本發(fā)明在由能源部授予的合同號(hào)DE-FC26-05NT42643下利用政府支持完成。政府具有本發(fā)明中的某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制品和形成制品的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種冷卻制品和形成冷卻制品的方法。

背景技術(shù)：

渦輪系統(tǒng)在不斷地修改以提高效率和降低成本。用于提高渦輪系統(tǒng)的效率的一種方法包括升高渦輪系統(tǒng)的操作溫度。為了升高溫度，渦輪系統(tǒng)必須由可在繼續(xù)使用期間耐受此類溫度的材料構(gòu)成。

除了修改構(gòu)件材料和涂層之外，提高渦輪構(gòu)件的溫度容量的一個(gè)常用方法包括使用復(fù)雜冷卻通道。復(fù)雜冷卻通道經(jīng)常形成在用于燃?xì)鉁u輪的高溫區(qū)域中的金屬和合金中。形成復(fù)雜冷卻通道的一種當(dāng)前方法包括鉆孔或放電加工。除了昂貴之外，可難以使用鉆孔或放電加工形成復(fù)雜冷卻通道。例如，關(guān)于鉆孔或放電加工，難以形成成形的孔，以及特別是小成形孔。

形成復(fù)雜冷卻通道的備選方法可包括添加制造。然而，某些制品的添加制造可為困難的，并且大體上相對(duì)于各種幾何形狀受限。具體而言，薄垂直結(jié)構(gòu)如沖擊套筒的添加制造典型地在制造期間導(dǎo)致塌縮。因此，大多數(shù)沖擊套筒當(dāng)前通過卷起金屬板件來形成。

示出相比于現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或更多個(gè)改進(jìn)的制品和形成制品的方法將是本領(lǐng)域中合乎需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在實(shí)施例中，一種冷卻制品包括分開內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域的本體部分、本體部分中的孔口，孔口流體地連接內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域，以及沿本體部分至少部分地延伸的增強(qiáng)特征，增強(qiáng)特征相對(duì)于建造方向定向。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種形成冷卻制品的方法包括形成限定內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域的本體部分、與本體部分的形成同時(shí)地形成至少一個(gè)增強(qiáng)特征，至少一個(gè)增強(qiáng)特征沿本體部分至少部分地延伸，以及形成本體部分中的孔口，孔口將內(nèi)區(qū)域流體地連接于外區(qū)域。形成本體部分、形成孔口和形成至少一個(gè)增強(qiáng)特征包括添加制造。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種形成冷卻制品的方法包括形成限定內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域的本體部分、與本體部分的形成同時(shí)地形成至少一個(gè)增強(qiáng)特征，至少一個(gè)增強(qiáng)特征沿本體部分至少部分地延伸、形成本體部分中的孔口，孔口將內(nèi)區(qū)域流體地連接于外區(qū)域，以及除去至少一個(gè)增強(qiáng)特征。形成本體部分、形成孔口和形成至少一個(gè)增強(qiáng)特征包括添加制造。

技術(shù)方案1. 一種冷卻制品，包括：

本體部分，其分開內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域；

所述本體部分中的孔口，所述孔口流體地連接所述內(nèi)區(qū)域和所述外區(qū)域；以及

增強(qiáng)特征，其沿所述本體部分至少部分地延伸，所述增強(qiáng)特征相對(duì)于建造方向定向。

技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征延伸到所述內(nèi)區(qū)域中。

技術(shù)方案3. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征延伸到所述外區(qū)域中。

技術(shù)方案4. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征布置和設(shè)置成在所述冷卻制品的添加制造期間提供支承。

技術(shù)方案5. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征垂直或大致垂直于所述建造方向。

技術(shù)方案6. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征相對(duì)于所述建造方向的定向從由垂直、成角、階梯、螺旋和它們的組合構(gòu)成的組選擇。

技術(shù)方案7. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述冷卻制品選自由沖擊套筒和沖擊板構(gòu)成的組。

技術(shù)方案8. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征包括形成在其上的至少一個(gè)冷卻特征。

技術(shù)方案9. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的冷卻制品，其特征在于，所述冷卻特征選自由冷卻孔、冷卻通道和它們的組合構(gòu)成的組。

