JPS611491A - タ−ビン形翼車の製造方法 - Google Patents
タ−ビン形翼車の製造方法Info
- Publication number
- JPS611491A JPS611491A JP58205596A JP20559683A JPS611491A JP S611491 A JPS611491 A JP S611491A JP 58205596 A JP58205596 A JP 58205596A JP 20559683 A JP20559683 A JP 20559683A JP S611491 A JPS611491 A JP S611491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- laser beam
- flow passage
- small
- type impeller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
- B23K26/389—Removing material by boring or cutting by boring of fluid openings, e.g. nozzles, jets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
木発明は、流路面積の非常に小さな超小型のタービン形
翼車の製造方法に関する。
翼車の製造方法に関する。
（ロ）従来技術
少ない流部で作動するタービンやラシアルコンブレンサ
では、その流路面積が非常に小さいため、翼車の製作に
高い加工精度が要求される。そこで、従来はこの目的の
ため放電加工やフォトエン≠ング等で裂（ブレード）を
成形する方法も採られているか、この方法ではプレート
と両側シェラウドを一体に製作することか精度」二困難
な問題がある。そのため、従来の超小型翼車は、いわゆ
るオープン型のものが一般的であるか、オープン型の質
重の場合は、プレートの前縁とケージ７グ内面との隙間
を微小な値に管理することが炸かしく、前面シェラウド
をも治した一体型のものに比較すると、効率を高めるこ
とに限界がある。
では、その流路面積が非常に小さいため、翼車の製作に
高い加工精度が要求される。そこで、従来はこの目的の
ため放電加工やフォトエン≠ング等で裂（ブレード）を
成形する方法も採られているか、この方法ではプレート
と両側シェラウドを一体に製作することか精度」二困難
な問題がある。そのため、従来の超小型翼車は、いわゆ
るオープン型のものが一般的であるか、オープン型の質
重の場合は、プレートの前縁とケージ７グ内面との隙間
を微小な値に管理することが炸かしく、前面シェラウド
をも治した一体型のものに比較すると、効率を高めるこ
とに限界がある。
（ハ）目的
本発明は、このような事情に鑑み、特に流路面積の小さ
い超小型タービンであっても、所定のプレートと両側シ
ェラウドとを一体に形成することができ、かつ又タービ
ン流路を所望形状に成形することを可能ならしめて、効
率のよいタービン形矢車を得ることができる新しい製造
方法を提供せんとするものである。
い超小型タービンであっても、所定のプレートと両側シ
ェラウドとを一体に形成することができ、かつ又タービ
ン流路を所望形状に成形することを可能ならしめて、効
率のよいタービン形矢車を得ることができる新しい製造
方法を提供せんとするものである。
（ニ）構成
しかして、本発明は上記目的を達成するために以下のよ
うな点に特徴を有する。
うな点に特徴を有する。
すなわち、特許請求の範囲第１項記載の発明（以下、「
第１の発明」と称す）は、タービン形式車素材に、ほぼ
その半径方向からレーザビームを照射し、タービン流路
を穿孔形成するようにしたことを特徴とする。
第１の発明」と称す）は、タービン形式車素材に、ほぼ
その半径方向からレーザビームを照射し、タービン流路
を穿孔形成するようにしたことを特徴とする。
また、特許請求の範囲第２項記載の発明（以）、「第２
の発明」と称す）は、タービン形翼車素材をその軸心回
りに回転しつつ、ほぼその半径方向からレーザビームを
パルス照射し、タービン流路を穿孔形成するようにした
ことを特徴とする。
の発明」と称す）は、タービン形翼車素材をその軸心回
りに回転しつつ、ほぼその半径方向からレーザビームを
パルス照射し、タービン流路を穿孔形成するようにした
ことを特徴とする。
また、特許＋Ｒ＋氷の範囲第３項記載の発明（以下、「
第３の発明」と称す）は、タービン形質車素材にはほぞ
の半径方向から、連続的又は段階的に上記素材照射面に
対してその入射角を変更し乍らレーザビームを照射し、
タービン流路を穿孔形成するようにしたことを特徴とす
る。
第３の発明」と称す）は、タービン形質車素材にはほぞ
の半径方向から、連続的又は段階的に上記素材照射面に
対してその入射角を変更し乍らレーザビームを照射し、
タービン流路を穿孔形成するようにしたことを特徴とす
る。
さらに、＃＋ｊ訂請求の範囲第４項記載の発明（以ド、
「第４の発明」と称す）は、タービン形翼車素材に、ほ
