BR102013002801A2 - Método para remover material de um artigo, método para mudar a superfície de um artigo e método para usinar a superfície de um artigo - Google Patents

Abstract

Método para remover material de um artigo, método para mudar a superfície de um artigo e método para usinar a superfície de um artigo. Trata-se de artigos que contém titânio que tem acabamentos de superfície aperfeiçoados e métodos para mudar a superfície de artigos que contém titânio, por exemplo, ao remover estoque remanescente. Um método exemplificativo inclui passar um fluido em alta pressão através de uma superfície de um artigo que contém liga de alumineto de titânio, por exemplo, uma lâmina de turbina, a uma alta velocidade linear, deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio e remover material da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio. Embora aspectos da invenção possam ser usados na fabricação de lâminas de turbina de alto desempenho, os métodos revelados podem ser aplicados ao tratamento de qualquer artigo que contém titânio para os quais é difícil obter um acabamento de superfície aperfeiçoado.

Description

"MÉTODO PARA REMOVER MATERIAL DE UM ARTIGO, MÉTODO PARA

MUDAR A SUPERFÍCIE DE UM ARTIGO E MÉTODO PARA USINAR A SUPERFÍCIE DE UM ARTIGO" Antecedentes Turbinas a gás modernas, especialmente motores de aeronave, precisam satisfazer as demandas mais severas quanto à confiabilidade, peso, potência, economia e vida útil de serviço operacional. No desenvolvimento de motores de aeronave, a seleção de material, a procura por materiais adequados novos, assim como a procura por métodos de produção novos, entre outras coisas, desempenham um papel importante no cumprimento dos padrões e na satisfação da demanda.

Os materiais usados para motores de aeronave ou outras turbinas a gás incluem ligas de titânio, ligas de níquel (também chamadas de superligas) e aços de alta resistência. As ligas de titânio são geralmente usadas para partes de compressor, as ligas de níquel são adequadas para as partes quentes do motor da aeronave e os aços de alta resistência são usados, por exemplo, para alojamentos de compressor e alojamentos de turbina. Os componentes de turbina a gás altamente carregados ou estressados, tais como os componentes para um compressor, por exemplo, são tipicamente partes forjadas. Os componentes para uma turbina, por outro lado, são tipicamente concretizados como partes de fundição de precisão. É geralmente difícil realizar fundição de precisão em titânio e ligas de titânio e metais reativos similares em moldes de precisão convencionais e atingir bons resultados devido à alta afinidade do metal com elementos como oxigênio, nitrogênio e carbono. Em temperaturas elevadas, o titânio e suas ligas podem reagir com o revestimento de face de molde. Qualquer reação entre a liga derretida e o molde irá resultar em um acabamento de superfície insatisfatório da fundição final que é causado por bolhas de gás. Em certas situações, as bolhas de gás afetam a química, a microestrutura e as propriedades da fundição final.

Uma vez que o componente final é produzido por fundição, usinagem ou forjamento, aperfeiçoamentos adicionais no acabamento de superfície são tipicamente necessários antes que o mesmo possa ser usado na aplicação final. Asperezas e depressões nas superfícies de componentes podem reduzir o desempenho aerodinâmico em aplicações de lâmina de turbina e aumentar o desgaste/atrito em aplicações de parte de rotação ou alternância.

No caso de lâminas de turbina de alumineto de titânio, os aerofólios fundidos podem ter regiões no rabo-de-andorinha, aerofólio, ou cinta que são sobredimensionadas por fundição/forja. Para usinar essas regiões de estoque fino nas dimensões finais, ou usinagem mecânica (tal como fresagem ou moagem) ou usinagem não mecânica (tal como usinagem eletroquímica) são usadas tipicamente. Entretanto, em qualquer caso, os custos de ferramentas e trabalho são altos e o resultado na manufatura é atrasado.

Além do mais, a sensibilidade e ductilidade limitada para o craqueamento de ligas, que inclui artigos de fundição de alumineto de titânio, podem impedir o aperfeiçoamento do acabamento de superfície de artigos de fundição com o uso de técnicas de polimento e moagem convencional.

Consequentemente, existe uma necessidade para um artigo com base intermetálica para uso em aplicações de aeroespaço que tenha um acabamento de superfície aperfeiçoado e métodos associados para manufaturar tal artigo.

Descrição Resumida Um aspecto da presente revelação é um método para remover o material a partir de um artigo que contém liga de alumineto de titânio. O método compreende fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; que passar um fluido em alta pressão através de uma superfície do dito artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover o material do artigo que contém liga de alumineto de titânio. Em um aspecto, o método fornece asperezas e depressões, a partir da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio, que são removidas sem craquear ou danificar a superfície do artigo. Em um aspecto, a presente revelação é um artigo que contém liga de alumineto de titânio feito de acordo com o processo como recitado acima.

Em outro aspecto, a presente revelação é um método para remover material de estoque remanescente a partir da superfície convexa de um alumineto de titânio que contém lâmina de turbina, sendo que o dito método compreende: fornecer uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através da superfície convexa da dita lâmina de turbina que contém alumineto de titânio; e remover de cerca de 0,025 mm até cerca de 5,0 mm de material de estoque remanescente da superfície convexa da lâmina de turbina que contém alumineto de titânio.

Em uma realização, o fluido em alta pressão entra em contato com a microestrutura de alumineto de titânio. Em outra realização, o movimento do bocal a partir do qual o fluido sai alta pressão é selecionado de um grupo que consiste em rotacional, translacional, oscilatório, ou uma combinação dos mesmos. Em um exemplo, o fluido em alta pressão passa em cerca de 12,7 centímetros (5 polegadas) por minuto até cerca de 254 centímetros (100 polegadas) por minuto sobre a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio. O fluido, em um exemplo, compreende água, óleo, glicol, álcool, ou uma combinação dos mesmos. Em um exemplo, as partículas que variam de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons são suspensas no fluido antes que o fluido seja passado através da superfície do artigo, e o carregamento de sólidos do fluido é de cerca de 10% até 40% em fluxo de massa. Em uma realização, o fluido passa junto a ou concomitante à passagem de um meio de partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons através da superfície do artigo. Em outro exemplo, o fluido passa junto a ou concomitante à passagem de um meio de partículas através da superfície do artigo, em que o fluido compreende ainda partículas que variam de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons. O fluido, em uma realização, pode ser aquecido acima da temperatura ambiente anterior a passagem do fluido através da superfície do artigo. A etapa de deformação pode, por exemplo, compreender deformar de modo plástico a liga de alumineto de titânio. Em uma realização, após a passagem do fluido em alta pressão através da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio, a superfície do artigo é deformada a uma profundidade de menos que cerca de 100 mícrons a partir da superfície do artigo e de modo perpendicular para o artigo. Em uma realização relacionada, essa profundidade é menor que cerca de 10 mícrons. A liga de alumineto de titânio, em um exemplo, compreende uma fase com base em gama TiAI e uma fase a2 (T13AI). Por praticar o método ensinado atualmente, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida por pelo menos cerca de 50%. Em outra realização, por praticar o método ensinado atualmente, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida por pelo menos cerca de 25%.

Em uma realização, a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio tem uma rugosidade inicial maior que cerca de 100 Ra, e em que a rugosidade da superfície do artigo é reduzida para pelo menos cerca de 50 Ra. Em outra realização, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida para pelo menos 20 Ra. Em uma realização, o fluido em alta pressão inclui velocidades lineares altas do fluido de pelo menos 12,7 centímetros (5 polegadas) por minuto. Em uma realização, a alta velocidade linear compreende pelo menos 127 centímetros (50 polegadas) por minuto. Em outra realização, a alta velocidade linear compreende pelo menos 254 centímetros (100 polegadas) por minuto. Também em outra realização, a alta velocidade linear compreende pelo menos 2.540 centímetros (1.000 polegadas) por minuto. Em uma realização em particular, o fluido em alta pressão passa em velocidades de cerca de 127 centímetros (50 polegadas) por minuto até cerca de 2.540 centímetros (1.000 polegadas) por minuto através da superfície da liga que contém alumineto de titânio.

Em uma realização, o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende um motor que contém liga de alumineto de titânio. Em outra realização, o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende uma turbina que contém liga de alumineto de titânio. Em uma realização, o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio. Em uma realização, o artigo é uma lâmina de motor de turbina que tem uma média de rugosidade (Ra) de menos que cerca de 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) através de pelo menos uma porção da superfície de trabalho da lâmina. O fluido em alta pressão, em um exemplo, compreende ainda partículas de alumina, granada, sílica, carbureto de silício, carbureto de boro, diamante, carbureto de tungstênio, e composições dos mesmos. Em um exemplo, o fluido em alta pressão passa junto a ou concomitante à passagem de um meio de partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons através da superfície do artigo. Em outro exemplo, o fluido em alta pressão passa junto a ou concomitante à passagem de um meio de partículas na faixa de cerca de 20 mícrons até cerca de 200 mícrons através da superfície do artigo. Em outra realização, essas partículas são de cerca de 50 mícrons até cerca de 150 mícrons.

Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida em pelo menos cerca de 25%. Em outra realização, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida em pelo menos cerca de 50%. Em uma realização, a superfície tem uma rugosidade inicial maior que cerca de 100 Ra, e em que a rugosidade da superfície do artigo é reduzida até cerca 50 Ra ou menos após o tratamento. Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida para 20 Ra ou menos após o tratamento. Isso é, o aperfeiçoamento compreende reduzir a rugosidade da superfície do artigo para cerca de 20 Ra ou menos. Em outra realização, o aperfeiçoamento compreende reduzir a rugosidade da superfície do artigo por mais que cerca de 50 Ra. Em uma realização, após o tratamento, o valor de Ra é reduzido por um fator de cerca de três até um fator de cerca de seis. Em um exemplo em particular, a rugosidade da superfície do artigo após o tratamento é menor que cerca de dois mícrons. Em outra realização, a rugosidade da superfície do artigo após o tratamento é menor que cerca de um mícron. A etapa de estabilização, em um exemplo, compreende um ou mais de fixar, anexar, e aglutinar o dito artigo que contém liga de alumineto de titânio à estrutura. A passagem do fluido em alta pressão e/ou partícula pequena que contém meio, tal como granada, através da superfície do artigo pode compreender interagir o fluido e/ou o meio em alta pressão com fases da microestrutura de alumineto de titânio.

Outro aspecto da presente revelação é um método para alterar uma superfície de um artigo que contém liga de alumineto de titânio, que compreende: estabilizar o artigo que contém liga de alumineto de titânio em uma estrutura; passar um fluido através de uma superfície do dito artigo de liga de alumineto de titânio estabilizado em alta velocidade linear; e deformar ambas uma fase com base em alumineto de titânio gama e uma fase a2 (Ti3AI) da liga de alumineto de titânio, em que o material é removido da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio e, desse modo, a superfície do artigo é alterada. Em um aspecto, a presente revelação é um artigo que contém liga de alumineto de titânio feito de acordo com o processo como recitado acima.

Em outro aspecto, a presente revelação é um método para usinar a superfície de um artigo que contém liga de alumineto de titânio, sendo que o método compreende: fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através de uma superfície do dito artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover o material da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio.

Em outro aspecto, a presente revelação é um método para remover o material de estoque remanescente a partir de um artigo que contém liga de alumineto de titânio, que compreende: fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através de uma superfície do dito artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover estoque remanescente do artigo, em que são removidas as asperezas e depressões da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio sem craquear ou danificar a superfície do artigo.

Breve Descrição das Figuras Esses e outros atributos, aspectos e vantagens dos presentes artigos e métodos serão mais bem compreendidos quando a seguinte descrição detalhada for lida com referência aos desenhos anexos nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes por todos os desenhos, e em que: A Figura 1 mostra uma perspectiva esquemática do bocal de jato de fluido posicionado com relação ao aerofólio de acordo com uma realização.

Nesse exemplo, o bocal é posicionado de tal modo que o jato de fluido interage com o lado convexo do artigo, tal como um aerofólio, que remove o material de estoque remanescente do lado convexo do artigo. A Figura 2 mostra uma perspectiva esquemática do contorno do artigo da Figura 1 antes e depois do tratamento de jato de fluido de alta pressão de acordo com uma realização. A Figura 3 mostra um diagrama que mostra um exemplo de uma configuração do bocal de jato de água abrasivo em relação à superfície da lâmina que é usinada. As Figuras 1 a 3 mostram uma regulagem que foi usada para remover 0,01016 centímetros (0,004”) da borda posterior de uma lâmina de alumineto de titânio fundida. A Figura 4 é um esquema que retrata a integral de espaço-tempo dos padrões de nuvem que são usados para realizar a usinagem por jato de água abrasiva. A Figura 5 mostra uma imagem da lâmina usinada por jato de água abrasivo, que mostra as regiões 1 (como recebidas), região 2 (como produzida com o uso do exemplo 1) e região 3 (como produzida com o uso do exemplo 3). A Figura 6 mostra uma imagem da lâmina usinada por jato de água abrasivo, que mostra a superfície da lâmina e o percurso das regiões 1 (como recebidas), região 2 (como produzida com o uso do exemplo 1), e região 3 (como produzida com o uso do exemplo 3). A Figura 7 é uma imagem da lâmina usinada por jato de água abrasivo, que mostra a região de percurso da lâmina 1 (como recebida), região 2 (como produzida com o uso do exemplo 1), e região 3 (como produzida com o uso do exemplo 3). O controle inaceitável da remoção do material pode ser visto na região 3.

As Figuras 8a e 8b mostram fluxogramas, de acordo com certos aspectos da revelação para remover o material a partir de, e aperfeiçoar a superfície de um artigo que contém liga de alumineto de titânio.

Descrição Detalhada A presente revelação refere-se geralmente a titânio e ligas de titânio que contêm artigos que têm acabamentos de superfície aperfeiçoados, e métodos para aperfeiçoar os acabamentos de superfície em tais artigos. Em um exemplo, a presente revelação refere-se a lâminas de turbina que têm acabamentos de superfície aperfeiçoados que exibem propriedades superiores, e métodos para produzir as mesmas.

Projetos de lâmina de turbina a vapor e gás convencionais têm tipicamente porções de aerofólio que são feitas inteiramente de metal ou um compósito. As lâminas feitas só de metal, que incluem lâminas ocas de corda larga de alto custo, são mais pesadas em peso, o que resulta em menor desempenho de combustível e exigem anexos de lâminas mais forças. Em uma aplicação de aeronave de turbina a gás, as lâminas de turbina a gás que operam no trajeto de gás quente são expostas a algumas das maiores temperaturas na turbina a gás. Vários esquemas de projeto foram perseguidos para aumentar a longevidade e desempenho das lâminas no trajeto de gás quente. Conforme usado no presente documento, o termo “lâmina de turbina” refere-se a ambas as lâminas de turbina a vapor e lâminas de turbina a gás. O presente pedido revela que a determinação local de taxa de cisalhamento alta da superfície de um componente de alumineto de titânio, tal como uma lâmina de turbina, pode fornecer um aperfeiçoamento substancial do acabamento de superfície e aperfeiçoar o desempenho. Um aspecto é fornecer um artigo com base intermetálica, tal como um artigo com base em alumineto de titânio, com um acabamento de superfície aperfeiçoado. Em uma realização, um artigo com base em alumineto de titânio fundido é sujeito a um tratamento de superfície de alta taxa de cisalhamento para aperfeiçoar o acabamento de superfície para uma rugosidade de menos que 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) (Ra). Esse novo tratamento de superfície aperfeiçoa o acabamento de superfície e não introduz qualquer craqueamento ou dano adicional na superfície do componente.

Em um exemplo, a deformação de cisalhamento local de taxa alta age a uma profundidade menor que cerca de 100 mícrons da superfície para o componente. Em uma realização, a deformação de cisalhamento local de taxa alta age a uma profundidade menor que cerca de 10 mícrons da superfície para o componente. Esse método de remoção do estoque remanescente do artigo é novo e útil, e é diferente das etapas tomadas para polir uma superfície. Em um exemplo, para remover o material da superfície do artigo, um fluido em alta pressão é usado, em que o fluido é passado através da superfície do artigo.

Em outro exemplo, um fluido em alta pressão é usado com um meio que compreende partículas que variam na faixa de tamanho a partir de cerca de 50 mícrons até 400 mícrons, em que a mistura de partícula e fluido é passada através da superfície do artigo. Uma vantagem dessa abordagem é que a mesma não exige rigidez alta ou ferramental pesado para suportar a parte, como é o caso para a fresagem. A rugosidade da superfície, muitas vezes abreviada para rugosidade, é uma medição da textura da superfície. A mesma é quantificada pelos desvios verticais de uma superfície real a partir de sua média calculada.

Se esses desvios forem grandes, a superfície é áspera; se os mesmos são pequenos, a superfície é lisa. A rugosidade é tipicamente considerada como o componente de comprimento de onda curta e frequência alta de uma superfície medida. A rugosidade desempenha um papel importante em determinar como um objeto real irá interagir com seu ambiente. Por exemplo, superfícies irregulares normalmente se desgastam de modo mais rápido e têm maiores coeficientes de atrito que superfícies lisas.

