翼型件和制造翼型件的方法与流程

本发明的领域大体上涉及翼型件，且更具体地说，涉及包括主体部分和连接到主体部分的尖端部分的翼型件。

背景技术

至少一些已知的翼型件包括尖端部分和主体部分。在至少一些操作条件下，尖端部分和主体部分经受不同负载。在至少一些已知的翼型件中，尖端部分和主体部分进行单独组装，并且被配置成耐受不同负载和不同温度。尽管尖端部分通常配置得比叶片部分坚固，但是在使用一段时间之后，尖端部分还是可能被热燃烧气体侵蚀、氧化和/或冲击腐蚀等。因为翼型件的制造可能较为昂贵，如果可能，损坏的翼型件可能优选维修或翻新。在至少一些已知的翼型件中，翼型件的主体部分在开放式尖端或无尖端铸造过程中形成，并且尖端部分在主体部分形成之后连接到主体部分。使用开放式尖端或无尖端涡轮叶片铸造允许通过减小单晶方向固化过程中的芯偏移而改进铸造良率。在制造高冷却效率的薄壁涡轮叶片时，减小芯偏移极其重要。然而，在铸造主体部分之后，需将叶片尖端粘结或构建在无尖端主体部分的顶部。

类似地，在翼型件的维修期间，损坏的尖端部分可被移除，例如通过研磨，以允许替换的尖端部分能够焊接或以其它方式附接到主体部分上。然而，在翼型件的初始制造或翼型件的维修中，将尖端部分连接到主体部分需要精确地对准尖端部分和主体部分以及它们上的任何特征，例如延伸通过主体部分和尖端部分的一个或多个冷却通道。对准这些部分需要精细操作，这些操作费力、繁琐且制造方式并不友好。对于至少一些已知的翼型件，对准过程需要专用设备。例如，为了组装至少一些已知的翼型件，尖端部分被定位于主体部分上且被夹持在适当位置。在许多情况下，通用的铸造尖端可能存在冷却通道要与陌生的叶片对准的问题。如果尖端部分和主体部分未对准，那么翼型件在它的使用寿命期间出现故障的风险会增加。

技术实现要素：

本申请的一方面涉及一种制造包括尖端部分和主体部分的翼型件的方法，该方法包括：使主体部分的第二端部成像以获得图像数据，使用主体部分的第二端部的图像数据来铸造尖端部分，以及将尖端部分的第一端部连接到主体部分的第二端部，以使得尖端部分和主体部分形成翼型件。

本申请的另一方面提供了一种制造包括尖端部分和主体部分的翼型件的方法，该方法包括：使主体部分的第二端部成像以获得图像数据，以及利用图像数据以增材方式制造尖端部分的芯。然后围绕芯形成铸造模具，并且在铸造模具中铸造尖端部分。在尖端部分的第一端部和主体部分的第二端部中的至少一个上沉积粘结材料。将尖端部分的第一端部相对于主体部分的第二端部定位，并且将尖端部分的第一端部连接到主体部分的第二端部以使得尖端部分和主体部分形成翼型件。

本申请的又一方面提供了一种旋转机器的翼型件。该翼型件包括铸造尖端部分和主体部分。铸造尖端部分包括第一端部。铸造尖端部分由铸造材料形成且包括多个第一特征。主体部分被配置成连接到铸造尖端部分。主体部分包括第二端部。主体部分的第二端部被配置成连接到铸造尖端部分的第一端部。主体部分包括多个第二特征。铸造尖端部分的多个第一特征对应于主体部分的多个第二特征，以使得多个第一特征和多个第二特征对准。铸造尖端部分的多个第一特征是基于主体部分的图像数据。

技术方案1.一种制造翼型件的方法，所述翼型件包括尖端部分和主体部分，所述方法包括：

使所述主体部分的第二端部成像以获得图像数据；

使用所述主体部分的第二端部的图像数据来铸造所述尖端部分；以及

将所述尖端部分的第一端部连接到所述主体部分的第二端部，以使得所述尖端部分和所述主体部分形成所述翼型件。

技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中：铸造所述尖端部分包括铸造成使得所述尖端部分的第一端部被配置成与所述主体部分的第二端部对准。

技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中：进一步包括在连接之前，相对于所述主体部分的第二端部定位所述尖端部分的第一端部，以使得所述尖端部分的一个或多个特征与所述主体部分的一个或多个特征对准。

