并且包括使得部件80能够作用于其预定目的的任何适当数目、类型和布置的内部空隙100。

特别地参照图4，在某些实施例中，外壁94具有预选择成便于利用与具有更厚外壁的部件相比的减少量的冷却流体对外壁94进行冲击冷却的厚度104。在可替代实施例中，外壁厚度104是使部件80能够作用于其预定目的的任何适当的厚度。在某些实施例中，外壁厚度104沿着外壁94变化。在可替代实施例中，外壁厚度104沿着外壁94恒定。

在一些实施例中，孔102各自具有基本圆形截面。在可替代实施例中，孔102各自具有基本卵形截面。在其他可替代实施例中，孔102各自具有使孔102能够如本发明中所述地作用的任何适当的形状。

图5是可被用于形成图2-4中所示部件80的示例性前导部件580的示意性透视图。图6是沿着图5中的线6-6截取并且对应于图4中所示部件80的部分的前导部件580的一部分的示意性透视截面图。参照图2-6，前导部件580由前导材料578形成，并且具有对应于部件80的至少部分的形状的形状。更具体地，在某些实施例中，前导部件580具有对应于部件80的形状，除前导部件580的外壁594包括限定在其中并且贯穿延伸的至少一个外壁孔520之外。换句话说，尽管外壁594另外对应于部件80的外壁94的形状，但是至少一个外壁孔520不对应于部件80的外壁94的特征。在可替代实施例中，外壁94包括贯穿延伸的开口(未示出)，例如便于如上所述的部件80的外表面92的薄膜冷却，前导部件外壁孔520定位和成形为对应于通过外壁94限定的开口。在其他可替代实施例中，前导部件580不包括至少一个外壁孔520。

此外，在一些实施例中，外壁594的厚度504相对于外壁94的厚度104减小应用于外壁594的夹套700的厚度706的两倍，如将在本发明中说明的。可替代地，厚度504相对于厚度104没减小。另外，在一些实施例中，内壁596的厚度507相对于内壁96的厚度107减小应用于内壁596的夹套700的厚度706的两倍，如将在本发明中所述的。可替代地，厚度507相对于厚度107未减小。

例如，在部件80是转子叶片70或定子轮叶72之一(图1所示)的示例性实施例中，前导部件580包括压力侧574、吸力侧576、第一端部588、相对的第二端部590、前缘584和相对的后缘586，所述前导部件580的压力侧574、吸力侧576、第一端部588、相对的第二端部590、前缘584和相对的后缘586成形对应于部件80的压力侧74、吸力侧76、根部端部88、尖端端部90、前缘84和后缘86。

另外，前导部件580包括具有对应于部件80的至少一个空隙100的形状的至少一个内部空隙500。例如，在示例性实施例中，前导部件580包括对应于部件80的至少一个气室110、至少一个腔室112和至少一个返回通道114的至少一个气室510、至少一个腔室512和至少一个返回通道514。此外，前导部件580包括对应于部件80的内壁96的内壁596、和限定在内壁596中的对应于部件80的孔102的内壁孔502。在可替代实施例中，内壁596不包括内壁孔502。例如，但并非通过限制，部件80初始在没有内壁孔102的情况下形成，内壁孔102在比如但不限于为机械钻削、电火花加工或激光钻削的后续过程中被添加至部件80。在一些实施例中，前导部件580还包括至少部分地在压力侧574与吸力侧576之间延伸、并且对应于部件80的至少一个间隔壁95的至少一个间隔壁595。例如，在所示实施例中，每个间隔壁595从压力侧574的外壁594延伸至吸力侧576的外壁594。在可替代实施例中，至少一个间隔壁595从压力侧574的内壁596延伸至吸力侧576的内壁596。另外地或可替代地，至少一个间隔壁595从内壁596延伸至压力侧574的外壁594，和/或从内壁596延伸至吸力侧576的外壁594。

另外，前导部件580包括至少部分地限定前导部件580的外表面592的外壁594。内壁596与外壁594的至少一部分周向和纵向相邻地延伸，并且与其分离对应于部件80的偏移距离98的偏移距离598。外壁594的形状和外表面592对应于部件80的外壁94的形状和外表面92，除了在示例性实施例中外壁594另外包括限定在其中并且贯穿延伸的至少一个外壁孔520。在如上所述的其中外壁94包括贯穿延伸的开口的可替代实施例中，外壁孔520的位置和形状对应于延伸穿过外壁94的开口。在某些实施例中，至少一个外壁孔520便于形成至少一个凸点结构(stand-offstructure)720(图7所示)，至少一个凸点结构720便于保持用于形成部件80的芯部800(图8所示)与模型1000(图10所示)之间的偏移，如本发明中将要说明的。在可替代实施例中，前导部件580不包括外壁孔520，至少一个凸点结构通过另一种适当的方法形成，如本发明中将说明的。

在可替代实施例中，部件80是用于任何适当的应用的任何适当的部件，前导部件580具有对应于该部件80的形状的形状，除在一些实施例中外壁594包括不对应于部件80的外壁94的特征的至少一个外壁孔520之外。

