本实用新型涉及用于翼型件的增材部件，并且更确切地说，涉及用于延伸内部翼型特征的增材部件。
背景技术：
在发电、航空领域以及其他领域的变化和改进的步伐伴随着对这些领域中使用的制造部件的大量研究。金属部件的传统制造通常包括先铣削或切割出一块金属的一些部位，之后再处理并修饰所切割的金属以得到部件，这可能已经使用计算机模型和计算机辅助设计进行模拟。可能由金属形成的制造部件包括用于安装在航空器发动机或发电系统等涡轮机中的翼型部件，以及用于其它制造、运输和结构系统的机械部件。
在本领域中已知为“3D打印”的增材制造(additive manufacturing)的发展可以通过酌情(as appropriate)在不同单元之间存在变化的情况下允许更快速地形成这些部件而降低制造成本。在其它优点中，增材制造可以将计算机生成的模型直接应用于制造过程同时依靠较便宜的设备和/或原材料。
一些增材制造可以通过位于构建板(build plate)上的预留的精细金属粉末来形成部件，这些金属粉末通过电子束或激光(使用熔融热处理，例如烧结或熔化)处理以形成部件或子部件。增材制造设备还可以通过使用由包括于制造设备内和/或在制造设备外部的软件生成的三维模型来形成部件。一些通过增材制造技术制造的装置可以首先在相应处理阶段形成为若干分离的部件，随后在后续过程中进行组装。
增材制造为现有部件的维修和/或混合部件的形成创造了机会，其中增材部件(或结构)构建在预先存在的部件的一个或多个表面上而不需要单独的附接件。例如，可以将浇铸部件用作底部部件，并且可以将增材特征构建在位于增材制造工具或器械(modality)中的所述底部部件的浇铸和准备好的构建表面(prepared build surface)上。
技术实现要素：
本实用新型的第一方面提供一种具有内部特征的增材延伸部(additive extension)的转子叶片。根连接件(root connector)可以接合涡轮机的涡轮轴(turbine shaft)。翼型件从根连接件延伸。翼型件包括翼型主体(airfoil body)，所述翼型主体限定围在所述翼型主体内并且延伸至构建表面的至少一个气道(air channel)。增材延伸部从翼型主体的构建表面延伸。增材延伸部包括增材结构，所述增材结构进一步限定所述至少一个气道从构建表面延伸至增材延伸部的外表面。
其中，所述根连接件进一步限定所述至少一个气道，并且所述至少一个气道是从所述根连接件穿过所述翼型件至所述增材延伸部的所述外表面的连续内部气流路径(continuous internal airflow path)。
其中，所述翼型件包括限定外表面(outer surface)和外侧顶端(outboard tip)的压力侧壁(pressure sidewall)和吸力侧壁(suction sidewall)，并且其中所述翼型主体在所述外侧顶端之前在所述构建表面中终止，并且所述增材延伸部包括所述外侧顶端。
其中，所述增材结构还包括用于顶端护罩(tip shroud)的安装表面(mounting surface)。
其中，所述增材延伸部还包括顶端护罩，并且所述增材结构限定所述顶端护罩且包括穿过所述顶端护罩的所述至少一个气道的至少一部分。
其中，所述增材延伸部还包括至少一个内部气室，所述至少一个内部气室的侧向横截面(lateral cross-section)大于所述至少一个气道的最大宽度(largest width)，并且所述增材结构的总体部件密度(total component density)小于所述翼型主体的总体部件密度。
其中，所述至少一个内部气室连接到所述至少一个气道并且接收和引导空气流动。
其中，所述增材结构限定多孔内部结构(porous internal structure)，并且所述增材结构的总体部件密度小于所述翼型主体的总体部件密度。
其中，所述翼型件包括限定所述翼型主体的外表面的压力侧壁和吸力侧壁，所述翼型主体具有从所述根连接件至外侧顶端的侧向表面，并且其中所述构建表面是所述侧向表面的至少一部分，所述增材结构包括侧向边缘(lateral edge)，并且所述至少一个气道延伸至所述侧向边缘。
其中，所述至少一个气道包括在所述翼型主体内的主干通道(trunk channel)和在所述增材结构中的多个分支通道(branch channels)，并且其中主干通道宽度大于分支通道宽度。
其中，所述主干通道宽度为至少2.5毫米并且所述分支通道宽度小于2.5毫米。