Falhas, ondulações, rugosidade e encordeamento, tomadas de modo coletivo, são as propriedades as quais constituem a textura da superfície.

Falhas são interrupções não intencionais, não esperadas e não desejadas da topografia da superfície da peça de trabalho. Falhas são tipicamente atributos isolados, tais como rebarbas, goivaduras e riscos, e similar atributos. A rugosidade refere-se às irregularidades topográficas na textura da superfície de frequência alta (ou comprimento de onda curto), na melhor resolução para a qual a avaliação da superfície da peça de trabalho é avaliada. Ondulações referem-se às irregularidades topográficas nos comprimentos de onda mais longos de textura da superfície, ou frequência menor que a rugosidade da superfície de uma peça de trabalho. A ondulação pode surgir, por exemplo, a partir de usinagem ou vibração ou deflexão da peça de trabalho durante a fabricação, rangido de ferramenta e semelhantes. O termo polimento resulta em uma redução na rugosidade da superfície da peça de trabalhos. O encordeamento é a direção predominante de um padrão de uma textura da superfície ou um componente da textura da superfície. A rugosidade e a ondulação podem ter padrões diferentes e encordeamento que difere em uma superfície da peça de trabalho em particular.

Os inventores do presente pedido fornecem um artigo com base intermetálica, tal como um artigo com base em alumineto de titânio, com uma superfície que possui propriedades aperfeiçoadas, tal como rugosidade reduzida e integridade mecânica melhorada. Em um aspecto, a presente técnica inclui remover o material a partir de um artigo que contém liga de alumineto de titânio. O método compreende fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; que passa um fluido em alta pressão através de uma superfície do dito artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover o material do artigo que contém liga de alumineto de titânio. Ao praticar esse método, as asperezas e depressões da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio foram removidas sem craquear ou danificar a superfície do artigo. Em uma realização, a remoção inclui remover a rugosidade da superfície e remover o material de estoque remanescente do artigo. Em um aspecto, a presente revelação é um artigo que contém liga de alumineto de titânio feito de acordo com o processo como recitado acima.

As ligas de titânio têm alta força relativa e excelente resistência à corrosão, e foram usadas principalmente nos campos de aeroespaço, exploração de águas profundas, usinas químicas, e semelhantes. Um exemplo de uma liga de titânio é o alumineto de titânio. A liga de alumineto de titânio compreende tipicamente uma fase com base em alumineto de titânio gama e uma fase α2 (T13AI) da liga de alumineto de titânio. A etapa de deformação de acordo com uma técnica compreende deformar de modo plástico a liga de alumineto de titânio; como um resultado da deformação plástica da liga de alumineto de titânio, pelo menos uma das fases na liga é deformada de modo permanente ou irreversível. Essa deformação da liga de alumineto de titânio é atingida por passar um fluido em alta pressão através da superfície do artigo, o que causa uma interação do fluido com a microestrutura de alumineto de titânio. O fluido é passado através da superfície do componente em velocidades lineares altas e a taxa de cisalhamento alta resultante gera a deformação da superfície do local. Em uma realização, um meio abrasivo que compreende partículas, tais como alumina ou granada, é suspenso no fluido anterior à passagem do fluido através da superfície do artigo. O impacto da mistura, com ou sem as partículas, fornece o cisalhamento necessário para remover as asperezas sem craquear ou danificar a superfície. O meio abrasivo de acordo com um exemplo é selecionado a partir de pelo menos um de alumina, granada, sílica, carbureto de silício, carbureto de boro, diamante, carbureto de tungstênio, e composições dos mesmos. O meio abrasivo também pode ser um jato abrasivo de fluido. Em certas realizações, o fluido é um jato de alta pressão abrasivo de fluido e compreende ainda pelo menos um de alumina, granada, sílica, carbureto de silício, carbureto de boro, diamante, carbureto de tungstênio, e composições dos mesmos. Em um exemplo, o fluido compreende água. Em certas realizações, quanto mais duro o abrasivo, mais rápido e mais eficiente é a operação de polimento. O reuso do meio abrasivo permite o uso econômico de abrasivos mais duros, mas mais dispendiosos, com melhoramentos resultantes da eficácia de operações de polimento e usinagem para aumentar a taxa de polimento quando exigido. Por exemplo, alumina ou carbureto de silício pode ser substituído em operações de polimento onde granada é usada. O polimento de jato de água abrasivo em conjunção com capacidade de manipulação de 4 ou 5 eixo geométricos fornece meios velozes, eficientes, e de baixo custo para modificar a geometria do componente fundido para corresponder com as exigências precisas para as dimensões da parte final e o acabamento de superfície necessário. A deformação da superfície do local por taxa de cisalhamento alta é gerada por passar o fluido que sai do bocal em alta pressão com ou sem o meio abrasivo através da superfície do artigo. O movimento do bocal, a partir do qual o fluido de alta pressão sai, pode ser rotacional, translacional, ou oscilatório. Por exemplo, com o uso desse bocal, velocidades lineares em excesso de 127 centímetros (50 polegadas) por minuto podem ser atingidas, e esse nível de velocidade, em conjunção com partículas abrasivas de uma variedade de tamanho de 50 mícrons até 400 mícrons, pode levar a remoção substancial de material, que inclui estoque remanescente, da superfície do artigo de liga intermetálica. Em um exemplo, a velocidade do bocal varia entre 0,03 e 0,25 milímetros (1 x 10'3 e 10 x 10'3 polegadas) por minuto.

Em um aspecto, a presente revelação é um método para remover o material de estoque remanescente da superfície convexa de uma lâmina de turbina que contém alumineto de titânio, sendo que o método compreende: fornecer uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através da superfície convexa da lâmina de turbina que contém alumineto de titânio; e remover o material de estoque remanescente da superfície convexa da lâmina de turbina que contém alumineto de titânio. De acordo com um exemplo, de 0,025 mm até 5 mm de material é removido pelo entalhe em uma distância prescrita da saída do bocal.

De acordo com um exemplo, de 0,5 mm até 3 mm de material é removido pelo entalhe em uma distância prescrita da saída do bocal. Em um exemplo, cerca de 1 mm até 2 mm de material é removido.

Em um exemplo, a lacuna entre o bocal, a partir do qual o fluido sai em alta pressão, e a superfície de uma peça de trabalho, tal como, por exemplo, uma lâmina de turbina, é de cerca de 0,1 centímetros até cerca de 5,0 cm. Em uma realização relacionada, a distância entre o bocal e a superfície da peça de trabalho é de cerca de 0,1 cm, 1,0 cm, 1,5 cm, 2 cm, ou 2,5 cm.

Essa distância pode ser ajustada para adequar às exigências para qualquer peça dada. Por exemplo, se todas as outras variáveis são mantidas constantes, quanto mais perto a abertura do bocal estiver da superfície da peça de trabalho, mais alto é o impacto do fluido que sai do bocal e interage e entra em contato com a superfície da peça de trabalho. Quanto mais perto estiver o bocal, mais estreita será o entalhe - quanto mais bem definido o jato, maior precisão é possível, mas é contrabalanceado pela taxa de remoção de material exponencialmente mais alta. Por outro lado, se o bocal estiver mais longe da peça de trabalho, a taxa e/ou quantidade de material que pode ser removido é menor que se o bocal for mantido em proximidade muito mais perto com a superfície da poção da peça de trabalho que está para ser removida.

Similarmente, o ângulo no qual o fluido que sai da abertura do bocal entra em contato com a superfície da peça de trabalho é um fator ao determinar a taxa e/ou quantidade de material que é removido da superfície da peça de trabalho. A peça de trabalho, tal como uma lâmina de turbina ou outro artigo que contém liga de alumineto de titânio, em um exemplo, é fixada e o bocal se move em relação à superfície da peça de trabalho (consulte a Figura 1 a 3).