ぼその半径方向からレーザビームを照射し、タービン流
路を穿孔形成すると同時に、レーザビーム貫通位置に当
るタービン車軸孔には、カラス杯等のレーザビーム誘導
手段を挿填しておき、貫通ビームを上記タービン車軸孔
から外部に導き出すようにしたことを特徴とする。
「第４の発明」と称す）は、タービン形翼車素材に、ほ
ぼその半径方向からレーザビームを照射し、タービン流
路を穿孔形成すると同時に、レーザビーム貫通位置に当
るタービン車軸孔には、カラス杯等のレーザビーム誘導
手段を挿填しておき、貫通ビームを上記タービン車軸孔
から外部に導き出すようにしたことを特徴とする。
（ホ）実施例
以Ｆ、本発明の実施例を図示して説明する。第１図から
第３図はその概要を示す。
第３図はその概要を示す。
まず、本発明では、目的とする超小型タービン形翼車を
得るために、該翼車素材に強力なレーザビームを照射し
て、必要なタービン流路の部分をレーザエネルキーによ
り削り取るようにして空洞化して行き、所定の流路部分
を穿孔形成することを特徴とする。
得るために、該翼車素材に強力なレーザビームを照射し
て、必要なタービン流路の部分をレーザエネルキーによ
り削り取るようにして空洞化して行き、所定の流路部分
を穿孔形成することを特徴とする。
すなわち、第１図及び第２図の実線に示す如く、一端に
軸部３．他端に小径部４をイ」し、かつ中途部に大径部
２を有するように形成されたタービン形翼車素材１（但
し、前記大径部２および前記小径部４の軸心部には車軸
孔５か予め穿孔されている）には、タービン流路の開口
部７形成位置に当る大径部２の外周面６より、１Δ外の
発光装置を経てほぼその半径方向からレーザビームＢが
照射される。すると、その照射部はレーザエネルキーを
受けて徐々に肉厚か削られて行き、ついには、車軸孔５
に貫通する。
軸部３．他端に小径部４をイ」し、かつ中途部に大径部
２を有するように形成されたタービン形翼車素材１（但
し、前記大径部２および前記小径部４の軸心部には車軸
孔５か予め穿孔されている）には、タービン流路の開口
部７形成位置に当る大径部２の外周面６より、１Δ外の
発光装置を経てほぼその半径方向からレーザビームＢが
照射される。すると、その照射部はレーザエネルキーを
受けて徐々に肉厚か削られて行き、ついには、車軸孔５
に貫通する。
かくして、レーザビームＢの照射位置を翼の部分８を残
して１人イ部５の外周面６の全周に亘り走査すれは、元
の中゛Ｘ素材１より、目的とするプレートとシェラウド
とか一体でかつ又加工精度の高いタービン流路を備えた
超小型タービン形翼車を製造することができる。
して１人イ部５の外周面６の全周に亘り走査すれは、元
の中゛Ｘ素材１より、目的とするプレートとシェラウド
とか一体でかつ又加工精度の高いタービン流路を備えた
超小型タービン形翼車を製造することができる。
第２に、本発明は次のようにして実施することができる
。すなわち、 ＩＮ示矢印ａの如く素材１をその軸心回
りに回転しておき、−・方素材ｌの大径部外周面６には
国元“位置でレーザビームＢを照射する。この場合、所
定位置に必要な翼の部分８を残存せしめるため、例えば
素材１の軸回転とレーザの発光装置とを回期させて、レ
ーザビームＢを断続的にパルスｊｉ１４射する必要かあ
る。かくすれば、素材外周面６の全周に亘り、同一幅で
均一な複数箇所での穿孔加工を同時になし得る。
。すなわち、 ＩＮ示矢印ａの如く素材１をその軸心回
りに回転しておき、−・方素材ｌの大径部外周面６には
国元“位置でレーザビームＢを照射する。この場合、所
定位置に必要な翼の部分８を残存せしめるため、例えば
素材１の軸回転とレーザの発光装置とを回期させて、レ
ーザビームＢを断続的にパルスｊｉ１４射する必要かあ
る。かくすれば、素材外周面６の全周に亘り、同一幅で
均一な複数箇所での穿孔加工を同時になし得る。
第３に、本発明は次のように実施することもできる。す
なわち、第２図で矢印すに示す如く、素材ｌのレーザビ
ームＢの！照射面に当る大径部外周面６に対して、はぼ
、半径方向からのビーム人射角を少しずつ変更して、素
材軸・し方向に対してある傾消角をもってレーザビーム
Ｂを照射するのである。このようにすれば、第２図に二
【、諷鎖線領域で示す如く、タービン流路を、開［１部
７ではその面積が増大せす、内部に行くに従ってＩＬ、
くなるような理想的な流路形状に加工し得る。
なわち、第２図で矢印すに示す如く、素材ｌのレーザビ
ームＢの！照射面に当る大径部外周面６に対して、はぼ
、半径方向からのビーム人射角を少しずつ変更して、素
材軸・し方向に対してある傾消角をもってレーザビーム
Ｂを照射するのである。このようにすれば、第２図に二
【、諷鎖線領域で示す如く、タービン流路を、開［１部
７ではその面積が増大せす、内部に行くに従ってＩＬ、
くなるような理想的な流路形状に加工し得る。
この加工方法は、タービン流路を個別に順次加工して行
く方法にも、又−上記素材ｌを回転して複数箇所のター
ビン波路を同期的に形成していく場合にも、いずれにも
適用される。そして、このビーム人射角の変更操作は、
そのビーム照射位置の肉圧が貫通される毎に段階的にす
