BR112013027907B1

BR112013027907B1 - Processo de limpeza e de decapagem de uma pá de turbomotor com o auxílio de um laser pulsado

Info

Publication number: BR112013027907B1
Application number: BR112013027907-9A
Authority: BR
Inventors: Juliette Hugot; Franck Bourdin; Thierry Fevrier; Jérôme Gestin
Original assignee: Snecma
Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2021-07-13
Also published as: EP2705217A1; FR2974746A1; JP2014519569A; WO2012150413A1; JP6174008B2; CN103501926B; BR112013027907A2; RU2013152322A; RU2604406C2; CA2834204A1; FR2974746B1; EP2705217B1; CN103501926A; US9415462B2; CA2834204C; US20140082939A1

Abstract

processo de limpeza e de decapagem de uma pá de turbomotor com o auxílio de um laser impulsional. um processo de limpeza de uma pá (1) de turbomotor que compreende um corpo feito de superliga recoberto por um revestimento, processo no qual é usinado pelo menos parcialmente o revestimento da pá (1) com o auxílio de um laser impulsional (3), pelo menos a velocidade de avanço do laser impulsional (3) e a freqüência de impulso do laser impulsional (3) sendo parametrizados para que a superfície usinada da pá (1) apresente uma rugosidade compreendida entre 4 µm e 10 µm.

Description

[0001] A invenção se refere ao domínio da manutenção e do conserto de peças aeronáuticas, em especial, das pás de um turbomotor.

[0002] Entende-se por pá uma peça que tem uma superfície própria para canalizar um fluxo de ar dentro do turbomotor, essa peça podendo ser móvel (pá de rotor) ou fixa (pá de estator).

[0003] De maneira clássica, no decorrer de uma operação de manutenção de um turbomotor, é necessário inspecionar as pás do turbomotor a fim de detectar eventuais defeitos tais como fissuras ou fendas. Uma pá de turbomotor compreende um corpo estrutural feito de superliga recoberto por várias camadas de material para formar o revestimento da pá. No decorrer de sua utilização, o revestimento da pá se desgasta e se consome e deve ser substituído a fim de garantir um funcionamento ótimo das pás. A substituição do revestimento de uma pá necessita por um lado retirar o revestimento gasto e por outro lado aplicar um novo revestimento sobre o corpo da pá.

[0004] Na prática, depois da retirada do revestimento gasto, a pá é inspecionada a fim de detectar eventuais defeitos tais como fissuras ou fendas do corpo da pá. Isso permite evitar que uma pá da qual o corpo feito de superliga está danificado seja revestida com um revestimento novo.

[0005] De maneira conhecida, um revestimento de pá compreende geralmente pelo menos uma camada metálica que recobre o corpo da pá e uma camada cerâmica que recobre a camada metálica. No decorrer de seu funcionamento, o revestimento pode desenvolver óxidos e apresentar partes corroídas ou poluídas (sujidades, gorduras, resíduos de combustão, etc.). A camada metálica, da qual a espessura está compreendida entre 50 e 100 μ m, é classicamente designada “subcamada metálica” pelo profissional enquanto que a camada cerâmica, da qual a espessura está compreendida entre 150 e 350 μ m, é classicamente designada “barreira térmica”. É conhecido um tal revestimento pelo pedido FR2814473 A1 da empresa Snecma.

[0006] O processo de retirada do revestimento gasto da pá compreende várias etapas sucessivas tais como etapas de decapagem, de areação e de limpeza com o auxílio de jatos de água e/ou de imersão dentro de banhos ácidos. Um processo de acordo com a técnica anterior causa rejeitos atmosféricos e aquosos de substancias perigosas o que apresenta um inconveniente para o meio ambiente. Por outro lado, um tal processo é longo considerando-se as diversas etapas que devem ser executadas de maneira consecutiva.

