DE102012012419A1

DE102012012419A1 - Device useful for local stripping of coated metal components, in particular coated turbine blades, comprises a brush for mechanical machining of the component to be stripped and for applying an electrolyte solution

Info

Publication number: DE102012012419A1
Application number: DE201210012419
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2014-04-24

Abstract

Device (1) for local stripping of coated metal components, in particular coated turbine (2) blades, comprises a brush (3) for mechanical machining of the component to be stripped and for applying an electrolyte solution (9), where a voltage source (10) is integrated in the brush to apply a voltage, a first electrode of the voltage source is connectable to the metal component to be stripped, and a second electrode is a supply means for supplying the electrolyte solution and is arranged so that a contact of the supplied electrolytic solution can be produced. An independent claim is also included for method for local stripping of coated metal components, in particular coated turbine blades, comprising using the device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entschichten beschichteter Metallbauteile, insbesondere beschichteter Turbinenschaufeln, eine Verwendung einer Vorrichtung zum Entschichten sowie ein Verfahren zum Entschichten.The invention relates to a device for stripping coated metal components, in particular coated turbine blades, a use of a device for stripping and a method for stripping.

Maschinenbauteile wie Gasturbinen oder Flugzeugturbinen sind teilweise mit einer thermischen Schutzbeschichtung versehen, welche jedoch bei Beanspruchung des jeweiligen Bauteils abplatzen kann. Die Beschichtung muss dann entsprechend erneuert oder repariert werden. Aus der DE 102 59 365 A1 ist beispielsweise ein elektrochemisches Verfahren bekannt, bei dem das zu entschichtende Bauteil in einen mit einer Elektrolytlösung angefüllten Behälter getaucht wird. Zusätzlich taucht in die Elektrolytlösung eine weitere Elektrode ein. Die Entschichtung wird durch ein elektrochemisches Verfahren durchgeführt, wobei zwischen Bauteil und Elektrode eine Spannung angelegt wird.Machine components such as gas turbines or aircraft turbines are partially provided with a thermal protective coating, which, however, can flake off under stress of the respective component. The coating must then be renewed or repaired accordingly. From the DE 102 59 365 A1 For example, an electrochemical process is known in which the component to be stripped is immersed in a container filled with an electrolyte solution. In addition, another electrode is immersed in the electrolyte solution. The stripping is carried out by an electrochemical method in which a voltage is applied between the component and the electrode.

Aus der DE 101 28 507 B4 geht zudem ein chemisches Verfahren hervor, bei dem eine Entschichtung unter Zuhilfenahme einer aktiven Flüssigkeit, wie beispielsweise einer Säure oder Lauge durchgeführt wird.From the DE 101 28 507 B4 In addition, there is a chemical process in which a stripping with the aid of an active liquid, such as an acid or alkali is carried out.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entschichtungsvorrichtung bzw. ein Entschichtungsverfahren bereitzustellen, das eine vereinfachte und kostengünstige Reparatur von Schutzbeschichtungen ermöglicht.The object of the invention is to provide a decoating device or a decoating method which enables a simplified and cost-effective repair of protective coatings.

Die Erfindung wird, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art bzw. einem Verfahren der eingangs genannten Art, durch die Merkmale der Ansprüche 1, 11 und 12 gelöst.The invention is based on a device of the type mentioned or a method of the type mentioned, by the features of claims 1, 11 and 12 solved.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.The measures mentioned in the dependent claims advantageous embodiments and modifications of the invention are possible.

Dementsprechend handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Entschichtungsvorrichtung um eine Vorrichtung zum lokalen Entschichten beschichteter Metallbauteile, insbesondere beschichteter Turbinenschaufeln, die eine Bürste zum mechanischen Bearbeiten des zu entschichtenden Bauteils und zum Auftragen einer Elektrolytlösung umfasst, wobei die Entschichtungsvorrichtung ferner mit einer Spannungsquelle zum Anlegen einer Spannung ausgestattet ist, wobei eine erste Elektrode der Spannungsquelle an dem zu entschichtenden Bauteil anschließbar ist und die zweite Elektrode in die Bürste integriert ist. Ferner ist eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von Elektrolytlösungen vorhanden, wobei die zweite Elektrode so angeordnet ist, dass ein Kontakt mit der zugeführten Elektrolytlösung herstellbar ist. Die Zuführvorrichtung ermöglicht eine permanente Zuführung von Elektrolytlösung. Diese Anordnung aus Spannungsquelle, daran angeschlossenen Elektroden, nämlich der Elektrode in der Bürste und dem angeschlossenen, zu entschichtenden Bauteil sowie der Elektrolytlösung, mit der beide in Verbindung stehen, beschreibt eine Anordnung zur Elektrolyse.Accordingly, the stripping device according to the invention is an apparatus for locally stripping coated metal components, in particular coated turbine blades, comprising a brush for mechanically processing the component to be stripped and for applying an electrolyte solution, wherein the stripping apparatus is further provided with a voltage source for applying a voltage is, wherein a first electrode of the voltage source is connected to the component to be stripped and the second electrode is integrated into the brush. Furthermore, a supply device for supplying electrolyte solutions is provided, wherein the second electrode is arranged so that a contact with the supplied electrolyte solution can be produced. The feeder allows a permanent supply of electrolyte solution. This arrangement of voltage source, connected thereto electrodes, namely the electrode in the brush and the connected component to be stripped and the electrolyte solution, with which both are in communication, describes an arrangement for electrolysis.

Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Tauchverfahren ist es jedoch nicht notwendig, das gesamte Bauteil oder größere Teile des Bauteils zu entschichten, sondern es wird eine lokale Entschichtung ermöglicht. Zudem wird ermöglicht, auch schwer zugängliche Stellen wirksam entschichten zu können. Somit können auch einzelne Stellen, an denen beispielsweise die Beschichtung des Bauteils beschädigt ist, selektiv entschichtet werden und darüber hinaus anschließend lokal neu beschichtet werden. Insofern können Kosten eingespart werden, da nicht bei jedem Reparaturvorgang das gesamte Bauteil entschichtet und wieder neu beschichtet werden muss, sondern nur ein entsprechender Abschnitt oder eine entsprechende Fläche, beispielsweise eine zusammenhängende Fläche, die wiederum so ausgebildet ist, dass sie einfach und zuverlässig beschichtet werden kann.In contrast to the dipping method known from the prior art, however, it is not necessary to decoat the entire component or larger parts of the component, but rather a local descaling is made possible. It also makes it possible to efficiently remove even hard-to-reach areas. Thus, individual points where, for example, the coating of the component is damaged, can be selectively stripped and beyond then locally re-coated. In this respect, costs can be saved because the entire component does not have to be stripped and recoated during each repair operation, but only a corresponding section or surface, for example a contiguous surface, which in turn is designed to be easily and reliably coated can.

Zudem kann ein kontrollierteres Entschichten erfolgen, da bei Bauteilen mit schwer zugänglichen Stellen davon ausgegangen werden muss, dass jede Stelle beim Tauchbad ausreichend mit Flüssigkeit benetzt wird und nicht beispielsweise durch Bildung von Luftblasen beim Eintauchen ein Kontakt zur Elektrolytlösung verhindert wird.In addition, a more controlled stripping can take place, as it must be assumed for components with hard-to-reach areas that every spot in the dipping bath is adequately wetted with liquid and, for example, the formation of air bubbles during immersion prevents contact with the electrolytic solution.