技術(shù)方案10. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征包括選自由T、L、I、F、E和它們的組合構(gòu)成的組的形狀。

技術(shù)方案11. 根據(jù)權(quán)利要去1所述的冷卻制品，其特征在于，所述冷卻制品還包括至少一個(gè)附加增強(qiáng)特征。

技術(shù)方案12. 根據(jù)技術(shù)方案11所述的冷卻制品，其特征在于，間隔在選自由所述增強(qiáng)特征、所述至少一個(gè)附加增強(qiáng)特征和它們的組合構(gòu)成的組的特征之間變化。

技術(shù)方案13. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的冷卻制品，其特征在于，所述增強(qiáng)特征形成所述冷卻制品的表面中的褶皺。

技術(shù)方案14. 一種形成冷卻制品的方法，所述方法包括：

形成限定內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域的本體部分；

與所述本體部分的形成同時(shí)地形成至少一個(gè)增強(qiáng)特征，所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征沿所述本體部分至少部分地延伸；以及

形成所述本體部分中的孔口，所述孔口將所述內(nèi)區(qū)域流體地連接于所述外區(qū)域；

其中形成所述本體部分、形成所述孔口和形成所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征包括添加制造。

技術(shù)方案15. 根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述冷卻制品插入到冷卻的構(gòu)件中，所述冷卻制品提供所述冷卻的構(gòu)件的沖擊冷卻。

技術(shù)方案16. 根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，所述添加制造包括直接金屬激光熔化。

技術(shù)方案17. 根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，形成所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征選自由以下構(gòu)成的組：在所述本體部分的外表面上形成所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征、在所述本體部分的內(nèi)表面上形成所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征、在所述本體部分內(nèi)形成所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征，以及它們的組合。

技術(shù)方案18. 根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征上形成至少一個(gè)冷卻特征。

技術(shù)方案19. 一種形成冷卻制品的方法，所述方法包括：

形成限定內(nèi)區(qū)域和外區(qū)域的本體部分；

與所述本體部分的形成同時(shí)地形成至少一個(gè)增強(qiáng)特征，所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征沿所述本體部分至少部分地延伸；

形成所述本體部分中的孔口，所述孔口將所述內(nèi)區(qū)域流體地連接于所述外區(qū)域；以及

除去所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征；

其中形成所述本體部分、形成所述孔口和形成所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征包括添加制造。

技術(shù)方案20. 根據(jù)技術(shù)方案19所述的方法，其特征在于，除去所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征包括在形成最終冷卻制品幾何形狀之后加工所述至少一個(gè)增強(qiáng)特征。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從連同附圖進(jìn)行的以下更詳細(xì)描述為顯而易見的，該附圖經(jīng)由實(shí)例示出本發(fā)明的原理。

附圖說明

圖1為根據(jù)本公開的實(shí)施例的冷卻制品的透視圖。

圖2為根據(jù)本公開的實(shí)施例的冷卻制品的截面視圖。

圖3為根據(jù)本公開的實(shí)施例的冷卻制品的截面視圖。

圖4為根據(jù)本公開的實(shí)施例的定位在構(gòu)件內(nèi)的冷卻制品的截面視圖。

圖5為根據(jù)本公開的實(shí)施例的形成冷卻制品的方法的過程視圖。

圖6為根據(jù)本公開的實(shí)施例的形成冷卻制品的方法的示意圖。

只要可能，相同的附圖標(biāo)記將遍及附圖用于表示相同的部分。

部件列表

100 冷卻制品

101 孔口

103 增強(qiáng)特征

105 第一端部

107 第二端部

109 垂直建造方向

201 本體部分

203 內(nèi)區(qū)域

204 內(nèi)表面

205 外區(qū)域

206 外表面

211 內(nèi)部增強(qiáng)特征

213 外部增強(qiáng)特征

215 集成增強(qiáng)特征

221 開口

400 構(gòu)件

404 內(nèi)表面

500 添加方法

601 金屬合金粉末

602 初始層

602 預(yù)選厚度

604 第一變化

610 聚焦能量源

611 部分

622 附加層

623 第二預(yù)選厚度

624 第二變化

633 組合厚度

634 組合開口。

具體實(shí)施方式

提供了冷卻制品和形成冷卻制品的方法。例如，相比于不能包括本文中公開的特征中的一個(gè)或更多個(gè)的構(gòu)思，本公開的實(shí)施例便于冷卻制品的添加制造，便于冷卻制品沿垂直方向的添加制造，增大制造期間的冷卻制品支承，減小制造期間的冷卻制品塌縮，提高效率，便于形成具有增加的復(fù)雜性的冷卻特征，便于形成復(fù)雜冷卻通道，或它們的組合。