De acordo com os ensinamentos no presente documento, o fluido é descarregado em alta pressão a partir do bocal, com ou sem o meio abrasivo, e passa através da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio. A pressão tipicamente está em cerca de 351,62 até cerca de 703,24 quilogramas por centímetro quadrado (5.000 até cerca de 10.000 libras por polegada quadrada) na superfície. Em uma realização, a pressão na superfície é de cerca de 40.009,92 até cerca de 80.019,85 quilogramas por centímetro quadrado (40.000 até cerca de 80.000 libras por polegada quadrada). Em outra realização, a pressão do fluido na abertura do bocal é de cerca de 80.019,85 quilogramas por centímetro quadrado até cerca de 150.037,21 quilogramas por centímetro quadrado (80.000 libras por polegada quadrada até cerca de 150.000 libras por polegada quadrada). As forças de cisalhamento geradas pela interação entre a superfície do artigo e o fluido de alta pressão, gera fluxo local do material intermetálico sem craquear ou danificar a superfície. Esse processo remove as asperezas e remove as depressões na superfície. O artigo que contém liga de alumineto de titânio ou peça de trabalho compreende uma turbina, uma lâmina de turbina, ou um motor que contém liga de alumineto de titânio. A etapa de passagem pode incluir, em um exemplo, um processo de duas etapas ou até um processo de cinco etapas. Por exemplo, a etapa de passagem inclui passar tamanhos diferentes do meio abrasivo suspenso em um fluido, e esse fluido é então passado em alta velocidade através da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio. O tamanho das partículas que compõem o meio abrasivo é um aspecto da revelação. Por exemplo, a etapa de passagem compreender suspender partículas de tamanhos diferentes no fluido e então passar um primeiro meio abrasivo de partículas que estão suspensas no fluido e que variam na faixa de cerca de 140 mícrons até cerca de 195 mícrons através da superfície, então passar um segundo meio abrasivo de partículas que estão suspensas no fluido e que variam na faixa de cerca de 115 mícrons até cerca de 145 mícrons através da superfície, e então passar um terceiro meio abrasivo de partículas que estão suspensas no fluido e que variam na faixa de cerca de 40 mícrons até cerca de 60 mícrons através da superfície.

Os meios abrasivos de tamanhos diferentes, em um exemplo, são suspensos no fluido de modo sequencial e o fluido é passado em alta velocidade através da superfície do artigo de tal modo que os tamanhos decrescentes das partículas entram em contato com a superfície do artigo sobre o período de tempo que o fluido é passado sobre a superfície do artigo.

Por exemplo, a etapa de passagem compreende primeiramente passar um meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 70 mícrons até cerca de 300 mícrons através da superfície, seguido por passar um meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 20 mícrons até cerca de 60 mícrons através da superfície. Em outro exemplo, a etapa de passagem compreende primeiramente passar um meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 140 mícrons até cerca de 340 mícrons através da superfície, seguido por passar um meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 80 mícrons até cerca de 140 mícrons através da superfície, e seguido ainda por passar um meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 20 mícrons até cerca de 80 mícrons através da superfície.

Em uma realização em particular, a terceira ou passagem final do meio abrasivo envolve passar as partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 5 mícrons até cerca de 20 mícrons através da superfície. Em uma realização em particular, a passagem final do meio abrasivo envolve passar as partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 10 mícrons até cerca de 40 mícrons através da superfície.

Em uma realização relacionada, a passagem final do meio abrasivo pode ser a segunda, terceira, quarta, ou quinta passagem do meio abrasivo suspenso através da superfície. Em uma realização, as unidades para as partículas refletem o tamanho da partícula. Em outra realização, as unidades para as partículas refletem a dimensão do lado de fora da partícula, tal como largura ou diâmetro. Em certas realizações, o meio abrasivo pode ser a mesma composição de matéria com tamanhos diferentes através da superfície, ou o mesmo pode ser uma ou mais composições diferentes de matéria. Por exemplo, os meios abrasivos são partículas de alumina de tamanho variável, ou uma mistura de partículas de alumina e granada de tamanho variável. O tamanho da partícula do abrasivo de acordo com uma realização exemplificativa deve ser o menor tamanho consistente com a taxa exigida de trabalho, em luz da dureza e rugosidade da superfície a ser trabalhada e do acabamento de superfície a ser alcançado. Em termos gerais, quanto menor a partícula ou tamanho de “areia” do abrasivo, peças menores de partículas podem ser removidas e uma superfície mais lisa é obtida e alcançada. O abrasivo irá ter mais frequentemente um tamanho da partícula de tão baixo como cerca de 50 mícrons até cerca de 600 mícrons. Mais comumente, o tamanho do grão abrasivo estará na faixa de cerca de 100 até cerca de 300 mícrons. O fluido, em um exemplo, é selecionado de um grupo que consiste em água, óleo, glicol, álcool, ou uma combinação dos mesmos. Em um exemplo, as partículas que variam na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons são arrastadas no fluido antes que o fluido atravesse a superfície do artigo, e o carregamento de sólidos do fluido é de cerca de 10% até cerca de 40% em fluxo de massa. Em uma realização, o carregamento de sólidos do fluido é de cerca de 5% até cerca de 50%. Em outra realização, o carregamento de sólidos do fluido é de cerca de 15% até cerca de 30%.

Assim como o tamanho das partículas que constituem o meio abrasivo, a velocidade das partículas através da superfície do artigo e a duração de tempo para cada etapa de passagem são controladas. Em uma realização, a velocidade de passagem é de tal modo que demore menos que um minuto para que as partículas passem através de 0,3 metro (um pé) do artigo. Em outra realização, demora entre 10 segundos e 40 segundos para que as partículas passem através de 0,3 metros (um pé) do artigo. Em outra realização, demore entre 1 segundo e 20 segundos para que as partículas passem por 0,3 metros (um pé) do artigo.

Em um aspecto, o fluido em alta pressão tem uma alta velocidade linear. Essa alta velocidade linear compreende pelo menos 127 centímetros (50 polegadas) por minuto, em outro exemplo é pelo menos 254 centímetros (100 polegadas) por minuto, e em outro exemplo é pelo menos 2.540 centímetros (1.000 polegadas) por minuto. Isso se refere à velocidade linear do jato na direção do curso da cabeça de corte conforme a cabeça de corte se move. Em certas realizações, o fluido, com o meio abrasivo, é passado através da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio em velocidades lineares altas de cerca de 127 centímetros (50 polegadas) por minuto até cerca de 2.540 centímetros (1.000 polegadas) por minuto. Onde a velocidade linear descreve a velocidade do jato em si, em um exemplo, a velocidade é a partir de cerca de 200 m/s até cerca de 1.000 m/s, e em outro exemplo, é a partir de cerca de 300 m/s até cerca de 700 m/s. O fluido, com o meio abrasivo, em um exemplo, é passado através da superfície do artigo e interage com a microestrutura de alumineto de titânio. O método ensinado atualmente para a taxa de cisalhamento alta para remoção do material do alumineto de titânio que contém na superfície do artigo permite um alisamento da superfície e a eliminação de asperezas e depressões na superfície do artigo. Isto é, os métodos ensinados atualmente permitem que o material seja removido do artigo sem gerar craqueamentos de superfície ou outro dano na superfície do artigo. A deformação plástica somente local da liga que contém alumineto de titânio ocorre, tipicamente, a uma profundidade de 10 a 150 mícrons, de acordo com os ensinamentos da presente revelação. Entretanto, isso é em contraste com as técnicas onde pelo menos uma fase da liga que contém alumineto de titânio é deformada de modo plástico. Em uma realização, o fluido é aquecido para acima da temperatura ambiente anterior a passagem do fluido através da superfície do artigo. Um atributo da presente técnica é a maneira na qual o processo de deformação da superfície interage com as fases na microestrutura da liga sob a superfície.

As etapas de deformação e passagem do método ensinado atualmente podem ser repetidas de modo sequencial até que a remoção desejada de material da superfície do artigo, ou que o valor de rugosidade desejado seja atingido. Em um exemplo, é desejado que a superfície de artigos de desempenho alto, tais como lâminas de turbina, pá de turbina/bicos injetores, turboalimentadores, válvulas de motor alternado, pistões, e semelhantes, tenha uma rugosidade (Ra) de cerca de 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) ou menos. Em alguns exemplos, as etapas de deformação e passagem são repetidas de modo sequencial pelo menos duas vezes. Em alguns exemplos, as etapas de deformação e passagem são repetidas de modo sequencial múltiplas vezes com uma suspensão de fluido que compreende o meio abrasivo de tamanho variável ou de tamanho decrescente de modo sequencial. Isso é realizado até que o acabamento de superfície desejado seja obtido. Por exemplo, a etapa de passagem compreende passar um primeiro meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 140 mícrons até cerca de 195 mícrons através da superfície, então passar um segundo meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 115 mícrons até cerca de 145 mícrons através da superfície, e então passar um terceiro meio abrasivo de partículas suspensas em um fluido e que variam na faixa de cerca de 40 mícrons até cerca de 60 mícrons através da superfície.