其中，所述翼型主体限定具有在所述构建表面上的多个结合面的至少一个结合面特征(joint surface feature)，并且所述增材结构限定具有与所述构建表面上的所述多个结合面接合的多个互补(complementary)结合面的至少一个互补结合面特征。
其中，所述翼型主体由第一金属组成并且所述增材结构由第二金属组成，其中所述第一金属和所述第二金属具有不同的材料成分(material compositions)。
其中，所述翼型主体是损坏的转子叶片的一部分，而所述构建表面是损坏特征已从其移除的准备好的表面。
本实用新型的第二方面提供一种用于增材制造具有内部特征的增材延伸部的方法。所述方法将转子叶片的翼型主体安放在构建板中。翼型主体具有至少一个构建表面以及在翼型主体内延伸至所述至少一个构建表面的至少一个气道。在所述至少一个构建表面上增材制造增材结构。所述增材结构限定翼型主体的增材延伸部，并且进一步限定从所述至少一个构建表面延伸穿过所述增材结构至增材延伸部的外表面的至少一个气道。
所述的方法还包括准备所述至少一个构建表面以在所述至少一个构建表面上定位所述至少一个气道，并且对齐(aligning)所述增材结构以延伸所述至少一个气道。
本实用新型的第三方面提供一种用于翼型主体的增材结构。在翼型主体内围成至少一个气道，并且所述至少一个气道从根连接件延伸至翼型主体上的构建表面。增材结构包括从翼型主体的构建表面延伸的延伸部主体。增材结构或延伸部主体限定从构建表面延伸至增材结构的外表面的至少一个增材气道。所述至少一个增材气道与翼型主体中的所述至少一个气道对齐。在与翼型主体的构建表面相对的远端处与延伸部主体被连续地形成的外侧顶端。
所述的增材结构还包括用于所述外侧顶端上的顶端护罩的安装表面。
所述的增材结构还包括与所述外侧顶端被连续地形成的顶端护罩，其中所述至少一个增材气道延伸穿过所述外侧顶端和所述顶端护罩。
所述的增材结构还包括至少一个内部气室，所述至少一个内部气室的侧向横截面大于所述至少一个气道的最大宽度，并且其中所述增材结构的总体部件密度小于所述翼型主体的总体部件密度。
本实用新型的示例性方面布置用于解决本文描述的问题和/或未讨论的其它问题。
附图说明
根据结合附图进行的本实用新型的各个方面的以下详细描述，将更容易了解本实用新型的这些和其它特征，附图描绘了本实用新型的各种实施例，其中：
图1示出根据本实用新型的各种实施例的用于增材制造的实例系统的示意图。
图2示出具有内部特征的转子叶片的透视图。
图3示出图2的转子叶片的放大透视图。
图4示出具有内部特征的另一实例转子叶片的横截面视图。
图5示出具有内部特征的另一实例转子叶片的横截面视图。
图6示出具有内部特征的另一实例转子叶片的横截面视图。
应了解，本实用新型的附图未必按比例绘制。附图旨在仅描绘本实用新型的典型方面，因此不应视为是对本实用新型范围的限制。在附图中，相同的数字表示各图之间的相同元件。
具体实施方式
在下面的描述中，参考形成所述描述的一部分的附图，在附图中，以图示方式来显示可实施本实用新型的教导的示例性实施例。对这些实施例进行了足够详细的描述，以使本领域的技术人员能够实践本实用新型的教示，并且应当理解，也可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本实用新型教示的范围的情况下做出改变。因此，以下描述仅仅是示例性的。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“接合到(engaged to)”、“脱离(disengaged from)”、“连接到(connected to)”或“耦合到(coupled to)”另一元件或层时，其可以直接在所述另一元件或层上、直接接合、连接或耦合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一元件或层上(directly on)”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。应以类似方式来解释用来描述元件之间的关系的其它词语(例如，“在…之间”对比“直接在…之间”、“邻近于”对比“直接邻近于”等)。如本文所用，术语“和/或”包括相关的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