技术方案4.根据技术方案3所述的方法，其中：所述尖端部分的一个或多个特征和所述主体部分的一个或多个特征包括冷却通道。

技术方案5.根据技术方案1所述的方法，其中：所述尖端部分由第一合金形成，且所述主体部分由第二合金形成，并且其中所述第一合金和所述第二合金不同。

技术方案6.根据技术方案1所述的方法，其中：进一步包括在所述尖端部分的第一端部和所述主体部分的第二端部中的至少一个上沉积粘结材料。

技术方案7.根据技术方案6所述的方法，其中：在所述尖端部分的第一端部上沉积粘结材料包括使用物理气相沉积工艺沉积粘结材料，所述物理气相沉积工艺包括以下中的至少一个：阴极电弧、离子等离子体、电子束、溅镀、蒸发、冷喷涂和热喷涂。

技术方案8.根据技术方案1所述的方法，其中：在所述尖端部分的第一端部上沉积粘结材料包括沉积包括以下中的至少一个的粘结材料：镍和硼。

技术方案9.根据技术方案1所述的方法，其中：将所述尖端部分的第一端部连接到所述主体部分的第二端部包括将所述粘结材料加热到高于指定温度的温度，其中所述指定温度低于所述尖端部分和所述主体部分中的至少一个的熔点。

技术方案10.一种制造翼型件的方法，所述翼型件包括尖端部分和主体部分，所述方法包括：

使所述主体部分的第二端部成像以获得图像数据；

利用所述图像数据以增材方式制造所述尖端部分的芯；

围绕所述芯形成铸造模具；

在所述铸造模具中铸造所述尖端部分；

在所述尖端部分的第一端部和所述主体部分的第二端部中的至少一个上沉积粘结材料；

相对于所述主体部分的第二端部定位所述尖端部分的第一端部；以及

将所述尖端部分的第一端部连接到所述主体部分的第二端部，以使得所述尖端部分和所述主体部分形成所述翼型件。

技术方案11.根据技术方案10所述的方法，其中：进一步包括将所述翼型件连接到转子以使得所述翼型件引导流体，其中所述翼型件具有压力侧和吸力侧，所述压力侧和所述吸力侧从所述主体部分延伸到所述尖端部分。

技术方案12.根据技术方案10所述的方法，其中：在连接之前相对于所述主体部分的第二端部定位所述尖端部分的第一端部包括定位成使得所述尖端部分的一个或多个特征与所述主体部分的一个或多个特征对准。

技术方案13.根据技术方案12所述的方法，其中：所述尖端部分的一个或多个特征和所述主体部分的一个或多个特征包括冷却通道。

技术方案14.根据技术方案10所述的方法，其中：所述铸造模具通过增材制造形成。

技术方案15.根据技术方案10所述的方法，其中：所述铸造模具通过熔模铸造形成。

技术方案16.根据技术方案10所述的方法，其中：沉积粘结材料包括使用物理气相沉积工艺在所述尖端部分的第一端部和所述主体部分的第二端部中的至少一个上沉积粘结材料，所述物理气相沉积工艺包括以下中的至少一个：阴极电弧、离子等离子体、电子束、溅镀、蒸发、冷喷涂和热喷涂。

技术方案17.根据技术方案10所述的方法，其中：将所述尖端部分的第一端部连接到所述主体部分的第二端部包括将所述粘结材料加热到高于指定温度的温度，其中所述指定温度低于所述尖端部分和所述主体部分中的至少一个的熔点。

技术方案18.一种旋转机器的翼型件，包括：

包括第一端部的铸造尖端部分，所述铸造尖端部分由铸造材料形成并包括多个第一特征；以及

被配置成连接到所述铸造尖端部分的主体部分，所述主体部分包括第二端部，所述主体部分的第二端部被配置成连接到所述铸造尖端部分的第一端部，所述主体部分包括多个第二特征，其中所述铸造尖端部分的多个第一特征对应于所述主体部分的多个第二特征，以使得所述多个第一特征和所述多个第二特征对准，

