CH357949A - Verfahren zur Herstellung einer Schaufel für Turbotriebwerke - Google Patents

Description

      Verfahren        zur    Herstellung einer Schaufel     für    Turbotriebwerke    Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein  Verfahren zur Herstellung einer Schaufel für Turbo  triebwerke aus hochtemperaturfestem Metall z. B.  aus einer Chrom-Nickel-Legierung.  



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her  stellung von Schaufeln, die einen Befestigungsfuss  und ein verdrehtes oder gegenüber dem Fuss ver  setztes Schaufelblatt besitzen und durch welche längs  weise Kühlmittelkanäle laufen, die am Schaufelfuss  und an der Schaufelspitze offene Enden     besitzen.     



  Das erfindungsgemässe Verfahren kennzeichnet  sich durch folgende Verfahrensschritte:  a) Herstellen eines Rohlings,  b) Bohren einer Mehrzahl von axialen Löchern  in den Rohling,  c) Einführen von Füllmaterial in die gebohrten  Löcher,  d) Verformen eines Teils des Rohlings in einer  Pressform unter Mithilfe eines Gleitmittels durch  Druckeinwirkung auf den Rohling auf zwei einander  gegenüberliegenden Seiten zur Erzeugung eines  annähernd stromlinienförmigen Schaufelblattquer  schnittes unter Belassung eines Rohlingteils zur Her  stellung des Schaufelfusses, wobei durch das Pressen  die Löcher im Schaufelblatt länglichen oder linsen  förmigen Querschnitt erhalten.  



       e)    Verdrehen des Schaufelblattes auf den ge  wünschten Anstellwinkel während des.     Warmförm-          pressens    oder nach dem Formpressen,  f) Endbearbeiten des Schaufelblattes und For  men des Schaufelfusses aus dem unverformt geblie  benen Rohlingteil durch Materialabnahme, und  Entfernen des     Füllmaterials    aus den Löchern  während eines dem Formpressen folgenden Arbeits  ganges.    Der Rohling besitzt ursprünglich zweckmässig  rechteckigen Querschnitt, in welchem Fall die Ver  formung während des Formpressens zur Hauptsache  vollständig zwischen zwei einander gegenüberliegenden  Seiten des     Rohlingquerschnittes    erfolgt.  



  Das Verdrehen des Schaufelblattes kann nach  oder während dem Formpressen vorgenommen wer  den.  



  Die im     Rohling    anzubringenden Löcher sind       zweckmässig    Blindlöcher und werden nur durch den       Blatteil    des Rohlings gebohrt, wobei nach dem Form  pressen die Löcher durch den Fussteil hindurch fertig  gebohrt werden.  



  An der Schaufel kann auch eine mit dem Schau  felfuss ein Stück bildende Deckplatte     gebildet    wer  den. Wenn es sich um eine geneigte Deckplatte han  delt, muss die     Pressform    einen entsprechend geneigten  Teil aufweisen, so dass beim Formpressen am Fuss  teil des Rohlings eine dazu komplementäre Fläche  geschaffen wird. Das Schaufelblatt kann an seiner  Spitze mit einer Deckplatte versehen werden, die  z. B. als separater Teil hergestellt und am Schaufel  blatt angeschweisst werden kann. Anderseits könnte  auch das Schaufelblatt beim Formpressen an der  Spitze mit einer axialen Absetzung versehen werden,  so dass dort Material belassen wird, dass durch Nach  bearbeitung die Herstellung einer mit dem Schaufel  blatt aus einem Stück bestehenden Deckplatte ge  stattet.  



  Zum. Formpressen wird zweckmässig eine zwei  teilige Form verwendet, was das Formpressen durch       Pressdruck    in einer einzigen Richtung     erleichtert.     



  Als Füllmaterial für die Bohrlöcher kann ein  Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, z. B. ein Stahl  mit<B>0,114</B> oder weniger Kohlenstoff, verwendet wer  den.      Als geeignetes Gleitmittel     zur    Erleichterung des  Formpressens kann eine Nickelplattierung des Roh  lings und/oder Glaspulver verwendet werden.  



  An Hand der beiliegenden Zeichnung ist im fol  genden ein Ausführungsbeispiel des erfindungsge  mässen Verfahrens     beschrieben.    Es zeigt:  Fig. 1 in Ansicht eine nach dem erfindungs  gemässen Verfahren hergestellte Schaufel,  Fig. 1A eine um 90  gedrehte Ansicht derselben  Schaufel,  Fig.2 einen Vertikalschnitt durch den mit den  Bohrlöchern versehenen Rohling vor dem Form  pressen,  Fig. 2A einen Schnitt nach der Linie IIA-IIA  in Fig. 2,  Fig.3 eine Endansicht der einen Hälfte der  Pressform,  Fig. 3A eine Draufsicht auf die Formhälfte nach  Fig. 3,  Fig. 3B einen Querschnitt senkrecht zu den bei  den Formflächen durch die Pressform,  Fig. 4 eine Ansicht des Rohlings nach dem Form  pressen,  Fig. 4A einen Schnitt nach der Linie IVA-IVA  in Fig. 4,  Fig.

   5 mit ausgezogenen Linien das Querschnitts  profil des Schaufelblattes nach dem Formpressen  und mit gestrichelten Linien das Schaufelblatt-Profil  nach dem Verdrehen des Schaufelblattes,  Fig. 6 und 6A in grösserem Massstab Querschnitte  durch das in der Form liegende Schaufelblatt, die  Querschnittsform der Bohrlöcher vor bzw. nach dem  Formpressen zeigend, und  Fig. 7 und 7A in grösserem Massstab Ansichten  analog den Fig. 1 und 1A des Schaufelfusses mit  benachbartem Schaufelblatteil.  