参考图1，描绘用于增材制造转子叶片等混合部件102的实例系统100，其包括预先存在的部件(pre-existing component)104和增材部件106。预先存在的部件104和增材部件106可以具有一个或多个内部特征，例如气道(air channels)，其可以在增材制造期间对齐以使内部特征从预先存在的部件104延伸到增材部件106中。部件102可以形成或可以适合于形成更大部件和/或机器(例如发电总成)的一部分。然而，应理解，部件102可以具有除本说明书中的实例所描述的那些应用之外的应用。部件102可以具有与z轴重合的构建方向108，描述添加材料以形成期望结构所沿着的方向。在增材制造中，可以通过制造者在将原材料从原材料加工成期望结构之前限定一个或多个部件的“构建方向”。因此，指定部件和/或子部件的构建方向限定当熔融(烧结或熔化)原材料(例如金属粉末)以形成结构时随时间推移而形成结构特征的顺序。此类材料可以包括例如一种或多种纯金属和/或合金，包括但不限于：铜(Cu)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、铝(A1)等。在实例实施例中，部件102的构建方向108可以沿着一个轴定向，并且垂直于X和Y轴的平面，并且通常可以被限定成辅助描述部件的三维结构以及形成部件的路径。部件102可以包括一个或多个增材支撑件110，其与部件102一起制造，并在使用、组装或进一步制造部件102之前移除。
在一些实施例中，可以通过在预先存在的部件104的部件构建表面112上增材制造增材部件106来形成部件102。例如，预先存在的部件104可以安放在构建板120中并穿过所述构建板。构建板120可以具有板构建表面122，并且构建部分114可以从板构建表面122伸到构建室124中以暴露一个或多个构建表面，例如部件构建表面112。在一些实施例中，预先存在的部件104可以具有延伸穿过构建板120的具有足够大小的部件主体116。例如，部件主体116可以在与构建方向108相反的方向上延伸穿过构建板120并且离开构建板120。在一些实施例中，预先存在的部件104可以受益于除构建板120以外的额外安放支撑件。例如，可以通过支撑板128接合并支撑部件主体116。支撑板128和构建板120可以在它们之间以固定距离保持，以在增材制造加工期间辅助维持部件102的位置。在一些实施例中，支撑板128和构建板120安装到共用安放升降机(common positioning elevator)130。用于在与构建方向108相反的前进方向(working direction)132上移动部件102。例如，支撑板128和构建板120可以并入用于可拆卸地接合安放升降机130的安装特征。安装特征可以包括轨道和互补槽口(complementary slots)、舌片(tongue)和凹槽、凸缘、支撑构件以及其它配合特征，具有或不具有用于将支撑板128和构建板120中的每一个附接至安放升降机130的可拆卸紧固件。支撑板128可以包括底部托座(base receptacle)134，例如用于接收部件主体116的远端部分的定制凹座，具有或不具有用于将部件主体116固定在底部托座134中的机械紧固件。在一些实施例中，在底部托座134中并入底部夹具(base clamp)。在一些实施例中，构建板120可以包括可拆卸固定件(removable fixture)140，用于将预先存在的部件104安放并固定在构建板120中。可拆卸固定件140可以包括固定件主体，其插入至构建板120中的互补固定件安装开口中。预先存在的部件104可以插入穿过可拆卸固定件140中的部件安装开口。
增材部件106可以由粉末状材料(powdered materials)的连续层构建，所述连续层彼此熔融且与增材部件106的先前熔融层熔融。增材部件106的初始层可以构建在部件构建表面112、板构建表面122或其组合上。增材部件106可以最初仅仅作为3D模型或用于构建增材部件106的其它基于计算机的指令而存在并且存储于计算系统180中。这些指令可以提供至增材制造系统100，所述增材制造系统100包括激光定位系统150、激光器154和构建级156。构建级156可以包括粉末递送系统(powder delivery system)158和构建定位系统160。在一些实施例中，可以通过计算系统150控制激光定位系统152、粉末递送系统158和构建定位系统160。