其中所述铸造尖端部分的多个第一特征是基于所述主体部分的图像数据。

技术方案19.根据技术方案18所述的翼型件，其中：进一步包括将所述第一端部连接到所述第二端部的粘结材料。

技术方案20.根据技术方案18所述的翼型件，其中：所述主体部分是开放式尖端涡轮叶片铸造或无尖端涡轮叶片中的一个。

在结合若干个附图和所附权利要求书检视以下详细描述后，对所属领域的技术人员来说，本申请的这些和其它特征以及改进将变得显而易见。

附图说明

根据结合附图进行的以下详细描述将更加清楚地了解本发明的上述和其它方面、特征和优点，其中：

图1是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的包括尖端部分和主体部分的示范性翼型件的透视图；

图2是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的显示了如图1所示的翼型件的尖端部分与主体部分间隔开的透视图；

图3是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的、如图1所示的翼型件的一部分的截面图，其中尖端部分与主体部分间隔开；

图4是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的、如图1所示的翼型件的一部分的截面图，其中尖端部分粘结到主体部分上；

图5是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的制造如图1所示的翼型件的尖端部分的第一步骤；

图6是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的制造如图1所示的翼型件的尖端部分的步骤；

图7是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的制造如图1所示的翼型件的尖端部分的步骤；

图8是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的制造如图1所示的翼型件的尖端部分的步骤；

图9是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的制造如图1所示的翼型件的尖端部分的步骤；

图10是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的制造如图1所示的翼型件的尖端部分的步骤；

图11是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的制造如图1所示的翼型件的步骤；以及

图12是根据本文所示或所述的一个或多个实施例的组装如图1所示的翼型件的示范性方法的流程图。

除非另外指明，否则本文所提供的附图意在说明本发明的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本发明的一个或多个实施例的广泛多种系统。由此，附图并非意在包括所属领域的技术人员已知的实践本文中所公开的实施例所需的所有常规特征。

具体实施方式

如下文所详细论述，本文中所描述的实施例提供一种用于制造包括尖端部分和主体部分的翼型件的方法。首先，获得主体部分的第二端部的图像并将其发送到增材制造系统。然后，利用图像数据以增材方式制造尖端部分的芯。围绕芯形成铸造模具，并且使用熔模铸造等等铸造尖端部分。接着，在尖端部分的第一端部上沉积粘结材料。然后，定位尖端部分的第一端部并使其与主体部分的第二端部对准。使用粘结材料将尖端部分和主体部分连接在一起以形成翼型件，使得尖端部分和主体部分形成翼型件。

在以下说明书和权利要求书中，将引用若干用语，它们应定义为具有以下含义。

除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。

“任选”或“视需要”意指随后描述的事件或情形可能发生也可能不发生，且所述描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。

如本文所使用，术语“流体”包括流动的任何介质或材料，包括但不限于空气。

如本文在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似类语言可以应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的定量表示。因此，注意由例如“约”、“大约”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及在整个说明书以及权利要求书中，范围限制可以是组合的和/或互换的，除非上下文或语言另外指示，否则此类范围得以确定并且包括其中所含的所有子范围。

如本文中所使用，术语“处理器”和“计算机”及相关术语(例如，“处理装置”和“计算装置”)不仅限于在本领域中被称为计算机的那些集成电路，而是广义地指代微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，plc)、专用集成电路以及其它可编程电路，且这些术语在本文中可互换使用。在本文中所描述的实施例中，存储器可包括但不限于例如随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)等计算机可读媒体和例如快闪存储器等计算机可读非易失性媒体。或者，也可使用软盘、光盘只读存储器(cd-rom)、磁光盘(mod)和/或数字多功能光盘(dvd)。此外，在本文所描述的实施例中，额外输入通道可以是但不限于与例如鼠标和键盘等操作者接口相关的计算机外围设备。或者，也可使用其它计算机外围设备，其可包括例如但不限于扫描仪。此外，在示范性实施例中，额外输出通道可包括但不限于操作者接口监视器。

此外，如本文中所使用，术语“软件”和“固件”是可互换的，且包括存储在存储器中以供个人计算机、工作站、客户端和服务器执行的任何计算机程序。

如本文中所使用，术语“非暂时性计算机可读媒体”意在代表在任何方法或技术中实施的任何有形的基于计算机的装置，以用于例如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块或在任何装置中的其它数据等信息的短期和长期存储。因此，本文中描述的方法可被编码为在包括但不限于存储装置和/或存储器装置等有形、非暂时性、计算机可读媒体中体现的可执行指令。此类指令在由处理器执行时使处理器执行本文中描述的方法的至少一部分。此外，如本文中所使用，术语“非暂时性计算机可读媒体”包括所有有形的计算机可读媒体，包括但不限于非暂时性计算机存储装置，包括但不限于易失性和非易失性媒体以及可抽取式和非可抽取式的媒体，例如固件、物理和虚拟存储、cd-rom、dvd和例如网络或因特网的任何其它数字源，以及尚待开发的数字化手段，唯一的例外是暂时性传播的信号。

