BR102017018967A2

BR102017018967A2 - Método para produção ou para reparo de um componente de uma máquina rotativa, bem como um componente produzido ou reparado usando tal método

Info

Publication number: BR102017018967A2
Application number: BR102017018967-8A
Authority: BR
Inventors: Rettberg Robin; Kränzler Thomas; Danke Enno
Original assignee: Sulzer Management Ag
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2018-05-02
Also published as: SG10201707352PA; CN107866662A; US10864607B2; EP3299117A1; CA2977757A1; US20180079038A1; KR20180032498A; AU2017221880A1; EP3299117B1; RU2017131415A; RU2017131415A3; AU2017221880B2; US20200361042A1; RU2743542C2; MX2017011698A; CN107866662B; US11752553B2; US20220219267A1; US11318568B2

Abstract

um método para produção de um componente de uma máquina rotativa é proposto, o componente se prolongando em uma direção axial, bem como em uma direção radial vertical a esta, e tendo pelo menos um canal interno (7), que se prolonga de uma primeira extremidade (72) em um centro (6) do componente para uma segunda extremidade (71) em uma superfície de limitação radial (42) do componente, e que é pelo menos parcialmente fechada, no qual a peça em bruto (10) é provida, compreendendo o centro (6) do componente, e que é limitado por uma superfície externa (11) na direção radial (r), no qual a dimensão máxima (d1) da superfície externa (11) na direção radial (r) é menor do que a dimensão (d2) da superfície de limitação (42) na direção radial, no qual adicionalmente uma primeira etapa de processo subtrativa é realizada no qual uma parte do canal (7) é produzida por um processo de usinagem, com referida parte se prolongando a partir da primeira extremidade (72) do canal para a superfície externa (11) da peça em bruto (10), e no qual, em seguida, o canal (7) é acabado por meio de um processo de formação na peça em bruto (10). além disso, um método correspondente para reparo é proposto, bem como um componente produzido ou reparado para tal método.

Description

(54) Título: MÉTODO PARA PRODUÇÃO OU PARA REPARO DE UM COMPONENTE DE UMA MÁQUINA ROTATIVA, BEM COMO UM COMPONENTE PRODUZIDO OU REPARADO USANDO TAL MÉTODO (51) Int. Cl.: B23P 23/04; B23K 26/342; B23P 15/02; B23K 26/00 (30) Prioridade Unionista: 22/09/2016 EP 16190145.9 (73) Titular(es): SULZER MANAGEMENT AG (72) Inventor(es): ROBIN RETTBERG; THOMAS KRÀNZLER; ENNO DANKE (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: Um método para produção de um componente de uma máquina rotativa é proposto, o componente se prolongando em uma direção axial, bem como em uma direção radial vertical a esta, e tendo pelo menos um canal interno (7), que se prolonga de uma primeira extremidade (72) em um centro (6) do componente para uma segunda extremidade (71) em uma superfície de limitação radial (42) do componente, e que é pelo menos parcialmente fechada, no qual a peça em bruto (10) é provida, compreendendo o centro (6) do componente, e que é limitado por uma superfície externa (11) na direção radial (R), no qual a dimensão máxima (Dl) da superfície externa (11) na direção radial (R) é menor do que a dimensão (D2) da superfície de limitação (42) na direção radial, no qual adicionalmente uma primeira etapa de processo subtrativa é realizada no qual uma parte do canal (7) é produzida por um processo de usinagem, com referida parte se prolongando a partir da primeira extremidade (72) do canal para a superfície externa (11) da peça em bruto (10), e no qual, em seguida, o canal (7) é acabado por meio de um processo de formação na peça em bruto (10). Além disso, um mé(...)

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “MÉTODO PARA PRODUÇÃO OU PARA REPARO DE UM COMPONENTE DE UMA MÁQUINA ROTATIVA, BEM COMO UM COMPONENTE PRODUZIDO OU REPARADO USANDO TAL MÉTODO”.

[0001] A invenção refere-se a um método para produção de um componente de uma máquina rotativa, de acordo com o preâmbulo da reivindicação de patente independente 1. A invenção adicionalmente refere-se a um método para reparo de um componente de uma máquina rotativa, de acordo com o preâmbulo da reivindicação de patente independente 12, bem como a um componente de uma máquina rotativa produzida ou reparada usando tal método.

[0002] Na produção de máquinas rotativas, tais como, por exemplo, bombas, turbinas, compressores, compactadores ou expansores, é conhecido elaborar rotores de rotação, impulsores de bomba, impulsores, bem como difusores estacionários, ou rodas de guias, como um componente fora de uma peça em bruto por um processo de usinagem, ou por um processo de corte, por exemplo, por moagem. Em assim se fazendo, uma peça em bruto pode estar presente como um material sólido, ou pode já ser pré-processada por um processo de moldagem primário.

[0003] Tal método é conhecido do EP-B-2 012 957, por exemplo. O método proposto é, em particular, caracterizado por permitir uma produção de usinagem do componente, isto é, que o componente é pelo menos essencialmente trazido na forma final desejada como um todo fora da peça em bruto por meio de um dispositivo de usinagem. A montagem de partes pré-processadas do componente, por exemplo, por meio de soldagem, não é mais necessária com tal produção integral. Isto é particularmente vantajoso porque costuras de soldagem ou outras juntas podem ser um ponto fraco em partes altamente carregaPetição 870170065700, de 05/09/2017, pág. 50/87

2/30 das do componente no estado de operação, o ponto fraco pode ser a causa de uma fratura ou outro dano do componente, por exemplo, devido à corrosão.

[0004] Consequentemente, uma produção de usinagem sem montagem de partes individuais é vantajosa, em particular, no caso de componentes altamente carregados. Isto é porque tais componentes como, por exemplo, rotores (impulsores) de bombas são produzidos de material sólido, dependendo da aplicação, por exemplo, de aço inoxidável de alta resistência, superligas, outros metais adequados ou ligas de metal, ou também de materiais não metálicos, por exemplo, materiais cerâmicos, e as palhetas e canais do impulsor são elaboradas fora deste material por processos de corte, por exemplo, por moagem.

[0005] Conforme já explanado no EP-B-2 012 957, às vezes uma produção de usinagem do componente como um todo não é possível por razões puramente geométricas. Este pode ser o caso, por exemplo, quando os rotores (impulsor) são designados como impulsores cobertos ou fechados. Em tal desenho o impulsor compreende um envoltório, em que as palhetas são dispostas e também uma placa de cobertura que cobre as palhetas completamente, ou pelo menos parcialmente no lado que faceia para fora a partir do envoltório. Consequentemente, canais pelo menos parcialmente fechados são formados entre as palhetas, os canais cada um se prolongando a partir do centro do impulsor para sua superfície de limitação radial externa.

[0006] Mesmo considerando que estes canais podem ser moídos fora da peça em bruto ou processados por usinagem em ambos os lados, respectivamente, que significa do interior do impulsor, e também de sua superfície de limitação radial por um dispositivo de usinagem, é óbvio que a geometria é aqui sujeita a limites e, em muitos casos, uma produção de usinagem como um todo é impossível ou pelo menos não

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3/30 econômico.

[0007] Em tal caso, se não é mais possível ou praticável moer o impulsor como um todo fora de material sólido por razões puramente geométricas, é um objetivo da técnica inicialmente elaborar o envoltório e as palhetas fora de uma peça em bruto por usinagem. Em seguida, os canais entre as palhetas são canais completamente abertas, que podem ser produzidas em um modo simples. Em seguida, a placa de cobertura é colocada e unida ao envoltório ou às palhetas, respectivamente, por exemplo, por soldagem.