ることもできるし、穿孔深さを均一にし乍ら連続的ある
いは往復的にすることもできる。
く方法にも、又−上記素材ｌを回転して複数箇所のター
ビン波路を同期的に形成していく場合にも、いずれにも
適用される。そして、このビーム人射角の変更操作は、
そのビーム照射位置の肉圧が貫通される毎に段階的にす
ることもできるし、穿孔深さを均一にし乍ら連続的ある
いは往復的にすることもできる。
なお、第１の発明から第３の発明におけるタービン波路
の穿孔形成方法についてはタービン車軸孔（内方）より
外方に向けその半径方向にレーザビームを照射して行な
う場合も包含する。
の穿孔形成方法についてはタービン車軸孔（内方）より
外方に向けその半径方向にレーザビームを照射して行な
う場合も包含する。
第４に、本発明は更に次のようｔこ条件を付加して実施
することもできる。すなわち、第３図に示す如く予めレ
ーザビーム貫通位置に当るタービン中軸孔５に、１／−
ザビーム誘導手段たる石莢カラス棒９を挿填しておき、
素材肉厚を貫通したレーザビームＢか即座にその車軸孔
５から外部に導き出されるようにすることである。今、
これを第３１；４により詳しく述べると、車軸孔５に適
嵌して挿入されているイＩ英カラス棒９は、その先端部
分（レーザヒ−１、Ｂの貫通位置に当る）に例えば放物
面のようなき当な凹面部９ａが形成されており 径力向
から入用したレーザビームＢか先ずカラス杯９内部番コ
全反射し、しかる後、内部での全反射を繰り返しで該カ
ラス林９の外部一端に伝帳するようにされている。そし
て、この一端側は、検出器１０と接続されてあり、伝帳
ビームを感知すると同時にレーザビームＢの照射か停止
されるようにａ成されている６なお、貫通したレーザビ
ームＢを外部に導くだめの誘導手段としては、その細光
フフイハーのようなものを利用してもよいし、またＰ
？ｔ）Ｉｌｔ軸孔５内にミラーをセ・ントしておいて、
貫通ビームを外部に反射する等の手段も採用し得る。
することもできる。すなわち、第３図に示す如く予めレ
ーザビーム貫通位置に当るタービン中軸孔５に、１／−
ザビーム誘導手段たる石莢カラス棒９を挿填しておき、
素材肉厚を貫通したレーザビームＢか即座にその車軸孔
５から外部に導き出されるようにすることである。今、
これを第３１；４により詳しく述べると、車軸孔５に適
嵌して挿入されているイＩ英カラス棒９は、その先端部
分（レーザヒ−１、Ｂの貫通位置に当る）に例えば放物
面のようなき当な凹面部９ａが形成されており 径力向
から入用したレーザビームＢか先ずカラス杯９内部番コ
全反射し、しかる後、内部での全反射を繰り返しで該カ
ラス林９の外部一端に伝帳するようにされている。そし
て、この一端側は、検出器１０と接続されてあり、伝帳
ビームを感知すると同時にレーザビームＢの照射か停止
されるようにａ成されている６なお、貫通したレーザビ
ームＢを外部に導くだめの誘導手段としては、その細光
フフイハーのようなものを利用してもよいし、またＰ
？ｔ）Ｉｌｔ軸孔５内にミラーをセ・ントしておいて、
貫通ビームを外部に反射する等の手段も採用し得る。
このようにして貫通ビームを車軸孔５から外部に導くよ
うにすれば、貫通ビームにより素材ｌか内面側から損傷
されるおそれも［！！Ｊ避され、また穿孔完了のタイミ
ングも的確に感知できる故、レーザエ洋ルギーの無駄も
なくなる。
うにすれば、貫通ビームにより素材ｌか内面側から損傷
されるおそれも［！！Ｊ避され、また穿孔完了のタイミ
ングも的確に感知できる故、レーザエ洋ルギーの無駄も
なくなる。
（へ）効果
以上に述へた如く、本発明は目的素材に対してほぼその
半径方向からレーザビームを照射し 必要なタービン流
路を穿孔形成するようにしたものであるから、従来では
困難であった超小型タービンや同うジアルコンプレッサ
翼のようなものも、プレートと両面シェラウドとを−・
体品として、容易にかつ又高い加工精度をもって提供す
ることかできる。具体的には、外径５〜１０ｍｍ稈度で
菱端での流路の厚みが００５〜０．０２ｍｍ程瓜の６の
も製造可能である。
半径方向からレーザビームを照射し 必要なタービン流
路を穿孔形成するようにしたものであるから、従来では
困難であった超小型タービンや同うジアルコンプレッサ
翼のようなものも、プレートと両面シェラウドとを−・
体品として、容易にかつ又高い加工精度をもって提供す
ることかできる。具体的には、外径５〜１０ｍｍ稈度で
菱端での流路の厚みが００５〜０．０２ｍｍ程瓜の６の
も製造可能である。
従って、本発明によれば、例えばヘリウム液化装置にお
ける超臨界膨張タービン等のように、小波路での断熱膨
張を必髪とするものに対しても、それに最適の特性を備
えて夕〜ヒンを提供できる。
ける超臨界膨張タービン等のように、小波路での断熱膨
張を必髪とするものに対しても、それに最適の特性を備
えて夕〜ヒンを提供できる。
なお、上記固イ１の効果に加えて、本発明の第２の発明
によれは、タービン形翼車素材を回転しつつレーザヒー
トをパルス照射して加工するものだから、加工速度かｊ
Ｑｊ ＜ 、全体の加工均一・度も高められる。
によれは、タービン形翼車素材を回転しつつレーザヒー