Die Verwendung einer Bürste bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht zudem, die Vorteile einer mechanischen Reinigung nutzen zu können. Neben dem eigentlichen elektrochemischen Entschichtungsprozess wird durch den mechanischen Abrieb der Bürste ebenfalls dazu beigetragen, dass die Schicht gründlicher entfernt wird.The use of a brush in the device according to the invention also makes it possible to use the advantages of a mechanical cleaning. In addition to the actual electrochemical stripping process, mechanical abrasion of the brush also helps to remove the coating more thoroughly.

Dadurch, dass eine Zuführvorrichtung permanent neue Elektrolytlösung liefert, wird somit für eine permanente, zyklische Regenerierung des Elektrolyten gesorgt.The fact that a supply device permanently supplies new electrolyte solution thus ensures a permanent, cyclical regeneration of the electrolyte.

Gegenüber einem Entschichtungsverfahren, das mit einer chemisch aktiven Flüssigkeit arbeitet (wie beispielsweise einer Säure oder Lauge, welche dann aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften ohne Anlegen einer weiteren elektrischen Spannung die Beschichtung angreift), besitzt das elektrochemische Verfahren den Vorteil, dass es in der Regel weniger aggressiv ist und somit zum einen weniger das eigentliche Bauteil angreift und zum anderen auch weniger Risiken für Menschen mit sich bringt, die an einer entsprechenden Vorrichtung arbeiten. Zudem bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, dass im Gegensatz zu Vorrichtungen, bei denen Säure oder Lauge eingesetzt wird, eine breitere Palette an Bauteilen entschichtet werden kann, solange diese elektrisch leitend sind bzw. eine metallische Oberfläche aufweisen, die zu entschichten ist. Denkbar ist beispielsweise auch die Entschichtung von Bauteilen, die lediglich eine metallische Oberflächenschicht oder beispielsweise eine metallische Ummantelung umfassen.Compared with a stripping process that works with a chemically active liquid (such as an acid or alkali, which then attacks the coating due to their chemical properties without applying a further electrical voltage), the electrochemical process has the advantage that it is usually less aggressive is and thus on the one hand less attacks the actual component and on the other hand brings less risks for people who work on a corresponding device. In addition, the device according to the invention offers the advantage that, in contrast to devices in which acid or alkali is used, a wider range of components can be stripped, as long as they are electrically conductive or have a metallic surface to be stripped. It is also conceivable, for example, the stripping of components that comprise only a metallic surface layer or, for example, a metallic sheath.

Optional können grundsätzlich verschiedene Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, bei denen die Bürste beispielsweise einen Vliesstoff bzw. Borsten umfassen kann. Denkbar ist auch, dass eine Ummantelung der Bürste austauschbar ist, sodass entweder ein Vliesstoff oder Borsten verwendet werden können. Ein Vliesstoff besitzt insbesondere den Vorteil, dass er bei flächiger Anwendung einen gleichmäßigeren Kontakt zu der zu reinigenden Fläche herstellt. Die Borsten wiederum ermöglichen wiederum an vielen lokalen Stellen das Ausüben eines vergleichbar großen mechanischen Drucks bzw. einer entsprechenden Kratzwirkung. Sowohl die Ausbildung als Vliesstoff als auch die Ausbildung als Borsten bilden ergänzend zu dem elektrochemischen Vorgang eine zusätzliche mechanische Unterstützung.Optionally, various embodiments of the invention can be used in principle, in which the brush may comprise, for example, a nonwoven fabric or bristles. It is also conceivable that a sheathing of the brush is interchangeable, so that either a nonwoven fabric or bristles can be used. A nonwoven fabric has the particular advantage that it produces a more uniform contact with the surface to be cleaned when applied flatly. The bristles in turn make it possible to exert a comparatively large mechanical pressure or a corresponding scratching action at many local points. Both the formation as nonwoven fabric and the formation as bristles form an additional mechanical support in addition to the electrochemical process.

Ferner ermöglichen sowohl die Verwendung des Vliesstoffes als auch die Verwendung der Borsten eine gute Aufnahme der Flüssigkeit, und zwar in einem Bereich, der unmittelbar mit dem zu entschichtenden Bauteil in Kontakt steht. Der Vliesstoff kann dabei in der Regel einen höheren Anteil an Flüssigkeit aufnehmen als eine Bürste. Somit gelangt ausreichend Elektrolytlösung lokal an den zu entschichtenden Bereich des Bauteils. Ist darüber hinaus die Zuführvorrichtung so angeordnet, dass die Lösung direkt mit der entsprechenden Bürste in Kontakt tritt, so wird ferner eine permanente zyklische Regenerierung des Elektrolyten prozessnah, das heißt unmittelbar am Entschichtungsort, gewährleistet. Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn die zweite Elektrode in Kontakt mit dem Vliesstoff und/oder den Borsten angeordnet ist. Zumal die Elektrolytlösung in der Bürste, das heißt im Vliesstoff oder den Borsten aufgenommen und gespeichert ist, ermöglicht der direkte Kontakt der Elektrode mit dem Vliesstoff bzw. den Bürsten einen guten Stromfluss zwischen Elektrode und Elektrolytlösung.Furthermore, both the use of the nonwoven fabric and the use of the bristles allow a good absorption of the liquid, in an area which is in direct contact with the component to be stripped. The nonwoven fabric can usually absorb a higher proportion of liquid than a brush. Thus, sufficient electrolyte solution reaches the localized area of the component locally. In addition, if the supply device is arranged so that the solution comes into direct contact with the corresponding brush, so also a permanent cyclic regeneration of the electrolyte process near, that is directly at the stripping, guaranteed. Therefore, it is particularly advantageous if the second electrode is arranged in contact with the nonwoven fabric and / or the bristles. In particular, since the electrolyte solution is contained and stored in the brush, that is, in the nonwoven fabric or the bristles, the direct contact of the electrode with the nonwoven fabric or the brushes allows a good flow of current between the electrode and the electrolyte solution.