Em contraste ao método ensinado atualmente, tipicamente, o acabamento de superfície de componentes de alumineto de titânio é realizado por fresagem de múltiplos eixos geométricos, moagem, polimento abrasivo, processos de decapagem em tambor rotativo, ou polimento químico. Em contraste ao método ensinado atualmente, os métodos mecânicos apresentam um risco de dano na superfície, enquanto os métodos químicos são demorados. Existem limitações para esse processamento convencional no acabamento de superfície que podem ser geradas de modo consistente. As forças introduzidas por essas técnicas de usinagem de volume podem introduzir estresses indesejáveis que podem levar ao craqueamento da superfície dos componentes. A sensibilidade e ductilidade limitada ao craqueamento de artigos de fundição de alumineto de titânio típicos limitam o aperfeiçoamento do acabamento de superfície de artigos de fundição com o uso de moagem convencional e técnicas de polimento. As presentes técnicas fornecem o acabamento de superfície aperfeiçoado com risco grandemente reduzido das desvantagens supracitadas.

Outro aspecto da presente revelação é um método para alterar uma superfície de um artigo que contém liga de alumineto de titânio. Em uma realização, isso compreende estabilizar o artigo que contém liga de alumineto de titânio em uma estrutura; passar um fluido através de uma superfície do artigo de liga de alumineto de titânio estabilizado em alta velocidade linear; e deformar ambas uma fase com base em alumineto de titânio gama e uma fase α2 (T13AI) da liga de alumineto de titânio, em que o material é removido da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio e, desse modo, a superfície do artigo é alterada. A etapa de estabilização em um exemplo compreende um ou mais de fixar, anexar, e aglutinar o dito artigo que contém liga de alumineto de titânio na estrutura. Passar o fluido que compreende o meio abrasivo através da superfície do artigo, em que existe uma interação entre o fluido que compreende o meio abrasivo e as fases da microestrutura de alumineto de titânio. Em um aspecto, a presente revelação é um artigo que contém liga de alumineto de titânio feito de acordo com o processo como recitado acima. Em uma realização, o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende um motor que contém liga de alumineto de titânio, uma turbina que contém liga de alumineto de titânio, ou uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio.

Em outro aspecto, a presente revelação é um método para usinar a superfície de um artigo que contém liga de alumineto de titânio, sendo que o método compreende: fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através de uma superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover o material da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio.

Em outro aspecto, a presente revelação é um método para remover o material de estoque remanescente a partir de um artigo que contém liga de alumineto de titânio, que compreende: fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através de uma superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover o estoque remanescente a partir do artigo, em que são removidas as asperezas e depressões da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio também sem craquear ou danificar a superfície do artigo.

Outro aspecto da presente técnica é um método para reduzir o valor de Ra da superfície de um artigo que contém liga de alumineto de titânio, que compreende: estabilizar a liga de alumineto de titânio em uma estrutura; passar em alta pressão os tamanhos de areia decrescentes de modo sequencial suspensos em um fluido através da superfície da liga de alumineto de titânio estabilizada em velocidades altas; e deformar ambas a fase com base em TiAI e a fase α2 (T13AI) da liga de alumineto de titânio de modo plástico, e, desse modo, reduzir o valor de Ra da superfície da liga de alumineto de titânio.

Um exemplo da presente técnica envolve remover material, por exemplo, o material de estoque remanescente excessivo (ver, por exemplo, as Figuras 1 a 3), da superfície de alumineto de titânio que contém artigos que foram produzidos por fundição. Dependente do tipo de partícula usada e seu tamanho e condições, que inclui por quanto tempo o fluido que contém as partículas é passado sobre o artigo, um indivíduo pode obter o alumineto de titânio que contém os artigos que têm valores de Ra reduzidos comparados a antes do tratamento. Um valor de Ra de 1,78 micrômetro (70 micropolegadas) corresponde a aproximadamente 2 mícrons; e um valor de Ra de 0,89 micrômetro (35 micropolegadas) corresponde a aproximadamente 1 mícron. É tipicamente exigido que a superfície de artigos de desempenho alto, tais como lâminas de turbina, pá de turbina/bicos injetores, turboalimentadores, válvulas de motor alternado, pistões, e semelhantes, tenham um Ra de cerca de 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) ou menos. Por praticar o método ensinado atualmente, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida em pelo menos cerca de 50%. Por exemplo, a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio tem um Ra inicial maior que cerca de 2,54 micrômetros (100 micropolegadas), e em que o Ra da superfície do artigo é reduzido até cerca de 1,27 micrômetro (50 micropolegadas) ou menos, após o tratamento.

Em um aspecto, a presente revelação é um artigo que contém liga de alumineto de titânio, por exemplo, uma lâmina de turbina, e o mesmo tem uma rugosidade menor que cerca de um mícron através de pelo menos uma porção de sua superfície.

Em um exemplo, a rugosidade da superfície do artigo após o tratamento é de cerca de 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) Ra ou menos.

Em outro exemplo, a rugosidade da superfície do artigo após o tratamento é de cerca de 0,38 micrômetro (15 micropolegadas) Ra ou menos. Em outra realização, após o tratamento, o valor de Ra é reduzido para 0,25 micrômetro (10 micropolegadas) ou menos. Em certas realizações, após o tratamento, o valor de Ra é reduzido por um fator de cerca de três até cerca de seis. Por exemplo, após o tratamento, o valor de Ra é reduzido por um fator de cerca de cinco. Em uma realização, o valor de Ra é aperfeiçoado a partir de um nível de 1,78 a 2,54 micrômetros (70 a 100 micropolegadas) em uma fundição antes do tratamento a um nível menor que 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) após o tratamento.

De acordo com os ensinamentos das presentes técnicas, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em pelo menos cerca de 25%. Em alguns exemplos, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida em pelo menos cerca de 50%. Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em 20 % a 80%, quando comparada com níveis de pré-tratamento. Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em cerca de 2 vezes, quando comparada a níveis de pré- tratamento. Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em cerca de 4 vezes, quando comparada a níveis de pré-tratamento.

Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em cerca de 6 vezes, quando comparada a níveis de pré-tratamento. Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em cerca de 8 vezes, quando comparada a níveis de pré-tratamento. Em uma realização, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em cerca de 10 vezes, quando comparada a níveis de pré-tratamento. Em outra realização, a rugosidade da superfície do artigo pode ser reduzida em cerca de 2 vezes até cerca de 10 vezes, quando comparada a níveis de pré-tratamento. A superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio pode ter uma rugosidade inicial maior que cerca de 2,54 micrômetros (100 micropolegadas) Ra, e após o tratamento, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida até cerca de 1,27 micrômetro (50 micropolegadas) Ra ou menos.

Em outra realização, a rugosidade da superfície do artigo é reduzida até cerca de 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) Ra ou menos. Em uma realização, a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio tem uma rugosidade inicial de cerca de 3,05 micrômetros (120 micropolegadas) Ra, e essa rugosidade é reduzida até cerca de 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) Ra após o tratamento. Em uma realização, a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio tem uma rugosidade inicial de cerca de 2,921 micrômetros (115 micropolegadas) Ra, e essa rugosidade é reduzida até cerca de 0,25 micrômetro (10 micropolegadas) Ra após o tratamento. Em uma realização, a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio tem uma rugosidade inicial de 2,794 micrômetros (110 micropolegadas) Ra ou mais, e essa rugosidade é reduzida até 0,76 micrômetro (30 micropolegadas) Ra ou menos após o tratamento. A presente realização fornece um artigo acabado com uma superfície substancialmente livre de defeito. Adicionalmente, por praticar os ensinamentos da presente técnica, o artigo acabado que é obtido (por exemplo, uma lâmina de turbina) tem uma rugosidade menor que 1,27 micrômetro (50 micropolegadas), e na alternativa menor que 0,25 micrômetro (10 micropolegadas), através de pelo menos uma porção da superfície do artigo.

