改进的涡轮喷嘴及其制造方法与流程

改进的涡轮喷嘴及其制造方法
1.关于联邦资助的研究或开发的声明
2.本发明是在美国能源部授予的合同号de-fe0023965下通过政府支持完成的。政府对本发明享有一定的权利。
技术领域
3.本公开整体涉及涡轮喷嘴。具体地，本公开涉及用于制造涡轮喷嘴的改进的结构和方法。


背景技术：

4.涡轮机广泛用于诸如发电的领域。例如，常规气体涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段和至少一个涡轮区段。压缩机区段被构造成在空气流过压缩机区段时压缩空气。然后将空气从压缩机区段引导至燃烧器区段，在燃烧器区段将空气与燃料混合并燃烧，从而产生热气体流。将热气体流提供给涡轮区段，该涡轮区段从热气体流中提取能量以为压缩机、发电机和/或其他各种负载提供动力。由于许多涡轮机部件的复杂形状和内部几何形状，可利用增材制造工艺以便在紧密设计公差内适当地制造部件。例如，在典型的涡轮机中，可使用增材制造工艺来制造一个或多个转子叶片、护罩、翼型件、燃料喷嘴和/或燃烧部件或子部件。
5.与减材制造方法相比，增材制造工艺通常涉及一种或多种材料的积聚以制造净形或近净形(nns)对象。尽管“增材制造”是行业标准术语，但增材制造涵盖以多种名称已知的各种制造和原型制作技术，包括自由成形制造、3d打印、快速原型制作/加工等。增材制造技术能够由多种材料制造复杂部件。一般来讲，独立式对象可由计算机辅助设计(cad)模型制成。特定类型的增材制造工艺使用能量束(例如，电子束或电磁辐射(诸如激光束))来烧结或熔融粉末材料，从而形成固体三维对象，其中粉末材料的颗粒粘结在一起。使用不同的材料系统，例如工程塑料、热塑性弹性体、金属和陶瓷。激光烧结或熔融是一种用于快速制造功能原型和工具的值得注意的增材制造工艺。应用包括复杂工件的直接制造、用于精密铸造的图案、用于注塑和压铸的金属模具以及用于砂型铸造的模具和芯。制造原型对象以增强设计周期期间概念的沟通和测试是增材制造工艺的其他常见用途。
6.选择性激光烧结、直接激光烧结、选择性激光熔融和直接激光熔融是常用的行业术语，用于指通过使用激光束烧结或熔融细粉来产生三维(3d)对象。更准确地讲，烧结需要在低于粉末材料的熔点的温度下熔合(附聚)粉末颗粒，而熔融需要完全熔融粉末的颗粒以形成固体均质体。与激光烧结或激光熔融相关联的物理工艺包括热传递到粉末材料，然后烧结或熔融粉末材料。
7.然而，在激光烧结/熔融工艺期间，三维对象(诸如上述涡轮机部件中的一个或多个涡轮机部件)由于通过材料的熔融和/或烧结经历的热量而经受许多热应力。这些热应力已被证明会引起涡轮机部件的各种变形和/或扭曲。因此，需要一种改进的增材制造涡轮机部件的方法，该方法有利地最小化或完全消除由增材制造工艺期间经历的热应力引起的涡
轮机部件中的扭曲。


技术实现要素：

8.根据本公开的制造涡轮机部件的方法和涡轮机部件的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过该技术的实践来学习。
9.根据一个实施方案，提供了一种使用增材制造系统制造用于涡轮机的涡轮喷嘴的方法。该方法包括照射粉末床中的粉末层以形成熔合区域。该粉末床设置在构建板上。该方法还包括通过使涂布器臂从该粉末床的第一侧经过该粉末床而在该粉末床上提供后续粉末层的步骤。该方法还包括重复照射和提供步骤，直到在构建板上形成涡轮喷嘴组件。涡轮喷嘴组件包括涡轮喷嘴和设置在涡轮喷嘴内的多个散热片。多个散热片将热量从涡轮喷嘴的热敏部分传递出去。
10.根据另一实施方案，提供了通过增材制造工艺在构建板上生产的涡轮机部件。涡轮机部件包括翼型件和多个散热片。翼型件在熔合到构建板的前端和后缘之间延伸。翼型件包括外衬套部段、内衬套部段、压力侧壁和吸力侧壁。外衬套部段和内衬套部段彼此相对设置。吸力侧壁和压力侧壁在前端和后缘之间以及在外部衬套部段和内部衬套部段之间延伸。多个散热片被配置为在增材制造工艺期间将热量从翼型件的热敏部分传递出去。
11.参照以下描述和所附权利要求书，本发明的制造涡轮机部件的方法和涡轮机部件的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案，并与描述一起用于解释本技术的原理。
