1. 材料の選択と溶解
高温合金: ニッケル{1}ベース/コバルト-ベースの合金(インコネル 718 など)が主流であり、強化相を形成するには Al や Ti などの元素を添加する必要があります。
方向性凝固/単結晶技術: 冷却速度を制御し、横方向の結晶粒界を排除し、高温クリープ耐性を向上させることで、柱状または単結晶構造が得られます。-
純度制御: 真空誘導溶解 (VIM) + エレクトロスラグ再溶解 (ESR) の二重プロセスを使用して、不純物含有量を ppm レベルで制御します。
2. 精密鋳造
セラミックシェルプロセス:
ワックス射出成形:公差±0.1mm以内に管理
多層セラミック コーティング: アルミナ/ジルコニアをシリカゾルで結合し、その後高温で焼結して中空シェルを形成します。-
注湯パラメータ: 1600 度を超える超高温鋳造と乱流の電磁場抑制を組み合わせて気孔欠陥を低減します。-
3. 機械加工
5 軸フライス加工:
ダイヤモンド-コーティングされた工具を使用、スピンドル速度は 30,000 rpm 以上
刃形状誤差 < 0.05mm、表面粗さ Ra 0.4μm
電気化学加工 (ECM):
陽極溶解によって機械的ストレスなしで形成される、機械加工が難しい--材料の場合
最大±0.03mmの精度、複雑な内部冷却チャネルに最適
4. 冷却構造の製造
フィルム穴加工:
レーザードリリング(ナノ秒/ピコ秒レーザー):穴径0.3~1.2mm、傾斜角20度~90度
放電加工 (EDM): 再鋳造層を避けて、不規則な形状の穴を加工するために使用されます。
内部キャビティ構造:
3D プリンティング (SLM): コンフォーマル冷却チャネルを直接形成
拡散溶接: 多層極薄板積層溶接、チャンネル高さ 0.5 ~ 2 mm{0}}
5. 表面強化技術
遮熱コーティング (TBC):
二層構造: MCrAlY バインダー層 (100-150μm) + イットリウム安定化ジルコニア (YSZ、200-300μm)
アクション プラズマ溶射 (APS) または電子ビーム物理蒸着 (EB- PVD)
レーザーショックピーニング (LSP):
GW/cm² レベルの出力密度、最大 1 ~ 2mm の残留圧縮応力深さを誘発
疲労寿命が3~5倍増加