Um aspecto é um artigo que contém liga de alumineto de titânio que tem uma rugosidade menor que cerca de um mícron através de pelo menos uma porção de uma superfície que contém a liga de alumineto de titânio. Em uma realização, esse artigo é artigo fundido. Em um exemplo, o artigo é um artigo fundido de envolvimento. Em outro exemplo, o artigo é tratado de modo térmico ou processado por prensagem isostática quente. A prensagem isostática quente (HIP) é um processo de manufatura usado para reduzir a porosidade de metais e aumentar a densidade de muitos materiais cerâmicos. Isso aperfeiçoa a trabalhabilidade e propriedades mecânicas do material. O processo de HIP sujeita um componente a ambas a temperatura elevada e a pressão de gás isostática em um ambiente de alta pressão, por exemplo, um recipiente de contenção. Argônio é usado tipicamente como o gás de pressurização. Um gás inerte tal como o argônio é usado, de modo que o artigo não reaja de modo químico. A câmara é aquecida, o que faz com que a pressão dentro do recipiente aumente, o que aplica pressão ao artigo a partir de todas as direções (por isso o termo “isostático”). Em um exemplo, o gás inerte é aplicado entre 7.350 psi (50,7 MPa) e 45.000 psi (310 MPa), sendo que 15.000 psi (100 MPa) é um exemplo. O artigo pode ser um motor ou uma turbine. Em uma realização específica, o artigo é uma lâmina de turbina. Em outra realização, o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio. Em um exemplo, o artigo que contém liga de alumineto de titânio é uma lâmina de turbina, e pelo menos uma porção de uma superfície de trabalho da lâmina de turbina tem uma rugosidade Ra menor que cerca de 1,02 micrômetro (40 micropolegadas). Em outra realização, a maioridade da área da superfície da liga de alumineto de titânio artigo é substancialmente planar e tem uma rugosidade menor que cerca de 0,51 micrômetro (20 micropolegadas) Ra. Em uma realização específica, o artigo é uma lâmina de motor de turbina que tem uma rugosidade média menor que cerca de 0,38 micrômetro (15 micropolegadas) Ra através de pelo menos uma porção da superfície de trabalho da lâmina. O Jato de Água Abrasivo Convencional (AWJ) é usado para cortar o metal, sendo que o jato corta completamente através do material de peça de trabalho. A presente revelação aplica uma versão modificada de AWJ para gerar um corte em camada fina, ou polir a superfície. O jato de água abrasivo é regulado para escumar sobre a superfície da peça de trabalho para cortar de modo leve ou polimento da superfície do componente. O processo de AWJ é regulado para o propósito de corrigir os erros da fundição estoque remanescente, e acabar de usinar a parte para cumprir as exigências de acabamento de superfície e tolerância. O jato é movido em relação à peça de trabalho com um trajeto de ferramenta complexo para seguir o contorno da peça de trabalho. O movimento relativo é fornecido por um acionador CNC de múltiplos eixos geométricos. O contorno espacial do jato corresponde ao contorno da peça de trabalho nas áreas de usinagem. O jato de água é um processo abrasivo e tem forças de corte baixas.

Outra vantagem é que a custo ferramental é baixo. Outra vantagem do método ensinado atualmente é que o jato de alta pressão conta e lustra o material com uma taxa de remoção alta, que leva a tempo de ciclo baixo. O polimento de jato de água abrasivo também pode ser realizado com um jato com uma trajetória ferramental controlada. Isso é um processo alternativo a abordagens de polimento de superfície e usinagem convencional.

Em geral, o abrasivo irá ser empregado de modo desejável em concentrações na formulação em níveis a partir de cerca de 10 até cerca de 30 por cento por fluxo de massa. A taxa na qual o trabalho é realizado no artigo é relacionada à concentração espacial do abrasivo, e é apropriado assegurar que a concentração é suficiente para alcançar a produtividade e os tempos de ciclos do processo para melhor eficiência no trabalho do artigo que contém titânio. Não existe um limite inferior literal para a concentração de abrasivo, embora deva ser mantido em mente que o conteúdo do abrasivo é um determinante principal da potência de corte do meio, e quando isso for muito baixo, a deformação exigida pode não ocorrer. Quando concentrações baixas de abrasivo são empregadas, outras técnicas para alcançar a potência de corte exigida podem ser empregadas, tais como aumentar a velocidade e pressão do jato. A abordagem de polimento de deformação da superfície com o uso de um fluido em alta pressão gera componentes com acabamento de superfície aperfeiçoado e tem diversas vantagens em comparação com métodos de fresagem e moagem convencionais. Por exemplo, a presente técnica fornece um método rápido e simples para fornecer um acabamento de superfície aperfeiçoado enquanto gera defeitos de superfície mínimos. A abordagem tem baixo custo, e também é receptível a automatização de taxa alta.

Informações de literatura típicas a respeito de corte por jato de água abrasivo, e o conhecimento geral dos indivíduos versados na técnica, indica que a natureza aleatória da distribuição de partícula abrasiva em um jato impede que o usuário tenha uma precisão de corte bruto melhor que ±0,03 centímetros (±0,010”). Assim, candidatos acreditam que o conhecimento/técnica anterior dos indivíduos versados na técnica restringe o processo de AWJ a corte bruto de material volumoso. Tipicamente, o corte por jato de água abrasivo é usado para cortar completamente através de objetos, ao invés de usinar a superfície. A presente invenção descreve um novo modo de fresagem, ou usinagem, por jato de água abrasivo que permite a remoção de pequenas quantidades de material (0,03 mm a 0,51 centímetros (0.001” a 0.020”)) de uma maneira controlada. Configurações típicas para fresagem por jato de água abrasivo da superfície, como descrito na presente revelação, são mostradas, por exemplo, nas Figuras 1 a 3.

Ao contrário da prática anterior dos indivíduos versados na técnica de corte por jato de água abrasivo, a presente revelação faz uso direto da natureza aleatória da distribuição de partícula no jato de água em conjunção com o taxa de fluxo de massa alta para conseguir a remoção de material da superfície de partes de estoque remanescente, ao invés de cortar através da espessura. A presente invenção controla e emprega o entalhe do jato de água abrasivo.

Tipicamente em processos de corte, o ‘entalhe’ é considerado como um atributo que resulta em material perdido (o entalhe é definido como a largura de uma ranhura feita por uma ferramenta de corte em usinagem convencional), e é, desse modo, prejudicial.

Entretanto, na presente revelação, o entalhe é redefinido como uma integral de série temporal da distribuição espacial do abrasivo no jato que se choca contra a superfície a ser usinada ao longo de uma série de tempos diferentes, como descrito na Figura 4. Esse resultado integrado é uma função de densidade de probabilidade (PDF) que é usada para descrever a geometria de corte, o entalhe é controlado de modo que a mesma pode ser usada de modo construtivo para remover o excesso de material de uma parte de uma maneira controlada. A geometria de corte é representada muito semelhante ao lado de uma fresa convencional, exceto que o tempo de residência (o qual é controlado pela velocidade de alimentação, ou a taxa de translação do jato) controla de modo direto a taxa de remoção de material. O controle das características do jato e o movimento do jato desempenham um papel em controlar a taxa de remoção de material.

Exemplos As técnicas, que foram descritas de modo geral, podem ser entendidas mais prontamente por referência aos exemplos a seguir, os quais são incluídos apenas para propósitos de ilustração de certos aspectos e realizações, e não são destinados a limitar o sistema e métodos em qualquer maneira.

Um valor de rugosidade pode ou ser calculado em um perfil ou em uma superfície. O parâmetro de rugosidade de perfil (Ra, Rq,...) é mais comum. Cada um dos parâmetros de rugosidade é calculado com o uso de uma formula para descrever a superfície. Existem muitos parâmetros de rugosidade diferentes em uso, mas Ra é sem dúvida o mais comum. Outros parâmetros comuns incluem Rz, Rq, e Rs/<. A rugosidade média, Ra, é expressa em unidades de altura, no sistema Imperial (Inglês), 1 Ra é tipicamente expresso em “milionésimo” de uma polegada. Isso também é referido como “micropolegadas”. Os valores de Ra indicados no presente documento referem-se às micropolegadas. Os parâmetros de amplitude caracterizam a superfície com base nos desvios verticais do perfil de rugosidade a partir da linha média. Um perfilômetro é um dispositivo que usa um estilete para traçar ao longo da superfície de uma parte e determinar sua rugosidade média. A rugosidade da superfície é descrita por um único número, tal como o Ra. Existem muitos parâmetros de rugosidade diferentes em uso, mas o Ra é o mais comum. Todos esses parâmetros reduzem todas as informações em um perfil de superfície a um único número. Ra é a média aritmética dos valores absolutos e Rt é a faixa dos pontos de dados de rugosidade coletados. Ra é um dos medidores mais comuns para acabamento de superfície. A tabela a seguir fornece uma comparação de rugosidade da superfície, conforme descrito com o uso de medições típicas de rugosidade da superfície.