Je nachdem, welcher Elektrolyseprozess gewählt wird, können grundsätzlich verschiedene Elektroden oder verschiedene Elektrolytlösungen eingesetzt werden. Grundsätzlich ist daher denkbar, dass die zweite Elektrode als Anode oder als Kathode ausgebildet ist. Im Wesentlichen hängt dies mit dem eigentlichen Entschichtungsvorgang zusammen. In der Regel ist die zweite Elektrode, welche in der Bürste integriert ist, als Kathode ausgebildet. Die Kathode ist bei der Elektrolyse eines Vorgangs zum elektrochemischen Entschichten der Ort der kathodischen Reduktion. Im Bereich der Kathode gehen Elektronen auf das entsprechende, reduzierte Atom bzw. Molekül über, sodass dessen Oxidationszahl kleiner wird. Bei der Elektrolyse ist die Kathode mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden. Die Kationen (positiv geladene Atome oder Moleküle) wandern zur Kathode. Das zu entschichtende Bauteil ist dementsprechend mit dem Pluspol verbunden; bei der Elektrolyse ist das Bauteil also die Anode. Die Anode ist der Ort der Oxidation, das heißt, der oxidierte Stoff gibt Elektronen ab, sodass sich seine Oxidationszahl erhöht. Im Fall einer anodischen Metallauflösung werden dann bei einem solchen Elektrolyseprozess positiv geladene Metallionen (Kationen), die eine entsprechende Anzahl an Elektronen abgegeben haben, von der Anode abgeschieden und gehen in die Elektrolytlösung über.Depending on which electrolysis process is selected, basically different electrodes or different electrolyte solutions can be used. In principle, it is therefore conceivable that the second electrode is formed as an anode or as a cathode. In essence, this is related to the actual stripping process. As a rule, the second electrode, which is integrated in the brush, is designed as a cathode. The cathode is the site of cathodic reduction in the electrolysis of an electrochemical stripping operation. In the area of the cathode, electrons transfer to the corresponding, reduced atom or molecule, so that its oxidation number becomes smaller. During electrolysis, the cathode is connected to the negative pole of the voltage source. The cations (positively charged atoms or molecules) migrate to the cathode. The component to be stripped is accordingly connected to the positive pole; In the case of electrolysis, the component is therefore the anode. The anode is the site of oxidation, that is, the oxidized substance releases electrons, increasing its oxidation number. In the case of anodic metal dissolution, in such an electrolysis process, positively charged metal ions (cations) which have given off a corresponding number of electrons are separated from the anode and pass into the electrolytic solution.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Spannungsquelle umpolbar ausgebildet. Dies ermöglicht zum einen einen flexibleren Einsatz, da somit Anode und Kathode abwechselnd umgeschaltet werden können. Denkbar ist aber auch, dass eine periodische Umpolung erfolgen oder auch ein gepulster Betrieb der Spannungsquelle möglich ist. Dadurch kann erreicht werden, dass beispielsweise bei der kathodischen Reduktion entstehender Wasserstoff sich an bestimmten Stellen während der Elektrolyse anlagert und die Entschichtung somit beschleunigt.In a further development of the invention, the voltage source is formed umpolbar. This allows for a more flexible use, since thus anode and cathode can be switched alternately. It is also conceivable that a periodic polarity reversal take place or a pulsed operation of the voltage source is possible. It can thereby be achieved that, for example, hydrogen formed in the cathodic reduction accumulates at certain points during the electrolysis and thus accelerates the stripping.

Um die Oberflächenbehandlung durch die Bürste verbessern zu können, ist es besonders vorteilhaft, die zweite Elektrode als Gitter auszubilden. Denkbar ist ferner, anstelle eines herkömmlichen Gitters beispielsweise ein Lochblech einzusetzen. Die Löcher im Gitter bzw. im Lochblech lassen zudem die Elektrolytflüssigkeit in vorteilhafter Weise hindurch dringen, sodass die Bearbeitungsfläche der Bürste gleichmäßig von der Flüssigkeit durchströmt und benetzt werden kann. Zudem ermöglicht eine derartige Ausbildung in vorteilhafter Weise eine gute Fertigung der Bürste, wobei auch eine günstige Anbringungsmöglichkeit des Vliesmaterials oder der Borsten hergestellt werden kann. Grundsätzlich sind Ausführungsformen denkbar, bei denen wenigstens eine der Elektroden zumindest teilweise aus Edelstahl, Messing, Kupfer, Wolframkupfer, Graphit, Gold oder auch Platin gefertigt ist. Die verwendbaren Materialien sind allerdings nicht auf die vorher genannten Stoffe bzw. Metalle beschränkt. Vielfach wird es sich bei den zu entschichtenden Bauteilen um Edelstahlbauteile handeln, da diese in der Technik einen breiten Anwendungsbereich finden.In order to improve the surface treatment by the brush, it is particularly advantageous to form the second electrode as a grid. It is also conceivable, for example, to use a perforated plate instead of a conventional grid. The holes in the grid or in the perforated plate also allow the electrolyte liquid to penetrate in an advantageous manner, so that the working surface of the brush can be uniformly flowed through by the liquid and wetted. In addition, such a design advantageously allows a good production of the brush, whereby a favorable attachment possibility of the nonwoven material or the bristles can be produced. Basically, embodiments are conceivable in which at least one of the electrodes is at least partially made of stainless steel, brass, copper, tungsten copper, graphite, gold or platinum. However, the usable materials are not limited to the aforementioned substances or metals. In many cases, the components to be stripped will be stainless steel components, since they are widely used in industry.

Beim industriellen Einsatz der Vorrichtung sind insbesondere zwei Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft: Zum einen kann die Bürste als Handbürste ausgebildet sein, welche mit einem Handgriff zur Handhabung der Bürste ausgestattet ist. Bei dieser Vorrichtung kann also eine manuelle Entschichtungsanlage realisiert werden, die beispielsweise dann von Vorteil ist, wenn lediglich einzelne Bauteile zu entschichten sind, das heißt, keine Serienentschichtung stattfindet. Eine manuelle Entschichtungsanlage kann auch dann von Vorteil sein, wenn das Bauteil eine besonders schwer zu bearbeitende Oberfläche aufweist, die eine manuelle Entschichtung erfordert. Es ist in beiden Fällen grundsätzlich möglich, die entsprechende Anlage in vorteilhafter Weise zu kapseln, wodurch die Sicherheit erhöht werden kann. Denkbar ist beispielsweise, dass der Arbeiter durch eine Glasscheibe vom zu entschichtenden Bauteil getrennt ist, wobei Durchlässe vorgesehen sind, durch die er mit den Händen greifen kann. Die Hände befinden sich sodann in einer Schutzfolie bzw. in einem Schutzärmel, der wiederum in einer Art Handschuh mündet, sodass anschließend der Arbeiter die Handbürste greifen kann und sodann das zu entschichtende Bauteil entschichtet. Weitgehend unabhängig von der Höhe der bei der Elektrolyse verwendeten Spannungen kann der Arbeiter isoliert und geschützt arbeiten. Selbst dann, wenn aggressive Elektrolytlösungen eingesetzt werden oder giftige Stoffe in der Beschichtung, der Elektrolytlösung usw. enthalten sind, bleibt der Arbeiter durch die Kapselung geschützt. Die Handbürste ermöglicht zudem eine gute Handhabung. Sie kann je nach Art des Bauteils so ausgebildet sein, dass mit ihr größere Flächen bearbeitet werden können, aber auch, dass kleinste Winkel und vergleichsweise unzugängliche Stellen gut zu bearbeiten sind. Die Handbürste ermöglicht ferner, dass die Arbeiter die entsprechenden Stellen mit dem notwendigen Aufwand bearbeiten bzw. entschichten kann, welche erforderlich ist. Denkbar ist beispielsweise, dass einige Stellen, beispielsweise mit einer dünnen Beschichtung, einfach zu entschichten sind, während dickere Beschichtungen zusätzliches mechanisches Einwirken erfordern, welches der Arbeiter über die Handbürste kontrollieren kann. Eine manuelle Entschichtungsanlage kann auch dann von Vorteil sein, wenn der Arbeiter selbst den Erfolg des Entschichtungsvorgangs ständig kontrollieren muss und gegebenenfalls nachbessert, sofern dies nur schwierig oder aufwendig durch Automatisierung erreicht werden kann.In the case of industrial use of the device, in particular two further developments of the device according to the invention are advantageous: on the one hand, the brush can be designed as a hand brush, which is equipped with a handle for handling the brush. In this device, therefore, a manual de-coating system can be realized, which is advantageous, for example, if only individual components are to be stripped, that is, no Serienentschichtung takes place. A manual de-coating system can also be advantageous if the component has a particularly difficult to machine surface, which requires a manual stripping. It is basically possible in both cases to encapsulate the corresponding system in an advantageous manner, whereby the security can be increased. It is conceivable, for example, that the worker is separated by a glass from the component to be stripped, with passages are provided through which he can reach with his hands. The hands are then in a protective film or in a protective sleeve, which in turn opens in a kind of glove, so that then the worker can grab the hand brush and then stripped the entschichtende component. Largely independent of the levels of voltages used in electrolysis, the worker can work isolated and protected. Even if aggressive electrolyte solutions are used or toxic substances are contained in the coating, the electrolyte solution, etc., the worker remains protected by the encapsulation. The hand brush also allows good handling. Depending on the type of component, it can be designed in such a way that larger surfaces can be processed with it, but also that the smallest angles and comparatively inaccessible areas can be processed well. The hand brush also allows the worker to edit or de-coat the appropriate locations with the necessary effort that is required. It is conceivable, for example, that some areas, for example with a thin coating, are easy to debond, while thicker coatings require additional mechanical action which the worker can control via the hand brush. A manual de-coating system can also be advantageous if the worker himself must constantly control the success of the stripping process and, if necessary, corrects it, if this can only be achieved with difficulty by automation.