[0008] Alternativamente, é conhecido produzir as áreas dos canais, que não podem ser moídos, por um método de erosão, por exemplo, por usinagem de descarga elétrica (EDM: usinagem de descarga elétrica). Contudo, estes métodos são geralmente comparativamente lentos e custosos.

[0009] É também estado da técnica produzir tais componentes tendo canais internos por fundição, no qual os canais internos são produzidos por um desenho apropriado do molde, ou do núcleo de fundição, respectivamente. Contudo, um componente de fundição tem a desvantagem que defeitos podem ocorrer durante fundição, por exemplo, nas condições estruturais, tendo efeitos negativos na resiliência e na estabilidade do componente. Adicionalmente, as qualidades da superfície que podem ser alcançadas, bem como a precisão dimensional de áreas, que não podem ser moídas são normalmente limitadas durante o processo de fundição.

[0010] No EP-A-2 669 042, um método para uma produção de usinagem de um impulsor fechado é proposto, dividindo o componente (impulsor) a ser processado em dois subvolumes que se encontram em uma superfície de separação. Como um resultado, os subvolumes são definidos tal que a superfície de separação compreende ou intersecta nenhuma superfície de limitação dos canais, e que os canais

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4/30 podem ser elaborados por meio de um método de usinagem, por exemplo, por moagem, como um todo fora do primeiro subvolume maus tarde compreendendo os canais completados. O segundo subvolume sendo então somente uma parte da placa de cobertura é ou produzida como uma parte separada e unida ao primeiro subvolume após acabamento, ou o segundo subvolume é construído no primeiro subvolume por meio de um método de processamento aditivo, por exemplo, por soldagem de enchimento. Desse modo, deve ser possível produzir os canais completamente por uma produção de usinagem. Contudo, este método é ainda sujeito às limitações geométricas.

[0011] Este problema explanado por meio de impulsores fechados está também presente com outros componentes tendo um canal interno, cuja posição ou geometria é tal que uma produção de usinagem como um todo não é possível e não praticável, em particular, por razões geométricas. Exemplos aqui mencionados são rodas de guia fechadas, difusores, ou também canais de resfriamento em pás das turbinas, por exemplo, para resfriamento de ar.

[0012] Baseado neste estado da técnica, é, portanto, um objetivo da invenção propor outro método para produção de um componente de uma máquina rotativa, cujo componente tem pelo menos um canal interno, por meio de cujo método, em particular, tais componentes podem ser produzidos, que não permitem produção de usinagem do canal como um todo por razões geométrica. Além disso, a invenção é esperada propor um componente correspondente.

[0013] Os objetivos da invenção que encontram este problema são caracterizados pelas características da reivindicação de patente independente da respectiva categoria.

[0014] De acordo com a invenção, um método para produção de um componente de uma máquina rotativa é proposto, o componente se prolongando em uma direção axial, bem como em uma direção raPetição 870170065700, de 05/09/2017, pág. 53/87

5/30 dial vertical a esta, e tendo pelo menos um canal interno, que se prolonga de uma primeira extremidade em um centro do componente a uma segunda extremidade em uma superfície de limitação radial do componente, e que é pelo menos parcialmente fechada, no qual uma peça em bruto é proporcionada, compreendendo o centro do componente, e cuja peça em bruto é limitada por uma superfície externa na direção radial, no qual a dimensão máxima da superfície externa na direção radial é menor do que a dimensão da superfície de limitação na direção radial, e em que adicionalmente uma primeira etapa de processo subtrativa é realizada, no qual uma parte do canal é produzida por um processo de usinagem, com referida parte se prolongando a partir da primeira extremidade do canal para a superfície externa da peça em bruto, e em que após o canal ser acabado por meio de um processo de formação na peça em bruto.

[0015] Desse modo, o método de acordo com a invenção combina um processo subtrativo, no qual material é removido da peça em bruto, com um processo aditivo ou processo de formação, no qual material é aplicado, em uma maneira vantajosa. Neste caso, somente uma parte do canal é produzida por um processo de usinagem, à medida que o restante do canal é gerado por um processo de formação. Devido a esta combinação, é possível gerar um canal com - pelo menos quase - qualquer geometria desejada.

[0016] Aqui um processo de formação é um processo no qual o processo ocorre diretamente fora de um material sem forma ou de um material neutro formado, por exemplo, por fusão.

[0017] À medida que a dimensão da superfície externa da peça em bruto na direção radial é menor do que a dimensão da superfície de limitação do componente acabado na direção radial, particularmente as partes exteriores radiais do componente são produzidas pelo processo de formação, por exemplo, a parte do canal que une a superPetição 870170065700, de 05/09/2017, pág. 54/87

6/30 fície de limitação, e cuja parte compreende a segunda extremidade do canal. Este processo de formação na direção radial tem particularmente a vantagem que então usualmente nenhuma ou somente estruturas levemente sobrepostas têm que ser produzidas durante o processo de formação, que é particularmente vantajoso com relação aos aspectos de procedimento.

[0018] À medida que a peça em bruto não tem que ser processada por fundição, a peça em bruto pode vantajosamente consistir de um material forjado, que é, em seguida, processado por usinagem. Todas as vantagens do material forjado são mantidas pelo processo de usinagem. Em assim se fazendo, pelo menos o orifício do canal no centro do componente que significa sua primeira extremidade, bem como o orifício do canal na superfície externa da peça em bruto é produzido por usinagem na primeira etapa de processo subtrativa.

[0019] Adicionalmente, a parte do canal que se prolonga a partir da primeira extremidade do canal na superfície externa da peça em bruto é produzida por usinagem na primeira etapa de processo subtrativa. Consequentemente, somente uma parte do canal é acabada após completação da primeira etapa de processo subtrativa, o canal iniciando no centro da peça em bruto, ou do componente, respectivamente, e se prolongando para o orifício na superfície externa da peça em bruto. A primeira etapa de processo subtrativa pode, ou compreender uma moagem a partir da superfície externa da peça em bruto, ou uma moagem a partir do centro da peça em bruto. Em particular, é também possível que a primeira etapa de processo subtrativa compreenda ambos um processo de moagem ou um processo de usinagem, respectivamente, fora do centro, e também uma moagem a partir da superfície externa da peça em bruto.

[0020] Após completação da primeira etapa de processo subtrativa, o canal é acabado por um processo de formação, e o componente

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7/30 é trazido em sua forma final.

[0021] Em uma concretização preferida, o componente compreende uma pluralidade de canal internos, cada um do qual se prolongando de uma primeira extremidade no centro do componente a uma segunda extremidade na superfície de limitação radial do componente, no qual canais adjacentes são respectivamente separados por uma parede de separação, no qual em cada caso uma parte do canal é produzida de cada canal na primeira etapa de processo subtrativa, com referida parte se prolongando a partir da respectiva primeira extremidade do canal na superfície externa da peça em bruto, e no qual cada parede de separação e cada canal são somente acabados por meio do processo de formação. Embora seja particularmente preferido se o orifício de cada canal na superfície externa da peça em bruto seja designado na primeira etapa de processo subtrativa, que o orifício do respectivo canal seja já designado como um canal fechado. Então em cada caso estes orifícios apresentam aberturas limitadas na superfície externa da peça em bruto.