在示例性实施例中，外壁孔520各自从限定在外表面592中的第一端部522延伸至限定在外壁594的与外表面592相对的第二表面593中的第二端部524。在一些实施例中，外壁孔520在第二端部524处的直径526选择成使得夹套700(图7所示)能够施加至外壁594以在外壁孔520的第二端部524处形成封闭体722(图7所示)，如本发明中将要说明的。可替代地，外壁孔520在第一端部522处的直径526选择成使得施加于外壁594的夹套700能够在外壁孔520的第一端部522处形成封闭体722。在示例性实施例中，外壁孔520各自限定穿过外壁594的大致截锥形状。在可替代实施例中，每个外壁孔520限定使外壁孔520能够如本发明中说明地作用的任何适当的形状。当形成部件80时，封闭体722防止对应于孔520的开口形成在外壁94中。在如上所述的其中外壁94包括贯穿延伸的开口的可替代实施例中，外壁孔520定尺寸成对应于开口以便不形成封闭体722，能够随后形成延伸穿过外壁94的开口。

在一些实施例中，至少部分地利用适当的增材制造工艺形成前导部件580，前导材料578选择为便于前导部件580的增材制造。例如，如上所述，在用于前导部件580的计算机设计模型中，前导部件580的计算机设计模型由部件80的计算机设计模型改进，其中一些实施例包括减小的外壁厚度504和/或增加的外壁孔520。用于前导部件580的计算机设计模型被切片成位于前导部件580的第一端部588与第二端部590之间的一系列薄的平行平面。计算机数字控制(cnc)机器根据切片成形成前导部件580的模型将前导材料578的连续层从第一端部588沉积至第二端部590。三个这种代表性的层表示为层566、567和568。

在一些这种实施例中，前导材料578选择为光聚合物，前导材料578的连续层利用光固化成型过程(stereolithographicprocess)进行沉积。可替代地，前导材料578选择为热塑性塑料，前导材料578的连续层利用熔丝制造工艺、喷墨/粉末层工艺、选择性加热烧结工艺和选择性激光烧结工艺中的至少一种进行沉积。另外地或可替代地，前导材料578旋转为任何适当的材料，前导材料578的连续层利用使前导部件580能够如本发明中所述地形成的任何适当的工艺进行沉积。应当理解的是在一些实施例中，如本发明中关于图12大致说明的，前导部件580由以任何适当的方式连续地联接在一起的多个单独添加的制造区段形成本发明。

在一些实施例中，通过增材制造工艺形成前导部件580使得前导部件580能够形成有其他方法所不能获得的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性。因此，通过增材制造工艺形成前导部件580能够以相应地提高的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性互补地形成芯部800(图8所示)，以及由此形成部件80。另外地或可替代地，利用增材制造工艺形成前导部件580能够形成内部空隙500，在模型中初始形成部件80之后内部空隙500不能在独立的处理中被可靠地添加至部件80。此外，在一些实施例中，利用作为光聚合物或热塑性塑料的前导材料578通过增材制造工艺形成前导部件580，与直接利用金属成分材料78通过增材制造形成部件80相比，降低了成木和/或减少了制造部件80所需的时间。

在可替代实施例中，前导部件580以使前导部件580能够如本发明中所述地作用的任何适当的方式形成。例如，而非通过限制，比如为蜡的适当的模型材料被喷射到适当的型模内以形成前导部件580。再次，应当理解的是在一些实施例中，如本发明中关于图12大致说明的，前导部件580由以任何适当的方式连续地联接在一起的多个单独形成的区段形成。

图7是包括联接至前导部件580的示例性夹套700的示例性夹套前导部件780的一部分的示意性透视截面图。参照图4-7，在一些实施例中，夹套700包括与前导部件580的表面的至少一部分相邻的至少一层夹套材料778。例如，在示例性实施例中，夹套700包括与外表面592相邻的第一夹套外壁792、和与外壁594的相对的第二表面593相邻的第二夹套外壁793，使得第二夹套外壁793定位在第一夹套外壁792的内部。夹套外壁792和793具有分别对应于前导部件外壁594的外表面592和第二表面593的形状。此外，如将在本发明中说明的，夹套外壁792和793构造成使芯部800的周向806与模型1000(图11所示)的用于形成部件80的内壁1002分离外壁94的厚度104本发明。

例如，在示例性实施例中，第一夹套外壁792包括与外壁孔520相邻的的夹套材料778，使得第一夹套外壁792在外壁孔520的第二端部524处靠着第二夹套外壁793局部地联接。在外壁孔520在第一端部522处的直径526被选择成使得在外壁孔520的第一端部522处形成封闭体722的可替代实施例中，第一夹套外壁792在外壁孔520的第一端部522处对着第二夹套外壁793局部地联接。每个夹套外壁孔520限定夹套700的构造成使周向806与内壁1002分离厚度104的相应的凸点结构720。夹套外壁792和793配合以限定位于每个外壁孔520的第一端部522或第二端部524处的相应的封闭体722，封闭体722还限定相应的凸点结构720。在如上所述的其中外壁94包括贯穿延伸的开口的可替代实施例中，外壁孔520定尺寸成对应于外壁94中的开口，以使封闭体722不形成为凸点结构720的一部分。

更具体地，第一夹套外壁792和第二夹套外壁793在除邻近的凸点结构720以外的位置处分离外壁594的厚度504。在一些实施例中，如上所述，外壁594的厚度504相对于外壁94的厚度104减小夹套700的厚度706的两倍，使得第一夹套外壁792、第二夹套外壁793和外壁594的组合厚度704对应于部件80的外壁94的厚度104。可替代地，厚度504未相对于厚度104减小，夹套700的厚度706与厚度504相比相对更小，使得第一夹套外壁792、第二夹套外壁793和外壁594的组合厚度704大致对应于部件80的外壁94的厚度104。类似地，在一些实施例中，如上所述，内壁596的厚度507相对于内壁96的厚度107减小夹套700的厚度706的两倍，使得第一夹套内壁797、第二夹套内壁799和内壁596的组合厚度对应于部件80的内壁96的厚度107。可替代地，厚度507相对于厚度107未减小，夹套700的厚度706与厚度507相比相对更小，使得第一夹套内壁797、第二夹套内壁799和内壁596的组合厚度大致对应于部件80的内壁96的厚度107。