Bei einer industriellen Serienentschichtung ist es aber auch denkbar, dass eine solche Arbeit nicht manuell, sondern von einem Roboter ausgeführt wird. Die Vorrichtung kann dementsprechend ein Roboter kontrollieren, der Bewegungen bzw. zum Positionieren der Bürste umfassen. Eine solche Vorrichtung mit Roboter kann insbesondere für einen hohen Durchsatz bei der Entschichtung sorgen. Gerade auch dann, wenn nicht das vollständige Bauteil, sondern lediglich einzelne Stellen des Bauteils zu entschichten sind, kann der Roboter zielgerichtet und schnell die vorgeschriebenen Stellen am Bauteil entschichten. Der Einsatz eines Roboters kann auch dadurch begründet sein, dass beim Entschichten Stoffe bzw. Chemikalien verwendet werden oder beim Entschichten entstehen, die für den Menschen gesundheitsschädlich sein können.In an industrial Serienentschichtung but it is also conceivable that such work is not performed manually, but by a robot. The device can accordingly control a robot that includes movements or for positioning the brush. Such a device with robot can in particular ensure a high throughput during stripping. Especially when not the complete component, but only individual parts of the component are to be stripped, the robot can target and quickly stripped the prescribed locations on the component. The use of a robot can also be due to the fact that during stripping substances or chemicals are used or arise during stripping, which can be harmful to human health.

Im Übrigen kann bei dieser Weiterbildung der Erfindung ebenfalls Elektrolytlösungen gegenüber einem Tauchbad gemäß dem Stand der Technik eingespart werden, da eine entsprechende Bürste es ermöglicht, lediglich so viel Elektrolytlösung aufzutragen, wie tatsächlich benötigt wird. Bei einem Tauchbad hingegen ist das Mindestvolumen an Elektrolytlösung dadurch bestimmt, welche Ausmaße das zu entschichtende Bauteil besitzt. Die zu entschichtende Oberfläche des Bauteils korreliert dabei nicht immer mit den räumlichen Ausdehnungen des Bauteils. Da der Behälter eines Tauchbades aber das Bauteil aufnehmen muss, muss dieser ein entsprechendes Mindestvolumen besitzen. Währenddessen kann bei einer Verwendung einer Bürste gemäß der Erfindung bzw. gemäß der Weiterbildung der Erfindung die Menge an benötigter Elektrolytlösung genau an die entsprechende Oberfläche angepasst sein.Incidentally, in this development of the invention, electrolyte solutions can also be saved compared to an immersion bath according to the prior art, since a corresponding brush makes it possible to apply only as much electrolyte solution as is actually required. In a dipping bath, by contrast, the minimum volume of electrolyte solution is determined by the dimensions of the component to be stripped. The surface of the component to be decoated does not always correlate with the spatial expansions of the component. Since the container of a dip bath but the component must accommodate, this must have a corresponding minimum volume. Meanwhile, when using a brush according to the invention or according to the embodiment of the invention, the amount of required electrolyte solution can be adapted exactly to the corresponding surface.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die Schichtdicke der zu entfernenden Beschichtung mittels Impedanzspektroskopie bestimmt werden. Dazu kann das zu entschichtende Bauteil einerseits sowie die Elektrode der Bürste andererseits mit dem Frequenzganganalysator verbunden sein. Der Frequenzganganalysator wiederum sendet Signale aus und empfängt an einem weiteren Eingang die Signale wieder. Es kann beispielsweise ein bestimmtes Frequenzspektrum als Ausgangssignal des Frequenzganganalysators durchfahren werden. Aus der Analyse von Stromstärke und Spannung einschließlich Frequenz und Phase lässt sich die Impedanz berechnen.In a particularly preferred development of the invention, the layer thickness of the coating to be removed can be determined by means of impedance spectroscopy. For this purpose, the component to be stripped on the one hand and the electrode of the brush on the other hand may be connected to the frequency response analyzer. The frequency response analyzer in turn sends out signals and receives the signals again at another input. For example, a certain frequency spectrum can be passed through as the output signal of the frequency response analyzer. From the analysis of current and voltage including frequency and phase, the impedance can be calculated.

Im Ersatzschaltbild der Anordnung sind grundsätzlich Bauteil (metallisch), Beschichtung (regelmäßig ein Dielektrikum), Elektrolytlösung und die zweite Elektrode in Reihe geschaltet, zumindest. Dabei stellt im Ersatzschaltbild die Beschichtung eine Kapazität dar, d. h. ähnlich zu einem Kondensator, im idealisierten Fall eine „Leitungsunterbrechung”. Parallel zur Kapazität ist ein Ohm'scher Widerstand geschaltet, der den Durchtrittswiderstand der Beschichtung repräsentiert. Für die Elektrolytlösung kann im Grunde die gleiche Anordnung aus parallel geschalteter Kapazität und Ohm'schem Widerstand angenommen werden. Je nach Leitfähigkeit der Elektrolytlösung genügt gegebenenfalls ein Ohm'scher Widerstand als Ersatzschaltbild für die Elektrolytlösung. Schaltungen mit Drei- oder Vierpolmessungen sind denkbar.In the equivalent circuit diagram of the arrangement are basically component (metallic), coating (usually a dielectric), electrolyte solution and the second electrode connected in series, at least. In the equivalent circuit diagram, the coating represents a capacitance, ie. H. similar to a capacitor, in the idealized case a "line break". Parallel to the capacitance, an ohmic resistor is connected, which represents the passage resistance of the coating. For the electrolyte solution can basically be assumed the same arrangement of parallel-connected capacitance and ohmic resistance. Depending on the conductivity of the electrolyte solution, an ohmic resistor may suffice as an equivalent circuit diagram for the electrolyte solution. Circuits with three or four-pole measurements are conceivable.

Im Zusammenhang mit dem Frequenzganganalysator kann zusätzlich ein Potentiostat, also eine Art Regelverstärker eingesetzt werde. Das Potentiostat regelt die Spannung bzw. Potentialdifferenz zwischen einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode auf einen gegebenen Wert. Die Regelung der Potentialdifferenz zwischen Arbeits- und Gegenelektrode kann auch in Bezug auf eine Referenzelektrode erfolgen.In connection with the frequency response analyzer can also be a potentiostat, ie a Type control amplifier will be used. The potentiostat regulates the voltage or potential difference between a working electrode and a counter electrode to a given value. The regulation of the potential difference between working and counter electrode can also be carried out with respect to a reference electrode.