可以通过粉末递送系统158定位连续层未熔融的粉末状材料，并且激光定位系统150可以控制激光器154以选择性地且可控制地熔融期望位置的粉末状材料，保留所述层中的其余粉末状材料不熔融。在一些实施例中，激光定位系统150可以在大体(generally)X-Y坐标系中移动激光器154，并且控制激光器154对应于所述期望部件形状的片(slice)以及任何必需支撑件(例如增材支撑件110)而控制用于选择性地烧结粉末状材料的时序和持续时间。构建级156可以包括粉末床164，粉末床具有粉末状材料的顶表面，提供用于激光器154的工作层。在一些实施例中，构建级156可以包括粉末料斗(powder hopper)166和分配器168，粉末料斗166用于在穿过粉末床164定位或分配粉末状材料之前保持(holding)粉末状材料，分配器168用于将粉末状材料以均匀的层定位在粉末床164中。在示出的实例中，粉末料斗166可以是具有递送活塞170的粉末槽，用于将期望量的粉末状材料推送到粉末床164中以构建增材部件106的每一层。分配器168可以是机械分配器，例如滚筒(roller)、耙子(rake)、刷子或扫动臂(sweep arm)，其穿过粉末床164从粉末料斗166拖出粉末状材料并进行整平。在具有固定粉末床的实施例中，构建定位系统160可以包括具有移动构建板120的内嵌式构建室(recessed build chamber)124，当连续层添加至部件102时所述移动构建板从粉末床164缩回(retracts)。构建板120可以通过定位升降机130支撑并且在与构建方向108相反的前进方向132上移动。构建板120可以提供支撑增材部件106的一部分的板构建表面122，其中增材部件106或增材支撑件110的第一层的至少一部分可以与板构建表面122熔融接触，并且当构建完成时可以从构建表面122拆卸与构建板120接触的增材部件106的任何部分。构建室124由此变得更深以便在构建进行时容纳部件102的完成部分。构建室124可以被限定为侧壁172与174之间从粉末床164到构建板120在其最深前进位置中的最大深度的空间。构建室124可以包括垂直于侧壁172、174并且侧向(1aterally)围住构建室124的另外的侧壁。本说明书中相对于粉末床增材制造系统器械中的直接金属激光熔化(DMLM)描述了系统100。应当理解，本实用新型的一般教示同等地适用于目前已经存在的或未来将开发的其它增材制造器械。
在一些实施例中，计算系统180可以提供多个编程控件和用户接口，用于在增材部件106的构建过程之前、期间和之后操作和协调(coordinating)激光定位系统150、粉末递送系统158和构建定位系统160。在一些实施例中，计算系统150是通用计算装置，例如个人计算机、工作站、移动装置，或工业控制系统中的嵌入式系统(使用通用计算部件和操作系统)。在一些实施例中，计算系统180可以是用于控制系统100的操作的任务的专用数据处理系统。计算系统180可以包括通过总线188互连的至少一个存储器182、处理器184和输入/输出(I/O)接口186。此外，计算系统180可以包括与外部I/O装置/资源和/或存储系统的通信，包括连接系统，例如激光定位系统150、粉末递送系统158和构建定位系统160，以及与网络资源的通信。一般来说，处理器184执行存储于存储器182和/或存储系统中的计算机程序代码，例如增材制造构建控制程序。在执行计算机程序代码的同时，处理器184可以(通过I/O接口186)从存储器182、存储系统和I/O装置读取数据和/或写入数据到存储器182、存储系统和I/O装置。总线188提供在计算系统180内的每一个部件之间的通信链路。I/O装置可以包括使用户能够与计算系统180互动的任何装置(例如，键盘、指向装置、显示器等)。计算系统180仅代表硬件和软件的各种可能的组合。例如，处理器可以包括单个处理单元，或者处理器可以分布在一个或多个位置的一个或多个处理单元之间，例如，在客户端和服务器上。类似地，存储器和/或存储系统可以驻存于一个或多个物理位置处。存储器和/或存储系统可以包括各种类型的非暂时性计算机可读存储介质的任何组合，包括磁介质、光学介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。在一些实施例中，计算系统180是通过有线连接(串行、USB、以太网等)或无线连接(802.11、蓝牙等)与激光定位系统150、粉末递送系统158和构建定位系统160通信并且运行针对系统100的应用软件的笔记本电脑。