冷卻制品100包括用于便于渦輪構(gòu)件的冷卻的任何適合的制品。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1-3中所示，冷卻制品100包括一個(gè)或更多個(gè)孔口101和/或形成于其中的一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103。例如，在另一個(gè)實(shí)施例中，冷卻制品100包括具有多個(gè)孔口101和多個(gè)增強(qiáng)特征103的沖擊套筒。盡管本文中主要關(guān)于沖擊套筒描述，但如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，冷卻制品100可包括任何其它適合的制品，如但不限于沖擊板、多個(gè)沖擊板、構(gòu)造用于插入在構(gòu)件內(nèi)的任何其它制品，或它們的組合。

參照?qǐng)D2，冷卻制品100的本體部分201限定和/或分開內(nèi)區(qū)域203和外區(qū)域205。本體部分201包括面對(duì)內(nèi)區(qū)域203的內(nèi)表面204，以及面對(duì)外區(qū)域205的外表面206。一個(gè)或更多個(gè)孔口101和/或一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103形成在本體部分201上和/或中。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)孔口101形成在本體部分201中，將內(nèi)區(qū)域203流體地連接于外區(qū)域205，并且提供內(nèi)區(qū)域203與外區(qū)域205之間的流體流。例如，孔口101可在內(nèi)表面204與外表面206之間延伸，便于冷卻流體從內(nèi)區(qū)域203流至外區(qū)域205。

孔口101中的各個(gè)包括用于流體地連接內(nèi)區(qū)域203和外區(qū)域205的任何適合的幾何形狀。適合的幾何形狀包括但不限于圓環(huán)、大致圓環(huán)、圓形、大致圓形、橢圓形、非圓形、正方形、三角形、星形、多邊形、變化的、不規(guī)則的、任何其它幾何形狀，或它們的組合。此外，孔口101包括用于便于冷卻流的任何適合的定向和/或間隔?？卓?01之間的適合的間隔包括但不限于均勻的、均一的、變化的、梯度的、分段的或它們的組合。孔口101的幾何形狀和/或間隔可遍及冷卻制品100為均一、大致均一或變化的，其中孔口101中的各個(gè)的幾何形狀和/或間隔與冷卻制品100中的一個(gè)或更多個(gè)其它孔口101相同、大致相同和/或不同。

一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103形成在本體部分201上和/或中，一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103中的各個(gè)在冷卻制品100的第一端部105與第二端部107之間至少部分地延伸。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103沿本體部分201的內(nèi)表面204至少部分地延伸，形成延伸到內(nèi)區(qū)域203中的內(nèi)部增強(qiáng)特征211。在另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103沿本體部分201的外表面206至少部分地延伸，形成延伸到外區(qū)域206中的外部增強(qiáng)特征213。在又一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103包括形成在本體部分201內(nèi)并且沿本體部分201至少部分地延伸的集成增強(qiáng)特征215。適合的集成增強(qiáng)特征215包括但不限于褶皺、增大厚度的區(qū)段、內(nèi)表面204和/或外表面206的起伏(corrugation)、對(duì)本體部分201的任何其它修改，或它們的組合。此外，起伏可包括任何一種或更多種截面形狀，如但不限于正弦、尖角(見圖2)、波狀、方波、鋸齒或它們的組合。

