CN104841619B - 涂布方法和用于与该涂布方法一起使用的模板 - Google Patents

涂布方法和用于与该涂布方法一起使用的模板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涂布方法和用于与该涂布方法一起使用的模板。提供了一种用于涂布构件的方法。涂布方法包括：提供构件，该构件具有在其表面中形成的具有孔口几何形状的至少一个孔口；将填料定位在该至少一个孔口内，填料远离构件的表面延伸大于缩减涂层厚度且小于施加涂层厚度的距离；将至少一个涂层施加在构件的表面和填料上，以形成具有施加涂层厚度的施加涂层；移除施加涂层的一部分，以提供缩减涂层厚度且使填料露出；和移除填料，以使具有孔口几何形状的至少一个孔口延伸穿过施加涂层。还提供了另一个涂布方法和用于与该涂布方法一起使用的模板。

Description

涂布方法和用于与该涂布方法一起使用的模板
技术领域
本发明涉及涂布方法和用于与该涂布方法一起使用的模板。更具体而言，本发明涉及一种使孔口延伸穿过涂层的涂布方法，和用于将填料选择性地提供至构件中孔口的模板。
背景技术
当涡轮用在飞行器上或用于发电时，为了最大操作效率，它们通常在尽可能高的温度下运行。由于高温可破坏用于构件的合金，故多种途径已经用于升高金属构件的操作温度。一种途径需要将内部冷却通道结合到构件中，冷却空气在发动机操作期间被迫穿过该内部冷却通道。冷却孔可通过专用的激光钻孔技术形成在基底中。冷却空气(通常由发动机的压缩机提供)经由孔从燃烧器壁的较冷侧给送至较热侧。只要孔仍通畅，则急流的空气将有助于降低热金属表面的温度，且防止构件的熔化或其他降解。
用于保护金属零件且有效地升高飞行器发动机实际操作温度的另一种技术涉及使用热障涂层(TBC)。TBC通常为陶瓷基的。TBC系统通常还包括连结涂层，该连结涂层置于陶瓷涂层与基底之间以改善粘合。TBC与冷却孔组结合的使用有时对于保护发动机零件是最有效的手段。然而，两个系统的合并可能是很困难的。例如，冷却孔有时不可在已施加TBC之后形成在发动机零件中，因为激光通常不可有效地穿透陶瓷材料和金属两者来形成孔图案。如果冷却孔在施加TBC系统之前形成，则它们可在施加连结涂层和/或TBC时变得被覆盖且至少部分地被阻碍。从孔完全移除陶瓷金属材料可能是很耗时且低效的。发动机操作期间孔的任何阻塞都可干扰冷却空气的通过，可浪费压缩机功率，且可能由于过热而导致发动机构件破坏。
因此，在本领域中期望没有上述缺陷的涂布构件的方法和形成构件中的冷却孔的方法。
发明内容
在一个示例性实施例中，一种涂布方法包括：提供构件，该构件具有在其表面中形成的至少一个孔口，该孔口具有孔口几何形状；将填料定位在该至少一个孔口内，填料远离构件表面延伸大于缩减涂层厚度且小于施加涂层厚度的距离；将至少一个涂层施加到构件表面和填料上，以形成具有施加涂层厚度的施加涂层，施加涂层粘合到构件的表面和填料；移除施加涂层的一部分，以提供缩减涂层厚度且使填料露出；和移除填料，以使具有孔口几何形状的至少一个孔口延伸穿过施加涂层。
在另一个示例性实施例中，一种涂布方法包括：提供构件，该构件具有在其表面上形成的至少一个孔口，孔口具有孔口几何形状；将模板定位在构件表面上，模板包括与该至少一个孔口对准的至少一个模板开口，该至少一个模板开口延伸该孔口几何形状；将填料定位在该至少一个模板开口内，填料远离构件表面延伸大于缩减涂层厚度且小于施加涂层厚度的距离；移除模板的可移除本体而不移除填料；将至少一个涂层施加到构件的表面和填料，以形成具有施加涂层厚度的施加涂层，施加涂层粘合到构件的表面和填料，移除施加涂层的一部分以提供缩减涂层厚度且使填料露出；和移除填料来提供具有延伸穿过至少一个涂层的孔口几何形状的至少一个孔口。
在另一个示例性实施例中，一种用于对孔口选择性地提供填料的模板包括可移除本体部分，和在可移除本体部分中形成的至少一个模板开口，该至少一个模板开口对应于构件表面上的至少一个孔口的位置和孔口几何形状。
技术方案1：一种涂布方法，包括：