附图说明
12.本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本发明的制造涡轮机部件的方法和涡轮机部件的完整且能够实现的公开内容，包括制造和使用本发明的系统和方法的最佳模式，附图中：
13.图1是根据本公开的实施方案的涡轮机的示意图；
14.图2是根据本公开的实施方案的涡轮机的示例性燃烧区段的上游视图；
15.图3是根据本公开的实施方案的从第一侧观察的集成燃烧器喷嘴的透视图；
16.图4是根据本公开的实施方案的从第二侧观察的集成燃烧器喷嘴的透视图；
17.图5是根据本公开的实施方案的用于生成对象的增材制造系统的示意图/框图；
18.图6示出了根据本公开的实施方案的涡轮喷嘴的透视图，该涡轮喷嘴与集成燃烧器喷嘴的其他部件隔离并且定位在构建板上；
19.图7示出了根据本公开的实施方案的涡轮喷嘴的透视图，该涡轮喷嘴与集成燃烧器喷嘴的其他部件隔离并且定位在构建板上；
20.图8示出了根据本公开的实施方案的涡轮喷嘴的横截面图，该涡轮喷嘴与集成燃烧器喷嘴的其他部件隔离并且定位在构建板上；
21.图9示出了根据本公开的实施方案的散热片的第一齿端；
22.图10示出了根据本公开的实施方案的散热片的第二齿端。
23.图11是根据本公开的实施方案的用于制造涡轮喷嘴的方法的流程图。
具体实施方式
24.现在将详细参考本发明组件的实施方案，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明技术的方式提供的，而不是对本技术的限制。事实上，对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离受权利要求书保护的本发明技术的范围或实质的情况下，可以在本发明技术中进行修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案，以产生又一个实施方案。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。
25.具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本发明的相似或类似的部件。如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
26.如本文所用，术语“上游”(或“向上”)和“下游”(或“向下”)是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，并且“下游”是指流体向其流动的方向。术语“径向地”是指基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向，术语“轴向地”是指与特定部件的轴向中心线基本平行和/或同轴对准的相对方向，并且术语“周向地”是指围绕特定部件的轴向中心线延伸的相对方向。近似术语，诸如“大体”、“基本上”、“大约”或“约”包括在大于或小于指定值的百分之十内的值。当在角度或方向的上下文中使用时，此类术语包括在大于或小于所述角度或方向的十度内。例如，“大体竖直”包括沿任何方向(例如，顺时针或逆时针)在竖直的十度内的方向。
27.本文所用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并且不旨在进行限制。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确地指出。将进一步理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
28.如下所述，本主题的示例性实施方案涉及增材制造机器或方法的使用。如本文所用，术语“增材制造”或“增材制造技术或工艺”一般是指其中连续材料层设置在彼此上以“逐层地堆积”三维部件的制造工艺。连续层一般熔合在一起以形成整体部件，该整体部件可具有多种一体式子部件。
29.尽管增材制造技术在本文被描述为使得能够通常在竖直方向上通过逐点、逐层构建物体来制造复杂物体，但其他制造方法也是可能的并且在本主题的范围内。例如，尽管本文的讨论讨论添加材料以形成连续层，但本领域技术人员将理解，本文所公开的方法和结构可用任何增材制造技术或制造技术来实践。例如，本发明的实施方案可使用层加成工艺、层减成工艺或混合工艺。