Em um exemplo, o bocal é regulado de modo que esteja quase em contato com a peça de trabalho, tal como, por exemplo, uma lâmina de turbina, como mostrada na Figura 1. Aqui, o eixo geométrico longitudinal do jato que emana do bocal é alinhado como mostrado na Figura 1, e é movido com relação à parte de estoque remanescente de acordo com o contorno da superfície que está para ser produzido após a remoção do material do aerofólio fundido com o estoque remanescente no lado convexo. O jato de água foi regulado para fornecer um jato de fluido, tal como, por exemplo, água, que contém, por exemplo, partículas de granada ou aluminato de ítrio com um tamanho de cerca de 50 até cerca de 600 mícrons. O jato de fluido de alta pressão usado tem um diâmetro de orifício de bocal circular de 0,076 centímetros (0,030 polegadas). O jato é movido em relação à peça de trabalho com um trajeto de ferramenta complexo, e o movimento relativo foi fornecido por um acionador CNC de múltiplos eixos geométricos. A parte fundida de estoque remanescente processa, por exemplo, 1 mm de material de estoque remanescente, somente no lado convexo do aerofólio. O estoque remanescente é empregado para permitir o encolhimento por solidificação durante a fundição, para reação com o molde, para reação com o ambiente durante tratamento por calor, e para acomodar a variação dimensional na fundição que pode ser acomodada durante a usinagem final da parte. O perfil espacial do bocal de jato de fluido abrasivo é regulado para seguir o contorno da peça de trabalho nas áreas da lâmina na superfície convexa onde o material de estoque remanescente precisa ser removido (consulte Figura 2, que mostra um exemplo do contorno antes e depois). A faixa de espessura de material que pode ser removido com o corte em camada fina é a partir de cerca de 0,05mm até cerca de 5,0 mm. Em um exemplo específico, cerca de 0,1 mm até cerca de 2,5mm de material pode ser removido com o corte em camada fina. Em uma realização, os bicos injetores de geometrias alternativas podem ser empregados, tais como uma fenda ao invés de um círculo; outras geometrias de bocal que podem ser mais adequadas para o contorno do aerofólio também podem ser empregadas.

Em uma realização, peças volumosas de material de estoque remanescente foram aparadas da lâmina com uma velocidade linear de 10 polegadas/minuto com o uso de areia de tamanho de 150 a 300 mícrons.

Durante essa operação, o entalhe age como uma serra para remover grandes blocos de material. Em outra realização, o entalhe mais longe do jato do bocal age como um mecanismo de contato difuso o qual permite uma profundidade de corte controlada por tempo. Esse experimento foi realizado por orientar a lâmina de tal modo que estivesse a 10° do eixo geométrico vertical. Cortes foram feitos em uma baixa velocidade, por exemplo, 5,02 centímetros/minuto (2 in/min), e em alta velocidade oscilante, por exemplo 254 centímetros/minuto (100 in/min) para trás e para frente. Cortes de avaliação também foram realizados para determinar a influência da variável de tempo de exposição e seu efeito na profundidade do corte. A rugosidade da superfície da parte foi menor que 2,03 micrômetros (80 micropolegadas) Ra, e a quantidade de material removido foi de 10 milésimos de um centímetro (4 milésimos de uma polegada).

Três exemplos adicionais são descritos abaixo de usinagem por jato de água abrasiva da borda posterior de uma lâmina de turbina para acabar de usinar a parte para as dimensões finais. A Figura 3 mostra uma regulagem experimental que foi usada para remover 0,01 centímetros (0,004”) da superfície de face convexa da lâmina de turbina/aerofólio em uma região dentro de aproximadamente 2,54 centímetros (1”) da borda posterior. O artigo que contém alumineto de titânio, nesse caso uma lâmina de turbina, foi colocado em uma fixação para estabilizar o mesmo. A fixação foi regulada em um eixo geométrico rotativo de tal modo que a lâmina poderia ser rodada ao redor do eixo geométrico em paralelo ao eixo geométrico longitudinal da lâmina. A lâmina foi orientada na fixação de tal modo que a face da plataforma da lâmina estivesse diretamente na referência horizontal da fixação. A fixação foi então rodada de tal modo que a tangente da borda posterior superfície dentro de 2,54 centímetros (1”) da borda posterior superfície fosse apresentada 10° fora do eixo geométrico vertical que foi coincidente com o jato de água bocal.

Imagens fotográficas da borda posterior da lâmina que foi usinada são mostradas nas Figuras 5 a 7. As regiões de interesse específicas são rotuladas regiões 1, 2, e 3 nas imagens. A região 1 é o material original, e a região 2 mostra a superfície usinada por jato de água abrasivo no exemplo 1, como descrito infra. A região 3 mostra a superfície usinada por jato de água abrasivo no exemplo 3, como descrito abaixo. O acabamento das superfícies obtido no exemplo 1 e no exemplo 2 é aceitável, e o acabamento de superfície obtido no exemplo 3 não é aceitável.

Em um primeiro exemplo, a parte foi trazida para contato de raspão com o jato, e o jato foi movido ao longo do eixo geométrico longitudinal da lâmina no modo a seguir para remover com sucesso o material a partir da superfície convexa da lâmina. O jato foi oscilado sobre uma região a 5,08 centímetros (2”) de comprimento paralelo ao eixo geométrico longitudinal da lâmina em um taxa de alimentação máxima de cerca de 254 centímetros (100 polegadas) por minuto. Quatro ciclos completos (+5,08 cm, -5,08 centímetros (+2”, -2”)) foram realizados e a superfície resultante é mostrada na Região 2 nas fotografias nas Figuras 5 a 7; essas Figuras mostram perspectivas diferentes da superfície usinada. Aproximadamente 0,01 centímetros (0,004”) de alumineto de titânio foi removido com sucesso de uma maneira controlada. A superfície original antes da usinagem pode ser vista na região 1 nas fotografias nas Figuras 5 a 7. Um bom acabamento de superfície menor que um Ra de 2,03 micrômetros (80 micropolegadas) foi obtido na superfície fresada por jato de água abrasivo (por exemplo, ver Figura 8).

Em um segundo exemplo, o alumineto de titânio turbine aerofólio foi trazido para contato de raspão com o jato de água abrasivo, e o jato foi movido ao longo do eixo geométrico longitudinal da lâmina no modo a seguir: o jato foi movido de modo contínuo em uma taxa lenta de cerca de 2,54 centímetros (1 polegada) por minuto através de um comprimento atravessante de cerca de 2,54 centímetros (1”) em paralelo ao eixo geométrico longitudinal da lâmina em uma região separada da borda posterior da lâmina a partir do primeiro exemplo. Aproximadamente 0,01 centímetros (0,004”) de material foi removido com sucesso. Um acabamento de superfície menor que um Ra de 2,03 micrômetros (80 micropolegadas) foi obtido.

Em um terceiro exemplo, a parte foi trazida em contato de raspão com o jato de água abrasivo em uma nova região da lâmina como recebida, e o jato foi transladada ao longo do eixo geométrico longitudinal da lâmina. O movimento do jato através da superfície da lâmina foi interrompido, e a velocidade se aproximou a zero. Quando a velocidade se tornou baixa e se aproximou a zero, a taxa de remoção de material aumentou de modo substancial, e a habilidade de controlar a quantidade de material removido foi reduzida. Por exemplo, na região 3, conforme a velocidade do jato se aproximou a zero e permaneceu no lugar por 5 segundos, um máximo de 0,06 centímetros (0,025”) da espessura do material foi removido em uma maneira não controlada; ranhuras não desejáveis foram geradas na superfície da lâmina de turbina. Diferente das condições para os exemplos 1 e 2, no exemplo 3, não é possível controlar a taxa de material de modo adequado. Essa resposta de usinagem pode ser vista na face da lâmina na Figura 5 e na borda posterior da lâmina nas Figuras 6 e 7. A operação de usinagem por jato de água abrasiva foi realizada com o uso de uma usinagem controlada de modo numérico por computador de 4 eixos geométricos com um sistema de jato de água de alta pressão convencional. Em cada um dos três exemplos que foram descritos, a granada padrão (distribuição de partícula de 150 a 300 mícron) foi empregada em 0,45 quilograma (1 libra) por minuto de taxa de fluxo de massa, e uma pressão de água de 5977,58 quilogramas por centímetro quadrado (85.000 libras por polegada quadrada) foi empregada.

Esse ângulo de apresentação de 10° do jato de água abrasivo para a superfície a ser fresada/usinada, representa somente um de diversos ângulos de apresentação que são possíveis dependentes da quantidade de remoção de material que é desejada. Em geral, quanto mais íngreme for o ângulo, menor será a região usinada ou polida e mais rápida será a operação.

Um ângulo mais raso irá afetar uma faixa linear maior de remoção de material, e remover o material de modo mais lento, que permite controle mais refinado. A faixa preferencial de ângulos de apresentação é de 5 a 20 graus. Em outra realização, a faixa de ângulos de apresentação é de 7 a 12 graus. Em uma realização, o ângulo é de cerca de 10 graus.