[0022] De preferência, a peça em bruto é um corpo sólido e, em particular, um corpo rotacionalmente simétrico. Mas um furo axial cilíndrico e atravessante pode, de preferência, ser proporcionado no centro da peça em bruto, cujo furo é usado, por exemplo, para fixar o componente acabado em um eixo, por exemplo, em um eixo acionador de uma bomba. Isto é, a peça em bruto, de preferência, tem um furo central antes da primeira etapa de processo subtrativa, cujo furo é disposto radialmente internamente tal que no estado acabado do componente cada primeira extremidade de um canal sendo disposta no centro é separada a partir do furo central por um corpo anular.

[0023] De acordo com uma concretização particularmente preferida, a primeira etapa de processo subtrativa é realizada de tal maneira que após completação desta etapa, a superfície externa da peça em

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8/30 bruto compreende uma área anular contígua que cobre a confluência de cada canal na superfície externa. Então em cada caso, estes orifícios são aberturas limitadas na superfície externa da peça em bruto. Isto tem a vantagem que, em particular, a área anular contígua, bem como as áreas da superfície externa entre os orifícios formam uma base particular boa, na qual o processo de formação pode começar em seguida.

[0024] O processo de formação é, de preferência, realizado camada por camada. Desse modo, é possível que cada camada seja verticalmente orientada à direção radial. Naturalmente, é também possível aplicar as camadas em outras orientações, de tal modo que a respectiva superfície normal da camada seja obliquamente orientada para a radial e/ou direção axial. Isto é, a formação aditiva na peça em bruto é feita por uma aplicação sucessiva de camadas de material após acabamento da primeira etapa de processo subtrativa, até que o componente seja acabado. A aplicação de camadas de material é feita em uma variante preferida desta maneira, que as camadas individuais são rotacionalmente simétricas. Isto é também possível, em particular, se as camadas são verticalmente orientadas para a direção radial, mas também em uma aplicação de camada em que as camadas são obliquamente orientadas para a direção radial.

[0025] Uma medida preferida adicional é que o processo de formação compreende várias etapas de processo aditivas, de modo a sucessivamente formar o componente.

[0026] É particularmente preferido se pelo menos uma etapa de processo subtrativa adicional seja realizada entre as etapas de processo aditivas. Nesta etapa de processo subtrativa adicional, a estrutura, que foi formada na etapa de processo aditiva adicional, pode ser reprocessada, por exemplo, por moagem, por trituração, ou por polimento. Por meio desta medida, uma otimização de superfície pode ser

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9/30 realizada, ou uma fidelidade geométrica particularmente boa pode ser alcançada.

[0027] É especialmente preferido que em cada caso uma etapa de processo subtrativa adicional é realizada entre duas etapas de processo aditivas. Isto é, as etapas de processo aditivas e as etapas de processo subtrativa adicionais são realizadas alternadamente. Isto permite uma precisão particularmente alta e qualidade de superfície do componente a ser produzido.

[0028] Hoje em dia dispositivos de processamento são conhecidos, com quais processos aditivos, por exemplo, soldagem de enchimento a laser, bem como também processos subtrativos, por exemplo, moagem ou trituração podem ser realizados. Tais dispositivos têm cabeças de processamento diferentes, por exemplo, que são automaticamente trocáveis, no qual uma cabeça de processamento é designada para soldagem de enchimento a laser, por exemplo, pelo que outra cabeça de processamento é designada para moagem. Especialmente tais dispositivos de processamento permitem uma mudança rápida e fácil entre métodos de processamento aditivos sem a peça de operação ser processada sendo presa ou transferida em outra estação de processamento. Isto permite uma produção particularmente rápida de componentes, de custo efetivo, e alta qualidade, que são processados muito precisamente.

[0029] Uma possível variante é que o componente é formado parte por parte após a primeira etapa de processo subtrativa, e no qual, de preferência, primeiro de tudo, somente cada parede de separação é completada. Desse modo, por exemplo, após completação da primeira etapa de processo subtrativa, primeiramente todas as paredes de separação entre os canais são completamente formadas e, em seguida, as partes ainda faltantes são formadas, por exemplo, aquelas que giram os canais em canais fechados.

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10/30 [0030] É particularmente preferido por razões de procedimento se o processo de formação é realizado por meio de um laser. O método por soldagem de enchimento a laser é particularmente adequado para o processo de formação.

[0031] As aplicações são particularmente relevantes para uso prático, se o componente é designado como um impulsor, como uma roda de guia, ou como um difusor de uma máquina rotativa, em particular, de uma bomba, de uma turbina, de um compressor, de um compactador, ou de um expansor.

[0032] Mostrou-se que o método, de acordo com a invenção, também pode ser muito vantajosamente usado em uma maneira correspondente similar para reparo de um componente danificado ou desgastado de uma máquina rotativa. De acordo com isto, a invenção também propõe um método para reparo de um componente de uma máquina rotativa, cujo componente se prolonga em uma direção axial, bem como em uma direção radial vertical à mesma, e compreendendo uma pluralidade de canais internos, cada um do qual se prolongando de uma primeira extremidade no centro do componente a uma segunda extremidade na superfície de limitação radial do componente, no qual canais adjacentes são respectivamente separados por uma parede de separação, no qual as áreas danificadas do componente na superfície de limitação, ou em um dos canais, ou em uma das paredes de separação são identificadas, em que, além disso, uma peça em bruto é produzida por uma remoção de usinagem, ou por uma remoção de separação das áreas danificadas, a peça em bruto compreendendo o centro do componente, e no qual as áreas danificadas removidas são substituídas por meio de um processo de formação na peça em bruto de modo a produzir a forma final do componente.

[0033] Com relação ao método, de acordo com a invenção, para reparo de um componente, uma peça em bruto é produzida em uma

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11/30 maneira correspondente similar como no método para produção de um componente, no qual a peça em bruto, as partes faltantes, ou áreas do componente subsequentemente são produzidas por meio de um processo de formação.

[0034] Com relação ao método para reparo, a peça em bruto é gerada pela remoção das áreas danificadas do componente. Após produção da peça em bruto por remoção das áreas danificadas, a peça em bruto corresponde à peça em bruto produzida por meio do método para produção do componente, em princípio, após realização da primeira etapa de processo subtrativa.

[0035] O componente é um componente rotacionalmente simétrico para uma pluralidade de aplicações. Com relação em particular ao método para reparo, não é necessário que a peça em bruto, gerada pela remoção das áreas danificadas, seja também rotacionalmente simétrica. Por exemplo, pode ser possível no caso de um impulsor sendo o componente que os canais fechados individuais, ou as paredes de separação individuais entre referidos canais sejam danificados ou desgastados a um grau diferente, de modo que grandes áreas têm que serem removidas para um primeiro canal do que para outro segundo canal. Com relação a isto, a peça em bruto não é mais rotacionalmente simétrica após remoção de todas as áreas danificadas.

[0036] A remoção das áreas danificadas pode ser feita por um método de usinagem, por exemplo, por moagem ou por viragem. Alternativamente ou complementar, é possível remover as partes danificadas por um processo de separação, por exemplo, por puncionamento, por corte, por tocha de corte, ou por serração.