トをパルス照射して加工するものだから、加工速度かｊ
Ｑｊ ＜ 、全体の加工均一・度も高められる。
また、本発明の第３の発明によれば、複雑な流路形状も
容易に加］Ｉ−できる故に、翼効率の増大に一層寄与し
得る。
容易に加］Ｉ−できる故に、翼効率の増大に一層寄与し
得る。
ざらに又、本発明の第４の発明によれば、素材の貫通ビ
ームによる不測のトラブル発生か防止さすると同時に、
加工時間の節約に寄与し得る。
ームによる不測のトラブル発生か防止さすると同時に、
加工時間の節約に寄与し得る。
第１図から第３図はいずれも本発明の実施例を示し、第
１図はその概略刺視図、第２１Δと第３図は同要部断面
［Ａである。 １・・・タービン形翼車素材 ２・・・大径部 ３・・・軸部 ４・・・小イイ７．Ｂ ５・１車軸孔 ６・１外周而 ７・Φφ流路開口部 ８１１・・翼の部分 ９・・・誘導手段（石英ガラス４４−）Ｂローレーザビ
ーム
１図はその概略刺視図、第２１Δと第３図は同要部断面
［Ａである。 １・・・タービン形翼車素材 ２・・・大径部 ３・・・軸部 ４・・・小イイ７．Ｂ ５・１車軸孔 ６・１外周而 ７・Φφ流路開口部 ８１１・・翼の部分 ９・・・誘導手段（石英ガラス４４−）Ｂローレーザビ
ーム
Claims (4)
- （１）タービン形翼車素材に、ほぼその半径方向からレ
ーザビームを照射し、タービン流路を穿孔形成すること
を特徴とするタービン形翼車の製造方法。 - （２）タービン形翼車素材をその軸心回りに回転しつつ
、ほぼその半径方向からレーザビームをパルス照射し、
タービン流路を穿孔形成することを特徴とするタービン
形翼車の製造方法。 - （３）タービン形翼車素材に、ほぼその半径方向から、
連続的又は段階的に上記素材面に対してその入射角を変
更し乍らレーザビームを照射し、タービン流路を穿孔形
成することを特徴とするタービン形翼車の製造方法。 - （４）タービン形翼車素材に、ほぼその半径方向で外方
からレーザビームを照射し、タービン流路を穿孔形成す
ると同時に、レーザビームの貫通位置に当るタービン車
軸孔には、ガラス棒等のレーザビーム誘導手段を挿填し
ておき、貫通ビームを上記タービン中軸孔から外部に導
き出すことを特徴とするタービン形翼車の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205596A JPS611491A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | タ−ビン形翼車の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205596A JPS611491A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | タ−ビン形翼車の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS611491A true JPS611491A (ja) | 1986-01-07 |
| JPH0512078B2 JPH0512078B2 (ja) | 1993-02-17 |
Family
ID=16509492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58205596A Granted JPS611491A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | タ−ビン形翼車の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS611491A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038903U (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | ||
| JPH0542801A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-23 | Kito Corp | 車輪およびその熱処理方法 |
| CN104722936A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-06-24 | 苏州汇能激光科技有限公司 | 一种链条传动式升降交换工作台 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58109830A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-30 | Honda Motor Co Ltd | ワ−クのバランシング方法 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58205596A patent/JPS611491A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58109830A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-30 | Honda Motor Co Ltd | ワ−クのバランシング方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038903U (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | ||