[0007] De fato, a título de exemplo, para retirar um revestimento de uma pá de turbomotor, são executadas as etapas seguintes: - limpeza da superfície da pá de maneira não agressiva a fim de retirar todos os óxidos e poluentes presentes na superfície da pá; - inspeção da superfície limpa da pá a fim de determinar se a pá pode ser consertada; e - limpeza da pá de maneira agressiva a fim de retirar as diferentes camadas do revestimento da pá.

[0008] A limpeza dita “não agressiva” compreende etapas de desengorduramento da pá, de limpeza dos circuitos internos da pá e de supressão dos óxidos superficiais.

[0009] A limpeza dita “agressiva” compreende, por sua vez, etapas de areação da pá, de decapagem da barreira térmica, de decapagem da subcamada metálica e outras camadas, de limpeza das superfícies e fendas do corpo da pá feita de superliga e de limpeza dos canais de resfriamento da pá.

[0010] Depois de conserto do corpo da pá, é executada classicamente uma etapa de areação a fim de trazer uma rugosidade ao corpo da pá que favorece a fixação de um revestimento.

[0011] As diferentes ações de limpeza precedentemente citadas são geralmente executadas de maneira manual e daí resultam resultados heterogêneos em função dos operadores, em especial por ocasião da areação. Em certos casos, o corpo da pá feito de superliga pode ser às vezes danificado por ocasião da limpeza e a pá deve ser descartada. Por outro lado, um tal processo pode durar várias horas o que apresenta um inconveniente.

[0012] A presente invenção visa eliminar pelo menos alguns desses inconvenientes a fim de retirar de maneira rápida um revestimento de uma pá de turbomotor ao mesmo tempo em que respeita o meio ambiente e em que prepara sua superfície.

[0013] Com essa finalidade, a invenção se refere a um processo de limpeza e de decapagem de uma pá de turbomotor que compreende um corpo feito de superliga recoberto por um revestimento, processo no qual é usinado pelo menos parcialmente o revestimento da pá com o auxílio de um laser pulsado (“impulsionnel”). Um laser pulsado permite vantajosamente retirar o revestimento de maneira local sem danificar o corpo feito de superliga da pá. Por outro lado, uma usinagem com laser permite trazer uma rugosidade ao corpo da pá o que evita recorrer a uma etapa suplementar de areação. Além disso, nenhum produto químico é utilizado o que limita os custos relativos ao tratamento dos rejeitos químicos.

[0014] De preferência, o revestimento compreendendo pelo menos uma camada exterior feita de cerâmica, o laser pulsado é parametrizado para usinar unicamente a camada exterior feita de cerâmica. É possível assim substituir a camada cerâmica danificada e aplicar uma nova camada exterior cerâmica sobre a superfície limpa.

[0015] Ainda de preferência, o revestimento compreendendo pelo menos uma camada exterior feita de cerâmica e uma camada metálica disposta entre o corpo feito de superliga e a camada cerâmica, o laser pulsado é parametrizado para usinar unicamente a camada exterior feita de cerâmica e a camada metálica. É possível assim substituir as camadas danificadas e aplicar novas camadas sobre a superfície limpa.

[0016] De acordo com um aspecto da invenção, o laser pulsado é parametrizado para usinar inteiramente o revestimento da pá (camada cerâmica e camada metálica). É possível assim substituir o revestimento danificado e aplicar um novo revestimento sobre o corpo feito de superliga do qual a superfície foi preparada e possui a rugosidade desejada.

[0017] De maneira preferida, é parametrizada pelo menos a velocidade de avanço do laser pulsado e a frequência de pulsação (“impulsion”) do laser pulsado para que a superfície usinada da pá apresente uma rugosidade compreendida entre 4 μ m e 10 μ m. Isso permite de maneira vantajosa aplicar uma nova camada ou um novo revestimento se beneficiando de uma superfície de aplicação que apresenta boas qualidades de fixação.