[0037] Uma medida adicionalmente vantajosa para o método para produção de um componente, bem como para o método para reparo de um componente, é que pelo menos um material é usado para o processo de formação, o material sendo diferente do material que a

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12/30 peça em bruto é consistida. Com relação ao processo de formação, um ou mais materiais diferentes ou substâncias, respectivamente, podem ser usados de modo a otimizar as propriedades do componente em suas áreas pré-determinadas em um modo seletivo. É possível, por exemplo, produzir aquelas áreas do componente que são expostas a cargas mais altas no estado de operação fora de um material particularmente duro, ou de um material particularmente resistente ao desgaste, ou de um material particularmente resistentes à corrosão. Com relação ao impulsor de uma bomba, aquelas áreas particularmente sobrecarregadas, por exemplo, são as partes exteriores radiais das paredes de separação (palhetas) entre os canais, desse modo, as bordas de fuga das palhetas, bem como a área da superfície de limitação radial do impulsor. Estas áreas podem ser produzidas de um material particularmente resistente ao desgaste no processo de formação. [0038] Naturalmente, é também possível mudar o material durante o processo de formação, desse modo, por exemplo, inicialmente usar um material durante o processo de formação, o material sendo o mesmo como o material da peça em bruto, por exemplo, e, em seguida, usando um material diferente deste, por exemplo, para as áreas exteriores radiais do componente.

[0039] Desse modo, é também possível gerar uma camada em partes individuais por meio de um processo de formação, por exemplo, um revestimento de proteção de desgaste.

[0040] Desse modo, devido a esta medida, é possível, por exemplo, realizar uma dureza mais alta do componente em superfícies de desgaste do componente em um modo seletivo. Desse modo, a vida útil do componente é aumentada. Com relação a um impulsor de uma bomba, é também em particular possível prescindir de um anel de desgaste, e substitui-lo por um revestimento, gerado por meio do processo de formação.

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13/30 [0041] Um componente de uma máquina rotativa é adicionalmente proposto pela invenção, o componente sendo produzido ou reparado por um método de acordo com a invenção.

[0042] De acordo com uma concretização preferida, cada parede de separação é designada como uma palheta.

[0043] As aplicações são particularmente relevantes para uso prático, se o componente é designado como um impulsor, como uma roda de guia, ou como um difusor de uma máquina rotativa, em particular, de uma bomba, de uma turbina, de um compressor, de um compactador, ou de um expansor.

[0044] Medidas e desenhos vantajosos adicionais da invenção resultam das reivindicações dependentes.

[0045] A invenção é explanada em maiores detalhes com referência às concretizações e ao desenho. O desenho ilustra:

[0046] Fig. 1: uma vista em perspectiva de uma concretização de um componente de acordo com a invenção, o componente sendo produzido de acordo com uma concretização de um método de acordo com a invenção, [0047] Fig. 2: uma vista em perspectiva de uma concretização de uma peça em bruto para realização de uma concretização de um método de acordo com a invenção, [0048] Fig. 3: uma vista em corte da peça em bruto da Fig. 2 em um corte na direção axial, [0049] Fig. 4: uma vista em perspectiva da peça em bruto da Fig. 2 após completar a primeira etapa de processo subtrativa, e [0050] Fig. 5: uma vista em corte da peça em bruto da Fig. 4 em um corte na direção radial.

[0051] O método, de acordo com a invenção, é usado para produção de um componente de uma máquina rotativa, o componente tendo pelo menos um canal interno, que se prolonga para fora de um centro

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14/30 para uma superfície de limitação do componente, e cujo canal é pelo menos parcialmente fechado. Aqui, um canal fechado é um canal que é completamente fechado, exceto para uma admissão ou uma descarga, de modo que o canal tem uma forma tubular, isto é, o canal é limitado por uma parede, ou por várias paredes em qualquer lugar, vertical à sua direção principal de fluxo. Em contraste, um canal aberto significa um canal que não é limitado por uma parede em uma direção vertical à sua direção principal de fluxo, desse modo, em uma direção vertical à sua extensão longitudinal, mas é aberta. Desse modo, por exemplo, um canal com uma parede em forma de U ou uma parede em forma de V é um canal aberto. Se o lado aberto do perfil em U ou do perfil em V foram cobertos com uma placa, o canal seria um canal fechado.

[0052] Um canal parcialmente fechado significa um canal, que é parcialmente designado como um canal fechado, e parcialmente como um canal aberto.

[0053] Na seguinte descrição da invenção, é referida a um exemplo importante para prática com uma natureza exemplar, no qual o componente é um rotor fechado ou um rotor coberto (impulsor), respectivamente, de um motor turbo, por exemplo, de uma bomba. Para uma melhor compreensão, a Fig. 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma concretização de um componente de acordo com a invenção, o componente sendo um impulsor fechado, e que é totalmente provido com o sinal de referência 1. O impulsor 1 pode ser produzido por meio de um método de acordo com a invenção.

[0054] O componente 1 ou o impulsor 1, respectivamente, se prolonga em uma direção axial A, bem como em uma direção radial R vertical a esta. A direção axial A usualmente significa que a direção que é determinada pelo eixo de rotação da máquina rotativa quando o componente 1 é instalado na máquina rotativa. O eixo de rotação é aquele

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15/30 eixo ao redor do qual o rotor da máquina rotativa gira no estado de operação.

[0055] O impulsor 1 gira ao redor do eixo de rotação no estado de operação, cujo eixo determina a direção axial A. Uma direção vertical para esta direção axial A é descrita como direção radial R.

[0056] O impulsor 1 é um componente rotacionalmente simétrico com relação à direção axial A, e compreende um envoltório 2 em uma maneira conhecida per se, com a qual o impulsor 1 usualmente é montado ou fixado em um eixo ou um eixo, não mostrado aqui, e também um número de palhetas 3, que são dispostas no envoltório 2, bem como uma placa de cobertura 4 que cobre as palhetas 3 pelo menos parcialmente no lado ou borda, respectivamente, que faceia para fora do envoltório 2. De acordo com a descrição (Fig. 1), a placa de cobertura 4 se prolonga mais alta do que o envoltório 2 com relação à direção axial A.

[0057] Como um resultado de acordo com a descrição, um espaço interno 6 é formado acima das palhetas 3, o espaço sendo limitado pela placa de cobertura 4 com relação à direção radial R. Este espaço interno 6 apresenta a admissão no estado de operação, através do qual o fluido escoa para o impulsor. Um canal interno 7 existe em cada caso entes duas palhetas adjacentes 3, cujo canal é designado como um pelo menos canal parcialmente fechado 7, e aqui como um canal fechado 7.

[0058] Cada canal 7 se prolonga de uma primeira extremidade 72 em um centro do impulsor 1, que é formado pelo espaço interno 6, à uma respectiva segunda extremidade 71 em uma superfície de limitação 42 do impulsor 1. A superfície de limitação 42 apresenta a superfície radialmente externa do impulsor 1, cuja superfície se prolonga paralela à direção axial A, isto é, a superfície que limita o impulsor 1 para fora na direção radial R. “Paralela à direção axial A” significa que cada

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16/30 vetor da superfície normal da superfície de limitação 42 é vertical na direção axial A. A superfície de limitação 42 compreende as superfícies radialmente externas da placa de cobertura 4 e do envoltório 2, bem como as bordas de fechamento radialmente externas das palhetas 3, que são denominadas bordas de fuga 31.

[0059] Desse modo, canais adjacentes 7 são cada separados por uma parede de separação 3, cada parede de separação 3 formando em cada caso uma palheta 3 do impulsor 1.

[0060] Dependendo do desenho do impulsor 1, é também possível que as bordas de fechamento das palhetas 3 são deslocadas para trás com relação à direção radial, que significa que elas não estão na superfície de limitação 42. Em seguida, a placa de cobertura 4 e/ou o envoltório 2 se projetam sobre as palhetas 3 ou as bordas de fechamento das palhetas 3, respectivamente, com relação à direção radial R. Tal desenho particularmente é também possível com relação a um rotor de uma turbina, onde as bordas de fechamento externas das palhetas 3 usualmente são as bordas de condução.