在可替代实施例中，至少一个凸点结构720具有任何适当的结构。例如，但非通过限制，至少一个凸点结构720比如通过使前导部件580的外壁孔520形成为相交通道(intersectingchannels)而在夹套外壁792与793之间形成为网格(lattice)。对于另一个示例，而非通过限制，前导部件580不包括外壁孔520。在一些这种实施例中，夹套外壁792和793利用使外壁594局部破裂的金属印模(stamp)(未示出)局部(locally)联接在一起，使得第一夹套外壁792靠着第二夹套外壁793局部联接以形成相应的凸点结构720。第一夹套外壁792和第二夹套外壁793在除邻近的凸点结构720以外的位置处分离外壁594的厚度504，并且因此达到部件80的外壁94的厚度104。在一些其他的这种实施例中，夹套外壁792和793利用使外壁594局部(locally)破裂的金属铆钉(未示出)局部联接在一起，使得第一夹套外壁792局部地(locally)联接第二夹套外壁793以形成相应的凸点结构720。第一夹套外壁792和第二夹套外壁793在除邻近的凸点结构720以外的位置处被外壁594的厚度504分离，并且因此组合厚度704至少大致对应于部件80的外壁94的厚度104，如上所述。在其他可替代实施例中，夹套700构造成以使夹套700能够如本发明所述地作用的任何适当的方式使周向806与内壁1002(图11所示)分离厚度104。

此外在示例性实施例中，夹套材料778与内壁596的相对的表面597和599相邻，以形成定位在第二夹套外壁793的内部的相对的夹套内壁797和799。进一步地在示例性实施例中，夹套材料778是与内壁孔502相邻的相邻内壁596，使得由夹套材料778夹套的内壁孔502延伸穿过内壁596。此外，在一些实施例中，夹套前导部件780继续限定具有对应于部件80的至少一个空隙100的形状的至少一个内部空隙500。例如，在示例性实施例中，夹套前导部件780包括至少一个气室510、至少一个腔室512和至少一个返回通道514(图5所示)。在一些实施例中，夹套700还是间隔壁595的相邻的相对表面(图5所示)。另外或可替代地，夹套700前导部件580的表面的使夹套前导部件780能够如本发明所述地作用的相邻的任何适当部分。

在示例性实施例中，夹套700具有基本均匀的厚度706。在可替代实施例中，厚度706在夹套700的至少一些部分上变化。在一些实施例中，厚度706选择成相对于外壁厚度504较小。在一些实施例中，，如将在本发明中所述的，厚度706还选择成使得夹套700的凸点结构720和/或其他部分提供至少最小的选择结构刚度，使得当前导材料578未定位在第一夹套外壁792与第二夹套外壁793之间时保持由第一夹套外壁792与第二夹套外壁793限定的组合厚度704。

在一些实施例中，夹套材料778选择成能够至少部分地通过熔融部件材料78吸收。例如，部件材料78是合金，夹套材料778是合金的至少一种组分材料。此外，在一些实施例中，如将在本发明中说明的，夹套材料778包括以连续层方式布置在前导部件580上的多个材料。

例如，在示例性实施例中，部件材料78是镍基超级合金，夹套材料778基本是镍，使得当处于熔融状态的部件材料78被引入模型1000(图10所示)内时夹套材料778与部件材料78相容(compatiblewith)。在可替代实施例中，部件材料78是任何适当的合金，夹套材料778是与熔融合金相容的至少一种材料。例如，部件材料78是钴基超级合金，夹套材料778基本为钴。对于另一个示例，部件材料78是铁基合金，夹套材料778基本是铁。对于另一个示例，部件材料78是钛基合金，夹套材料778基本是钛。

在一些实施例中，厚度706足够薄使得当处于熔融状态的部件材料78被引入模型1000内时夹套材料778基本被部件材料78吸收。例如，在一些这种实施例中，夹套材料778基本被部件材料78吸收，使得在部件材料78冷却之后没有不连续周向划分夹套材料778与部件材料78。此外，在一些这种实施例中，夹套700基本被吸收，使得在部件材料78冷却之后，夹套材料778基本均匀地分布在部件材料78内。例如，夹套材料778邻近芯部800(图8所示)的密度并不可检测地高于夹套材料778在部件80内的其他位置处的密度。例如，并且无限制地，夹套材料778是镍，部件材料78是镍基超级合金，在部件材料78冷却之后没有可检测的更高镍密度保持邻近芯部800，导致遍布所形成的部件80的镍基超级合金的基本均匀的镍分布。

在可替代实施例中，厚度706被选择成并非使得夹套材料778基本被部件材料78吸收。例如，在一些这种实施例中，夹套材料778部分被部件材料78吸收，使得在部件材料78冷却之后，夹套材料778并非基本均匀地分布在部件材料78内。例如，夹套材料778邻近芯部800的密度可检测地高于夹套材料778在部件80内的其他位置处的密度。在一些这种实施例中，夹套材料778基木不被部件材料78吸收，即最多仅稍微地吸收，使得在部件材料78冷却之后不连续周向划分夹套材料778与部件材料78。另外或可替代地，在一些这种实施例中，夹套材料778基本不被部件材料78吸收，即最多仅稍微地吸收，使得夹套700的邻近芯部800的至少一部分和/或夹套700的邻近内壁1002的至少一部分在部件材料78冷却之后保持完好。