[0018] De preferência, a velocidade de avanço do laser pulsado é compreendida entre 25 mm/s e 1000 mm/s, de preferência, entre 100 mm/s e 600 mm/s. Uma tal velocidade permite assegurar um bom compromisso entre a profundidade de usinagem e a velocidade da usinagem.

[0019] Ainda de preferência, a frequência de pulsação do laser pulsado é compreendida entre 12 kHz e 50 kHz, de preferência inferior ou igual a 16 kHz. Uma tal frequência permite assegurar um bom compromisso entre a profundidade de usinagem e a velocidade da usinagem.

[0020] De preferência, a rugosidade é constante sobre o revestimento usinado de maneira a permitir uma fixação homogênea de um novo revestimento e, portanto, um aumento de sua duração de vida.

[0021] De maneira preferida, o revestimento compreendendo uma pluralidade de camadas, o laser pulsado usina as camadas do revestimento realizando para isso uma pluralidade de passagens de usinagem, o número de passagens de usinagem para uma camada sendo definido em função da espessura da camada e da dureza do material da camada. Assim, é possível conservar a mesma parametrização do laser para usinar uma pluralidade de camadas, somente o número de passagens devendo ser parametrizado em função da natureza das camadas.

[0022] De preferência ainda, o laser pulsado é deslocado de acordo com linhas de usinagem sobre o revestimento, duas linhas de usinagem consecutivas se sobrepondo. Assim, obtém-se uma distribuição homogênea das elevações e vazios que formam a rugosidade da superfície decapada o que permite uma fixação ótima de um novo revestimento.

[0023] De acordo com um aspecto da invenção, um autômato desloca o laser pulsado no decorrer da usinagem de acordo com uma trajetória definida a partir de uma modelação tridimensional da pá a limpar.

[0024] Graças à utilização de um autômato, a limpeza das pás é homogênea e precisa e o risco de ferimento de um operador é limitado.

[0025] A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição que vai se seguir, dada unicamente a título de exemplo, e fazendo-se referência aos desenhos anexos nos quais: - a figura 1 é uma vista esquemática de uma usinagem de uma parte do revestimento de uma pá de turbomotor com o auxílio de um laser pulsado comandado por um robô automatizado; - a figura 2 é uma vista esquemática em corte de um revestimento de uma pá durante sua usinagem com laser; - a figura 3A representa linhas de usinagem com laser espaçadas umas das outras de uma primeira distância E1; - a figura 3B representa linhas de usinagem com laser espaçadas umas das outras de uma segunda distância E2; - a figura 4A representa três linhas de usinagem com laser que compreendem cada uma delas uma pluralidade de pontos de usinagem, as linhas de usinagem sendo respectivamente formadas por um laser pulsado do qual as frequências de pulso são diferentes; - a figura 4B representa três linhas de usinagem com laser que compreendem cada uma delas uma pluralidade de pontos de usinagem, as linhas de usinagem sendo respectivamente formadas por um laser pulsado do qual as velocidades de avanço são diferentes; - a figura 5A é uma vista em corte de um revestimento de uma pá de turbomotor para um primeiro modo de execução da invenção; - a figura 5B é uma vista em corte aproximada da superfície da pá da figura 5A depois da usinagem com laser; - a figura 6A é uma vista em corte de um revestimento de uma pá de turbomotor para um segundo modo de execução da invenção; e - a figura 6B é uma vista em corte aproximada da superfície da pá da figura 5B depois da usinagem com laser.

[0026] Em referência às figuras 1 e 2, a invenção se refere a um processo de limpeza de uma pá de turbomotor 1 que compreende um corpo feito de superliga 3 recoberto por um revestimento 10. Nesse exemplo, o revestimento 10 da pá 1 compreende uma camada metálica 12 que recobre o corpo da pá 13 e uma camada cerâmica 11 que recobre a camada metálica 12. A camada metálica 12, da qual a espessura está compreendida entre 50 e 100 μ m, é classicamente designada “subcamada metálica” pelo profissional enquanto que a camada cerâmica 11, da qual a espessura está compreendida entre 150 e 350 μ m, é classicamente designada “barreira térmica”.