(多個(gè))增強(qiáng)特征103的定位、定向、量和/或幾何形狀選擇成在本體部分201的添加制造期間提供期望的支承。如上文詳細(xì)論述的，(多個(gè))增強(qiáng)特征103的適當(dāng)定位包括在本體部分201的外表面206上、在本體部分201的內(nèi)表面204上，和/或在本體部分201內(nèi)。例如，盡管圖2中示為包括內(nèi)部增強(qiáng)特征211、外部增強(qiáng)特征213和集成增強(qiáng)特征215中的各個(gè)，但如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，冷卻制品100并未如此受限，并且可包括僅內(nèi)部增強(qiáng)特征211、僅外部增強(qiáng)特征213、僅集成增強(qiáng)特征215，或它們的任何組合。

用于支承本體部分201的適合的定向包括但不限于垂直、成角、螺旋、階梯、彎曲、垂直于建造方向、平行于建造方向、相對(duì)于建造方向另外定向，或它們的組合。各個(gè)增強(qiáng)特征103的定向可為相同的、大致相同的，或沿本體部分201和/或相對(duì)于至少一個(gè)其它增強(qiáng)特征103變化。例如，如圖3中所示，增強(qiáng)特征103為大致垂直的、彎曲的，并且沿本體部分201和/或在獨(dú)立增強(qiáng)特征103之間變化。

增強(qiáng)特征103的適合布置包括但不限于單個(gè)增強(qiáng)特征103、許多增強(qiáng)特征103，或多個(gè)增強(qiáng)特征103。在一個(gè)實(shí)施例中，增強(qiáng)特征103的布置基于本體部分201的厚度和/或高度選擇。例如，較短和/或較厚的本體部分201可包括相對(duì)減少量的增強(qiáng)特征103，而較長(zhǎng)和/或較薄的本體部分201可包括相對(duì)增加量的增強(qiáng)特征103。此外，增強(qiáng)特征103的大小和/或間隔可選擇成提供本體部分201的期望支承。增強(qiáng)特征103的大小和/或間隔至少部分地基于提供的增強(qiáng)特征103的量，并且可為相同的、大致相同的，或沿本體部分201和/或在獨(dú)立增強(qiáng)特征103之間變化。例如，較厚的增強(qiáng)特征103和/或增強(qiáng)特征103之間的減小的間隔可針對(duì)相對(duì)較長(zhǎng)和/或較薄的本體部分201提供，而較薄的增強(qiáng)特征103和/或增強(qiáng)特征103之間的減小的間隔可針對(duì)相對(duì)較短和/或較厚的本體部分201提供。

增強(qiáng)特征103的適合幾何形狀包括但不限于T形、L形、I形、F形、E形、任何其它規(guī)則或不規(guī)則的幾何形狀，或它們的組合。此外或作為備選，一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103的幾何形狀可包括非實(shí)心部分和/或構(gòu)造，如但不限于中空、多孔、網(wǎng)狀、網(wǎng)紋(cross-hatched)或它們的組合。一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103的幾何形狀可相同、大致相同，或沿本體部分201和/或在獨(dú)立增強(qiáng)特征103之間變化。

在一個(gè)實(shí)施例中，(多個(gè))增強(qiáng)特征103的幾何形狀修改內(nèi)區(qū)域203內(nèi)的流體流。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2中所示，一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103中的至少一個(gè)包括形成在其中的一個(gè)或更多個(gè)開口221，一個(gè)或更多個(gè)開口221提供穿過其的流體流。在又一個(gè)實(shí)施例中，改變?cè)鰪?qiáng)特征103中的開口221的尺寸、定向和/或量改變穿過增強(qiáng)特征103的流體流，這改變內(nèi)區(qū)域203內(nèi)的流體流。通過改變內(nèi)區(qū)域203內(nèi)的流體流，增強(qiáng)特征103中的開口221改變穿過孔口101的流體流，便于對(duì)流體流的增加控制，并且/或者便于對(duì)沖擊冷卻流的增加控制。