提供构件，构件具有在其表面中形成的至少一个孔口，孔口具有孔口几何形状；
将填料定位在至少一个孔口内，填料远离构件的表面延伸大于缩减涂层厚度且小于施加涂层厚度的距离；
将至少一个涂层施加到构件的表面和填料上，以形成具有施加涂层厚度的施加涂层，施加涂层粘合到构件的表面和填料；
移除施加涂层的一部分，以提供缩减涂层厚度且使填料露出；和
移除填料，以使具有孔口几何形状的至少一个孔口延伸穿过施加涂层。
技术方案2：根据技术方案1的方法，其特征在于，还包括提供预成形填料，预成形填料具有与孔口几何形状对应的形状。
技术方案3：根据技术方案1的方法，其特征在于，还包括将填料穿过模板挤出，以形成与孔口几何形状对应的形状。
技术方案4：根据技术方案1的方法，其特征在于，距离还包括比缩减涂层厚度大大约1%与大约80%之间。
技术方案5：根据技术方案1的方法，其特征在于，还包括从由可溶材料和热可降解材料构成的集合中选择填料。
技术方案6：根据技术方案1的方法，其特征在于，移除填料包括利用溶剂来溶解填料。
技术方案7：根据技术方案1的方法，其特征在于，移除填料包括利用热处理来使填料降解。
技术方案8：根据技术方案1的方法，其特征在于，施加至少一个涂层还包括施加连结涂层和热障涂层。
技术方案9：根据技术方案1的方法，其特征在于，还包括从由喷嘴、叶片、静叶、护罩、动叶、过渡件、衬里和它们的组合构成的集合中选择构件。
技术方案10：一种涂布方法，包括：
提供构件，构件具有在其表面中形成的至少一个孔口，孔口具有孔口几何形状；
将模板定位在构件的表面上，模板包括至少一个模板开口，至少一个模板开口与至少一个孔口对准，至少一个模板开口延伸孔口几何形状；
将填料定位在至少一个模板开口内，填料远离构件的表面延伸大于缩减涂层厚度且小于施加涂层厚度的距离；
移除模板的可移除本体部分，而不移除填料；
将至少一个涂层施加到构件的表面和填料，以形成具有施加涂层厚度的施加涂层，施加涂层粘合到构件的表面和填料；
移除施加涂层的一部分，以提供缩减涂层厚度且使填料露出；和
移除填料，以提供具有延伸穿过至少一个涂层的孔口几何形状的至少一个孔口。
技术方案11：根据技术方案10的方法，其特征在于，还包括在移除模板的可移除本体部分之前固化填料。
技术方案12：根据技术方案11的方法，其特征在于，固化填料包括从由加热、紫外线辐射和它们的组合构成的集合中选择的固化方法。
技术方案13：根据技术方案11的方法，其特征在于，还包括在固化填料时熔化模板的可移除本体部分。
技术方案14：根据技术方案10的方法，其特征在于，还包括填充与至少一个模板开口对准的至少一个孔口的至少一部分。
技术方案15：根据技术方案10的方法，其特征在于，还包括使模板的可移除本体部分符合构件的表面。
技术方案16：根据技术方案10的方法，其特征在于，还包括从由喷嘴、叶片、静叶、护罩、动叶、过渡件、衬里和它们的组合构成的集合中选择构件。
技术方案17：根据技术方案10的方法，其特征在于，移除填料还包括从由提供溶剂、提供热、施加磁力、应用压缩空气和它们的组合构成的集合中选择的移除方法。
技术方案18：一种用于对孔口选择性地提供填料的模板，模板包括：
可移除本体部分；和
至少一个模板开口，其形成于可移除本体部分中，至少一个模板开口对应于构件的表面上的至少一个孔口的位置和孔口几何形状。
技术方案19：根据技术方案18的模板，其特征在于，模板的可移除本体部分包括从由塑料和橡胶构成的集合中选择的材料。
技术方案20：根据技术方案18的模板，其特征在于，可移除本体部分包括可熔材料。
本发明的其他特征和优点将从结合附图的优选实施例的以下更详细的描述中清楚，附图通过举例的方式示出了本发明的原理。
附图说明
图1为根据本公开的实施例的叶片的透视图。
图2为根据本公开的实施例的喷嘴的透视图。
图3为沿2-2的方向截取的图1的构件的截面视图，示出了根据本公开的实施例的多个孔口。
图4为示出根据本公开的实施例的定位在多个孔口中的预成形填料金属的截面视图。
图5为根据本公开的实施例的构件和预成形填料上的施加涂层的截面视图。