[0027] De acordo com o processo de limpeza da invenção, retira-se o revestimento 10 do corpo feito de superliga 13 da pá 1 com o auxílio de um laser pulsado 3 como representado de maneira esquemática na figura 1.

[0028] A título de exemplo, o laser pulsado 3 é um laser do tipo de granada de ítrio e de alumínio, mais conhecido sob sua abreviação inglesa YAG, do qual a potência é de cerca de 20 W. Como representado na figura 1, o feixe 2 do laser pulsado 3 é dirigido sobre a superfície da pá 1 a fim de usinar o revestimento 10 da pá 1, o laser pulsado 3 permitindo fazer explodir de maneira localizada o revestimento 10 sem danificar o corpo 13 da pá 1 o que é bastante vantajoso. Por outro lado, nenhum produto nocivo é utilizado o que é respeitoso do meio ambiente. Além disso, de um ponto de vista da segurança, a usinagem com laser é de preferência executada com o auxílio de um robô automatizado 4 de maneira a limitar o risco de ferimentos dos operadores. De maneira vantajosa, cada pá 1 é assim limpa de maneira homogênea e reprodutível.

[0029] De preferência, o laser pulsado 3 é ligado a um autômato 4 disposto para deslocar o laser 3 na superfície da pá 1 de acordo com uma trajetória predefinida. De maneira preferida, a trajetória de usinagem do laser 3 é parametrizada por uma modelação tridimensional da pá 2 que é fornecida ao autômato 4. De maneira preferida, o laser pulsado 3 é orientado de acordo com uma direção normal à superfície da pá 1 de maneira a permitir uma decapagem ótima do revestimento 10 da pá 1.

[0030] Para retirar o revestimento 10 da pá 1, o feixe de laser 2 varre o revestimento 10 da pá 1 partindo para isso de uma extremidade da pá 1. De maneira preferida, o feixe de laser 2 se desloca de maneira retilínea de acordo com uma linha de usinagem 20, cada linha de usinagem 20 sendo formada por uma pluralidade de pontos de usinagem 21, alinhados de maneira retilínea como representado nas figuras 3A, 3B, 4A, 4B, cada ponto de usinagem 21 correspondendo a um pulso do laser pulsado 3.

[0031] O laser pulsado 3 é parametrizado de maneira a permitir uma retirada do revestimento 10 de maneira rápida sem danificar o corpo da pá 13. Por outro lado, o laser pulsado 3 pode ser parametrizado para retirar a totalidade ou parte do revestimento 10 da pá 1. Com essa finalidade, vários parâmetros do laser pulsado 3 podem ser levados em consideração tais como a largura do feixe de laser 2, o espaçamento E das linhas de laser, a frequência F dos pulsos do laser, o tempo de pulso, a distância focal, a velocidade V de avanço do feixe, a potência do laser e o número de passagens sobre a pá. De acordo com a invenção, como será detalhado na sequência, são parametrizadas pelo menos a velocidade de avanço do laser pulsado e a frequência de pulsação do laser pulsado para que a superfície usinada da pá apresente uma rugosidade compreendida entre 4 μ m e 10 μ m.

[0032] A rugosidade é um estado de superfície da pá depois de decapagem. Ela se traduz sobre a superfície da pá pela presença de um relevo formado por vazios e por elevações. O valor da rugosidade é definido como a distância entre o topo de uma elevação e a cavidade de um vazio. Uma rugosidade de valor controlado e constante sobre a pá permite aplicar de maneira ótima e rápida um novo revestimento que vem para isso se fixar nas elevações da superfície decapada da pá.