例如，如圖4中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻制品100構(gòu)造用于插入和/或定位在構(gòu)件400內(nèi)。當(dāng)插入和/或定位在構(gòu)件400內(nèi)時(shí)，冷卻制品100的外區(qū)域205在冷卻制品的外表面206與構(gòu)件400的內(nèi)表面404之間延伸。此外，當(dāng)冷卻制品100插入和/或定位在構(gòu)件400內(nèi)時(shí)，穿過孔口101的流體流提供了構(gòu)件400的冷卻。例如，提供至冷卻制品100的內(nèi)區(qū)域203的冷卻流體可穿過孔口101至外區(qū)域205，其中冷卻流體接觸構(gòu)件400的內(nèi)表面404并且提供構(gòu)件400的沖擊冷卻?？卓?01的定向和/或間隔至少部分地確定從內(nèi)區(qū)域203經(jīng)過至外區(qū)域205的流體的量、方向和/或濃度。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本文中公開的實(shí)施例中的一個(gè)或更多個(gè)形成的(多個(gè))增強(qiáng)特征103容許冷卻制品100的添加制造。在另一個(gè)實(shí)施例中，相比于形成為沒有(多個(gè))增強(qiáng)特征103的冷卻制品，(多個(gè))增強(qiáng)特征103便于具有增大的長(zhǎng)度和/或減小的厚度的本體部分201的添加制造。在又一個(gè)實(shí)施例中，(多個(gè))增強(qiáng)特征103便于以添加制造垂直建造冷卻制品100。如本文中使用的，用語垂直是指與重力方向和/或冷卻制品100的建造方向?qū)?zhǔn)或大致對(duì)準(zhǔn)的方向。例如，參照?qǐng)D1，建造可包括沿從第二端部107延伸至第一端部105的垂直建造方向109形成冷卻制品100。

在具有增大的長(zhǎng)度和/或減小的厚度的本體部分201的垂直建造和/或形成期間，(多個(gè))增強(qiáng)特征103提高本體部分201的穩(wěn)定性。由(多個(gè))增強(qiáng)特征103提供的穩(wěn)定性的提高減小或消除了在制造期間的本體部分201的塌縮，并且/或者保持本體部分201的期望幾何形狀，這容許冷卻制品100的添加制造。此外，相比于不以添加制造形成的冷卻制品，冷卻制品100的添加制造容許使冷卻制品100形成為單件和/或形成具有增加的復(fù)雜性的冷卻特征。冷卻特征如孔口101的增加的復(fù)雜性減少冷卻流體的使用，容許使用升高的操作溫度，增大吞吐量，提高效率，增大沖擊熱傳遞效率(HTC)，和/或便于再使用冷卻流。

包括(多個(gè))增強(qiáng)特征103的冷卻制品100和/或本體部分201的添加制造包括任何適合的添加制造方法500。參照?qǐng)D5-6，在一個(gè)實(shí)施例中，添加方法500包括制造和/或形成凈或近凈形狀冷卻制品100和/或增強(qiáng)特征103。如本文中使用的，短語"近凈"是指冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103形成有非常類似于在添加方法500之后需要很少或不需要加工和處理的、冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103的最終幾何形狀和尺寸的幾何形狀和尺寸。如本文中使用的，短語"凈"是指冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103形成有不需要加工和處理的幾何形狀和尺寸。

根據(jù)本文中公開的實(shí)施例中的一個(gè)或更多個(gè)，添加方法500包括集成地形成一個(gè)或更多個(gè)孔口101和/或與冷卻制品100集成的一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103。作為備選，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，(多個(gè))孔口101中的至少一個(gè)可在添加方法500之后加工到冷卻制品100中，而不影響冷卻制品100的凈或近凈幾何形狀。此外，在形成包括(多個(gè))增強(qiáng)特征103的冷卻制品100之后，(多個(gè))增強(qiáng)特征103可除去，如通過磨削，以形成沒有或大致沒有(多個(gè))增強(qiáng)特征103的冷卻制品100(見圖6)。在某些實(shí)施例中，(多個(gè))增強(qiáng)特征103間斷地接觸本體部分201，便于(多個(gè))增強(qiáng)特征103的較容易除去(如果期望)。