Bei einfachen Anwendungen kann die Kalibrierung der Impedanzspektroskopie insofern vereinfacht werden: Es ist je nach Anwendung nicht unbedingt notwendig, die genaue Schichtdicke zu kennen, sondern es kann oftmals ausreichen, festzustellen, wann die Beschichtung entfernt ist und die Bürste bzw. die Elektrolytlösung auf dem blanken Metall aufliegt. Dann ist zu erwarten, dass die berechnete Impedanz sprunghaft eine Änderung verzeichnet, sobald die Beschichtung an einer Stelle vollständig entfernt ist. Zumindest sollte der Realteil der Impedanz (Ohm'scher Widerstand) hinsichtlich seines Betrages eine sprunghafte Änderung verzeichnen, sobald die Beschichtung an wenigstens einer Stelle vollständig entfernt ist, zumal sich die Leitfähigkeit der Anordnung dementsprechend ändert. Im Ersatzschaltbild würde die Kapazität der Beschichtung praktisch den Wert Null annehmen, d. h. der Durchtrittswiderstand, der selbst gegen Null geht, wird überbrückt. Die Beschichtung ist nicht mehr vorhanden und fällt aus dem Ersatzschaltbild heraus. Je nach Art der Beschichtung kann auch die Phase (aus dem Imaginärteil zu errechnen) bei der Auswertung berücksichtigt werden. Ist der kapazitive Anteil der Elektrolytlösung vernachlässigbar, fällt der Imaginärteil der Impedanz dann sogar fast vollständig weg. Grundsätzlich zeigt sich aber durch die Änderung des Realteils und/oder des Imaginärteils der Gesamtimpedanz eine Änderung der Phase, die in diesem Fall auf die geringer werdende bis fehlende Beschichtung hinweist.For simple applications, calibration of impedance spectroscopy can be simplified in that it may not be necessary to know the exact layer thickness, depending on the application, but it can often be sufficient to determine when the coating is removed and the brush or electrolyte solution on the bare surface Metal rests. Then, it is expected that the calculated impedance will suddenly change as soon as the coating is completely removed at one point. At a minimum, the real part of the impedance (ohmic resistance) should show an abrupt change in magnitude as soon as the coating is completely removed in at least one place, especially as the conductivity of the device changes accordingly. In the equivalent circuit, the capacitance of the coating would be practically zero, that is, zero. H. the passage resistance, which itself approaches zero, is bypassed. The coating no longer exists and falls out of the equivalent circuit diagram. Depending on the type of coating, the phase (to be calculated from the imaginary part) can also be taken into account during the evaluation. If the capacitive component of the electrolyte solution is negligible, the imaginary part of the impedance then even drops away almost completely. In principle, however, the change in the real part and / or the imaginary part of the total impedance shows a change in the phase, which in this case indicates the decreasing to absent coating.

Um eine Kalibrierung verbessern zu können, ist gegebenenfalls notwendig, die Dielektrizitätskonstanten der Beschichtung, Information über die Geometrie des Bauteils, die Leitfähigkeit der Elektrolytlösung usw. zu kennen. Der Frequenzganganalysator kann aber gegebenenfalls auch statt an der Elektrode der Bürste an einer anderen Stelle angebracht sein, sodass ein Kontakt zur Elektrolytlösung gewährleistet wird. Eine Anbringung im Bereich der Bürste bietet sich aber grundsätzlich insofern an, dass die Schichtdicke lokal am gerade bearbeiteten Ort festgestellt werden soll. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum lokalen Entschichten eignet sich in überraschender Weise auch für eine impedanzspektroskopische Messung; eine Messzelle in Form eines Bades, in dem die Elektrolyse abläuft, ist nicht notwendig. Besonders vorteilhaft stellt sich heraus, dass durch die Kombination der Bürste gemäß der Erfindung mit einer impedanzspektroskopischen Messvorrichtung eine lokale Messung ermöglicht wird, welche die Schichtdicke am Auflageort der Bürste bestimmt. In einer Messzelle/einem Bad, bei dem eine größere Oberfläche des zu entschichtenden Bauteils mit der Elektrolytlösung in Kontakt tritt, ist es bei ungleichmäßigem Abtrag der Schicht schwierig festzustellen, wo die Schicht bereits unterbrochen ist; gegebenenfalls kann in einer solchen Messzelle nur eine gemittelte oder eine Gesamtimpedanz über die gesamte Oberfläche bestimmt werden.In order to be able to improve a calibration, it may be necessary to know the dielectric constant of the coating, information about the geometry of the component, the conductivity of the electrolyte solution, etc. If necessary, the frequency response analyzer can also be attached to a different location instead of the electrode of the brush, so that contact with the electrolyte solution is ensured. Attachment in the area of the brush, however, is generally suitable insofar as the layer thickness is to be determined locally at the location being processed. The device according to the invention for local stripping is also surprisingly suitable for an impedance spectroscopic measurement; a measuring cell in the form of a bath, in which the electrolysis takes place, is not necessary. Particularly advantageously, it turns out that the combination of the brush according to the invention with an impedance spectroscopic measuring device enables a local measurement which determines the layer thickness at the point of application of the brush. In a measuring cell / a bath, in which a larger surface of the component to be coated comes into contact with the electrolyte solution, it is difficult to determine where the layer is already interrupted in the case of uneven removal of the layer; if appropriate, only an average or total impedance over the entire surface can be determined in such a measuring cell.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Verwendung der Vorrichtung zum lokalen Entschichten dadurch aus, dass sie zum Entfernen von Beschichtungen zum Hochtemperaturkorrosionsschutz eingesetzt wird, insbesondere von chrom- oder aluminiumhaltigen Schichten, vorzugsweise Sicoatbeschichtungen auf MCrAlY- oder NiCOCrAlReY-Basis sowie Diffusionsschichten auf Metallbauteilen. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Entschichtungsverfahren jedoch auf alle Arten von Metallen und Legierungen anwendbar, insbesondere auch Nickel- und Kobaltbasislegierungen, unabhängig von der Morphologie (polykristallin gerichtet oder einzelkristallin erstarrt), unter anderem angeboten unter Handelsnamen wie Inconel^®, IN600, IN617, IN738 LC, IN 792, IN939, MAR-M-247^®, X45, Hastelloy^® X, Udimet^® 500, 700, 720, PWA 1483 SX.Accordingly, a use according to the invention of the device for local stripping is characterized in that it is used for removing coatings for high-temperature corrosion protection, in particular chromium- or aluminum-containing layers, preferably MCrAlY- or NiCOCrAlReY-based sicoate coatings, as well as diffusion layers on metal components. In principle the inventive apparatus and the de-layering is, however, on all kinds of metals and alloys applicable, in particular nickel and cobalt-based alloys, (directed polycrystalline or single crystalline solidified) regardless of morphology, available among other under such trade names as Inconel ^®, IN600, IN617 , LC IN738, IN 792, IN939, MAR-M-247 ^®, X45, Hastelloy ^® X, Udimet ^® 500, 700, 720, PWA 1483 SX.