Largura do feixe de laser

[0033] A largura do feixe 2 corresponde à superfície de aplicação da potência do feixe de laser 2 por ocasião de seu contato com o revestimento como representado de maneira esquemática na figura 3A. Quanto menor for a largura do feixe 2, mais concentrada será a potência do feixe 2, o que aumenta o impacto do feixe 2 sobre o revestimento 10 e, portanto, a espessura do revestimento que será retirada para um pulso individual do laser 3, quer dizer para um ponto de usinagem 21 de uma linha de usinagem 20. De maneira preferida, a largura do feixe de laser 2 é igual a 0,01 mm, 0,03 mm ou 0,05 mm de maneira a formar pontos de usinagem 21 dos quais o diâmetro é igual a 0,01 mm, 0,03 mm ou 0,05 mm. Na sequência, a largura do feixe de laser 2 é igual a 0,03 mm o que assegura um bom compromisso entre a superfície de usinagem e a profundidade de usinagem.

Tempo de pulso

[0034] O tempo de pulso define o tempo durante o qual o feixe de laser 2 está em contato com o revestimento 10 sobre um ponto de usinagem dado 21. Quanto maior for o tempo de pulso, maior é a espessura do revestimento 10 retirada para um pulso individual do laser 3. Na sequência, o laser 3 é parametrizado com um tempo de pulso da ordem de 3 μ s o que assegura um bom compromisso entre a velocidade de usinagem e a profundidade de usinagem.

Espaçamento E das linhas de laser

[0035] Como representado nas figuras 3A e 3B, o feixe de laser 2 se desloca de maneira retilínea ao longo das linhas de usinagem paralelas 20, cada linha de usinagem 20 sendo formada por uma pluralidade de pontos de usinagem 21 que são alinhados de maneira retilínea.

[0036] O espaçamento E entre as linhas de usinagem permite definir uma superfície de recobrimento entre duas linhas de usinagem 20 que são vizinhas. Em referência à figura 3A, se as linhas de usinagem 20 estão próximas umas das outras (espaçamento E1), o recobrimento das linhas de usinagem 20 é grande o que pode apresentar um risco de usinagem excessiva do revestimento 10. Ao contrário, em referência à figura 3B, se as linhas de usinagem 20 estão afastadas umas das outras (espaçamento E2), o revestimento 10 situado entre as linhas de usinagem vizinhas 20 não é retirado o que apresenta um inconveniente. De preferência, o espaçamento e é parametrizado entre as linhas de usinagem 20 de maneira a que ele seja inferior à largura do feixe 2 a fim de permitir um recobrimento superior à metade da largura do feixe 2 para afastar qualquer falta de usinagem e evitar uma usinagem excessiva. Nesse exemplo, para uma largura de feixe de laser 2 igual a 0,03 mm, o espaço E entre as linhas de usinagem 20 é igual a 0,025 mm.

[0037] De maneira vantajosa, duas linhas de usinagem sucessivas se sobrepõem de maneira a permitir obter uma rugosidade homogênea sobre a superfície usinada da pá 1 e assim permitir a aplicação de um novo revestimento com uma fixação ótima.

Distância focal

[0038] Esse parâmetro é definido para um laser pulsado 3 dado e indica a distância na qual o feixe de laser 3 possui a largura do feixe 2 definida precedentemente. Esse parâmetro deve ser respeitado a fim de controlar a largura do feixe e devido a isso sua potência. Na sequência, é considerado um laser YAG 3 de distância focal igual a 20 cm o que corresponde, nesse exemplo, à distância entre o vidro do laser e o ponto de impacto sobre a pá tratada.

Frequência F dos pulsos do laser 3 e velocidade V de avanço do feixe de laser 2

[0039] A frequência F do feixe de laser 2 define a frequência do trem de pulso. Por ocasião da usinagem com laser, a frequência F está diretamente ligada à velocidade V de avanço do feixe 2 para definir o espaçamento d entre dois pontos de usinagem consecutivos 21 de uma mesma linha de usinagem 20 como representado nas figuras 4A-4B.

