本发明涉及涡轮机叶片的制造。
背景技术：
1、用于制造金属产品的注射金属粉末(金属注射成型或mim)的技术是已知的。该技术使得能够响应高生产率的需求，同时仍然具有良好的重复性和良好的再现性。
2、这涉及从金属粉末和聚合物粘合剂的混合物开始的注射成型。将该混合物(形成称为“给料”的聚集料)挤出，然后切割成薄片或颗粒以用于注射压机。
3、注射后，获得所谓的“绿色”零件，该“绿色”零件通过粘合剂保持在一起。然后，在所谓的脱粘阶段去除该粘合剂，该脱粘阶段可以以不同的方式(通过湿法、热法或化学法)进行，得到所谓的“棕色”零件。
4、几乎去除了所有粘合剂的该零件非常脆弱，因为该零件由近40％的空气组成，并且仅由粘合剂的剩余部分保持在一起。棕色零件最终被烧结，在此过程中，棕色零件经受接近粉末熔点的温度。该温度使得晶粒能够焊接在一起以形成固体。
5、在该步骤之后获得“灰色”零件，该“灰色”零件仅由粉末材料组成，并且由于粘合剂留下的空间而相对于模制体积收缩。取决于方法，对于不同的应用，可以获得具有95％至99.5％密度的零件。然后零件就完成了。
6、该技术使得能够创建具有优良表面状况和精细公差的复杂形状。金属粉末的注射成型对于复杂的形状更经济，使得能够在中型和大型生产中为广阔的市场制造小零件。通过复制形成技术家族的一部分，非常节省原材料(用于粉末部分)。这不会产生废料，也不会使用油。
7、然而，上面提到的零件的收缩使得该技术难以应用于涡轮机叶片的制造。实际上，观察到的回缩可以达到叶片尺寸的15％。然而，精确控制这类零件的尺寸很重要。此外，叶片在制造过程中经受的热变化会导致变形或裂纹。这一点尤其重要，因为叶片通常是不对称的，并且在某些位置的厚度比叶片中的另一位置的厚度大3.5倍。
8、因此，本发明的一个目的是使涡轮机叶片(特别是通过注射金属粉末)的制造更容易和更可靠。
技术实现思路
1、为此，根据本发明提供了一种用于涡轮机叶片的制造方法，其中：
2、-制造零件，该零件包括空气流动路径区域和覆盖该区域的层，
3、该层具有腔体，腔体形成周期性图案，
4、通过注射包括粘合剂和粉末的混合物进行制造；
5、-从零件中去除大部分粘合剂；
6、-对零件进行烧结；以及
7、-从零件中去除层，以获得叶片。
8、因此，该层使得能够防止与注射步骤相关的裂纹的出现，也避免了与烧结和机械加工的步骤相关的变形现象(诸如塌陷、扭转、弯曲、屈曲和机械应力)的出现。因此，本发明使得能够制造具有复杂几何形状的细长的、特别是不对称的零件，并且使得能够控制零件的尺寸。本发明使得能够以高效率生产。在层中设置腔体具有节省材料并因此降低制造成本的优点。最后，腔体降低了在从模具中取出过程中拔出的风险。
9、根据本发明的制造方法还可以具有以下特征中的至少一个特征：
10、-腔体呈交错布置；
11、-腔体形成至少一行相同的腔体，该行平行于空气流动路径区域的长度；
12、-腔体形成至少一行第一行和一行第二行，第一行的那些腔体彼此相同，第二行的那些腔体彼此相同，最后，第一行的那些腔体不同于第二行的腔体；
13、-第一行的腔体的轮廓具有与第二行的腔体不同的定向；
14、-每个腔体具有闭合的轮廓；
15、-每个腔体具有轮廓，该轮廓具有至少一个对称轴线；
16、-每个腔体具有六边形轮廓；
17、-每个腔体被构造成使得腔体可以由不包括任何奇点的参数表面来描述；
18、-每个腔体具有侧向面，侧向面具有与腔体底部和层的外部面联接的区域，联接区域具有凹槽，该凹槽具有介于0.2mm至1mm之间的半径；
19、-腔体被布置成使得两个相邻腔体之间的距离大于或等于3mm，例如大于或等于6mm；以及
20、-腔体在层的大部分中延伸。
21、可以设置，腔体在层的整个厚度上延伸。
22、可以设置，层在整个空气流动路径区域上延伸。
23、根据一个实施例，层覆盖空气流动路径区域的下表面。
24、可以设置，层的厚度是均匀的。
25、这有利于零件的均匀脱粘。
26、根据一个实施例，层特别是在烧结步骤过程中被直接支撑在支撑件上。
27、这里，层则用作零件的整体支撑，以避免零件在烧结过程中变形，特别是塌陷。
28、可以设置，零件包括根部，层形成与根部的边缘合并的平面。
29、根据一个实施例，执行至少一个机械加工操作，以使层的厚度均匀。
30、因此，这里层通过使得能够硬化叶片而在机械加工过程中起到加强作用，该叶片在涉及高切削力的粗加工操作过程中面临大变形。
31、根据一个实施例，层和上部面经过多次机械加工，每次机械加工具有介于0.2mm至1mm之间的深度和/或介于0.1mm至10mm之间的步宽。
32、在精加工操作过程中，这些机械加工参数使得能够满足符合航空领域的几何规范和空气流动路径区域的轮廓形状的复杂性。
33、根据本发明，还提供了一种零件，该零件包括：
34、-涡轮机叶片，该叶片包括空气流动路径区域，以及
35、-与叶片不同的层，该层在空气流动路径区域上延伸，并且该层具有形成周期性图案的腔体。
36、该零件构成在去除该层之前在实施本发明的方法过程中获得的中间产物。
37、根据该零件的一个实施例，所使用的材料是钛和铝的合金。