[0061] Consequentemente, cada do canal fechado 7 é encerrado por uma superfície de limitação 8, em cada caso, composição das superfícies de duas palhetas adjacentes 3 que faceiam entre si, bem como dos segmentos de superfície intermediária das superfícies do envoltório 2 e da placa de cobertura 4 que faceiam entre si, cujos segmentos de superfície que formam o fundo e topo do canal 7. Desse modo, as palhetas 3 cada uma forma uma parede de separação entre dois canais internos adjacentes 7. A segunda extremidade 71 de cada canal 7 compreende o orifício, com o qual o respectivo canal 7 une a superfície de limitação 42. As segundas extremidades adjacentes 71 na direção periférica cada são separadas entre si por uma borda de fuga 31.

[0062] O impulsor 1 também tem um furo central 9, que é usado

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17/30 para receber um eixo ou eixos, em que o impulsor 1 é montado.

[0063] Uma concretização do método de acordo com a invenção é explanada em maiores detalhes abaixo com referência à Fig. 2-5. [0064] De acordo com o método de acordo com a invenção, uma peça em bruto é primeiramente proporcionada.

[0065] A Fig. 2 ilustra em vista em perspectiva uma concretização de tal peça em bruto, que é totalmente provida com o sinal de referência 10. Esta peça em bruto 10 é designada para a produção do impulsor 1, ilustrada na Fig. 1. Para uma melhor compreensão, [0066] A Fig. 3 ilustra uma vista em corte da peça em bruto 10 da Fig. 2 em uma seção na direção axial A.

[0067] A peça em bruto 10 é particularmente preferida designada em um modo rotacionalmente simétrico com relação à direção axial A, como também ilustrado na Fig. 2 e Fig. 3.

[0068] A peça em bruto 10 tem um furo central 9, que é usado para receber o eixo ou os eixos, nos quais o impulsor 1 pode ser montado. O furo 9 é limitado na área de sua extremidade superior (ilustrada na Fig. 2) por um corpo anular 21, coaxialmente se prolongando sobre a direção axial A. Este corpo anular 21 forma uma parte do envoltório 2 no estado acabado do impulsor 1.

[0069] A peça em bruto 10 compreende adicionalmente o centro formado pelo espaço interno 6, cujo centro apresenta uma admissão do impulsor 1 no estado de operação, através do qual o fluido escoa para o impulsor 1. O espaço interno 6 é designado como uma cavidade na peça em bruto 10, cuja cavidade rotacionalmente simétrica e coaxialmente se prolongando sobre o corpo anular 21. Esta cavidade é radialmente limitada pelo corpo anular 21.

[0070] Com relação à direção radial R externa, a cavidade que forma o espaço interno 6 é limitada por uma área cilíndrica 41, bem como por uma parede substancialmente em forma de manta de cone

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18/30 que une a área cilíndrica 41 abaixo (ilustrado na Fig. 3) na direção axial A. A área cilíndrica 41, bem como a parede 61 são coaxialmente dispostas ao furo 9, e são rotacionalmente simétricas com relação à direção axial A. A área cilíndrica 41 forma uma parte da placa de cobertura 4 no impulsor acabado 1 (ver Fig. 1), a saber aquela parte que limita o espaço interno 6 na direção radial.

[0071] A peça em bruto 10 é limitada por uma superfície externa 11 na direção radial R, cuja superfície externa 11 é designada em forma de manta de cilindro nesta concretização, e que se prolonga coaxialmente ao furo 9 sobre a direção axial A. Consequentemente, a dimensão da superfície externa 11 na direção radial R é o diâmetro D1 da superfície externa em forma de manta de cilindro 11.

[0072] Naturalmente, os desenhos são também possíveis, no qual a superfície externa radialmente externa 11 da peça em bruto 10 não é uma superfície de manta de cilindro, mas tem outro desenho geométrico, por exemplo, tendo a forma de uma superfície de manta de cone, ou de uma superfície de manta de cone. Em tais casos, D1 indica a dimensão máxima da superfície externa 11 na direção radial R, desse modo, o diâmetro máximo, por exemplo, que é encerrado pela superfície externa 11.

[0073] A dimensão máxima da peça em bruto 10 na direção axial A é descrita com a altura H1. A altura da superfície externa 11 da peça em bruto 10 na direção axial A pode ser menor do que ou igual a esta altura H1.

[0074] A peça em bruto 10 é designada de tal modo que o diâmetro D1 de sua superfície externa 11 é menor do que a dimensão correspondente da superfície de limitação 42 na direção radial R. A dimensão da superfície de limitação 42 na direção radial R é o diâmetro externo D2 do impulsor 1 (ver Fig. 1). Desse modo, é D1 < D2.

[0075] A altura H2 do impulsor 1 na direção axial A (ver Fig. 1) é

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19/30 sua extensão máxima na direção axial A.

[0076] Nesta concretização, a altura H1 da peça em bruto 10 é medida tal que a altura é igual à altura H2 do impulsor acabado, desse modo é H1 = H2.

[0077] Naturalmente, pode também ser vantajoso medir a altura H1 da peça em bruto 10 menor do que a altura H2 do impulsor acabado. Por exemplo, uma escolha adequada de H1 pode ser feita na base do critério ao volume do componente 1 é para ser feita por um processo de formação, e cujas partes do componente 1 são para serem produzida já na primeira etapa de processo subtrativa.

[0078] Naturalmente, isto depende da geometria específica do componente 1 a ser produzido, e de fatores econômicos.

[0079] A superfície externa 11 da peça em bruto 10 é, de preferência, designada como uma superfície coerente não tendo aberturas. [0080] Particularmente preferido, a peça em bruto 10 é produzida de um material forjado, que pode ser um metal ou uma liga de metal. Desse modo, por exemplo, aço é adequado em suas concretizações conhecidas, ou alumínio, titânio, níquel, uma liga à base de níquel ou cobalto, ou um metal não ferroso. Naturalmente, outros do que materiais forjados são também possíveis, por exemplo, um material fundido, um material sintético, ou um composto ou outro material usinável. [0081] A peça em bruto 10 é, de preferência, produzida ou processada de tal modo que partes do envoltório 2, bem como da placa de cobertura 4, são já designadas em sua forma desejada, ou pelo menos substancialmente em sua forma final. Neste particular, “substancialmente” significa que, naturalmente, pós-processamentos podem ser realizados em um estágio posterior, como por exemplo, moagem, viragem, trituração, polimento ou alguma coisa similar, mas o desenho substancial já é completado na peça em bruto 10. De preferência, pelo menos as seguintes partes da peça em bruto 10 são designadas de tal

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20/30 modo que elas têm substancialmente a forma final do impulsor completado: o furo axial central 9, o corpo anular 21 como uma parte do envoltório 2, a área cilíndrica 41 como uma parte da placa de cobertura 4, o espaço interno 6, que forma o centro, e que é compreendido pela cavidade na peça em bruto 10. Além disso, na concretização aqui descrita, a altura H1 da peça em bruto 10 já é substancialmente idêntica à altura H2 do impulsor 1.

[0082] Agora uma primeira etapa de processo subtrativa é realizada nesta peça em bruto 10, cuja etapa de processo é explanada abaixo. A Fig. 4 ilustra uma vista em perspectiva da peça em bruto 10 após acabamento da primeira etapa de processo subtrativa. Particularmente, a primeira etapa de processo subtrativa é realizada por meio de um processo de usinagem. Para uma melhor compreensão, a Fig. 5 adicionalmente ilustra uma vista em corte da peça em bruto da Fig. 4 em uma seção na direção axial A.