在一些实施例中，夹套700通过电镀处理形成在前导部件580的表面的至少一部分上，使得夹套材料778沉积在前导部件580上，直到获得夹套700的选定厚度706为止。例如，夹套材料778是金属，并且以适当的金属电镀处理沉积在前导部件580上。在一些这种实施例中，夹套材料778以非电解电镀处理沉积在前导部件580上。另外或可替代地，夹套材料778以电镀处理沉积在前导部件580上。在可替代实施例中，夹套材料778是任何适当的材料，夹套700通过使夹套700能够如本发明所述地作用的任何适当的电镀处理形成在前导部件580上。

在一些实施例中，夹套材料778包括以连续层方式布置在前导部件580上的多个材料。例如，前导材料578是热塑性塑料，夹套材料778的初始层是选择成便于在前导材料578上非电解电镀沉积(electrolessplatingdeposition)的第一金属合金，夹套材料778的后续层是选择成便于电镀到夹套材料778的在前层(priorlayer)的第二金属合金。在一些这种实施例中，第一金属合金和第二金属合金中的每一个是镍合金。在其他实施例中，夹套材料578是任何适当的材料，夹套材料778是任何适当的多种材料，夹套700通过使夹套700能够如本发明所述地作用的任何适当的处理形成在前导部件580上。

在一些实施例中，夹套前导部件780由一体的前导部件580形成。在可替代实施例中，夹套前导部件780由并非一体形成的前导部件580形成。例如，图12是可被用于形成图2所示的部件80的另一个示例性夹套前导部件780的一部分的示意性透视分解图。在所示实施例中，夹套前导部件780包括由联接在一起的多个独立成形区段1280形成的前导部件580。

更具体地，在所示实施例中，每个前导部件区段1280包括外壁区段1294，多个外壁区段1294构造成在多个配合表面1202处联接在一起以形成前导部件外壁594。夹套材料778施用于每个外壁区段1294以形成夹套700的外壁792和793。在一些实施例中，夹套材料778未施用于配合表面1202。例如，在一些实施例中，夹套材料778如上所述以电镀处理施加于每个前导部件区段1280，掩膜材料首先施加于每个配合表面1202以防止夹套材料778沉积在配合表面1202上。在可替代实施例中，利用任何适当的方法阻止夹套材料778向配合表面1202的应用。此外，在一些实施例中，除配合表面1202之外或替代配合表面1202的是，在前导部件580的其他选定表面上类似地阻止夹套材料778的应用。

在一些实施例中，但非通过限制，由多个分开地形成和夹套的前导部件区段1280形成前导部件580和夹套前导部件780，便于将夹套700精确和/或可重复地应用于前导部件580的具有相对增加结构复杂性的选定区域。作为一个示例，在一些实施例中，内部空隙500之一(图7所示)限定由前导部件内壁596和/或间隔壁595的指定部分界定的内部管道。内部管道在前导部件580内延伸至以下深度，对于该深度选定的电镀处理将不会有效地将夹套700可靠地沉积在一体的前导部件580的前导部件内壁596和/或间隔壁595的指定部分上。替代地，前导部件580包括一对分开地形成的“半管道”区段，使得前导部件内壁596和/或间隔壁595的指定部分沿着其整个深度暴露，在将区段联接在一起以形成夹套前导部件780之前每个半管道区段独立地电镀有夹套700。此外，在一些这种实施例中，在施加夹套材料778期间对配合表面1202的掩膜(masking)便于将夹套前导部件区段1280联接在一起。在可替代实施例中，在将前导部件580的区段联接在一起之后夹套700形成在组装的前导部件580上。

在一些实施例中，在将预夹套区段1280联接在一起之后，和/或在未夹套区段1280联接在一起并且夹套700被应用于联接在一起的区段以形成夹套前导部件780之后，通过利用芯部材料878填充夹套前导部件780的至少一个内部空隙500以及烘烤以固化芯部800来形成夹套芯部前导部件880(图8所示)，如下所述。在可替代实施例中，芯部800由芯部材料878形成并且以独立的芯部成形过程烧制，夹套区段1280围绕芯部800联接以形成夹套芯部前导部件880。

参照图7，在可替代实施例中，夹套700以任何适当的方式形成。例如，利用不涉及前导部件580的处理形成夹套700。在一些这种实施例中，至少部分地利用适当的增材制造工艺形成夹套700，夹套材料778选择成便于夹套700的增材制造。例如，夹套700的计算机设计模型由部件80的计算机设计模型改进，其中在与部件80的选定表面相邻的计算机设计模型中增加夹套700的预选厚度706，在外壁94内的选定位置处增加凸点结构720，如上所述，然后由计算机设计模型去除部件80本身。用于夹套700的计算机设计模型被切片成一系列薄的平行平面，计算机数字控制(cnc)机器根据切片以形成夹套700的模型使夹套材料778的连续层从夹套700的第一端部沉积至第二端部。在一些实施例中，利用直接金属激光熔化(dmlm)处理、直接金属激光烧结(dmls)处理和选择性激光烧结(sls)处理中的至少一种沉积夹套材料778的连续层(successivelayers)。另外或可替代地，利用另一种适当的增材制造工艺形成夹套700。应当理解的是在一些实施例中，夹套700由以任何适当的方式连续地联接在一起的多个单独添加的制造区段形成，比如围绕独立形成的芯部800连续地联接在一起。