30.根据本公开的合适的增材制造技术包括例如熔融沉积成型(fdm)、选择性激光烧结(sls)、3d印刷(诸如通过喷墨和激光射流)、光刻(sla)、直接选择性激光烧结(dsls)、电子束烧结(ebs)、电子束熔融(ebm)、激光工程净成形(lens)、激光净成形制造(lnsm)、直接金属沉积(dmd)、数字光处理(dlp)、直接选择性激光熔融(dslm)、选择性激光熔融(slm)、直接金属激光熔融(dmlm)以及其他已知的工艺。
31.除了使用直接金属激光烧结(dmls)或直接金属激光熔融(dmlm)工艺(其中使用能
量源来选择性地烧结或熔融粉末层的部分)之外，应当理解，根据另选的实施方案，增材制造工艺可以是“粘结剂喷射”工艺。就这一点而言，粘结剂喷射涉及以与上述类似的方式连续沉积添加剂粉末层。然而，粘结剂喷射并不使用能量源来生成能量束以选择性地熔融或熔合添加剂粉末，而是涉及选择性地将液体粘结剂沉积到每个粉末层上。液体粘结剂可为例如可光固化的聚合物或另一种液体粘结剂。其他合适的增材制造方法和变型旨在处于本主题的范围内。
32.现在参考附图，图1示出了涡轮机的一个实施方案的示意图，该涡轮机在所示实施方案中是气体涡轮10。尽管本文示出并描述了工业或陆基气体涡轮，但除非在权利要求书中另外指明，否则本公开不限于陆基和/或工业气体涡轮。例如，如本文所述的本发明可用于任何类型的涡轮机，包括但不限于蒸汽涡轮、飞行器气体涡轮或船用气体涡轮。
33.如图所示，气体涡轮10一般包括入口区段12、设置在入口区段12的下游的压缩机14、设置在压缩机14的下游的燃烧区段16、设置在燃烧区段16的下游的涡轮18以及设置在涡轮18的下游的排气区段20。此外，气体涡轮10可包括一个或多个轴22，该一个或多个轴将压缩机14联接到涡轮18。
34.在操作期间，空气24流过入口区段12并进入压缩机14，在该处空气24逐渐被压缩，从而将压缩空气26提供给燃烧区段16。压缩空气26的至少一部分与燃料28在燃烧区段16内混合，并且被燃烧以产生燃烧气体30。燃烧气体30从燃烧区段16流入涡轮18中，其中能量(动能和/或热能)从燃烧气体30传递到转子叶片(未示出)，从而使轴22旋转。然后，机械旋转能量可用于各种目的，诸如为压缩机14供电和/或发电。然后，离开涡轮18的燃烧气体30可以经由排气区段20从气体涡轮10排出。
35.图2提供了根据本公开的各个实施方案的燃烧区段16的上游视图。如图2所示，燃烧区段16可至少部分地被外部或压缩机排放壳体32包围。压缩机排放壳体32可至少部分地限定高压室34，该高压室至少部分地包围燃烧器16的各种部件。高压室34可与压缩机14(图1)流体连通，以从该压缩机接收压缩空气26。在各种实施方案中，如图2所示，燃烧区段16包括分段环形燃烧系统36，该分段环形燃烧系统包括围绕气体涡轮10的轴向中心线38周向布置的多个燃烧器或集成燃烧器喷嘴100，该轴向中心线可与气体涡轮轴22重合。
36.图3提供了从第一侧观察的集成燃烧器喷嘴100的透视图。类似地，图4提供了根据本公开的实施方案的从第二侧观察的集成燃烧器喷嘴100的透视图。如图2、图3和图4共同所示，分段环形燃烧系统36包括多个集成燃烧器喷嘴100。如本文进一步所述，每个燃烧器喷嘴100包括第一侧壁116和第二侧壁118。在特定实施方案中，基于侧壁与下游涡轮喷嘴200的对应压力侧和吸力侧的集成，第一侧壁是压力侧壁，而第二侧壁是吸力侧壁。应当理解，本文对压力侧壁和吸力侧壁的任何引用代表特定实施方案，此类引用便于讨论，并且此类引用并非旨在限制任何实施方案的范围，除非特定上下文另有规定。
37.如图3和图4共同所示，每个燃烧器喷嘴100包括内衬套106、外衬套108以及在内衬套106与外衬套108之间延伸的中空或半中空燃烧衬套110。可以设想，多于一个(例如，2个、3个、4个或更多个)燃烧衬套110可定位在内衬套106和外衬套108之间，从而减少需要密封的相邻衬套之间的接头的数量。为了易于在本文中讨论，将参考在相应的内衬套106和外衬套108之间具有单个燃烧衬套110的集成燃烧器喷嘴100，但不需要衬套与燃烧衬套的2∶1比率。如图3和图4所示，每个燃烧衬套110包括前端或上游端部分112、后端或下游端部分114、