现参照附图，应注意，在所有若干个视图中，相似的标号指代相似的元件，且图中所示的元件未按比例绘制，且不应根据图中所说明的相对大小和距离推断尺寸。图1所示的是包括尖端部分102和主体部分104的示范性翼型件100的透视图。图2是显示了翼型件100中的尖端部分102与主体部分104间隔开时的透视图。图3是翼型件100的一部分的截面图，其中尖端部分102与主体部分104间隔开。图4是翼型件100的一部分的截面图，其中尖端部分102和主体部分104连接在一起。在如图1到4所示的示范性实施例中，翼型件100是旋转机器，例如涡轮机，更具体来说，涡轮的转子叶片。涡轮的实例包括燃气涡轮发动机和蒸汽涡轮。翼型件100被配置成在涡轮机进行操作时引导流体。在替代实施例中，翼型件100是任何翼型件。在示范性实施例中，翼型件100进一步包括压力侧壁106和吸力侧壁108。吸力侧壁106和压力侧壁108延伸于主体部分104和尖端部分102的长度。在示范性实施例中，吸力侧壁106是基本上凸形的，且压力侧壁108是基本上凹形的。压力侧壁108在前边缘110处和后边缘112处连接到吸力侧壁106。在一些实施例中，翼型件100连接到转子(未图示)，以使得后边缘112在前边缘110下游。在替代实施例中，翼型件100具有使得翼型件100能够如本文中所描述的那样运作的任何配置。

在示范性实施例中，尖端部分102包括第一端部114和第二端部116。第二端部116与第一端部114相对。尖端部分102进一步包括在其中形成的一个或多个特征，例如一个或多个冷却通道124。一个或多个冷却通道124有助于流体流动通过翼型件100，更具体地说，流动通过尖端部分102，以调节翼型件100的温度。在替代实施例中，翼型件100包括使得翼型件100能够如本文中所描述的那样进行操作的任何尖端部分102。

此外，在示范性实施例中，主体部分104包括第一端部120和第二端部122。第二端部122与第一端部120相对。主体部分104进一步包括在其中形成的一个或多个特征，例如一个或多个冷却通道124。一个或多个冷却通道124有助于流体流动通过翼型件100，更具体地说，流动通过主体部分104，以调节翼型件100的温度。在实施例中，主体部分104可形成为开放式尖端(或无尖端)部件。如下所述，主体部分104被配置成与尖端部分102对准，以使得主体部分104中的一个或多个冷却通道124与尖端部分102中的一个或多个冷却通道124对准，并且所述一个或多个冷却通道124连续延伸通过翼型件100的至少一部分。在替代实施例中，翼型件100包括使得翼型件100能够如本文中所描述的那样进行操作的任何主体部分104。

此外，在示范性实施例中，主体部分104的第二端部122接触尖端部分102的第一端部114。主体部分104和尖端部分102对准，以使得吸力侧壁106和压力侧壁108从主体部分104的第一端部120连续延伸到尖端部分102的第二端部116。第二端部122粘结到第一端部114，以使得主体部分104和尖端部分102形成翼型件100。在替代实施例中，尖端部分102和主体部分104通过使得翼型件100能够如本文中所描述的那样进行操作的任何方式连接在一起。