Dementsprechend zeichnet sich ein Verfahren zum lokalen Entschichten dadurch aus, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum lokalen Entschichten bzw. eine der beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird. Damit können auch die bereits genannten Vorteile in gleicher Weise genutzt werden.Accordingly, a method for local stripping is characterized in that a device according to the invention for local stripping or one of the described embodiments is used. Thus, the already mentioned advantages can be used in the same way.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können verschiedene Elektrolytlösungen, wie bereits dargestellt, eingesetzt werden, insbesondere eine der folgenden wässrigen Lösungen:
Natriumnitratlösung, Natriumchloridlösung, Natriumsulfatlösung, Natriumbromidlösung oder eine Lösung statt auf wässriger Basis auch Glykolbasis. Eine Natriumnitratlösung besitzt eine passivierende Eigenschaft und zeichnet sich durch einen Wirkungsgrad von bis zu 80% aus. Einsetzbar ist beispielsweise eine Lösung mit ca. 80 mS (80 Millisiemens) Leitfähigkeit. Eine Natriumchloridlösung wiederum ermöglicht keine Passivierung, besitzt aber gegebenenfalls einen Wirkungsgrad bis zu 100%. Die Natriumchloridlösung ermöglicht zudem eine schnelle Bearbeitung.In one embodiment of the method according to the invention, various electrolyte solutions, as already described, can be used, in particular one of the following aqueous solutions:
Sodium nitrate solution, sodium chloride solution, sodium sulfate solution, sodium bromide solution or a solution based on glycol instead of water. A sodium nitrate solution has a passivating property and is characterized by an efficiency of up to 80%. For example, a solution with about 80 mS (80 millisiemens) conductivity can be used. A sodium chloride solution, in turn, does not allow passivation, but optionally has an efficiency of up to 100%. The sodium chloride solution also enables fast processing.

Die Beschichtungen enthalten vielfach Chrom. Dies ist insofern gefährlich bzw. umweltschädlich, da das aufgelöste Chrom fast vollständig in sechswertiges Chrom umgewandelt wird, welches giftige Eigenschaften besitzt. Damit die giftige Elektrolytlösung, welche das sechswertige Chrom aufnimmt, nicht gesundheitsschädlich ist und aufwendig entsorgt werden muss, damit keine Umweltschäden entstehen, ist es besonders vorteilhaft, das sechswertige Chrom zu beseitigen. Dies wird bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung durch Zugabe von Ascorbinsäure zur Elektrolytlösung erreicht. Die Ascorbinsäure sorgt dafür, dass das sechswertige Chrom (Cr(VI)) zu dreiwertigem Chrom (Cr(III)) reduziert wird. Stattdessen ist auch ein Einsatz von Eisen(II)-Sulfat (FeSO₄) denkbar. Im Übrigen besitzt eine permanente, zyklische Regenerierung, wie sie die Erfindung ermöglicht, einen ständige Abführung der Chrombeimengungen im Elektrolyten.The coatings often contain chromium. This is dangerous or harmful to the environment since the dissolved chromium is almost completely converted into hexavalent chromium, which has toxic properties. So that the toxic electrolyte solution, which is the hexavalent chromium It is particularly advantageous to eliminate the hexavalent chromium, it is not harmful to health and must be disposed of in a costly manner so that no environmental damage occurs. This is achieved in a particularly preferred embodiment of the invention by adding ascorbic acid to the electrolyte solution. The ascorbic acid ensures that the hexavalent chromium (Cr (VI)) is reduced to trivalent chromium (Cr (III)). Instead, a use of iron (II) sulfate (FeSO ₄ ) is conceivable. Incidentally, a permanent, cyclic regeneration, as the invention allows, has a constant discharge of Chrombeimengungen in the electrolyte.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below, giving further details and advantages. In detail show:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum lokalen Entschichten gemäß der Erfindung, 1 a schematic representation of a device for local stripping according to the invention,

2 eine Bürste gemäß der Erfindung, 2 a brush according to the invention,

3a, 3b eine gekapselte Vorrichtung zum manuellen Entschichten gemäß der Erfindung (jeweils geöffnet und (im Betrieb) geschlossen), 3a . 3b an encapsulated manual stripping device according to the invention (each opened and closed during operation),

4 ein Roboter zum lokalen Entschichten gemäß der Erfindung, 4 a robot for local stripping according to the invention,

5 eine elektrochemische Zelle, sowie 5 an electrochemical cell, as well

6 ein Schema zur Messung mittels Impedanzspektroskopie gemäß der Erfindung. 6 a scheme for measurement by means of impedance spectroscopy according to the invention.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum lokalen Entschichten eines Bauteils, im vorliegenden Fall einer Turbine 2 mit einer Bürste 3, die wiederum einen Vliesaufsatz 4 und ein metallisches Gitter 5 umfasst. Die Bürste ist darüber hinaus mit einer Zuführvorrichtung 6 zum Zuführen von Elektrolytlösung EL verbunden. Diese umfasst eine Leitung 7, die bis zum Gitter 5 der Bürste 3 heranreicht sowie eine Pumpe 8, die wiederum mit einem Tank 9 verbunden ist. Darüber hinaus ist eine Spannungsquelle 10 vorgesehen, deren Minuspol am Gitter 5 (Kathode) anliegt, während der Pluspol an der Turbine 2 (Anode) angeklemmt ist. Dadurch, dass das Vlies 4 mit Elektrolytlösung getränkt ist, bilden die Turbine 2 das Gitter 5 und das mit Elektrolytlösung getränkte Vlies 4 eine elektrochemische Zelle. Unterhalb der Turbine 2 ist eine Wanne 11 angeordnet, welche dazu dient, herabtropfende Elektrolytlösung und gelöste Beschichtungen bzw. Teile der Beschichtung aufzufangen. Im vorliegenden Fall sind Tank 9 und Wanne 11 als Einheit ausgebildet, das heißt, die Wanne dient gleichzeitig als Tank. Gegebenenfalls kann die Zuführleistung mittels einer Kontrollvorrichtung bzw. einer Steuerung geregelt werden, wobei diese wiederum die Pumpe steuert bzw. regelt. Gegebenenfalls kann eine zweite oder aber auch die gleiche Kontrollvorrichtung die Spannungsquelle kontrollieren, das heißt steuern oder regeln. Die Spannungsquelle kann auch dazu ausgebildet sein, im Pulsbetrieb betrieben zu werden oder umgepolt zu werden. Das Vlies 4 dient im Übrigen sowohl zur mechanischen Unterstützung als auch zur Isolierung. 1 shows a device 1 for local stripping of a component, in this case a turbine 2 with a brush 3 , in turn, a fleece attachment 4 and a metallic grid 5 includes. The brush is also equipped with a feeding device 6 connected to supply electrolyte solution EL. This includes a line 7 leading up to the grid 5 the brush 3 reaches as well as a pump 8th , in turn, with a tank 9 connected is. In addition, a voltage source 10 provided, the negative pole on the grid 5 (Cathode) is applied, while the positive pole on the turbine 2 (Anode) is clamped. Because of that the fleece 4 impregnated with electrolyte solution form the turbine 2 the grid 5 and the nonwoven impregnated with electrolyte solution 4 an electrochemical cell. Below the turbine 2 is a tub 11 which serves to catch dripping electrolyte solution and dissolved coatings or parts of the coating. In the present case are tank 9 and tub 11 formed as a unit, that is, the tub serves as a tank. Optionally, the feed rate can be controlled by means of a control device or a controller, which in turn controls or regulates the pump. Optionally, a second or even the same control device to control the power source, that is, control or regulate. The voltage source can also be designed to be operated in pulse mode or to be reversed. The fleece 4 Incidentally, it serves both for mechanical support and for insulation.