添加方法500包括用于通過順序地且重復(fù)地沉積和連結(jié)材料層來形成冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103的任何制造方法。適合的制造方法包括但不限于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知為直接金屬激光熔化(DMLM)、直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)、激光工程化凈成形、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、選擇性激光熔化(SLM)、電子束熔化(EBM)、熔融沉積成型(FDM)或它們的組合的過程。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，添加方法500包括提供金屬合金粉末601(步驟501)；以金屬合金粉末601形成初始層602(步驟502)；以金屬合金粉末601使附加層622順序地形成在初始層602之上(步驟503)；以及將附加層622連結(jié)于初始層602以形成冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103(步驟504)。在另一個(gè)實(shí)施例中，添加方法500包括重復(fù)以下步驟：在先前形成的層之上順序地形成附加層622，以及將附加層622連結(jié)于先前形成的層(步驟505)，直到獲得具有預(yù)定厚度和/或預(yù)定形狀的冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103。先前形成的層包括冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103的任何部分611，其包括初始層602和/或直接地或間接地連結(jié)于初始層602的任何其它附加(多個(gè))層622。

初始層602包括預(yù)選厚度603和預(yù)選形狀。在形成一個(gè)或更多個(gè)孔口101時(shí)，可提供預(yù)選厚度603中的至少一個(gè)第一變化604，至少一個(gè)第一變化604對(duì)應(yīng)于一個(gè)或更多個(gè)孔口101的一部分。附加層622中的各個(gè)包括第二預(yù)選厚度623和第二預(yù)選形狀。第二預(yù)選形狀包括對(duì)應(yīng)于初始層602中的至少一個(gè)第一變化604的至少一個(gè)第二變化624、對(duì)應(yīng)于外表面206的形狀，和/或?qū)?yīng)于一個(gè)或更多個(gè)增強(qiáng)特征103的形狀。第二預(yù)選厚度623和/或第二預(yù)選形狀可在附加層622中的一個(gè)或更多個(gè)之間為相同的、大致相同的或不同的。當(dāng)連結(jié)時(shí)，初始層602的預(yù)選厚度603和附加(多個(gè))層622的第二預(yù)選厚度623形成部分611的組合厚度633。此外，至少一個(gè)第一變化604和對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第二變化624形成部分611中的一個(gè)或更多個(gè)組合開口634。一旦形成冷卻制品100，則一個(gè)或更多個(gè)組合開口634形成將冷卻制品100的內(nèi)區(qū)域203流體地連接于外區(qū)域205的一個(gè)或更多個(gè)孔口101。

在一個(gè)實(shí)施例中，添加方法500包括DMLM過程。在另一個(gè)實(shí)施例中，DMLM過程包括提供金屬合金粉末601和沉積金屬合金粉末601以形成初始粉末層。初始粉末層具有包括至少一個(gè)第一變化604的預(yù)選厚度603和預(yù)選形狀。在又一個(gè)實(shí)施例中，DMLM過程包括提供聚焦能量源610，以及將聚焦能量源610引導(dǎo)在初始粉末層處以熔化金屬合金粉末601，并且使初始粉末層轉(zhuǎn)變成冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103的部分611。適合的聚焦能量源包括但不限于激光裝置、電子束裝置或它們的組合。

接下來，DMLM過程包括將附加金屬合金粉末601順序地沉積在冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103的部分611之上，以形成具有第二預(yù)選厚度623和第二預(yù)選形狀的附加層622。在沉積金屬合金粉末601的附加層622之后，DMLM過程包括利用聚焦能量源610熔化附加層622，以增大組合厚度633并且形成冷卻制品100的至少一部分。順序地沉積金屬合金粉末601的附加層622和熔化附加層622的步驟接著可重復(fù)以形成凈或近凈形狀冷卻制品100和/或(多個(gè))增強(qiáng)特征103。例如，步驟可重復(fù)，直到獲得具有預(yù)定厚度、預(yù)定形狀、一個(gè)或更多個(gè)孔口101和/或一個(gè)或更多個(gè)(多個(gè))增強(qiáng)特征103的冷卻制品100。

盡管已經(jīng)參照一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可作出各種改變，并且等同方案可替換其元件，而不脫離本發(fā)明的范圍。此外，可作出許多改型以使特定情形或材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不脫離其基本范圍。因此，意圖是，本發(fā)明不限于公開為構(gòu)想用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。此外，在詳細(xì)描述中識(shí)別的所有數(shù)值應(yīng)當(dāng)如同準(zhǔn)確值和近似值兩者清楚地識(shí)別那樣解釋。