[0083] Uma etapa de processo subtrativa significa que o material é cortado ou removido, respectivamente, da peça de operação - aqui a partir da peça em bruto 10 - em tal etapa de processo. Como é geralmente usual, um processo de usinagem significa um processo no qual material excessivo é removido a partir da peça em bruto 10, ou da peça de operação, respectivamente, na forma de aparas de modo a alcançar uma forma geométrica desejada. Por exemplo, processos de usinagem são moagem, viragem, perfuração, aplainação, depósito, trituração, afiação, ou lapidação, para mencionar somente uns poucos exemplos.

[0084] A primeira etapa de processo subtrativa, de preferência, compreende uma moagem por meio de um dispositivo de usinagem, compreendendo, por exemplo, uma ferramenta de moagem controlada por computador.

[0085] Particularmente preferido, o dispositivo de usinagem é dePetição 870170065700, de 05/09/2017, pág. 69/87

21/30 signado pelo menos como uma ferramenta de moagem de cinco eixos, com a qual a forma geométrica desejada é elaborada fora da peça em bruto 10. A ferramenta de moagem é usualmente guiada por um manipulador, a guia sendo auxiliada por computador.

[0086] Uma parte é produzida de cada canal 7 na primeira etapa de processo subtrativa, cuja parte se prolonga a partir da primeira extremidade 72 do respectivo canal na superfície externa 11 da peça em bruto 10. A primeira extremidade 72 de cada canal 7 une a parede 61, limitando o espaço interno 6.

[0087] Conforme particularmente é ilustrado na Fig. 4, a área do orifício de cada canal 7 na superfície externa 11 é designada como uma seção de canal fechada. Estes orifícios são, cada um, moídos na superfície externa 11, no qual orifícios adjacentes, cada um, são separados entre si por uma borda 32 das paredes de separação incompletas 3.

[0088] Após os orifícios dos canais 7 na superfície externa 11 da peça em bruto 10 terem sido acabados, a superfície externa 11 tem uma área anular coerente 12 que cobre o orifício de cada canal 7 na superfície externa 11. Desse modo, todos os canais 7 são fechados pela área anular. Isto é, após acabamento da primeira etapa de processo subtrativa (ver Fig. 4), a superfície externa 11 da peça em bruto 10 compreende a área anular 12, cuja superfície é designada como área coerente anular não tendo aberturas, e, desse modo, sendo consistentes com relação à direção periférica, e cuja área cobre todos os orifícios dos canais 7 na superfície externa 11.

[0089] As partes de cada canal 7 sendo produzidas na primeira etapa de processo subtrativa, que significa em cada caso a seção de canal a partir da primeira extremidade 72 do canal na parede 61 do espaço interno 6 para o orifício do respectivo canal na superfície externa 11 da peça em bruto 10, são, de preferência, produzidas de tal

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22/30 modo que eles têm substancialmente pelo menos sua forma final. [0090] Após acabamento da primeira etapa de processo subtrativa (ver Fig. 4, Fig. 5), a peça em bruto 10 tem a seguinte forma: o centro formado pelo espaço interno 6, o furo 9, o corpo anular 21, e a área cilíndrica 41 da placa de cobertura 4 tem substancialmente pelo menos sua forma final. Esta parte de cada canal 7 é completada, isto é, substancialmente em sua forma final, que se prolonga de sua primeira extremidade 72 que une o espaço interno 6 ao orifício na superfície externa 11 da peça em bruto 10. Desse modo, a peça em bruto 10 já tem pelo menos substancialmente a forma final do impulsor 1 completado à parte daquelas áreas do impulsor 1, que são dispostos radialmente externos com relação à superfície externa 11 da peça em bruto 10. [0091] É compreendido que a primeira etapa de processo subtrativa pode compreender uma moagem a partir da parede 61, ou a partir do espaço interno 6, respectivamente, bem como uma moagem a partir da superfície externa 11. Naturalmente, é também possível moer ou processar por usinagem, respectivamente, somente a partir do espaço interno 6, ou somente a partir da superfície externa 11 na primeira etapa de processo subtrativa dependendo do componente.

[0092] É vantajoso do processo de usinagem puramente que uma peça em bruto 10 produzida de um material forjado retém todas as propriedades positivas do material forjado.

[0093] É compreendido que o diâmetro D1 da peça em bruto 10, que em princípio é um parâmetro livremente selecionável dentro de limites amplos, de preferência, é escolhido tal na respectiva aplicação, que estas partes dos canais 7 produzidas na primeira etapa de processo subtrativa podem ser elaboradas fora da peça em bruto 10 por usinagem sem qualquer problema, por exemplo, por moagem, em particular, com relação à geometria.

[0094] Após acabamento da primeira etapa de processo subtrativa

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23/30 (ver Fig. 4, Fig. 5), as partes ainda faltantes do componente 1 são produzidas por meio de um processo de formação, e o componente 1 é trazido em sua forma final. A Fig. 1 ilustra em vista em perspectiva o componente acabado1, aqui o impulsor coberto 1, que é produzido fora da peça em bruto 10, ilustrado nas Figuras 4 e 5.

[0095] Um processo de formação significa um processo, no qual um material sem forma ou um material neutro formado, é aplicado. Em assim se fazendo, o material sem forma, por exemplo, um pó, ou o material neutro formado, por exemplo, um material em forma de cinta, usualmente é fundido de modo a obter formação das partes ainda faltantes do componente 1 na peça em bruto, ou na estrutura já existente, respectivamente. Desse modo, um processo de formação é um processo fora de um material sem forma ou um material neutro formado.

[0096] A produção de formação compreende uma ou várias etapa(s) de processo aditiva(s). Uma etapa de processo aditiva, ou uma produção aditiva, que é também referida como produção generativa, respectivamente, significa uma etapa de processo, no qual material é adicionado ou aplicado na peça de operação, aqui a peça em bruto 10. As estruturas desejadas usualmente são geradas, por exemplo, por um processo de formação em uma peça de operação, em uma produção aditiva fora de um material sem forma, por exemplo, líquidos ou pós, ou fora de um material neutro formado, por exemplo, material em forma de cinta ou material em forma de fio, por meio de processos químicos e/ou físicos. Métodos de produção aditivos conhecidos per se para peças de operação metálicas são, por exemplo, métodos de soldagem de enchimento, em particular, métodos de gás inerte como soldagem de gás inerte tungstênio (TIG), ou soldagem de enchimento a laser, ou métodos de plasma, ou fusão de laser seletiva (fusão de laser seletiva SLM), ou sinterização de laser seletiva (SLS).

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24/30 [0097] Após acabamento da primeira etapa de processo subtrativa, as áreas ainda faltantes do componente 1 são geradas por meio de um processo de formação, em particular, estas são as partes exteriores radiais das paredes de separação 3 e dos canais 7, partes da placa de cobertura 4, bem como partes do envoltório 2.

[0098] Em uma concretização preferida, as partes ainda faltantes são geradas no processo de formação por meio de soldagem de enchimento a laser. O método de soldagem de enchimento a laser com suas variantes diferentes é bem conhecido ao técnico no assunto e, desse modo, nenhuma explanação adicional é requerida.

[0099] Consequentemente, é possível realizar o processo de formação da peça em bruto 10 camada por camada, em particular, pelo uso do desenho rotacionalmente simétrico.