压力侧壁116和吸力侧壁118。
38.分段环形燃烧系统36还包括燃料喷射模块117。在所示的示例实施方案中，燃料喷射模块117包括多个燃料喷嘴。燃料喷射模块117被配置用于安装在相应燃烧衬套110的前端部分112中。出于本文说明的目的，包括多个燃料喷嘴的燃料喷射模块117可被称为“束筒燃料喷嘴”。然而，燃料喷射模块117可包括或包含任何类型的燃料喷嘴或燃烧器(诸如旋涡燃料喷嘴或旋流喷嘴)，并且除非如此具体叙述，否则权利要求不应限于束筒燃料喷嘴。
39.在至少一个实施方案中，如图3和图4所示，燃烧衬套110中的一个或多个燃烧衬套的下游端部分114过渡到具有翼型件202的涡轮喷嘴200中，该涡轮喷嘴引导燃烧产物朝向涡轮叶片流动并使其加速。因此，每个燃烧衬套110的下游端部分114可被认为是没有前缘的翼面。当集成燃烧器喷嘴100安装在燃烧区段16内时，涡轮喷嘴200可紧邻涡轮18的涡轮转子叶片的级的上游定位。
40.如本文所用，术语“集成燃烧器喷嘴”是指包括燃烧衬套110、位于燃烧衬套110下游的涡轮喷嘴200、从燃烧衬套110的前端112延伸到后端114的内衬套106(由涡轮喷嘴200体现)以及从燃烧衬套110的前端112延伸到后端114的外衬套108(由涡轮喷嘴200体现)的无缝结构。在至少一个实施方案中，集成燃烧器喷嘴100的涡轮喷嘴200用作第一级涡轮喷嘴并且定位在涡轮转子叶片的第一级的上游。
41.为了示出增材制造系统和工艺的示例，图5示出了用于生成涡轮机部件1220(诸如本文所述的涡轮喷嘴200)的增材制造系统1000的示意图/框图。图5可表示被配置用于直接金属激光烧结(dmls)或直接金属激光熔融(dmlm)的增材制造系统。增材制造系统1000制造对象，诸如涡轮喷嘴200。例如，对象1220可通过使用由源(诸如激光器1200)生成的能量束1360烧结或熔融粉末床1120中的粉末材料以逐层方式制造。待由能量束熔融的粉末由贮存器1260供应，并且使用重涂布器臂1160(该重涂布器臂沿重涂布器方向1340延伸)均匀地铺展在构建板1002上，以将粉末保持在料位1180处并将在粉末料位1180上方延伸的过量粉末材料移除到废物容器1280。能量束1360在振镜扫描仪1320的控制下烧结或熔化构建的对象的截面层。降低构建板1002，并且将另一层粉末铺展在构建板和构建的对象上，之后通过激光器1200连续熔化/烧结粉末。重复该过程，直到对象1220完全由熔化/烧结的粉末材料构建。激光器1200可由包括处理器和存储器的计算机系统控制。计算机系统可确定每个层的扫描图案，并根据扫描图案控制激光器1200以照射粉末材料。在完成对象1220的制造之后，可将各种后处理程序应用于对象1220。后处理程序包括通过例如吹扫或抽真空移除过量的粉末。其他后处理程序包括应力释放工艺。另外，可使用热后处理程序和化学后处理程序来精加工对象1220。
42.图6和图7示出了涡轮喷嘴组件201的两个不同透视图，该涡轮喷嘴组件包括涡轮喷嘴200和打印在构建板1002上的多个散热片232(图8)。涡轮喷嘴组件与集成燃烧器喷嘴100的各种其他部件隔离并且定位在构建板1002上。涡轮喷嘴200可例如经由增材制造系统1000在构建板1002上增材制造。例如，图6和图7描绘了根据本公开的实施方案的在从构建板1002移除并安装到集成燃烧器喷嘴100上之前的涡轮喷嘴200。
43.如图所示，涡轮喷嘴200可包括从构建板1002延伸的翼型件202。在许多实施方案中，涡轮喷嘴还可包括内衬套部段204，该内衬套部段与外衬套部段206间隔开并且相对地设置。如图所示，翼型件202可在内衬套部段204和外衬套部段206之间延伸。翼型件202可具
有大致空气动力学轮廓，该大致空气动力学轮廓引导燃烧产物朝向涡轮叶片流动并使其加速。例如，翼型件202可具有压力侧壁208和吸力侧壁210，该压力侧壁和该吸力侧壁中的每一者在翼型件的前端212和后缘214之间延伸。如图所示，在增材制造工艺期间以及紧接在增材制造工艺之后，翼型件202的前端212可固定地联接到构建板1002。如图3和图4所示，当涡轮喷嘴200安装在集成燃烧喷嘴100中时，压力侧壁208可随燃烧衬套110的压力侧壁116一起连续地延伸，并且吸力侧壁210可随燃烧衬套110的吸力侧壁一起连续地延伸。类似地，当涡轮喷嘴200安装在集成燃烧喷嘴100中时，内衬套部段204可随内衬套106一起连续地延伸，并且外衬套部段206可随外衬套部段108一起连续地延伸。