| JPH0542801A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-23 | Kito Corp | 車輪およびその熱処理方法 |
| CN104722936A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-06-24 | 苏州汇能激光科技有限公司 | 一种链条传动式升降交换工作台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512078B2 (ja) | 1993-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5683600A (en) | Gas turbine engine component with compound cooling holes and method for making the same | |
| JP3719466B2 (ja) | 非円形開口のレーザー加工 | |
| US7054341B2 (en) | Methods and systems for laser processing a workpiece and methods and apparatus for controlling beam quality therein | |
| US5739502A (en) | Laser intensity redistribution | |
| TW498007B (en) | Method and apparatus using ultrashort laser pulses to make an array of microcavity holes | |
| JP2004532738A (ja) | ガスタービン素子における冷却穴のレーザー加工法 | |
| EP1308236B1 (en) | Method of forming a shaped hole | |
| GB2395157A (en) | Laser drilling of shaped holes | |
| JP2000064806A (ja) | 非円形の冷却孔とその製法 | |
| JP2001174245A (ja) | レーザ衝撃ピーニングにおいて閉込め媒質の流れの条件設定及び制御を行うための方法 | |
| CN116100170B (zh) | 一种超快激光高质高效加工斜孔方法 | |
| FR2619330A1 (fr) | Procede de realisation d'etages de stator de compresseur ou de turbine, aubes et grilles d'aubes ainsi obtenues | |
| JP2016137520A (ja) | 閉じ込めレーザ穿孔のための方法およびシステム | |
| CN106964908A (zh) | 一种激光微孔加工系统 | |
| US20140008341A1 (en) | Method for treating a work piece | |
| RU2692597C2 (ru) | Лопатка для турбомашины, содержащая аэродинамическую часть, способ изготовления такой лопатки и турбомашина, содержащая такие лопатки | |
| JPH09180185A (ja) | ディスク基板上に放射ビームにより構造特徴部を形成する装置 | |
| CN112872598A (zh) | 防止加工损伤的激光制孔方法 | |
| JP6760731B2 (ja) | 閉じ込めレーザドリル加工のための方法及びシステム | |
| TW201521932A (zh) | 雷射輔助加工裝置 | |
| US4549058A (en) | Feather seal slot for vanes | |
| CN109304547A (zh) | 一种硬脆材料的激光加工方法及系统 | |
| US7204677B2 (en) | Countering laser shock peening induced blade twist | |
| Usov et al. | High-power impulse yag laser system for cutting, welding and perforating of super hard materials | |
| JPH0512078B2 (ja) |