[0040] Para uma linha de usinagem dada 20, com velocidade de avanço V constante, quanto maior for a frequência F dos pulsos, mais próximos uns dos outros estão os pontos de usinagem 21. A título de exemplo, em referência à figura 4A, as linhas de usinagem 20A, 20B, 20C são formadas com um laser pulsado 3 de velocidade V de avanço constante, igual a 250 mm/s, e cujas frequências de pulso são respectivamente iguais a 5 kHz, 12 kHz e 25 kHz. Quanto maior for a frequência dos pulsos, mais reduzida será a distância d1, d2, d3 que separa pontos de usinagem 21 consecutivos. Na prática, qualquer frequência F compreendida entre 12 kHz e 50 kHz é compatível.

[0041] A velocidade V de avanço do feixe de laser 2 é definida de acordo com a direção de uma linha de usinagem 20. Assim, para uma linha de usinagem dada 20, para uma frequência de pulsação F constante, a distância que separa pontos de usinagem 21 consecutivos é função da velocidade de avanço V. A título de exemplo, em referência à figura 4B, as linhas de usinagem 20D, 20E, 20F são formadas com um laser pulsado 3 de frequência F constante, igual a 12 kHz, e cujas velocidades de avanço V são respectivamente iguais a 125 mm/s, 250 mm/s e 500 mm/s. Quanto maior for a velocidade de avanço V, maior será a distância d4, d5, d6 que separa pontos de usinagem 21 consecutivos. Na prática, qualquer velocidade de avanço V compreendida entre 25 mm/s e 1000 mm/s é compatível.

[0042] De preferência, para uma mesma camada a usinar, o laser pulsado 3 possui a mesma parametrização a cada passagem. Assim, quanto maior for a espessura de uma camada a retirar, maior será o número de passagens. Ainda de preferência, para um mesmo revestimento a usinar, o laser pulsado 3 possui a mesma parametrização a cada passagem para cada uma das camadas. O número de passagens é definido em função da espessura e da dureza do material de cada camada.

[0043] De acordo com um primeiro modo de execução do processo de acordo com a invenção, somente a camada cerâmica 11 do revestimento 10 da pá 1 é retirada com o auxílio do laser pulsado 3, esse último sendo parametrizado como se segue: - Largura do feixe: 0,03 mm - Espaçamento E das linhas de laser: 0,025 mm - Frequência F dos pulsos do laser: 12 kHz - Tempo de pulso: 3 μ s - Distância focal: 20 cm - Velocidade V de avanço do feixe: 250 mm/s.

[0044] A fim de retirar inteiramente a camada cerâmica 11, são efetuadas 50 passagens do feixe de laser 3 sobre o revestimento 10. Dito de outro modo, para uma linha de usinagem definida 20 sobre o revestimento 10, o laser é deslocado 50 vezes sobre a dita linha de usinagem 20 no decorrer do processo de limpeza o que permite retirar o revestimento 10 à medida das passagens do feixe de laser 2.

[0045] Em referência às figuras 5A e 5B que representam uma vista em corte do revestimento depois de usinagem, o primeiro modo de execução do processo de acordo com a invenção permite retirar de maneira seletiva a camada cerâmica 11 do revestimento 10 do qual a espessura é da ordem de 200 μ m. Como representado na figura 5A, a camada cerâmica 11 só foi retirada parcialmente da pá 1, a pá 1 compreendendo assim uma superfície não limpa S1 constituída pela camada cerâmica 11 e uma superfície limpa S2 constituída pela camada metálica 12 depois de usinagem com laser.

[0046] De maneira vantajosa, em referência à figura 5B que representa uma vista aproximada da superfície limpa S2, a rugosidade da superfície limpa S2 do revestimento 10 depois de usinagem com laser é da ordem de 7 a 9 μ m. A rugosidade da superfície limpa S2 permite vantajosamente colocar diretamente uma nova camada cerâmica 11 sobre a camada metálica 12 sem executar de maneira prévia uma etapa de areação como é o caso no processo de acordo com a técnica anterior. Dito de outro modo, a limpeza da pá com o auxílio de um laser pulsado 3 permite, por um lado, retirar a totalidade ou parte do revestimento 10 e, por outro lado, preparara a superfície limpa S2 para receber uma nova camada de proteção, aqui uma nova camada cerâmica 11.