在一些实施例中，通过增材制造工艺形成夹套700使得夹套700能够形成有其他方法所不能获得的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性。因此，通过增材制造工艺形成夹套700能够以相应地提高的非线性、结构复杂性、精确性和/或可重复性互补地形成芯部800(图8所示)，以及由此形成部件80。另外地或可替代地，利用增材制造工艺形成夹套700能够形成内部空隙500，在模型中初始形成部件80之后内部空隙500不能在独立的处理中被可靠地添加至部件80。此外，在一些实施例中，通过增材制造工艺形成夹套700，与利用部件材料78直接通过增材制造形成部件80相比，降低了成本和/或用于制造部件80所需的时间。

图8是包括位于夹套前导部件780内的示例性芯部800的示例性夹套芯部前导部件880的一部分的示意性透视截面图。更具体地，芯部800定位在第二夹套外壁793的内部，使得芯部800的周向806靠着第二夹套外壁793联接。因此，芯部800定位在夹套前导部件780的至少一个内部空隙500内。例如，在示例性实施例中，芯部800包括分别定位在至少一个气室510、至少一个腔室512和夹套前导部件780的至少一个返回通道514中的至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和至少一个返回通道芯部部分814(图10所示)。至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和至少一个返回通道芯部部分814构造成在形成部件80时分别限定至少一个气室110、至少一个腔室112和至少一个返回通道114。进一步地在示例性实施例中，芯部800包括定位在夹套前导部件780的内壁孔502中的内壁孔芯部部分802，内壁孔芯部部分802构造成在形成部件80时限定内壁孔102。在其他可替代实施例中，内壁596不包括内壁孔502，芯部800相应地不包括芯部部分802。例如，如上所述，部件80初始地形成为没有内壁孔102，内壁孔102在后续处理中增加至部件80。

芯部800由芯部材料878形成。在示例性实施例中，芯部材料878是选择成承受与用于形成部件80的部件材料78的熔融状态相关的高温环境的耐火陶瓷材料。例如，但不限制地，芯部材料878包括二氧化硅、氧化铝和富铝红柱石中的至少一者。此外，在示例性实施例中，从部件80选择性地去除芯部材料878以形成至少一个内部空隙100。例如，但不通过限制，能够通过基本不降解(degrade)部件材料78的适当的处理从部件80去除芯部材料878，比如但不限于适当的化学淋溶处理。在一些实施例中，基于与部件材料78的相容性和/或从部件材料78的可去除性选择芯部材料878。另外或可替代地，基于与夹套材料778的相容性选择芯部材料878。例如，在一些这种实施例中，芯部材料878被选择成具有与夹套材料778匹配的热膨胀系数，使得在芯部烧制(corefiring)期间芯部800和夹套700以相同速率膨胀，由此减小或消除由于错配热膨胀而引起的芯部的应力、破裂和/或其他破坏。在可替代实施例中，芯部材料878是使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的材料。

在一些实施例中，通过利用芯部材料878填充夹套前导部件780的至少一个内部空隙500来形成夹套芯部前导部件880。例如，而非通过限制，芯部材料878作为浆料喷射到气室510、腔室512、孔502和返回通道514内，芯部材料878然后在夹套前导部件780内被干燥和烧制(fired)以形成芯部800。在可替代实施例中，比如不限于一段石英棒(未示出)的可替代耐火材料在喷射芯部材料878之前被嵌入内壁孔502内，可替代耐火材料形成芯部部分802。在一些实施例中，利用可替代耐火材料形成芯部部分802避免了使小孔几何形状的部分802中的芯部材料878破裂的风险。在一些实施例中，第二端部524处的封闭体722防止芯部材料878进入凸点结构720内，或者流出外壁594的外部。在其中封闭体722形成在外壁孔520的第一端部522处的一些可替代实施例中，填充材料(未示出)在形成芯部800之前在每个凸点结构720处增加至夹套外壁793。更具体地，类似于如下所述的填充材料1008，填充材料被嵌入每个凸点结构720内，使得第二夹套外壁793的形状对应于邻近凸点结构720的部件外壁94的内部形状。例如，但非通过限制，填充材料是蜡材料。在一些这种实施例中，在熔融部件材料78被引入至少一个夹套空腔900内之后作为熔渣从模型1000去除填充材料。在一些这种实施例中，填充材料便于在形成芯部800时防止芯部材料878进入凸点结构720内。可替代地，不使用填充材料，允许芯部材料878向凸点结构720内穿透一定程度。在如上所述的外壁94包括贯穿延伸的开口的其他可替代实施例中，不存在使芯部材料878能够流入外壁孔520内以限定穿过外壁594的开口的封闭体722。

在可替代实施例中，芯部800以使芯部800能够如在本发明中说明地作用的任何适当的方式形成和定位。例如，但非通过限制，芯部材料878作为浆料喷射到适当的芯部模具(未示出)内，以独立的芯部形成处理干燥并且烧制以形成芯部800。在一些这种实施例中，例如，夹套前导部件580的区段围绕独立形成的芯部800联接以形成夹套芯部前导部件880。在其他这种实施例中，例如，夹套700的区段与前导部件580分离并且不利用前导部件580形成，夹套700的区段围绕独立形成的芯部800联接以形成夹套芯部980。在仍然的其他实施例中，例如，夹套700与前导部件580分离、或者不利用前导部件580形成，芯部材料878作为浆料增加至夹套700并且在夹套700内烧制以在夹套芯部980内形成芯部800。

