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公開番号2025084689
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2024181499
出願日2024-10-17
発明の名称部品用アンカー付き金属多孔質クーポン及び同クーポンを有する部品
出願人ゼネラルエレクトリックテクノロジーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,General Electric Technology GmbH
代理人個人,弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類B22F 10/38 20210101AFI20250527BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】部品に固定するためのアンカーを備える多孔質金属クーポン、および前記部品を提供する。
【解決手段】金属クーポン200は、総体積に対して2～50%の空洞空間体積を有する多孔質領域300を有する積層造形(AM)金属部材290を含む。金属クーポン200は、部品の本体のクーポン開口部内のアンカー294の第2のセクション296と相互作用するように構成されたアンカー294の第1のセクション292を含む。金属クーポン200を含む部品は、クーポン開口部を含む本体と、AM金属クーポン200と本体の一方に設けられた第1のセクション292を含むアンカー294と、AM金属クーポン200と本体の他方に設けられた第2のセクション296を含んでいてもよい。少なくとも第1のセクションと第2のセクション292、296は、本体のクーポン開口部にAM金属クーポン200を協働で保持する。
【選択図】図8B
特許請求の範囲【請求項１】
金属クーポン（２００）であって、当該金属クーポン（２００）が、
積層造形（ＡＭ）金属部材（２９０）であって、
多孔質領域（３００）の総体積に対して２～５０％の空洞空間体積を有する多孔質領域（３００）と、
金属クーポン（２００）を結合させる部品（２０２）の本体（２０６）のアンカー（２９４）の相補的な形状の第２のセクション（２９６）と相互作用するように構成されたアンカー（２９４）の第１のセクション（２９２）と
を含む積層造形金属部材（２９０）を備える金属クーポン（２００）。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記アンカー（２９４）の第１のセクション（２９２）が細長い突起である、請求項１に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項３】
前記細長い突起が雄型蟻尾形状、多角形形状及び湾曲形状のいずれかを有する、請求項２に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項４】
前記細長い突起が積層造形金属部材（２９０）の側面に沿って少なくとも部分的に延在している、請求項２に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項５】
前記細長い突起が複数の細長い突起を含む、請求項２に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項６】
前記アンカー（２９４）の第１のセクション（２９２）が細長い開口部である、請求項１に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項７】
前記細長い開口部が、雌ダブテール形状、多角形形状及び湾曲形状のいずれかを有する、請求項６に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項８】
前記細長い開口部が、積層造形金属部材（２９０）の側面に沿って少なくとも部分的に延在している、請求項６に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項９】
第１のセクション（２９２）が前記多孔質領域（３００）の少なくとも一部を含んでいる、請求項１に記載の金属クーポン（２００）。
【請求項１０】
部品（２０２）であって、当該部品（２０２）が、
クーポン開口部（２０４）を含む本体（２０６）と、
多孔質領域（３００）の総体積に対して２～５０％の空洞空間体積のポロシティを有する多孔質領域（３００）を有する積層造形（ＡＭ）金属クーポン（２００）と、
アンカー（２９４）であって、前記積層造形金属クーポン（２００）又は前記本体（２０６）の一方に設けられた第１のセクション（２９２）、及び前記積層造形金属クーポン（２００）又は前記本体（２０６）の他方に設けられた第２のセクション（２９６）を含んでおり、少なくとも第１のセクション（２９２）及び第２のセクション（２９６）が協働で前記本体（２０６）のクーポン開口部に積層造形金属クーポン（２００）を保持する、アンカー（２９４）と、
前記積層造形金属クーポン（２００）を前記本体（２０６）のクーポン開口部に結合するろう材であって、少なくとも前記ポロシティの特性に基づいて前記多孔質領域（３００）に溶浸したろう材と
を備える、部品（２０２）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、部品の補修及び製造、さらに具体的には、部品に固定するためのアンカーを備える多孔質金属クーポンに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
工業用部品は、時々補修を必要とすることが々ある。例えば、ターボ機械でエネルギー生成のため作動流体を導くのに使用される高温ガス経路部品は、補修を要することがある。高温ガス経路部品は、エネルギー生成のため作動流体を導く翼形部を含むタービンロータブレード又は静止ベーンのように、様々な形状をとり得る。ロータブレードはタービンロータに結合されてタービンロータを回転させるように作用し、静止ベーンはターボ機械のケーシングに結合されて作動流体をロータブレードに向けて導く。
【０００３】
直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）又は選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）のような積層造形は、工業部品を製造するための信頼性の高い製造方法として登場した。積層造形技術の登場により、ターボ機械のノズルの前縁又は後縁の一部のような部品の一部を交換することもできるようになった。例えば、ターボ機械のノズルの前縁の一部を除去してノズルに切欠部を残し、新しいセクション（本明細書では「クーポン」という）を切欠部に結合してもよい。クーポンは、切欠部の形状と少なくとも概ね一致する形状をもつように積層造形される。このクーポンは、使用済みのターボ機械ノズルの一部を交換するか、新しいターボ機械ノズルの一部として追加できる。
【０００４】
ただし、交換用クーポンは、部品の除去部分と同じ材料及び外装構造で作られる。そのため、交換用クーポンには、元の部品及び／又は切欠部と同じ短所の幾つかがみられ、クーポン強度、耐酸化性、サイクル疲労、応力／ひずみ耐性、延性、耐摩耗性、熱伝導率又は導電率及び／又は質量減少のような全般的性能特性が改善されることはない。１種類のろう材を用いて交換用クーポンを部品に結合すると、上述の全般的性能特性、さらには継手密着強さ及び信頼性の向上、ろう付け後に必要とされる機械加工／ブレンディング作業の低減のような、継手に関連する追加の性能特性の改善もできなくなる。また、除去した切欠部と実質的に同一材料のクーポンを使用すると、交換用クーポンの高額な材料コストを削減できなくなる。
【発明の概要】
【０００５】
以下に挙げるすべての態様、具体例及び特徴は、技術的に可能な方法で組合せることができる。
【０００６】
本開示の一態様は、金属クーポンを提供するが、金属クーポンは、積層造形（ＡＭ）金属部材であって、多孔質領域であって、多孔質領域の総体積に対して２～５０％の空洞空間体積を有する多孔質領域と、金属クーポンを結合させる部品の本体のアンカーの相補的な形状の第２のセクションと相互作用するように構成されたアンカーの第１のセクションとを含む。
【０００７】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、アンカーの第１のセクションは、細長い突起である。
【０００８】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、細長い突起は、雄型蟻尾形状、多角形形状及び湾曲形状のいずれかを有する。
【０００９】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、細長い突起はＡＭ金属部材の側面に沿って少なくとも部分的に延在している。
【００１０】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、細長い突起は複数の細長い突起を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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