2 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer Bürste 23 mit einem Lochblech 25 als Gitter, über das ein Vlies 26 gezogen werden kann. Denkbar ist auch, dass das Lochblech 25 mit einer Bürste versehen wird. Ferner ist eine Elektrolytzuleitung 27 dargestellt. Damit das Gitter 25 als Elektrode verwendet werden kann, ist ein Stromanschluss ebenfalls vorgesehen, der mit einem Minus „–” (hier: Kathode bei der Elektrolyse) gekennzeichnet ist. Das Gitter 25 kann über eine metallische Stange 25' an einem Gehäuse 23' gelagert, vorzugsweise federnd gelagert sein. Dies ermöglicht, dass der Anpressdruck beim Bearbeiten und Entschichten variiert werden kann. Bei zu starkem Druck kann die federnd gelagerte Vorrichtung bzw. das federnd gelagerte Gitter nachgeben. Dadurch wird insbesondere in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass zum einen Schädigungen an der Bürste oder am Material reduziert werden können, zum anderen aber auch ermöglicht wird, leichte Unebenheiten der zu entschichtenden Oberfläche ausgeglichen werden können. 2 shows an enlarged view of a brush 23 with a perforated plate 25 as a grid, over which a fleece 26 can be pulled. It is also conceivable that the perforated plate 25 is provided with a brush. Furthermore, an electrolyte feed line 27 shown. So that the grid 25 As an electrode can be used, a power connection is also provided, which is marked with a minus "-" (here: cathode in the electrolysis). The grid 25 Can be over a metallic rod 25 ' on a housing 23 ' stored, preferably be resiliently mounted. This allows the contact pressure during processing and stripping to be varied. If the pressure is too high, the spring-loaded device or the spring-mounted grid can give way. This makes it possible in particular in an advantageous manner that on the one hand damage to the brush or the material can be reduced, on the other hand also allows slight unevenness of the surface to be decoated can be compensated.

Die 3a und 3b zeigen eine gekapselte Vorrichtung 30 mit einer Bearbeitungskammer 31, einer verschiebbaren Abdeckung 32 sowie Eingriffslöchern 33, die in der Abdeckung 32 angeordnet sind. Zudem ist in der Abdeckung 32 ein Sichtfenster 34 angeordnet. Der zu entschichtende Gegenstand wird innerhalb der Kammer 31 platziert. Darin befindet sich auch eine Handbürste, die über eine Zuführleitung mit einer Elektrolytlösungspumpe verbunden ist. Des Weiteren ist die Handbürste mit dem Minuspol verbunden. Am Boden kann z. B. ein Pedal angeordnet sein, mit dem die Verbindung mit der Spannungsquelle und/oder die Zuführung der Elektrolytlösung durch den Arbeiter gesteuert werden kann. 3a zeigt die geöffnete Kammer, 3b die geschlossene Kammer. 3b zeigt den Arbeiter 35, der mit seinen Armen in die Eingrifflöcher 33 eingreift und mit der Handbürste das zu entschichtende Bauteil entschichtet. Die Abdeckung 32 ist nunmehr so positioniert, dass der Arbeiter 35 bequem in die Eingrifflöcher 33 eingreifen kann und des Weiteren durch die Sichtscheibe 34 den Entschichtungsvorgang, den er manuell ausführt, beobachtet. Mit dem Fuß kann er wiederum das Pedal bedienen und somit den Entschichtungsvorgang genau kontrollieren.The 3a and 3b show an encapsulated device 30 with a processing chamber 31 , a sliding cover 32 as well as engagement holes 33 that in the cover 32 are arranged. In addition, in the cover 32 a viewing window 34 arranged. The object to be stripped becomes inside the chamber 31 placed. There is also a hand brush, which is connected via a supply line with an electrolyte solution pump. Furthermore, the hand brush is connected to the negative pole. On the ground can z. As a pedal can be arranged, with which the connection to the voltage source and / or the supply of the electrolyte solution can be controlled by the worker. 3a shows the opened chamber, 3b the closed chamber. 3b shows the worker 35 , with his arms in the gripping holes 33 engages and decoys the component to be stripped with the hand brush. The cover 32 is now positioned so that the worker 35 comfortably in the gripping holes 33 can intervene and further through the lens 34 the de-coating process which he performs manually. With his foot he can in turn operate the pedal and thus control the de-coating process precisely.

4 wiederum zeigt einen Roboter 40. Am Arm 41, der wiederum beweglich gelagert ist, kann der Roboter eine Bürste 42 verfahren bzw. bewegen, so dass der zu entschichtende Gegenstand 43 schließlich automatisiert entschichtet wird. Der Gegenstand 43 kann sich dabei in einem abgetrennten Arbeitsbereich befinden, sodass auch gegebenenfalls wegspritzende Elektrolytlösung aufgefangen werden kann. 4 again shows a robot 40 , On the arm 41 , which in turn is movably mounted, the robot can brush 42 move or move, so that the object to be stripped 43 Finally, automated stripping takes place. The object 43 can be located in a separate work area, so that optionally wegspritzende electrolyte solution can be collected.

5 zeigt eine schematische Darstellung, wie elektrochemisch Metall von einem Werkstoff abgetragen wird. Der zu entschichtende Werkstoff wird in 5 mit A bezeichnet, da er als Anode geschaltet ist. Die Anode A ist mit dem Pluspol der Spannungsquelle U verbunden. Der Minuspol der Spannungsquelle U ist wiederum an die Kathode K angeschlossen. Der eigentliche, zu entschichtende Werkstoff, der auch ein Metall Me enthält, kann die oberste Schicht eines Bauteils sein, es kann sich aber auch um eine auf das Bauteil aufgetragene Beschichtung handeln, welche metallische Bestandteile enthält. Kathode K und Anode A sind in eine wässrige Elektrolytlösung EL getaucht, die in vorliegendem Fall aus einer Natriumnitratlösung (NaNO₃ aq.) besteht. Im Bereich der Anode A löst sich das Metall auf, das heißt, das Metall geht unter Abscheidung von Elektronen in Lösung. Gelöst werden die entsprechenden, positiv geladenen Metallkationen. Ein n-wertiges Metall spaltet demnach n Elektronen ab, wobei das zugehörige Metallkation Meⁿ⁺ wiederum n-fach positiv geladen ist: Me → Meⁿ⁺ + ne^– 5 shows a schematic representation of how electrochemically metal is removed from a material. The material to be stripped is in 5 denoted by A, since it is connected as an anode. The anode A is connected to the positive pole of the voltage source U. The negative pole of the voltage source U is in turn connected to the cathode K. The actual material to be stripped, which also contains a metal Me, may be the uppermost layer of a component, but it may also be a coating applied to the component, which contains metallic constituents. Cathode K and anode A are immersed in an aqueous electrolyte solution EL, which in the present case consists of a sodium nitrate solution (NaNO ₃ aq.). In the area of the anode A, the metal dissolves, that is, the metal goes into solution with the deposition of electrons. The corresponding, positively charged metal cations are dissolved. An n-valent metal therefore splits off n electrons, with the associated metal cation Me ^{n +} again n-times positively charged: Me → Me ^{n +} + ne ^-

An der Kathode wiederum läuft eine kathodische Reduktion ab; im vorliegenden Fall bedeutet dies, dass Wasser unter Aufnahme eines Elektrons ein Wasserstoffatom abspaltet, sodass sich entweichender Wasserstoff bildet, sowie des Weiteren negativ geladene Hydroxidanionen OH^–: 2H₂O + 2e^– → 2OH^– + 2H₂ At the cathode, in turn, a cathodic reduction takes place; In the present case, this means that water splits off a hydrogen atom by taking up an electron, so that escaping hydrogen forms, as well as negatively charged hydroxide anions OH ^- : 2H ₂ O + 2e ^- → 2OH ^- + 2H ₂