44.在许多实施方案中，涡轮喷嘴200可包括一个或多个热敏部分218(如图6和图7中的封闭虚线所示)。热敏部分218可以是涡轮喷嘴200的一个或多个区域，该一个或多个区域容易由于增材制造工艺期间能量束1360的高热和粉末的熔融/烧结而引起变形和/或扭曲。例如，涡轮喷嘴200的热敏部分218可在部分218和构建板1002之间不具有直接路径，使得来自粉末的熔融/烧结的热量无处行进和/或耗散。以这种方式，如果热量未被适当传递，则涡轮喷嘴200的热敏部分218可能容易受到在增材制造工艺期间诱导的热应力引起的变形和/或扭曲的影响。
45.在许多实施方案中，翼型件202的压力侧壁208和吸力侧壁210两者可限定热敏部分218。在特定实施方案中，热敏部分218可仅设置在吸力侧壁208上。如下面所讨论的，翼型件202的压力侧壁208和吸力侧壁210可各自具有非常小的厚度228、230与宽度224、222的比率和厚度228、230与高度226的比率，即，壁208、210的高度226和宽度224、222可比厚度228、230大许多倍。以这种方式，壁208、210通常较薄，因此更容易受到增材制造工艺期间由热应力引起的变形的影响。
46.例如，在许多实施方案中，压力侧壁208可包括介于约1％和约10％之间的厚度228与宽度224的比率。在其他实施方案中，压力侧壁可包括介于约1％和约8％之间的厚度228与宽度224的比率。在各种实施方案中，压力侧壁可包括介于约1％和约5％之间的厚度228与宽度224的比率。在示例性实施方案中，压力侧壁可包括介于约2％和约4％之间的厚度228与宽度224的比率。类似地，吸力侧壁210可包括介于约1％和约10％之间的厚度230与宽度222的比率。在其他实施方案中，吸力侧壁210可包括介于约1％和约8％之间的厚度230与宽度222的比率。在各种实施方案中，吸力侧壁210可包括介于约1％和约5％之间的厚度230与宽度222的比率。在示例性实施方案中，吸力侧壁210可包括介于约2％和约4％之间的厚度230与宽度222的比率。
47.同样，在许多实施方案中，压力侧壁208和吸力侧壁210可各自包括介于约0.5％和约10％之间的厚度228、230与高度226的比率。在其他实施方案中，压力侧壁208和吸力侧壁210可各自包括介于约0.5％和约7％之间的厚度228、230与高度226的比率。在各种实施方案中，压力侧壁208和吸力侧壁210可各自包括介于约0.7％和约5％之间的厚度228、230与高度226的比率。在示例性实施方案中，压力侧壁208和吸力侧壁210可各自包括介于约1％和约3％之间的厚度228、230与高度226的比率。
48.图8示出了涡轮喷嘴200在从构建板1002移除之前的横截面图。如图8所示，涡轮喷嘴200可包括肋220，该肋在压力侧壁208至吸力侧壁210之间以及在内衬套部段204和外内衬套部段206之间延伸。在许多实施方案中，肋220可大致垂直于压力侧壁208和吸力侧壁
210两者。肋220可用于为翼型件202提供附加的结构支撑，以便防止气体涡轮10在其操作期间的振动力对翼型件造成损坏。多个散热片被配置为在增材制造工艺期间将热量从翼型件的热敏部分传递出去。
49.如图8所示，涡轮喷嘴组件201可包括涡轮喷嘴200和多个散热片232。多个散热片232可设置在涡轮喷嘴200内。例如，多个散热片232可在热敏部分218和肋220之间延伸，以便在增材制造工艺期间将热量从热敏部分218引导出去，从而有利地最小化和/或防止热敏部分218的变形或扭曲。例如，在示例性实施方案中，多个散热片232中的每个散热片232可从吸力侧壁210直接延伸到肋220，使得它们为来自后烧结或后熔融粉末的热量提供从吸力侧壁210行进的装置。在此类实施方案中，多个散热片232可将热量从热敏部分218间接传递到构建板1002。在其他实施方案(未示出)中，多个散热片232中的每个散热片232可从吸力侧壁210直接延伸到构建板1002，使得多个散热片232可将热量从热敏部分218直接传递到构建板1002。