图9是包括除前导部件580以外的夹套芯部前导部件880的部分的示例性夹套芯部980的一部分的示意性透视截面图。在一些实施例中，通过从夹套芯部前导部件880去除前导部件580形成夹套芯部980，例如通过从夹套芯部前导部件880氧化或“烧尽”前导材料578。例如，在示例性实施例中，从夹套芯部前导部件880去除前导部件外壁594、前导部件内壁596和前导间隔壁595以形成夹套芯部980。在可替代实施例中，如上所述，夹套芯部980由首先与前导部件580分离、或者不利用前导部件580形成的夹套700形成。

夹套芯部980限定位于其中的至少一个夹套空腔900。至少一个夹套空腔900中的每一个构造成在其中容纳熔融部件材料78以形成部件80的相应的部分。更具体地，如将在本发明中说明的，熔融部件材料78被添加至至少一个夹套空腔900并且被冷却，使得由芯部800和/或内壁1002界定的部件材料78和夹套材料778至少部分地限定部件80的相应的部分。

在示例性实施例中，第一夹套外壁792和第二夹套外壁793在其之间限定至少一个夹套空腔900，指示为至少一个外壁夹套空腔994。如上所述，夹套700使周向806与模型1000的内壁1002(图11所示)分离部件外壁94的厚度104(图4所示)。例如，在示例性实施例中，凸点结构720具有足够的硬度，使得第一夹套外壁792、第二夹套外壁793和外壁夹套空腔994的组合厚度904对应于第一夹套外壁792、第二夹套外壁793和前导部件外壁594的组合厚度704，并且因此对应于部件外壁94的厚度104。因此，至少一个外壁夹套空腔994的形状对应于部件80的外壁94在除邻近的凸点结构720以外的位置处的形状。

类似地，相对的夹套内壁797和799限定位于其之间的至少一个内壁夹套空腔996。由于夹套内壁797和799限定对应于部件80的内壁96的形状的形状，气室芯部部分810的围绕至少一个内壁夹套空腔996的周向的形状对应于部件80的内壁96的形状。此外，在一些实施例中，对应于部件间隔壁95的相对的夹套间隔壁在其之间限定限定至少一个间隔壁夹套空腔(未示出)。

在可替代实施例中，夹套芯部980限定具有对应于用于任何适当的应用的部件80的任何适当部分的形状的至少一个夹套空腔900。

在一些实施例中，前导材料578选择成便于从夹套芯部前导部件880内去除前导部件580以形成夹套芯部980。在一些这种实施例中，前导材料578选择成具有小于夹套材料778的熔点的氧化或自动点火温度。例如，夹套前导部件780的温度升高至前导材料578的氧化温度或以上，使得前导部件580从夹套700被氧化或烧完。此外，在一些这种实施例中，前导部件580至少部分地与夹套芯部前导部件880内的芯部800的烧制被同时氧化。可替代地，前导材料578在芯部800在夹套芯部前导部件880内烧制之前被氧化和/或被去除。另外或可替代地，前导材料578从夹套芯部前导部件880内被熔化并排泄。

另外或可替代地，前导材料578选择成是比夹套材料778更软的材料，前导部件580由夹套前导部件780加工。例如，机器根部装置迂回到夹套700内以打碎和/或逐出前导材料578，从而便于去除前导部件580。另外或可替代地，前导材料578选择成与化学去除处理相容，利用适当的溶剂从夹套700去除前导部件580。

在可替代实施例中，前导材料578是使前导部件580能够以任何适当的方式从夹套前导部件780内被去除的任何适当的材料。在其他可替代实施例中，夹套700通过不包括前导部件580的任何利用的处理形成，如上所述，使得不需要去除前导材料578以形成夹套芯部980。

在示例性实施例中，如上所述，芯部800包括定位在第二夹套内壁799的内部的至少一个气室芯部部分810、定位在第一夹套内壁797与第二夹套外壁793之间的至少一个腔室芯部部分812、以及延伸穿过至少一个内壁夹套空腔996的内壁孔芯部部分802。在一些实施例中，芯部800还包括至少一个返回通道芯部部分814(图10所示)。在一些实施例中，夹套700提供夹套芯部980内的骨架结构，骨架结构便于芯部800的多个部分相对于彼此以及由此相对于模型1000定位(图10所示)。

在可替代实施例中，芯部800构造成对应于至少一个内部空隙100的使部件80能够作用于其预定目的的任何其他适当结构。

在一些实施例中，夹套700结构上加强芯部800，由此在一些实施例中减少与形成部件80的未加固芯部800的生产、处理和使用相关的潜在问题。例如，在一些实施例中，芯部800是承受相对较高的断裂、破裂和/或其他破坏风险的相对脆性陶瓷材料。因此，在一些这种实施例中，与利用非夹套芯部800相比，形成和输送夹套芯部980为芯部800提出了低得多的破坏风险。类似地，在一些这种实施例中，与利用非夹套芯部800相比，比如通过在模型材料的浆料中对夹套芯部980的反复熔模铸造来围绕夹套芯部980形成适当的模型1000(图10所示)为夹套芯部980提出低得多的破坏风险。因此，在一些实施例中，与利用非夹套芯部800形成部件80相比，夹套芯部980的使用为生产可接受的部件80提出了低得多的失败风险。

图10是包括夹套芯部980并且可被用于形成图2-4中所示的部件80的示例性模型组件1001的示意性透视图。图11是沿着图10中的线11-11截取并且包括图9所示夹套芯部980的部分的模型组件1001的一部分的示意性透视截面图。参照图2-4、图10和图11，模型组件1001包括相对于模型1000定位的夹套芯部980。模型1000的内壁1002在模型1000内限定模腔1003，夹套芯部980至少部分地容纳在模腔1003中。更具体地，内壁1002限定对应于部件80的外部形状的形状，使得第一夹套外壁792靠着内壁1002联接，第一夹套外壁792也具有对应于部件80在除邻近的凸点结构720以外的位置处的外部形状的形状。