参照图3和4，在示范性实施例中，尖端部分102和主体部分104相对于彼此定位。更具体地，图3显示了尖端部分102与主体部分104间隔开的状态，图4显示了在将尖端部分102和主体部分104一起粘结在接合部125处的步骤之前，相对于主体部分104定位尖端部分102。在组装翼型件100期间且在粘结尖端部分102和主体部分104之前，将粘结材料126放置在第一端部114和第二端部122之间。在示范性实施例中，粘结材料126被配置成至少部分地粘结尖端部分102和主体部分104。具体来说，在组装翼型件100期间，将粘结材料126加热到高于指定粘结温度的温度，并至少部分地粘结到尖端部分102和主体部分104中的每一个。在示范性实施例中，将粘结材料126加热到高于粘结材料126的熔点但低于尖端部分102和/或主体部分104的熔点的温度。在另外的实施例中，粘结材料126被配置成至少部分地保持固态并将尖端部分102和主体部分104粘结在一起。因此，在一些实施例中，不将粘结材料126加热到高于粘结材料126的熔点的温度。在替代实施例中，尖端部分102和主体部分104通过使得翼型件100(图1中示出)能够如本文中所描述的那样进行操作的任何方式粘结在一起。例如，在一些实施例中，尖端部分102和主体部分104使用但不限于任何物理气相沉积工艺，例如阴极电弧、离子等离子体、电子束、溅镀、蒸发、冷喷涂和热喷涂，粘结在一起。在另外的实施例中，可省略粘结材料126。

在示范性实施例中，粘结材料126包括镍合金和硼的组合物。在替代实施例中，粘结材料126包括使得翼型件100能够如本文中所描述的那样进行操作的任何材料。例如，在一些实施例中，粘结材料126包括具有类似于尖端部分102和/或主体部分104的特性的合金。在另外的实施例中，粘结材料126包括结构合金和熔点抑制剂的组合物。结构合金的实例包括但不限于以下中的任一个：铁合金、镍合金和钴合金。熔点抑郁剂的实例包括但不限于以下中的任一个：硼和硅。

此外，在示范性实施例中，以使得粘结材料126能够如本文中所描述的那样运作的方式将粘结材料126沉积在第一端部114和/或第二端部122上。例如，在一些实施例中，第一端部114中邻近一个或多个冷却通道124的部分不含粘结材料126。

在一些实施例中，粘结材料126的最大厚度在约1密耳(0.025毫米(mm))到约10密耳(0.25mm)的范围。在替代实施例中，粘结材料126具有使得翼型件100能够如本文中所描述的那样进行操作的任何厚度。

此外，在示范性实施例中，第一端部114是基本上平整的，即，第一端部114是平坦且光滑的，可便于粘结材料126在第一端部114上的沉积。在一些实施例中，在如本文中所描述的那样形成尖端部分102之后，可对第一端部114进行光滑化和/或平整化。在替代实施例中，尖端部分102包括使得翼型件100能够如本文中所描述的那样进行操作的任何第一端部114。例如，在一些实施例中，第一端部114是不平整的。

另外，在示范性实施例中，第二端部122是基本上平整的，即，第二端部122是平坦且光滑的，如果需要，可便于粘结材料126在第二端部122上的沉积。在一些实施例中，在形成主体部分104之后，和/或在维修步骤中移除尖端部分102之后，可对第二端部122进行光滑化和/或平化。在替代实施例中，主体部分104包括使得翼型件100能够如本文中所描述的那样进行操作的任何第二端部122。例如，在一些实施例中，第二端部122是不平整的，并且可包括额外特征，例如突起和/或凹部(未示出)。在实施例中，凹部可形成一个或多个冷却通道124的一部分。此外，主体部分104的至少一些特征被设计成与翼型件100的不同特性对应。因此，每一主体部分104具有唯一的第二端部122，类似于指纹。在替代实施例中，主体部分104包括使得主体部分104能够如本文中所描述的那样进行操作的任何第二端部122。与突起和/或凹部等特征以及包括此类特征的主体部分的后续粘结有关的额外信息可参考相同受让人的名为“翼型件和组装翼型件的方法(airfoilandmethodofassemblingsame)”、发明人为于韦弗(s.weaver)等人的第15/279,808号美国专利申请，所述申请的全文并入本文中。

如先前所提及，每一主体部分104具有唯一的第二端部122，类似于指纹，并且如目前本领域中已知的，对准主体部分与通用的铸造尖端部分需要精细操作，这些操作费力、繁琐且制造方式并不友好。此外，通用的铸造尖端部分可能存在冷却通道要与陌生的叶片对准的问题。通过铸造匹配翼型件100的第二端部122的定制尖端部分，可以消除对准问题，并实现更好的通过翼型件100的空气流动。