In einem weiteren Reduktionsschritt reagieren negativ geladene Nitratanionen NO₃ ^– mit Wasser und unter Aufnahme weiterer Elektronen zu Nitritanionen NO₂ ^– unter zusätzlicher Bildung von Hydroxidionen: NO₃ ^– + H₂O + 2e^– → NO₂ ^– + 2OH^– In a further reduction step, negatively charged nitrate anions NO ₃ react ^- with water and with the uptake of further electrons to form nitrite anions NO ₂ ^- with additional formation of hydroxide ions: NO ₃ ^- + H ₂ O + 2e ^- → NO ₂ ^- + 2OH ^-

Als Folgereaktion reagieren die Metallkationen mit den gebildeten Hydroxidanionen zu einem entsprechenden Metallhydroxid, welches ausfällt. Meⁿ⁺ + nOH^– → Me(OH)_n As a subsequent reaction, the metal cations react with the hydroxide anions formed to form a corresponding metal hydroxide which precipitates. Me ^{n +} + nOH ^- → Me (OH) _n

Durch die Metallauflösung und das ausfallende, daraus gebildete Metallhydroxid, welches zum Beispiel als Niederschlag am Boden ausfällt.By the metal dissolution and the precipitated, formed therefrom metal hydroxide, which precipitates as precipitation on the ground, for example.

6 schließlich zeigt die Messmethode der Impedanzspektroskopie mit einem Frequenzganganalysator 50, der einen Generator 51 und einen Analysator 52 enthält. Der Generator 51 erzeugt ein Signal US. Im vorliegenden Fall wird das Anregungssignal US an ein Potentiostat P, das heißt einen elektronischen Regelverstärker, mit dem Potentialdifferenzen ausgeglichen werden können. Die Verschaltung an der Messzelle erfolgt so, dass das Potentiostat mit der Arbeitselektrode AE, mit der Gegenelektrode GE sowie mit der Bezugselektrode bzw. Referenzelektrode RE verbunden wird. Daraus kann beispielsweise im zeitlichen Verlauf das Elektrodenpotential gegenüber der Referenzelektrode sowie der, zeitliche Verlauf der Stromstärke gemessen werden. Der Analysator 52 wiederum bestimmt dann die Impedanz Z, das heißt insbesondere deren Betrag |Z| und deren Phase. Diese Prinzipanordnung zur Impedanzspektroskopie kann entsprechend genutzt werden, um eine Dicke der Beschichtung zu ermitteln bzw., um aus einem sprunghaften Absinken des Widerstandes (Realteil) zu ermitteln, ob die Beschichtung durchbrochen ist und ein Stromfluss ermöglicht wird. Auch eine entsprechende Änderung der Phase ist zu vermuten, da die Reflexion des Ausgangssignals an der Beschichtung sich ändert, wenn diese aufgelöst wird und das Signal auf Metall stößt. 6 Finally, the measuring method shows the impedance spectroscopy with a frequency response analyzer 50 who is a generator 51 and an analyzer 52 contains. The generator 51 generates a signal US. In the present case, the excitation signal US to a potentiostat P, that is, an electronic control amplifier, can be compensated with the potential differences. The connection to the measuring cell is made so that the potentiostat is connected to the working electrode AE, with the counter electrode GE and with the reference electrode or reference electrode RE. From this, for example over time, the electrode potential relative to the reference electrode as well as the time course of the current intensity can be measured. The analyzer 52 in turn, then determines the impedance Z, that is, in particular their amount | Z | and their phase. This principle arrangement for impedance spectroscopy can be used accordingly to determine a thickness of the coating or, in order to determine from a sudden decrease in the resistance (real part), whether the coating is broken through and a current flow is made possible. Also, a corresponding change in phase is to be presumed because the reflection of the output signal on the coating changes when it is dissolved and the signal encounters metal.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zum lokalen EntschichtenDevice for local stripping
22: Turbineturbine
33: Bürstebrush
44: Vliesfleece
55: Gittergrid
66: Zuführungfeed
77: Leitungmanagement
88th: Pumpepump
99: Elektrolytspeicherelectrolyte reservoir
1010: Spannungsquellevoltage source
1111: Auffangbeckencatch basin
2323: Bürstebrush
23'23 ': Gehäusecasing
2525: Lochblechperforated sheet
25'25 ': Lagerungstorage
2626: Vliesfleece
3030: gekapselte Entschichtungsanlageencapsulated decoating unit
3131: Arbeitsraumworking space
3232: AbschirmklappeBarn door
3333: Eingriffintervention
3434: Sichtfensterwindow
3535: Arbeiterworker
4040: Roboterrobot
4141: Roboterarmrobot arm
4242: Bürstebrush
4343: zu entschichtender Gegenstandobject to be stripped
50 50: Frequenzganganalysatorfrequency response analyzer
5151: Generatorgenerator
5252: Analysatoranalyzer
USUS: Anregungssignalexcitation signal
AEAE: Arbeitselektrodeworking electrode
GEGE: Gegenelektrodecounter electrode
RERE: Referenzelektrodereference electrode
PP: Potentiostatpotentiostat
AA: Anodeanode
KK: Kathodecathode
ELEL: Elektrolytlösungelectrolyte solution

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10259365 A1 [0002]
DE 10128507 B4 [0003]

Claims

Device for local stripping ( 1 . 23 . 40 ) coated metal components, in particular coated turbine blades, with a brush ( 3 . 23 . 42 ) for mechanical processing of the component to be stripped ( 2 . 43 ) and for applying an electrolyte solution (EL), with a voltage source ( 10 ; U) for applying a voltage, wherein a first electrode (A) of the voltage source can be connected to the component to be stripped and the second electrode ( 5 . 25 ; K) is integrated in the brush, and with a feeding device ( 6 ) for supplying electrolyte solution, wherein the second electrode is arranged so that contact with the supplied electrolyte solution can be produced.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that the brush ( 3 . 23 . 42 ) a nonwoven fabric ( 4 . 26 ) and / or bristles.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that the second electrode is arranged in contact with the nonwoven fabric and / or the brushes.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that the second electrode is formed as an anode and / or as a cathode.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage source (U) is formed umpolbar.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that the second electrode is used as a grid ( 5 . 25 ) is trained.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the electrodes is at least partially made of the following materials: stainless steel, brass, copper, tungsten copper, graphite, gold, platinum.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that a robot ( 40 ) for controlled moving and / or positioning of the brush is present.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that the brush is designed as a hand brush, which comprises a handle for handling the brush.

Device for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that a frequency response analyzer ( 50 ) is provided for determining the layer thickness of the coating to be removed by means of impedance spectroscopy.

Use of a device for local stripping ( 1 . 23 . 40 ) according to one of the preceding claims for removing coatings for high-temperature corrosion protection, in particular of chromium and / or aluminum-containing layers, preferably Sicoatbeschichtung on MCrAlY or NiCoCrAlReY base and diffusion layers, on metal components.

Method for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that a device for local stripping ( 1 . 23 . 40 ) is used according to one of the preceding claims.

Method for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that one of the following aqueous solutions or a mixture of one of the following solutions is used as the electrolyte solution: sodium nitrate solution, sodium chloride solution, sodium sulfate solution, sodium bromide, or a solution based on glycol.

Method for local stripping according to one of the preceding claims, characterized in that ascorbic acid is added as reducing agent to the electrolyte solution in order to reduce hexavalent chromium (Cr (VI)) to trivalent chromium (Cr (III)).