另外，如上所述，夹套700通过部件外壁94的厚度104使芯部周向806与内壁1002分离，使得熔融部件材料78能够容纳在限定于夹套外壁792与793之间的至少一个夹套空腔900内，以形成具有预定厚度104的外壁94。更具体地，在示例性实施例中，至少一个凸点结构720在除邻近的凸点结构720以外的位置处保持第一夹套外壁792、第二夹套外壁793和外壁夹套空腔994的组合厚度904。因此，当第一夹套外壁792靠着内壁1002联接时，凸点结构720将至少一个腔室芯部部分812的周向806相对于内壁1002定位在对应于组合厚度904的偏移距离1004处，组合厚度904接着对应于部件80的外壁94的厚度104。至少一个外壁夹套空腔994构造成容纳熔融部件材料78，使得与至少一个外壁夹套空腔994相邻的芯部周向806与模型1000的内壁1002配合以限定部件80的具有厚度104的外壁94。与由芯部周向806和模型内壁1002共同界定的至少一个外壁夹套空腔994和部件材料78相邻的夹套材料778形成外壁94。在一些实施例中，如上所述，例如，夹套外壁792和793的夹套材料778基本由熔融部件材料78吸收以形成外壁94，而在其他实施例中，例如，夹套外壁792和793在外壁94内保持至少部分完好的相邻部件材料78。

此外，如上所述，芯部800成形为对应于部件80的至少一个内部空隙100的形状，使得在形成部件80时夹套芯部980的定位在模腔1003内的芯部800在部件80内限定至少一个内部空隙100。例如，在示例性实施例中，至少一个内壁夹套空腔996构造成容纳熔融部件材料78，使得至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和/或与至少一个内壁夹套空腔996相邻的内壁孔芯部部分802配合以限定部件80的内壁96。与由至少一个气室芯部部分810、至少一个腔室芯部部分812和内壁孔芯部部分802共同地界定的至少一个内壁夹套空腔996和部件材料78相邻的夹套材料778形成内壁96。在一些实施例中，如上所述，例如，夹套内壁797和797的夹套材料778基本由熔融部件材料78吸收以形成内壁96，而在其他实施例中，例如，夹套内壁797和799在内壁96内保持至少部分完好的相邻部件材料78。

至少一个气室芯部部分810限定内壁96的内部的至少一个气室110，至少一个腔室芯部部分812在内壁96与外壁94之间限定至少一个腔室112，内壁孔芯部部分802限定延伸穿过内壁96的内壁孔102。此外，在一些实施例中，至少一个返回通道芯部部分814限定至少一个返回通道114，至少一个返回通道114至少部分地由内壁96限定。

在部件材料78在至少一个夹套空腔900中冷却以形成部件80之后，从部件80去除芯部800以形成至少一个内部空隙100。例如，但非通过限制，利用化学淋溶处理(chemicalleachingprocess)从部件80去除芯部材料878。

应该理解的是，尽管示例性实施例中的部件80是转子叶片70或可替代地定子轮叶72，但在可替代实施例中，部件80是适当地能够形成有如本发明中所述并且用于任何应用的外壁的任何部件。

模型1000由模型材料1006形成。在示例性实施例中，模型材料1006是选择成承受与用于形成部件80的部件材料78的熔融状态相关的高温环境的耐火陶瓷材料。在可替代实施例中，模型材料1006是使部件80能够如本发明所述地形成的任何适当的材料。此外，在示例性实施例中，模型1000由适当的熔模铸造工艺形成。例如，而非通过限制，夹套芯部980反复地浸渍到被允许硬化以形成模型材料1006的外壳的模型材料1006的浆料内，外壳被烧制以形成模型1000。在可替代实施例中，通过使模型1000能够如本发明所述地作用的任何适当的方法形成。

在一些实施例中，在围绕夹套芯部980形成模型1000之前，填充材料1008在每个凸点结构720处添加至夹套外壁792。更具体地，填充材料1008被嵌入每个凸点结构720内，使得第一夹套外壁792的形状对应于邻近凸点结构720的部件80的外部形状。例如，而非通过限制，填充材料1008是蜡材料。在一些这种实施例中，在熔融部件材料78被引入至少一个夹套空腔900内之后，填充材料1008作为熔渣从模型1000去除。在一些实施例中，当模型1000围绕夹套芯部980形成时，填充材料1008便于防止凸点结构720在内壁1002上形成凸起。

在一些实施例中，在第一夹套外壁792靠着内壁1002联接之后，夹套芯部980相对于模型1000紧固，使得芯部800在形成部件80的处理期间相对于模型1000保持固定。例如，夹套芯部980紧固成使得芯部800的位置在将熔融部件材料78引入到至少一个夹套空腔900内期间不移动。在一些实施例中，外部夹具(未示出)被用于相对于模型1000紧固夹套芯部980。另外或可替代地，夹套芯部980相对于模型1000以使芯部800相对于模型1000的位置能够在形成部件80的处理期间保持固定的任何其他适当的方式紧固。