Deve-se compreender que a descrição acima é destinada a ser ilustrativa e não restritiva. Por exemplo, as realizações descritas acima (e/ou aspectos das mesmas) podem ser usadas em combinação umas com as outras. Adicionalmente, muitas modificações podem ser feitas para adaptar a um material ou situação em particular para os ensinamentos das várias realizações sem desviar de seu escopo. Embora as dimensões e tipos de materiais descritos no presente documento sejam destinados a definir os parâmetros das várias realizações, os mesmos não são limitantes de nenhum modo e são apenas exemplificativos. Muitas outras realizações serão aparentes para aqueles versados na técnica mediante a revisão da descrição acima. O escopo das várias realizações deve, desse modo, ser determinado com referência às reivindicações anexas, ao longo com o escopo completo de equivalentes para os quais tais reivindicações sejam intituladas. Nas reivindicações anexas, os termos “que inclui" e “no qual” são usados como os equivalentes em linguagem simples dos respectivos termos “que compreende” e “em que.” Além do mais, nas reivindicações a seguir, os termos “primeiro", “segundo", e “terceiro", etc. são usados apenas como rótulos, e não são destinados a impor exigências numéricas em seus objetos. Além disso, as limitações das reivindicações a seguir não são escritas em formato de meio- mais-função e não são destinadas a serem interpretadas com base em 35 U.S.C. § 112, sexto parágrafo, a menos que e até que tais limitações de reivindicação usem expressamente a frase “meio para” seguida por uma declaração de ausência de função de estrutura adicional. Deve-se compreender que não necessariamente todos os tais objetos ou vantagens descritos acima possam ser alcançados de acordo com qualquer realização em particular. Assim, por exemplo, os indivíduos versados na técnica irão reconhecer que os sistemas e técnicas descritos no presente documento podem ser corporificados ou postos em prática em uma maneira que atinja ou otimize uma vantagem ou grupo de vantagens, como ensinado no presente documento, sem atingir necessariamente outros objetos ou vantagens como pode ser ensinado ou sugerido no presente documento.

Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes em conexão com somente um número limitado de realizações, deve ser prontamente entendido que a invenção não é limitada a tais realizações reveladas. Ao invés, a invenção pode ser modificada para incorporar qualquer número de variações, alterações, substituições ou disposições equivalentes não até então descritas, mas as quais estão em proporção com o espírito e escopo da invenção.

Adicionalmente, embora várias realizações da invenção tenham sido descritas, deve-se compreender que os aspectos da invenção podem incluir somente algumas das realizações descritas. Consequentemente, a invenção não é para ser vista como limitada pela descrição supracitada, mas é somente limitada pelo escopo das reivindicações anexas. Todas as publicações, patentes, e pedidos de patente mencionados no presente documento são incorporados pelo presente documento por referência em sua totalidade como se cada patente ou publicação individual fossem indicados de modo específico e individual para serem incorporados por referência. Em caso de conflito, o presente pedido, que inclui quaisquer definições no presente documento, irá controlar.

Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção que incluem o melhor modo e também para capacitar qualquer pessoa versada na técnica a praticar a invenção, o que inclui produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e podem incluir outros exemplos que ocorram aos indivíduos versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estarem dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações ou se os mesmos incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir da linguagem literal das reivindicações.

Claims (33)

1. MÉTODO PARA REMOVER MATERIAL DE UM ARTIGO, que contém liga de alumineto de titânio que compreende: fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através da superfície do dito artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover material do artigo que contém liga de alumineto de titânio, sendo que são removidas asperezas e depressões da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio sem craquear ou danificar a superfície do artigo.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o fluido passa junto a ou concomitante à passagem de um meio de partículas através da superfície do artigo e em que o fluido compreende, ainda, partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o movimento do bocal do qual sai um fluido em alta pressão é selecionado de um grupo que consiste em giratório, translacional, oscilatório ou uma combinação dos mesmos.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o fluido é selecionado de um grupo que consiste em água, óleo, glicol, álcool ou uma combinação dos mesmos.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons são suspensas no fluido antes que o fluido atravesse a superfície do artigo e em que o carregamento de sólidos do fluido é de cerca de 10% a 40% em fluxo de massa.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o fluido é passado a cerca de 5,08 centímetros (2 polegadas) por minuto até cerca de 254 centímetros (100 polegadas) por minuto sobre a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que, após o fluido ser passado através da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio, a superfície do artigo é deformada a uma profundidade de menos do que cerca de 100 mícrons da superfície do artigo e perpendicularmente ao artigo.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a liga de alumineto de titânio compreende uma fase com base em alumineto de titânio gama e uma fase <32 (TÍ3AI).

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a rugosidade da superfície do artigo é reduzida em pelo menos cerca de 50%.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que o fluido compreende, ainda, partículas de alumina, granada, sílica, carbureto de silício, carbureto de boro, diamante, carbureto de tungstênio e composições dos mesmos.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a etapa de remoção compreende reduzir a rugosidade da superfície do artigo em mais do que cerca de 1,27 micrômetro (50 micropolegadas) de Ra.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, em que a rugosidade da superfície do artigo após o tratamento é menor do que cerca de dois mícrons.

14. MÉTODO PARA MUDAR A SUPERFÍCIE DE UM ARTIGO, que contém liga de alumineto de titânio que compreende: estabilizar o artigo que contém liga de alumineto de titânio em uma estrutura; passar um fluido através da superfície do dito artigo de liga de alumineto de titânio estabilizado em alta velocidade linear; e deformar tanto uma fase com base em alumineto de titânio gama quanto uma fase α2 (T13AI) da liga de alumineto de titânio, em que um material é removido da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio e, desse modo, mudar a superfície do artigo.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que o fluido em alta pressão passa junto a ou concomitante à passagem de um meio de partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons através da superfície do artigo.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que o fluido é passado a cerca de 5 polegadas por minuto até cerca de 2.540 centímetros (1.000 polegadas) por minuto sobre a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que, após o fluido em alta pressão ser passado através da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio, a superfície do artigo é deformada em uma profundidade de menos do que cerca de 100 mícrons da superfície do artigo e perpendicularmente ao artigo.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que a rugosidade da superfície do artigo é reduzida em pelo menos cerca de 50%.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que o fluido em alta pressão compreende, ainda, partículas de alumina, granada, sílica, carbureto de silício, carbureto de boro, diamante, carbureto de tungstênio e composições dos mesmos.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que o fluido é selecionado de um grupo que consiste em água, óleo, glicol, álcool ou uma combinação dos mesmos.

22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons são suspensas no fluido antes que o fluido seja passado através da superfície do artigo, e em que o carregamento de sólidos do fluido é de cerca de 10% a 40% em fluxo de massa.

23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que, após o tratamento, o valor de Ra é reduzido por um fator de cerca de três a um fator de cerca de seis.

24. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, em que a rugosidade da superfície do artigo após o tratamento é de menos do que cerca de dois mícrons.

25. ARTIGO, que contém liga de alumineto de titânio produzido em conformidade com o processo, conforme definido na reivindicação 1.

26. MÉTODO PARA USINAR A SUPERFÍCIE DE UM ARTIGO, que contém liga de alumineto de titânio, em que o dito método compreende: fornecer um artigo que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através da superfície do dito artigo que contém liga de alumineto de titânio; deformar a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio; e remover material da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio.

27. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 26, em que o fluido em alta pressão passa junto a ou concomitante à passagem de um meio de partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons através da superfície do artigo.

28. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 26, em que o fluido é passado a cerca de 127 centímetros (50 polegadas) por minuto até cerca de 2.540 centímetros (1.000 polegadas) por minuto sobre a superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio.

29. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 26, em que, após o fluido em alta pressão ser passado através da superfície do artigo que contém liga de alumineto de titânio, a superfície do artigo é deformada em uma profundidade de menos do que cerca de 100 mícrons da superfície do artigo e perpendicularmente ao artigo.

30. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 26, em que o artigo que contém liga de alumineto de titânio compreende uma lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio.

31. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 26, em que o fluido em alta pressão compreende, ainda, partículas de alumina, granada, sílica, carbureto de silício, carbureto de boro, diamante, carbureto de tungstênio e composições dos mesmos.

32. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 26, em que partículas na faixa de cerca de 50 mícrons até cerca de 400 mícrons são suspensas no fluido antes que o fluido seja passado através da superfície do artigo, e em que o carregamento de sólidos do fluido é de cerca de 2.000 gramas por litro até cerca de 5.000 gramas por litro.

33. MÉTODO, para remover material de estoque remanescente da superfície convexa de uma lâmina de turbina que contém alumineto de titânio, em que o dito método compreende: fornecer a lâmina de turbina que contém liga de alumineto de titânio; passar um fluido em alta pressão através da superfície convexa da dita lâmina de turbina que contém alumineto de titânio; e remover cerca de 0,025 mm até cerca de 5,0 mm de material de estoque remanescente da superfície convexa da lâmina de turbina que contémalumineto de titânio.