[0047] Um segundo modo de execução da invenção é descrito em referência à figura 6A. As referências utilizadas para descrever os elementos de estrutura ou função idêntica, equivalente ou similar àquelas dos elementos da figura 5A são as mesmas, para simplificar a descrição. Por outro lado, o conjunto da descrição do modo de realização da figura 5A não é retomado, essa descrição se aplicando aos elementos da figura 6A quando não há incompatibilidades. Somente as diferenças notáveis, estruturais e funcionais, são descritas.

[0048] De acordo com o segundo modo de execução, o laser pulsado é parametrizado de maneira idêntica à primeira execução, somente a frequência F do pulso do laser e a velocidade de avanço V sendo modificadas. Nesse modo de execução, a frequência F dos pulsos do laser é de 16 kHz e a velocidade de avanço V é de 500 mm/s. De maneira similar à primeira execução, o laser pulsado 3 realiza cerca de 50 passagens sobre o revestimento da pá 1 no decorrer do processo de limpeza o que permite retirar o revestimento à medida das passagens do feixe de laser 2.

[0049] Como representado nas figuras 6A e 6B, o segundo modo de execução do processo de acordo com a invenção permite também retirar de maneira seletiva a camada cerâmica 11 do revestimento 10. De maneira vantajosa, a rugosidade da superfície do revestimento 10 depois de usinagem é de 4 a 6 μ m como representado na figura 6B. É parametrizada assim vantajosamente a rugosidade desejada modificando-se para isso a frequência F dos pulsos do laser e a velocidade de avanço V.

[0050] De acordo com uma terceira execução do processo de acordo com a invenção, o revestimento 10 da pá 1 é inteiramente retirado com o auxílio do laser pulsado 3. Dito de outro modo, todas as camadas do revestimento 10 da pá 1 são retiradas, entre as quais as camadas cerâmica 11 e metálica 12. Para isso, o laser pulsado 3 é parametrizado como se segue: - Largura do feixe: 0,03 mm - Espaçamento E das linhas de laser: 0,025 mm - Frequência F dos pulsos do laser: 12 kHz - Tempo de pulso: 3 μ s - Distância focal: 20 cm - Velocidade V de avanço do feixe: 250 mm/s.

[0051] Nessa terceira execução, o laser pulsado 3 realiza cerca de 250 passagens sobre o revestimento 10 da pá 1 no decorrer do processo de limpeza o que permite retirar o revestimento 10 à medida das passagens do feixe de laser 2. O número de passagens é aqui maior por comparação com as precedentes execuções do processo a fim de aumentar a espessura do revestimento 10 a retirar. Esses parâmetros permitem decapar as camadas cerâmica 11 e metálica 11 que compõem o revestimento 10.

[0052] Em uma forma de realização especial, o substrato pode ser usinado para obter uma rugosidade desejada e assim permitir a fixação de um novo revestimento.

[0053] Depois de retirada do revestimento 10, o corpo feito de superliga 13 está nu o que permite vantajosamente inspecionar sua superfície para detectar eventuais defeitos antes de aplicar um novo revestimento 10.

[0054] De maneira similar à primeira execução do processo de acordo com a invenção, a rugosidade da superfície limpa, quer dizer a superfície do corpo feito de superliga 13, é da ordem de 7 a 9 μ m. Essa rugosidade permite vantajosamente colocar diretamente uma nova camada metálica 12 sobre o corpo feito de superliga 13. Basta em seguida colocar uma nova camada cerâmica 11 sobre a camada metálica 12 para forma RO revestimento 10. Devido à sobreposição das linhas de usinagem, a rugosidade obtida é homogênea sobre a superfície tratada da pá, a superfície tratada compreendendo vazios e elevações regularmente espaçados uns dos outros.