[00100] Outra concretização também preferida é formar o componente 1 parte por parte no processo de formação, isto é, as partes individuais do componente 1 como, por exemplo, as paredes de separação 3, ou as coberturas dos canais 7 são sucessivamente formadas neste sentido, que primeiro uma parte, por exemplo, as paredes de separação, é completamente formada a seu estado final e, em seguida, a próxima parte é completamente formada. Este processo é repetido até que o componente seja acabado.

[00101] Além disso, é possível que as partes individuais do componente 1 não sejam completamente formadas, mas somente parte por parte, em outras palavras, primeiro uma parte das paredes de separação 3 é formada, em seguida, uma parte das coberturas dos canais 7, então uma parte das paredes de separação 3 novamente e assim por diante. Em assim se fazendo, uma etapa de processo subtrativa adicional pode preferivelmente ser realizada após uma formação parcial. [00102] Conforme já mencionado, de acordo com uma concretização preferida, o processo de formação pode compreender várias etaPetição 870170065700, de 05/09/2017, pág. 73/87

25/30 pas de processo aditivas para formar o componente 1 em uma maneira sucessiva. Com relação a isto, é particularmente preferido realizar pelo menos uma etapa de processo subtrativa adicional entre as etapas de processo aditivas.

[00103] Desvios da geometria desejada podem ser compensados em tal uma etapa de processo subtrativa adicional, por exemplo, por um processo de usinagem, cujos desvios ocorreram na etapa de processo aditiva adicional. Desse modo, por exemplo, operações de moagem ou trituração podem ser realizadas nesta etapa de processo subtrativa adicional, de modo a remover tal material que foi aplicado muito mais na etapa de processo aditiva, ou de modo a equalizar ou afiar junções entre camadas adjacentes, ou similares.

[00104] É particularmente preferido realizar uma etapa de processo subtrativa adicional em cada caso entre duas etapas de processo aditivas, isto é, as etapas de processo aditivas e as etapas de processo subtrativas adicionais são realizadas alternativamente ou em giros, respectivamente. Isto assegura uma qualidade particularmente alta e precisão do componente 1.

[00105] Hoje em dia máquinas de processamento modernas são conhecidas, cujas etapas de processo subtrativas, bem como etapas de processo aditivas podem ser realizadas na mesma câmara de processo sem necessidade de prender a peça em bruto 10 ou o componente 1, respectivamente, ou pô-los em outro retentor. A peça em bruto 10 é somente uma vez presa em um retentor e, em seguida, a peça em bruto pode ser processada seletivamente ou alternativamente em uma maneira subtrativa ou aditiva. Tais máquinas de processamento compreendem várias cabeças de processamento para esta proposta, pelo menos uma delas sendo designada para um processo subtrativo, por exemplo, como uma ferramenta de moagem, e pelo menos uma delas sendo designada para o processo aditivo, por exemplo, como

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26/30 um dispositivo para soldagem de enchimento a laser. Após acabamento de uma etapa de processo aditiva, por exemplo, a máquina de processamento automaticamente muda a cabeça de processamento e, em seguida, ela pode realizar uma etapa de processo subtrativa, e vice versa. Em assim se fazendo, uma produção particularmente rápida e muito precisa do componente 1 é possível.

[00106] Desviando da concretização descrita acima, é também possível, de acordo com outra variante preferida que partes do corpo anular 21 e/ou da área cilíndrica 41 sejam somente produzidas no processo aditivo.

[00107] Desse modo, é possível, por exemplo, produzir a zona superior de acordo com a ilustração (Fig. 5) da área cilíndrica 41 somente após a primeira etapa de processo subtrativa em relação ao processo de formação, tendo a vantagem que partes do canal 7, que são para serem elaboradas na primeira etapa de processo subtrativa, são mais acessíveis à ferramenta. A “zona superior” significa que parte da área cilíndrica 41, que está, de acordo com a ilustração, acima das primeiras extremidades 72 dos canais 7 com relação à direção axial A. [00108] Alternativamente ou adicionalmente, é também possível que uma parte do corpo anular 21 é somente produzida em relação ao processo de formação. Isto também torna possível assegurar uma melhor acessibilidade aos orifícios dos canais 7 na primeira etapa de processo subtrativa, cujos canais são elaborados fora da peça em bruto 10 nesta primeira etapa de processo subtrativa.

[00109] A invenção também propõe um analogamente mesmo método para reparo de componente danificado ou desgastado de uma máquina rotativa. Com relação ao método para reparo de um componente 1 de uma máquina rotativa, por exemplo, o impulsor 1 de uma bomba, é procedido na analogamente mesma maneira conforme descrito acima, mas a peça em bruto 10 é gerada de um impulsor 1 resPetição 870170065700, de 05/09/2017, pág. 75/87

27/30 pectivamente danificado ou desgastado. Por exemplo, este pode ser um impulsor 1, cujas bordas de fuga 31 das palhetas 3, ou das paredes de separação 3, respectivamente, ou áreas radialmente externas dos canais 7, são danificadas. O método de acordo com a invenção para reparo do componente é particularmente caracterizado pelo fato de que áreas danificadas do componente 1 são identificadas na área de limitação 42, ou nos canais 7, ou em uma parede de separação, que adicionalmente uma peça em bruto 10 é produzida por uma remoção por usinagem, ou por uma remoção de separação das áreas danificadas, cuja peça em bruto compreendendo o centro do componente 1, e que as áreas danificadas removidas são substituídas por meio de um processo de formação na peça em bruto de modo a produzir a forma final do componente 1.

[00110] Com relação ao método de acordo com a invenção para reparo de um componente, a peça em bruto 10 é produzida em uma mesma maneira analogamente como no método para produção de um componente, em cuja peça em bruto as partes ainda faltantes ou áreas do componente 1 são subsequentemente produzidas por meio de um processo de formação.

[00111] Com relação ao método para reparo, aqui a peça em bruto 10 é gerada por remoção das áreas danificadas do componente. Após produção a peça em bruto 10 por remoção das áreas danificadas, a peça em bruto corresponde em princípio à peça em bruto 10 produzida pelo método para produção do componente após realização da primeira etapa de processo subtrativa (ver Fig. 4 e Fig. 5).

[00112] Com relação ao método para reparo, não é particularmente necessário que a peça em bruto gerada pela remoção das áreas danificadas seja rotacionalmente simétrica. Por exemplo, no caso de um impulsor 1 sendo o componente, pode ser possível que os canais fechados individuais 7, ou as paredes de separação individuais 3 entre

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28/30 eles, sejam diferentemente danificados ou desgastados, de modo que áreas maiores têm que ser removidas de um primeiro canal 7 do que de outro segundo canal 7. Neste caso, a peça em bruto 10 não é mais rotacionalmente simétrica após remoção de todas as áreas danificadas.

[00113] A remoção das áreas danificadas pode ser realizada por um método de usinagem, por exemplo, por moagem. Alternativamente ou adicionalmente, é também possível remover as áreas danificadas por um processo de separação como, por exemplo, puncionamento, corte, tocha cortante ou serração.

[00114] As ilustrações relacionadas ao método para produção do componente 1, incluindo as medidas vantajosas, medidas e variantes, são também válidas em uma mesma maneira, ou em uma mesma maneira analogamente para o método para reparo do componente 1. [00115] Com relação ao método de acordo com a invenção para produção de um componente, bem como o método de acordo com a invenção para reparo de um componente, é possível usar um ou vários materiais para o processo de formação, os materiais sendo diferentes do material do qual a peça em bruto está consistindo. Naturalmente, é também possível mudar o material durante o processo de formação, desse modo, usando materiais diferentes para o processo de formação, por exemplo, até quatro materiais diferentes. Desse modo, por exemplo, um primeiro material pode ser usado para uma primeira etapa de processo aditiva, o material sendo igual ou diferente do material da peça em bruto 10 e, então, usando um segundo material para uma primeira etapa de processo aditiva adicional, o material sendo diferente do primeiro material.