在一些实施例中，计算系统180的存储器182可以包括用于在现有部件主体上构建增材部件结构的一个或多个应用程序、数据源和/或功能模块。在一些实施例中，预先存在的表面模块190可以包括部件构建表面112的3D模型，其提供表面位置信息，包括边缘、表面特征和/或连接内部特征。例如，预先存在的表面模块190可以包括CAD文件，其描述部件构建表面112和用于激光定位系统150在部件构建表面112上引导增材构建的一个或多个参考位置。在一些实施例中，增材设计192可以包括增材部件106的3D模型，其提供用于在部件构建表面112上构造增材部件106的构建信息。例如，增材设计192可以包括CAD文件，其描述增材部件106(具有或不具有增材支撑件144)和材料、构建层，以及用于增材制造加工的其它设计信息。在一些实施例中，构建控件194可以使用来自增材设计192和/或预先存在的表面模块190的信息来控制增材部件106的增材制造加工。例如，构建控件194可以引导激光定位系统150根据增材设计192熔融每个连续层的粉末状材料，并且还可以使用来自预先存在的表面模块190的参考信息来引导粉末递送系统158和构建定位系统160。
参考图2和3，示出由预先存在的部件和来自增材制造系统(例如图1中的系统100)的增材部件组成的实例转子叶片200。转子叶片200可以由根或底部区段202、翼型区段204以及顶端护罩206组成。底部区段202可以包括底部平台210和根连接件212，例如楔形榫头(dovetail)。根连接件212可以接合涡轮轴，并且底部平台210可以接合同一级中的邻近转子叶片以形成围绕涡轮轴的环。底部平台210可以限定一个或多个腔室或冷却通道，用于将冷却空气接收到转子叶片200的一个或多个内部特征中。翼型区段204可以包括翼型主体220，其具有围绕翼型主体220的侧向周界(lateral perimeter)延伸的外表面222。外表面222可以限定从底部介面232延伸至外侧顶端234的压力侧224、吸力侧226、前边缘228，以及底部后边缘230。在示出的实例中，翼型主体220可以包括沿着顶端部分236的与外侧顶端234和顶端护罩206的增材制造相关的几个区域。构建部分238是翼型主体220的预先存在部分的一部分，其可暴露于增材制造系统的构建板之上且在部件构建表面240中终止。部件构建表面240可以限定通过传统浇铸、机械加工和/或其它制造方法制造的翼型主体220的预先存在部分与从部件构建表面240构建的增材结构250之间的过渡点。在示出的实例中，部件构建表面240是在侧向方向上(in the lateral directions)延伸至外表面222的基本上平面表面。在一些实施例中，增材结构250可以包括从部件构建表面240延伸至外侧顶端234的增材翼型主体部分252。增材翼型主体部分252相对于翼型主体220的预先存在部分的量可以取决于个别部件设计以及预先存在加工与增材加工之间的相对制造考量。在一些实施例中，增材结构250可以包括顶端护罩206，其中顶端护罩206是增材翼型主体部分252从外侧顶端234延伸的部分。例如，顶端护罩206和增材翼型主体部分252可以形成在单个增材构建阶段期间由具有相同材料的连续层形成的具有或不具有重叠特征的单个增材结构。在一些实施例中，顶端护罩206可以是传统顶端护罩设计，或具有用于气流、冷却、接合邻近的顶端护罩或其它涡轮部件等的详细特征的更复杂的顶端护罩。在一些实施例中，顶端护罩206可以包括侧向延伸部254、256，侧向延伸部254、256延伸超出邻近的压力侧224和吸力侧226表面并且可以接合邻近的顶端护罩。顶端护罩206可以限定外部顶端护罩表面258，其在增材结构250限定顶端护罩206的部分的外部。
在一些实施例中，转子叶片200可以包括从底部区段202延伸穿过翼型主体220(包括增材翼型主体部分252)并且延伸至外部顶端护罩表面258的多个内部气道260、262、264、266、268、270、272、274、276、278。气道260、262、264、266、268、270、272、274、276、278可以是翼型主体220的延伸穿过增材结构250的预先存在的内部特征。气道260、262、264、266、268、270、272、274、276、278可以包括在翼型主体220的预先存在部分内的预先存在部分并且限定部件构建表面240中的多个开口。气道260、262、264、266、268、270、272、274、276、278可以延伸以包括穿过增材翼型主体部分252和顶端护罩206的部分。气道260、262、264、266、268、270、272、274、276、278可以限定外部顶端护罩表面258和/或增材结构250的其它外表面中的开口，作为相应气道260、262、264、266、268、270、272、274、276、278的排放口(discharge ports)。