更具体地参考图5到12，描述一种制造图1的翼型件100的方法130。更具体地参考图5和12，在第一步骤132中，使主体部分104的第二端部122成像150以提供图像数据。所获得的图像数据包括主体部分104的，尤其是第二端部122的整体几何结构，其由吸力侧壁106、压力侧壁108、前边缘110、后边缘112和在其中形成的一个或多个冷却通道124所界定。此外，使任何特征，例如，如先前描述的额外突起或凹部成像。在图示的实施例中，主体部分104是开放式尖端或无尖端涡轮叶片。在另一实施例中，通过移除损坏的尖端部分102，主体部分104已经准备进行维修。

更具体地，参照图6和12，如示意图中所示，在第二步骤134中，将在步骤132中获得的图像数据发送到增材制造系统152。增材制造系统152包括计算装置154和构建平台156。计算装置154包括计算机系统，所述计算机系统包括至少一个处理器(图6中未示出)和控制器，所述处理器执行可执行指令以操作增材制造系统152，所述控制器被配置成控制增材制造系统152的一个或多个部件。

在步骤136中的成像150之后，如图5中所描述，图像数据由计算装置154接收并进行处理，并且产生电子构建文件以使得增材制造系统152能够构建尖端部分102的芯162，从而界定如先前描述的任何特征。构建文件包括用于控制增材制造系统152的一个或多个部件以构建芯162的构建参数。构建参数可包括但不限于：功率、位置、扫描策略和相关激光装置的定向。在图6的示范性实施例中，图示的计算装置和控制器154为组合成单个装置。在其它实施例中，计算装置和控制器是分开的装置。

计算装置154可基于电信号而另外存储与熔体池相关的信息，所述电信号用于促进控制和细化增材制造系统152或通过增材制造系统152构建的特定部件的构建过程。

控制器包括使得增材制造系统152能够如本文中所描述的那样运作的任何合适类型的控制器。在一个实施例中，例如，控制器是包括至少一个处理器和至少一个存储器装置的计算机系统，所述计算机系统执行可执行指令以基于所获得的主体部分104的第二端部122的图像数据而控制增材制造系统152的操作。控制器被配置成基于与例如存储在计算装置154内的构建文件相关的构建参数而控制增材制造系统152的一个或多个部件。

构建平台156包括粉末状构建材料，所述粉末状构建材料在增材制造过程期间进行熔化和重新固化以构建部件，更具体地说，构建芯162。如图7所示，在示范性实施例中，芯162包括不同的几何结构，以界定尖端部分的特征，更具体地说，界定尖端部分102中的一个或多个冷却通道124。根据在第一步骤132中获得的图像，尖端部分102的最终细节匹配主体部分104的第二端部122。在实施例中，用于芯162的粉末状构建材料可包括适用于形成此类部件的材料。在所说明的实施例中，粉末状构建材料由陶瓷材料组成。在其它实施例中，粉末状构建材料包括任何合适类型的粉末状构建材料。在另外其它实施例中，粉末状构建材料包括使得增材制造系统152能够如所描述的那样运作的任何合适的构建材料，包括但不限于陶瓷粉末、用金属涂覆的陶瓷粉末和热固性或热塑性树脂。

仍参照图7和12，接着在步骤138中围绕芯162构建铸造模具164。在一个实施例中，使用熟知的熔模铸造技术来形成铸造模具164。在替代实施例中，可使用能够围绕芯162形成铸造模具164的其它技术来形成铸造模具164。

现参照图8和12，在步骤140中，在铸造模具164中铸造尖端部分102以形成对于成像的主体部分104来说是唯一的尖端部分102。在铸造尖端部分102中，可使用不同于主体部分104所用的合金材料的合金材料。在许多情况下，尖端部分102需要更大的环境耐受能力，而主体部分104需要更大的机械强度。可通过分开制造尖端部分102和主体部分104，如本文中所描述，来利用不同材料，同时维持制造友好的过程。为了促进尖端部分102和主体部分104的对准，尖端部分102被铸造成对应于成像的第二端部122。特别地，尖端部分102包括一个或多个冷却通道124，且另外可包括如先前描述的额外特征。因而尖端部分102的第一端部114形成主体部分104的第二端部122的镜像。使得第一端部114与第二端部122可精确对准，以促进尖端部分102和主体部分104之间的连接。