在一些实施例中，包括将芯部800的周向806定位在距离内壁1002偏移距离1004处的至少一个凸点结构720的夹套芯部980的使用，与比如但不限于使用铂定位销的其他方法相比，能够在具有选定外壁厚度104的部件80的外壁94的形成中获得提高的精度和/或可重复性。特别地，而非通过限制，在一些这种实施例中，包括至少一个凸点结构720的夹套芯部980的使用能够实现比通过其他已知方法获得的更薄的可重复和精确形成的外壁94。

在图13-14中以流程图示出形成具有预定厚度的外壁的比如为部件80的部件的示例性方法1300，比如为具有预定厚度104的外壁94。还参考图1-12，示例性方法1300包括将比如为部件材料78的部件材料以熔融状态引入1326至少一个夹套空腔内，比如为限定在比如为模型组件1001的模型组件中的至少一个夹套空腔900。模型组件包括相对于比如为模型1000的模型定位的比如为夹套芯部980的夹套芯部。模型包括比如为内壁1002的内壁，内壁在模型内限定比如为模腔1003的模腔。夹套芯部包括比如为夹套700的夹套，夹套包括靠着内壁联接的比如为第一夹套外壁792的第一夹套外壁、定位在第一夹套外壁的内部的比如为第二夹套外壁793的第二夹套外壁、以及限定在其之间的至少一个夹套空腔。夹套芯部还包括定位在第二夹套外壁内部的比如为芯部800的芯部。芯部包括靠着第二夹套外壁联接的比如为周向806的周向。夹套使周向与内壁分离预定厚度。

方法1300还包括冷却1328部件材料以形成部件。周向和内壁配合以在其间限定部件的外壁。

在一些实施例中，方法1300还包括将第一夹套外壁局部地(locally)联接1318至第二夹套外壁以限定比如为凸点结构720的至少一个凸点结构，至少一个凸点结构使周向与内壁分离预定厚度。

在一些实施例中，方法1300还包括围绕比如为前导部件580的前导部件形成1312夹套，前导部件成形为对应于部件的至少部分的形状。在一些这种实施例中，前导部件的比如为外壁594的外壁包括限定在其中并且贯穿延伸的比如为外壁孔520的至少一个外壁孔，形成1312夹套的步骤进一步包括在至少一个外壁孔上形成1316比如为凸点结构720的至少一个凸点结构。至少一个凸点结构使周向与内壁分离预定厚度。另外或可替代地，在一些这种实施例中，方法1300进一步包括至少部分地利用增材制造工艺形成1302前导部件。另外或可替代地，如上所述，形成1312夹套的步骤进一步包括在电镀处理中将夹套材料沉积1314在前导部件上。

另外或可替代地，方法1300进一步包括独立地形成1304比如为前导部件区段1280的多个前导部件区段，并且将多个区段联接1310在一起以形成前导部件。在一些这种实施例中，形成1312夹套的步骤包括在将区段联接1310在一起的步骤之前在每个区段上形成1306夹套，方法1300还包括在形成1306夹套的步骤之前掩膜(masking)1308多个区段的比如为匹配表面1202的至少一个匹配表面，以便防止夹套材料沉积在至少一个匹配表面上。

在一些实施例中，方法1300进一步包括向夹套前导部件增加1320芯部以形成比如为夹套芯部前导部件880的夹套芯部前导部件，并且从夹套芯部前导部件去除1322前导部件以形成夹套芯部。

在一些实施例中，如上所述，方法1300还包括通过熔模铸造处理(investmentprocess)围绕夹套芯部形成1324模型。

模型组件和方法的上述实施例与至少一些已知的模型组件和方法相比能够以提高的精度和可重复性制造具有预定厚度的外壁的部件。具体地，模型组件包括夹套芯部，夹套芯部包括限定在夹套外壁之间的至少一个夹套空腔，使得夹套将芯部的周向与模型的内壁分离预定厚度。芯部周向和模型内壁配合以在其间限定部件的外壁。此外具体地，夹套保护芯部免受破坏并且便于保留芯部周向和模型内壁之间选定的空腔空间尺寸，例如通过在模型的烘烤期间防止芯部和模型相对于彼此移位、收缩和/或扭转。此外具体地，夹套芯部在不使用定位销的情况下提供预定外壁厚度，由此减少制备用于样机制造或生产作业的模型组件的时间和成本。有时，上述实施例能够形成具有相对薄的外壁的部件，这是不能利用其他已知的模型组件和方法准确和/或可重复地形成的。

本发明中说明的方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下至少之一：(a)减少或消除了与用于形成具有预定外壁厚度的部件的芯部的形成、处理、输送和/或存储有关的脆弱问题；(b)提高了形成具有预定厚度的外壁的部件的精度和可重复性，特别是但不限于具有相对薄的外壁的部件；以及(c)能够在不使用定位销的情况下铸造具有预定厚度的外壁的部件。

包括夹套芯部的模型组件和方法的示例性实施例如上详细地所述。夹套芯部以及采用这种夹套芯部的方法和系统不局限于本发明中描述的特定实施例，而系统的部件和/或方法的步骤可被独立于和单独于本发明中描述的其他部件和/或步骤而被使用。例如，示例性实施例可以与当前构造成使用模型组件内的芯部的许多其他应用结合地实施和利用。

尽管本发明的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未示出，这仅是为了方便。根据本发明的原理，附图的任何特征均可以与任何其他附图的任何特征组合参照和/或请求保护。

该书面说明书利用示例以公开实施例，包括最佳方式，并且还使得本领域技术人员能够实施实施例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可获得专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有并非不同于权利要求的字面语言的结构元件，或者这些其他示例包括与权利要求的字面语言无实质性区别的等同结构元件，则这些其他示例确定为在权利要求的范围内。