[00116] Desse modo, camadas podem ser geradas, por exemplo, revestimentos protetores de desgaste para proteção particularmente de tais áreas do componente onde as cargas mais altas ocorrem no

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29/30 estado de operação. Consequentemente, tais revestimentos podem ser gerados diretamente nas áreas, que são produzidas na etapa de processo subtrativa, bem como nas áreas que são geradas em uma etapa de processo aditiva adicional.

[00117] Desse modo, as áreas do componente podem ser otimizadas especificamente com relação à dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, e assim por diante.

[00118] Com relação ao impulsor de uma bomba, é possível, por exemplo, as áreas radialmente externas das paredes de separação (palhetas) entre os canais, consequentemente as bordas de fuga das palhetas, bem como a área da superfície de limitação radial do impulsor.

[00119] Em seguida, estas áreas podem ser produzidas de um material particularmente resistente ao desgaste no processo de formação. [00120] Naturalmente, é também possível mudar o material durante o processo de formação, desse modo, por exemplo, inicialmente usando um material durante o processo de formação, o material sendo o mesmo como o material da peça em bruto, por exemplo, e, então, usando um material diferente, por exemplo, para as áreas radialmente exteriores do componente.

[00121] Desse modo, é também possível gerar uma camada de partes individuais ou áreas do componente por meio de um processo de formação, por exemplo, um revestimento de proteção de desgaste. [00122] Desse modo, devido a esta medida, é possível, por exemplo, realizar uma dureza mais alta do componente nas superfícies de desgaste do componente um modo seletivo. Desse modo, a vida útil do componente é aumentada. Com relação ao impulsor de uma bomba, é também, em particular, possível privar-se de um anel de desgaste, que pode ser provido no impulsor, e para substituir o anel de desgaste por um revestimento, gerado por meio do processo de formação.

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30/30 [00123] Embora a invenção tenha sido explanada com referência à produção ou reparo, respectivamente, de um impulsor 1, a invenção é, naturalmente, não limitada a tais componentes 1, ou sua produção ou seu reparo, respectivamente, mas a invenção é adequada para uma pluralidade de outros componentes 1, em particular, para tais componentes 1 onde pelo menos um canal interno 7 é provido, cuja geometria não permite elaborar este canal por usinagem ou subtrativamente fora de uma peça em bruto 10 com uma despesa razoável.

[00124] Em particular, o componente 1 pode também ser designado como um impulsor, ou como um difusor de uma máquina rotativa, no qual a máquina rotativa pode ser, em particular, uma bomba, ou uma turbina, ou um compressor, ou um compactador, ou um expansor. [00125] O canal interno pode também ser, por exemplo, um canal de resfriamento, por exemplo, em uma pá da turbina, por exemplo, um canal de ar de resfriamento.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para produção de um componente de uma máquina rotativa, o componente se prolongando em uma direção axial, bem como em uma direção radial vertical a esta, e tendo pelo menos um canal interno (7), que se prolonga de uma primeira extremidade (72) em um centro (6) do componente, a uma segunda extremidade (71) em uma superfície de limitação radial (42) do componente, e que é pelo menos parcialmente fechada, caracterizado pelo fato de que a peça em bruto (10) é provida, compreendendo o centro (6) do componente e cuja peça em bruto é limitada por uma superfície externa (11) na direção radial (R), no qual a dimensão máxima (D1) da superfície externa (11) na direção radial (R) é menor do que a dimensão (D2) da superfície de limitação (42) na direção radial, e em que adicionalmente uma primeira etapa de processo subtrativa é realizada no qual uma parte do canal (7) é produzida por um processo de usinagem, com referida parte se prolongando a partir da primeira extremidade (72) do canal para a superfície externa (11) da peça em bruto (10), e em que em seguida o canal (7) é acabado por meio de um processo de formação na peça em bruto.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente compreende uma pluralidade de canais internos (7), cada um do qual se prolongando de uma primeira extremidade (72) no centro (6) do componente para uma segunda extremidade (71) na superfície de limitação radial (42) do componente, no qual canais adjacentes (7) são respectivamente separados por uma parede de separação (3), no qual em cada caso uma parte do canal (7) é produzida de cada canal (7) na primeira etapa de processo subtrativa, com referida parte se prolongando a partir da respectiva primeira extremidade (72) do canal na superfície externa da peça em bruto, e no qual cada parede de separação (3) e cada canal (7) é somente

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2/4 acabado por meio do processo de formação.
3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a peça em bruto (10) tem um furo central (9) antes da primeira etapa de processo subtrativa, cujo furo é disposto radialmente internamente tal que no estado acabado do componente, cada primeira extremidade de um canal (7) sendo disposta no centro (6) é separada a partir do furo central (9) por um corpo anular (21).
4. Método MA, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira etapa de processo subtrativa é realizada de tal maneira que após seu acabamento, a superfície externa (11) da peça em bruto (10) compreende uma área anular contígua (12) que cobre a confluência de cada canal (7) na superfície externa (11).
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o processo de formação é realizado camada por camada.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o processo de formação compreende várias etapas de processo aditivas para sucessivamente formar o componente (1).
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma etapa de processo subtrativa adicional é realizada entre as etapas de processo aditivas.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que em cada caso uma etapa de processo subtrativa adicional é realizada entre duas etapas de processo aditivas.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o componente (1) é formado parte por parte após a primeira etapa de processo subtrativa,

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3/4 e no qual, de preferência, primeiro de tudo, somente cada parede de separação (3) é completada.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o processo de formação é realizado por meio de um laser.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o componente (1) é designado como um impulsor, como uma roda de guia, ou como um difusor de uma máquina rotativa, em particular de uma bomba, de uma turbina, de um compressor, de um compactador, ou de um expansor.
12. Método para reparo de um componente de uma máquina rotativa, o componente se prolongando em uma direção axial, bem como em uma direção radial vertical a esta, e compreendendo uma pluralidade de canais internos (7), cada um do qual se prolongando de uma primeira extremidade (72) no centro (6) do componente para uma segunda extremidade (71) na superfície de limitação radial (42) do componente, no qual canais adjacentes (7) são respectivamente separados por uma parede de separação (3), caracterizado pelo fato de que as áreas danificadas do componente na superfície de limitação (42), ou em um dos canais (7), ou em uma das paredes de separação (3), são identificadas, em que, além disso, a peça em bruto (10) é produzida por uma remoção de usinagem ou por uma remoção de separação das áreas danificadas, a peça em bruto compreendendo o centro (6) do componente, e em que as áreas danificadas removidas são substituídas por meio de um processo de formação na peça em bruto (10) de modo a produzir a forma final do componente (1).
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um material é usado para o processo de formação, o material sendo diferente do material que a peça em bruto (10) está consistida.

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14. Componente de uma máquina rotativa caracterizado pelo fato de que é produzido ou reparado com um método como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.
15. Componente de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que é designado como um impulsor, como uma roda-guia, ou como um difusor de uma máquina rotativa, em particular de uma bomba, de uma turbina, de um compressor, de um compactador, ou de um expansor.

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Fi g.1

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