参考图4，以横截面视图示出由预先存在的部件和来自增材制造系统(例如图1中的系统100)的增材部件组成的另一实例转子叶片400。转子叶片400可以由根或底部区段402、翼型区段404以及顶端护罩406组成。底部区段402可以包括底部平台410和根连接件412，例如楔形榫头。底部平台410可以限定一个或多个腔室或底部气道414、416，用于将冷却空气接收到转子叶片400的一个或多个内部特征中。翼型区段404可以包括翼型主体420，翼型主体420具有围绕其侧向周界延伸的外表面422。翼型主体420可以包括预先存在部分424和增材部分426，并具有作为预先存在部分424与增材部分426之间的过渡的部件构建表面428。在一些实施例中，部件构建表面428可以大体上平行于底部平台410，并且相对于构建方向提供增材部分426的大体一致的高度。在一些实施例中，部件构建表面428可以相对于底部平台410倾斜，并且可以调节构建方向使得其是垂直的部件构建表面428。增材部分426可以是增材结构430的翼型部分。顶端护罩406可以是增材结构430的顶端护罩部分434。在一些实施例中，增材结构430可以仅延伸至向外顶端436并且限定顶端表面438。顶端护罩406可以是固定至向外顶端436的单独部件，而不是增材结构430的连续部分。翼型区段404包括延行穿过预先存在部分424并且延伸穿过增材部分426的多个内部特征。气道440、450可以连接至底部气道414、416并且在各个外表面处终止，各个外表面处包括外表面422和顶端表面438。在一些实施例中，气道440、450可以包括主干通道442、452和分支通道444、446、448、454、456、458、460、462、464。主干通道442、452可以延伸穿过预先存在部分426至部件构建表面428。主干通道442、452可以继续穿过增材部分426作为增材结构430的内部特征。主干通道442在增材结构430内分成分支通道444、446、448。主干通道452分成分支通道454、456、458、460、462、464。在一些实施例中，主干通道442、452各自具有侧向宽度或直径，分支通道444、446、448、454、456、458、460、462、464可以各自具有侧向宽度或直径，并且这些通道的最小和最大宽度可以改变。例如，主干通道442、452的最小宽度可以由用来形成预先存在的部件和/或准备部件构建表面428的加工能力决定。分支通道444、446、448、454、456、458、460、462、464的最小宽度可以如用于增材结构430的增材制造加工所能够实现地更小。例如，主干通道可以具有至少0.1″或2.5毫米(mm)的最小宽度，并且分支通道可以具有小于0.1″或2.5mm的最小宽度，例如0.01"或0.25mm。在一些实施例中，增材结构430中的气道网络可以形成大量的空隙(air space)，并且相对于预先存在部分424减少了增材结构430的选定横截面中的金属材料，从而为增材结构430提供比预先存在部分424更低的部件密度。在一些实施例中，预先存在部分424由第一金属组成，并且增材结构430由具有不同特征的不同的第二金属组成。第一金属和第二金属的选择可能与相应制造加工的加工能力和/或不同的功能特征有关，包括强度、延展性、硬度、耐热性/耐逆性、密度，以及与机械特征和/或表面处理的兼容性。在一些实施例中，增材结构430可以由通过增材制造形成的重量减轻的机械结构组成，例如多孔基质或晶格的金属材料。在一些实施例中，预先存在部分424可能是损坏部件(例如，转子叶片)的一部分，并且部件构建表面428是已经移除损坏特征的准备好的表面。例如，可以磨碎磨损的、腐蚀的或破损的外侧顶端以移去受损的部分，并且所得的表面准备用于增材构建以替换或增强移去的部分。