[0055] De acordo com um quarto modo de execução da invenção, o revestimento 10 da pá 1 é inteiramente retirado com o auxílio do laser pulsado 3 parametrizado como abaixo: - Largura do feixe: 0,03 mm - Espaçamento E das linhas de laser: 0,025 mm - Frequência F dos pulsos do laser: 16 kHz - Tempo de pulso: 3 μ s - Distância focal: 20 cm - Velocidade V de avanço do feixe: 350 mm/s.

[0056] Nessa quarta execução, o laser pulsado 3 realiza cerca de 100 passagens sobre o revestimento 10 da pá 1 no decorrer do processo de limpeza o que permite retirar o revestimento 10 (as camadas cerâmica 11 e metálica 12) à medida das passagens do feixe de laser 2. O número de passagens é aqui maior por comparação com as duas primeiras execuções do processo a fim de aumentar a espessura do revestimento 10 a retirar. Depois de retirada do revestimento 10, o corpo feito de superliga 13 está nu o que permite vantajosamente inspecionar sua superfície para detectar eventuais defeitos antes de aplicar um novo revestimento 10.

[0057] Os parâmetros desse quarto modo de execução da invenção permitem decapar as camadas 11 e 12 que compõem o revestimento 10 obtendo assim uma rugosidade de 4 a 6 μ m da superfície do corpo feito de superliga 13. Uma tal rugosidade é vantajosa para colocar uma nova camada metálica 12.

Claims

1. Processo de limpeza e de decapagem de uma pá (1) de turbomotor que compreende um corpo (13) feito de superliga recoberto por um revestimento (10), processo em que o revestimento (10) da pá (1) é usinado pelo menos parcialmente com o auxílio de um laser pulsado (3), o processo sendo caracterizado pelo fato de que pelo menos a velocidade (V) de avanço do laser pulsado (3) e a frequência de pulsação (F) do laser pulsado (3) são parametrizadas para que a superfície usinada da pá (1) apresente uma rugosidade compreendida entre 4 μ m e 10 μ m, a velocidade (V) de avanço do laser pulsado (3) estando compreendida entre 25 mm/s e 1000 mm/s, e a frequência de pulsação (F) do laser pulsado (3) estando compreendida entre 12 kHz e 50 kHz.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a velocidade (V) de avanço do laser pulsado (3) está compreendida entre 100 mm/s e 600 mm/s.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a frequência de pulsação (F) do laser pulsado (3) é inferior ou igual a 16 kHz.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, o revestimento (10) compreendendo pelo menos uma camada exterior feita de cerâmica (11), o laser pulsado (3) é parametrizado para usinar unicamente a camada exterior feita de cerâmica (11).

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, o revestimento (10) compreendendo pelo menos uma camada exterior feita de cerâmica (11) e uma camada metálica (12) disposta entre o corpo (13) feito de superliga e a camada de cerâmica (11), o laser pulsado (3) é parametrizado para usinar unicamente a camada exterior feita de cerâmica (11) e a camada metálica (12).

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o laser pulsado (3) é parametrizado para usinar inteiramente o revestimento (10) da pá (1).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a rugosidade é constante sobre o revestimento (10) usinado.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, o revestimento (10) compreendendo uma pluralidade de camadas, o laser pulsado (3) usina as camadas do revestimento (10) realizando para isso uma pluralidade de passagens de usinagem, o número de passagens de usinagem para uma camada sendo definido em função da espessura da camada e da dureza do material da camada.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o laser pulsado (3) é deslocado de acordo com linhas de usinagem sobre o revestimento (10), duas linhas de usinagem consecutivas se sobrepondo.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que um autômato (4) desloca o laser pulsado (3) no decorrer da usinagem de acordo com uma trajetória definida a partir de uma modelação tridimensional da pá (1) a limpar.