如图9和12所示，接着在步骤142中，从铸造模具164中移除铸造尖端部分102。如先前描述，铸造尖端部分102包括将与主体部分104中的一个或多个冷却通道124对准的特征，例如一个或多个冷却通道124。接着在步骤144中，如图10和12所示，用粘结材料126涂覆尖端部分102的第一端部114。在示范性实施例中，在第一端部114上沉积粘结材料126的步骤144包括阴极电弧沉积工艺和/或任何其它沉积工艺。在替代实施例中，可通过任何使得粘结材料126能够如本文中所描述的那样运作的方式将粘结材料126沉积在尖端部分102和/或主体部分104上。例如，在一些实施例中，使用但不限于物理气相沉积工艺，例如阴极电弧、离子等离子体、电子束、溅镀、蒸发、冷喷涂和热喷涂，来沉积粘结材料126。

在步骤146中，如图11和12所示，尖端部分102相对于主体部分104定位。更具体地说，在将尖端部分102和主体部分104连接在一起之前，使尖端部分102相对于主体部分104定位，以使得尖端部分102的一个或多个特征124与主体部分104的一个或多个特征124对准。

在步骤148中，如图11和12所示，将尖端部分102和主体部分104一起放置在固定装置中并进行热处理循环。更具体地说，对尖端部分102和主体部分104进行初级热处理，在初级热处理中，这两个部分粘结在一起以形成完整的翼型件100。可通过次级热处理提供进一步粘结。

图12是组装翼型件100(图1中示出)的方法130的流程图。参照图5到11，图12的方法130大体上包括：使主体部分的第二端部122成像的步骤132；将图像数据提供到增材制造系统152的步骤134；以增材方式制造尖端部分的芯162的步骤136；围绕芯162形成铸造模具164的步骤138；在铸造模具164中铸造尖端部分的步骤140；从铸造模具164中移除铸造尖端部分102的步骤142；向尖端部分102的第一端部114施加粘结材料126的步骤144；在连接之前相对于主体部分104的第二端部122定位尖端部分102的第一端部120的步骤146，以使得尖端部分102的一个或多个特征124与主体部分104的一个或多个特征124对准；以及将尖端部分102的第一端部114连接到主体部分104的第二端部122的步骤148。

在一些实施例中，方法130包括制作和/或清理翼型件100的表面。例如，在一些实施例中，在将尖端部分102和主体部分104粘结在一起之前，从尖端部分102和/或主体部分104中移除多余材料。在另外的实施例中，在粘结尖端部分102和主体部分104之后从一个或多个冷却通道124中移除材料，例如粘结材料126的薄层，以促进空气流动通过一个或多个冷却通道124。

因此，公开了一种根据主体部分的接口表面的图像制造铸造叶片尖端部分的方法。本文描述了被制作成匹配叶片的主体部分的顶面的定制模具如何实现更加制造友好的过程。通过铸造与开放式尖端(或无尖端)涡轮叶片完全匹配的定制尖端部分，消除了对准问题并且使得通过翼型件的空气流动得以改善。铸造尖端部分到翼型件的主体部分的接口将是完全匹配，从而不会产生芯部分未对准的问题。增材制造的使用实现了可以快速制造出尖端部分的芯，同时不存在所述芯与翼型件的主体部分的芯不匹配的问题。此外，一旦得到翼型件接口的图像，更具体地说，主体部分的第二端部的图像，它就可以数字方式存储，并且如果叶片在使用之后需要返工，那么可以重复使用所述图像来制作相同叶片的另一个尖端部分。所公开的使主体部分成像并基于主体部分的图像数据铸造尖端部分的方法允许冷却通道以及叶片的外部表面的准确对准。

本文中所描述的方法和设备的示范性技术效果包括以下中的至少一个：(a)减少组装翼型件所需的时间和成本；(b)提供连接到翼型件主体部分的翼型件尖端部分；(c)提供与翼型件主体部分对准的翼型件尖端部分；以及(d)促进基于所获得的主体部分的图像数据来铸造翼型件尖端部分。

尽管可能在一些附图中示出本发明的各种实施例的特定特征，而在其它附图中未示出，但这仅是为方便起见。根据本发明的原理，一个附图的任何特征可结合任何其它附图的任何特征来参考和/或主张。

本书面描述使用实例来公开包括最佳模式的实施例，并且还使所属领域的技术人员能够实践所述实施例，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书界定，并且可包括所属领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么此类其它实例希望在权利要求书的范围内。

应理解，前述内容仅涉及本申请的优选实施例，且在不脱离如由所附权利要求和其同等物界定的本发明的一般精神和范围的情况下，所属领域的技术人员可对本文做出许多改变和修改。