50.在许多实施方案中，如图8所示，多个散热片232可在压力侧壁208和吸力侧壁210之间以彼此间隔开的线性行布置，这有利地提供在增材制造工艺期间沿着整个热敏部分218的热传递。如图所示，在示例性实施方案中，多个散热片232可被布置成六个线性行，每一行与相邻行的散热片间隔开。然而，在其他实施方案中，多个散热片可被布置成或多或少的线性行，这取决于吸力侧壁210的尺寸。在各种实施方案(未示出)中，多个散热片可在宽度方向上(沿着壁208、210的宽度222、224)彼此间隔开。例如，图8所示的多个散热片232可在壁的宽度方向上(进入和离开图8的页面)与相邻散热片间隔开。
51.在一些实施方案中，多个散热片232可在翼型件202的制造期间为翼型件提供结构支撑。例如，除了提供用于在涡轮喷嘴200的增材制造期间传递热量的装置之外，散热片232中的每个散热片还可为翼型件202的各个部分(诸如吸力侧壁210和/或压力侧壁208)提供结构支撑。以这种方式，散热片232可有利地防止在增材制造工艺期间存在外伸材料，否则外伸材料可能导致部件的扭矩和/或完全塌缩。然而，在其他实施方案中，散热片232可仅用于提供将热量从热敏部分218传递到构建板1002的装置。
52.图9示出了根据本公开的实施方案的多个散热片232中的一个散热片232的第一齿端234，并且图10示出了根据本公开的实施方案的多个散热片232中的一个散热片232的第二齿端236。如图所示，第一齿端234可以熔合方式连接到翼型件202的热敏部分218(诸如吸力侧壁210的一部分)。类似地，第二齿端236可以熔合方式连接到翼型件202的第二部分或构建板1002中的一者。例如，在示例性实施方案中，第二齿端236可以熔合方式连接到肋220。如图所示，第一齿端234和第二齿端236两者均可包括从散热片232延伸并且彼此间隔开的齿238，这有利地允许散热片232和翼型件202之间的联接力较小。以这种方式，齿端234、236有利地便于在完成增材制造工艺之后移除散热片232。在许多实施方案中，一旦增材制造工艺完成，齿端234、236就允许散热片232轻松脱离。
53.图11是根据本公开的实施方案的一组顺序步骤1102至1106的流程图，这些步骤限定使用增材制造系统制造用于涡轮机的涡轮喷嘴200的方法1100。方法1100可使用增材制造系统(诸如本文所述的增材制造系统1000或另一合适的系统)来执行。如图11所示，方法1100包括照射粉末床1120中的粉末层以形成熔合区域的步骤1102。在许多实施方案中，如图5所示，粉末床1120可设置在构建板1002上，使得熔合区域固定地附接到构建板1002。方
法1100可包括从粉末床1120的第一侧在粉末床1120上提供后续粉末层的步骤1104。方法1100还包括重复步骤1102和1104直到在粉末床1120中形成涡轮喷嘴200和多个散热片232的步骤1106。如上面所讨论的，多个散热片232有利地将热量从翼型件202的热敏部分218传递出去，从而防止热敏部分218出现任何变形和/或扭曲。以这种方式，散热片232允许使用增材制造系统1000制造涡轮喷嘴200，而缺陷最小或无缺陷。如图11所示，方法1100还可包括在翼型件202和多个散热片232连接时，从粉末床1120移除翼型件202和多个散热片232(例如，从构建板1002移除涡轮喷嘴组件201)的任选步骤1108。此外，在许多实施方案中，方法1100还可包括从翼型件202移除多个散热片的任选步骤1110。例如，一旦从构建板1002移除涡轮喷嘴组件201，就可从涡轮喷嘴组件201移除多个散热片232，从而形成成品涡轮喷嘴200。
54.散热片232从翼型件202的移除可在涡轮喷嘴200从粉末床1120移除时立即发生，或者在涡轮喷嘴从粉末床移除期间发生。另选地，可在对涡轮喷嘴200执行一个或多个后处理步骤之后移除多个散热片232。例如，涡轮喷嘴200和散热片232可经受后退火处理和/或化学处理，然后随后从涡轮喷嘴200移除。
55.本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。