38、根据本发明，还提供了一种涡轮机叶片，特别是航空涡轮发动机的叶片，该叶片包括空气流动路径区域，该叶片通过实施根据本发明的方法而产生。
39、这种叶片在宏观平面上可以具有与通过现有技术方法制造的叶片相同的形状和尺寸。然而，这种叶片在微观结构上与通过现有技术方法制造的叶片不同。因此，这种叶片具有比通过现有技术方法获得的叶片的平均晶粒尺寸更大的平均晶粒尺寸，并且这种叶片提供更好的抗蠕变性。
40、此外，根据本发明，提供了一种涡轮机，该涡轮机包括至少一个根据本发明的叶片。
1.一种用于制造涡轮机(100)叶片(32)的方法，其中：
2.根据前一项权利要求所述的方法，其中，所述腔体(22)在所述层(20)的与所述空气流动路径区域(10)相对的外部面(21)上开口。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述腔体(22)呈交错布置。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述腔体(22)形成至少一行相同的腔体，所述行平行于所述空气流动路径区域(10)的长度。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，
6.根据前一项权利要求所述的方法，其中，所述第一行的所述腔体(22)具有轮廓，所述轮廓具有与所述第二行的所述腔体不同的定向。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，每个腔体(22)具有闭合的轮廓。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，每个腔体(22)的轮廓具有至少一个对称轴线。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，每个腔体(22)具有六边形轮廓。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，每个腔体(22)被构造成使得所述腔体可以由不包括任何奇点的参数表面来描述。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，每个腔体(22)具有侧向面，所述侧向面具有与腔体底部和所述层的外部面联接的区域，联接区域具有凹槽，所述凹槽具有介于0.2mm至1mm之间的半径。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述腔体(22)被布置成使得两个相邻腔体之间的距离大于或等于3mm，例如大于或等于6mm。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述腔体(22)在所述层(20)的大部分中延伸。
14.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述腔体(22)在所述层(20)的整个厚度上延伸。
15.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述层(20)在整个空气流动路径区域(10)上延伸。
16.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述层覆盖所述空气流动路径区域(12)的下表面。
17.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述层(20)的厚度是均匀的。
18.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述层(20)特别是在烧结步骤过程中被直接支撑在支撑件上。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述零件包括根部(6)，所述层(20)形成与所述根部(26)的边缘合并的平面。
20.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，执行至少一个机械加工操作，以使所述层(20)的厚度均匀。
21.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述层(20)和上表面面(14)经过多次机械加工，每次机械加工具有介于0.2mm至1mm之间的深度。
22.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述层(20)和上表面面(14)经过多次机械加工，每次机械加工具有介于0.1mm至10mm之间的步宽。
23.一种零件(4)，所述零件包括：
24.一种涡轮机叶片(32)，特别是飞行器涡轮发动机(100)的叶片，所述叶片包括空气流动路径区域(10)，并且所述叶片通过实施根据权利要求1至22中至少一项所述的方法而产生。
25.一种涡轮机(100)，所述涡轮机包括至少一个根据前一项权利要求所述的叶片(32)。