  Durch Schmieden wird zuerst aus Stabmaterial  ein Rohling 10 geformt. Dann werden in den Roh  ling 10 Blindlöcher 11 gebohrt. In die Löcher 11  werden dann Stäbe aus kohlenstoffarmem Stahl ein  gesetzt und an der Offenseite der Löcher mit dem  Rohling verschweisst. Dann wird der Rohling 10 ver  nickelt, um für ein gutes Gleiten während des Form  pressens zu sorgen, dann erhitzt und in einer geteil  ten Form 12, 13 gepresst. Während des Formpres  sens erfolgt eine Verkleinerung des Rohlingquer  schnittes annähernd ausschliesslich rechtwinklig zur       Teilungsebene    der Form.  



  Der aus der Form genommene Rohling besitzt  die in den Fig. 4 und 4A gezeigte Form. Durch das  Formpressen wurden die im Querschnitt runden Lö  cher 11 auf die in Fig. 6A gezeigte Form gebracht;  der Pressdruck erfolgte in Richtung der Pfeile in Fig. 6.  



  Der formgepresste Rohling besitzt ein Schaufel  blatt 14 und einen Teil 15, aus dem der Schaufel  fuss und die Fussplatte gebildet werden.  



  Anschliessend wird das Schaufelblatt 14 in die in  Fig.5 mit gestrichelten Linien 15a gezeigte Form  verdreht, so dass das Schaufelblatt den     für    die fertige  Schaufel gewünschten Anstellwinkel erhält.    Im letzten     Teil    des Herstellungsverfahrens der  Schaufel werden aus dem Rohlingteil 15 der     tannen-          baumförmige    Schaufelfuss 16 und die geneigte Fuss  platte 17 gebildet, und durch den Schaufelfuss 16  werden in die Löcher 11 mündende Löcher<B>18</B> ge  bohrt. Die in die Bohrlöcher 11 eingesetzten Stahl  stäbe können schon nach dem Formpressen wieder  entfernt werden. Ebenso wird die Nickelplattierung  des Rohlings, welche als Gleitmittel diente, wieder  entfernt.  



  Wenn wie in den Fig. 1 und 1A die Schaufel  mit einer Spitzen-Deckplatte 19 versehen sein soll,  kann diese separat hergestellt und dann am freien  Ende des Schaufelblattes 15 angeschweisst werden.  Es ist auch möglich, am Schaufelblatt des Rohlings  eine Absetzung zu schaffen, aus deren Material dann  die Spitzen-Deckplatte durch spanabnehmende Be  arbeitung hergestellt werden kann.  



  Es ist auch möglich, das Verdrehen des Schaufel  blattes während des Formpressens durch entspre  chende Formgebung der Pressform durchzuführen.  Zu diesem Zweck muss die Form in jedem Fall ge  teilt sein.  



  Die Löcher 11 können parallel oder unter     einem     Winkel zur Längsachse des Rohlings gebohrt sein,  z. B. so, dass sie sich gegen den Spitzenteil des  Schaufelrohlings einander nähern.  



  Die Bohrlöcher 11 könnten auch konisch sein,  z. B. so, dass ihr Querschnitt gegen die Schaufelspitze  hin abnimmt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer Schaufel für Turbotriebwerke, aus einem warmfesten Material, die ein Schaufelblatt und einen Schaufelfuss sowie in Längsrichtung der Schaufel durch die letztere führende Kühlmittelkanäle besitzt, welche Kanäle am Schaufelfussende und am Schaufelblattende offen sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens schritte:

   a) Herstellen eines Rohlings, b) Bohren einer Mehrzahl von axialen Löchern in den Rohling, c) Einführen von Füllmaterial in die gebohrten Löcher, d) Verformen eines Teils des Rohlings in einer Pressform unter Mithilfe eines Gleitmittels durch Druckeinwirkung auf den Rohling auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten zur Erzeugung eines an nähernd stromlinienförmigen Schaufelblattquer schnittes unter Belassung eines Rohlingteils zur Her stellung des Schaufelfusses, wobei durch das Pressen die Löcher im Schaufelblatt länglichen oder linsen förmigen Querschnitt erhalten, e) Verdrehen des Schaufelblattes auf den ge wünschten Anstellwinkel während des Warmform pressens oder nach dem Formpressen, f)

   Endbearbeiten des Schaufelblattes und For men des Schaufelfusses aus dem unverformt geblie benen Rohlingteil durch Materialabnahme, und g) Entfernen des Füllmaterials aus den Löchern während eines dem Formpressen folgenden Arbeits ganges. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Rohling von annähernd recht eckigem Querschnitt verwendet wird und dass das Formpressen so vorgenommen wird, dass die Ver formung annähernd ausschliesslich zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des Rohlings erfolgt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in den Rohling vorerst Blind löcher gebohrt werden, die nach dem Formpressen durch mit ihnen in Verbindung stehende Bohrungen durch den Schaufelfuss ergänzt werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass an der Schaufel eine mit ihr aus einem Stück bestehende Deckplatte erzeugt wird. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pressform verwendet wird, die einen geneigten Teil aufweist, der beim Form pressen am Rohling eine Schrägfläche .erzeugt, an der anschliessend eine Fussplatte gebildet wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass an das Schaufelblatt ein separat hergestellter Teil angeschweisst wird zur Bildung einer Deckplatte an der Schaufelspitze. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Rohling beim Formpressen am Schaufelblatt eine axiale Absetzung erhält, um an der Schaufelblattspitze aus dem dort belassenen Material durch spangebende Bearbeitung eine mit dem Schaufelblatt aus einem Stück bestehende Deck platte erzeugen zu können.