参看图5，以横截面视图示出由预先存在的部件和来自增材制造系统(例如图1中的系统100)的增材部件组成的另一实例转子叶片500。转子叶片500可以由根或底部区段502、翼型区段504以及顶端护罩506组成。底部区段502可以包括底部平台510和根连接件512，例如楔形榫头。底部平台510可以限定一个或多个腔室或底部气道514、516，用于将冷却空气接收到转子叶片500的一个或多个内部特征中。翼型区段504可以包括翼型主体520，翼型主体520具有围绕翼型主体520的侧向周界延伸的翼型外表面522。翼型主体520可以包括预先存在部分524和增材部分526，具有作为预先存在部分524与增材部分526之间的过渡的部件构建表面528。部件构建表面528可以包括一个或多个表面特征，通过提供用于熔融两个部件的额外构建表面来辅助增材部分526的增材构建。例如，部件构建表面528可以包括表面延伸部530、532、534、536，以提供用于构建增材部分526的远端以及侧向接触表面。增材部分526可以是增材结构540的翼型部分。顶端护罩506可以是增材结构540的顶端护罩部分542并且限定外部防护罩表面544。翼型区段504显示出在增材部分526中的多个实例内部特征，其中的一些与预先存在部分524中的内部特征相连续。气道550、560可以连接至底部气道514、516并且在各个外表面处终止，各个外表面包括外部翼型表面522和外部防护罩表面544。气道550可以提供穿过预先存在部分524并且连接至增材部分526中的气室552的流动路径。多个更小的气道554、556、558可以提供从气室552穿过外部防护罩表面544的排放路径。气道560可以提供通向匹配的气道562且穿过增材部分526至外部翼型表面522中的排放开口564的流动路径。应注意，排放开口564不连接至腔室570。在一些实施例中，腔室570可以是朝向转子叶片500的外侧端的用于质量(密度)减少的增材结构540的隔开的内部特征。在一些实施例中，增材结构540中的腔室552、570可以形成大量的空隙，并且相对于预先存在部分524减少了增材结构540的选定横截面中的金属材料，从而为增材结构540提供比预先存在部分524更低的部件密度。
参考图6，以横截面视图示出由预先存在的部件和来自增材制造系统(例如图1中的系统100)的增材部件组成的另一实例转子叶片600。转子叶片600可以由根或底部区段602、翼型区段604以及顶端护罩606组成。底部区段602可以包括底部平台610和根连接件612，例如楔形榫头。底部平台610可以限定一个或多个腔室或底部气道614、616，用于将冷却空气接收到转子叶片600的一个或多个内部特征中。翼型区段604可以包括翼型主体620，其具有围绕翼型主体620的侧向周界延伸的翼型外表面622。翼型主体620可以包括预先存在部分624和增材部分626，具有作为预先存在部分624与增材部分626之间的过渡的部件构建表面628。在一些实施例中，部件构建表面628可以沿着转子叶片600的半径或平行于边缘(例如，前边缘或后边缘)定向，用于沿着边缘聚集增材特征。增材部分626可以是边缘增材结构640。顶端护罩606可以是附接到远端顶端表面630的单独的部件。在一些实施例中，远端顶端表面630由预先存在部分624和增材部分620的远端部分限定。翼型区段604显示出在增材部分626中的多个实例内部特征，其可以与预先存在部分624中的内部特征相连续。气道650、660可以连接至底部气道614、616并且在各个外表面处终止，各个外表面包括外部翼型表面622和远端顶端表面630。气道650可以提供完全穿过预先存在部分624至远端顶端表面630中的排放开口的流动路径。气道660可以流过预先存在部分624和增材部分626两者。在一些实施例中，气道660可以是主干通道，其连接到多个更小的分支气道662、664、666、668、670、672、674。分支气道662、664、666、668、670、672、674可以提供从气道660穿过增材部分620上的翼型外表面622以及远端顶端表面630的排放路径。
本文所用的技术术语仅用来描述特定实施例，而并非旨在限制本实用新型。如本文所用，单数形式“一”和“所述”也旨在包括复数形式，除非上下文明确指示不是这样。进一步应当了解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。
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