图6为根据本公开的实施例的在移除施加涂层的一部分之后的构件上的施加涂层的截面视图。
图7为根据本公开的实施例的移除预成形填料之后的构件和施加涂层的截面视图。
图8为定位在构件上的模板的示意图。
图9为根据本公开的实施例的与构件中的多个孔口对准的模板中的模板开口的截面视图。
图10为定位在对准的模板开口和多个孔口内的填料的截面视图。
图11为示出根据本公开的实施例的移除模板之后定位在多个孔口中的填料的截面视图。
图12为根据本公开的实施例的构件和填料上的施加涂层的截面视图。
图13为根据本公开的实施例的移除施加涂层的一部分之后的构件上的施加涂层的截面视图。
图14为根据本公开的实施例的移除填料之后的构件和施加涂层的截面视图。
图15为根据本公开的实施例的涂布方法的流程图。
图16为根据本公开的实施例的涂布方法的流程图。
只要可能，则相同的参考标号将贯穿附图表示相同的零件。
具体实施方式
提供了涂布方法和与该涂布方法一起使用的模板。本公开的实施例相比于不使用本文公开的特征中的一个或多个的涂布方法，保持了延伸穿过涂层的孔口的原始形状、提高了涂布效率、提高了使孔口延伸穿过涂层的效率、加强了用于已涂布构件的空气流的控制、减少了涂布成本、减少了涂布时间，减少了在涂布构件之后清洁孔口的时间，或它们的组合。
参看图1-2，在一个实施例中，构件100包括具有形成在其中的至少一个孔口109的任何适合的构件。在另一个实施例中，构件100包括在经历温度变化的应用中使用的任何适合的构件，该应用诸如但不限于发电系统(例如，燃气涡轮、喷气涡轮和其他涡轮组件)。适合的构件包括但不限于叶片或动叶(见图1)、喷嘴(见图2)、静叶、护罩、过渡件，衬里或它们的组合。至少一个孔口109包括在构件100的外表面102中形成的任何开口，诸如但不限于冷却孔(例如，沟槽冷却孔、扩散器形冷却孔、直冷却孔)、提供燃料流的开口，或它们的组合。例如，如图1中所示，构件100包括涡轮叶片，该涡轮叶片具有翼型件区段103、平台区段105和燕尾形区段107，至少一个孔口109为在翼型件区段103的外表面102中形成的多个冷却孔。
在一个实施例中，构件100由具有高温强度的耐高温氧化和腐蚀的合金制成，诸如镍基超级合金。在另一个实施例中，构件100包括外表面102上的施加涂层400(见图5)。该施加涂层400包括任何适合的涂层，以用于覆盖外表面102的至少一部分，并且/或者对外表面102提供保护(例如，提高耐热性、提高耐腐蚀性)，诸如但不限于连结涂层、热障涂层(TBC)或它们的组合。连结涂层的适合实例包括但不限于MCrAlX涂层，其中M为钴、镍、铁或它们的组合，X为活性元素，诸如钇(Y)和/或硅(Si)，和/或至少一种稀土元素或铪(Hf)。TBC的适合的实例包括但不限于陶瓷涂层，诸如氧化锆(ZrO2)，其晶体结构可通过添加氧化钇(Y2O3)来部分地或完全地稳定。
参看图3-7和15，在一个实施例中，第一涂布方法140包括提供构件100(步骤141)，构件100具有在其外表面102中形成的至少一个孔口109，并且可选地通过加工、喷砂、砂磨、蚀刻或它们的组合来移除任何老涂层或制备新制作的构件的外表面。填料111定位(步骤142)在至少一个孔口109内(见图4)，填料111远离构件100的外表面102延伸大于缩减涂层厚度401且小于施加涂层厚度403(见图5)的距离。适合的距离包括但不限于比缩减涂层厚度401大大约1%与95%之间、比缩减涂层厚度401大大约1%与90%之间、比缩减涂层厚度401大大约1%与80%之间、比缩减涂层厚度401大大约10%与80%之间、比缩减涂层厚度401大大约20%与70%之间、比缩减涂层厚度401大大约30%与60%之间、比缩减涂层厚度401大大约40%与50%之间，或其任何组合、子组合、范围或子范围。
在定位填料111(步骤142)之后，至少一个涂层被施加(步骤143)到构件100的外表面102和填料111上，以形成具有施加涂层厚度403的施加涂层400(见图5)。接下来，移除施加涂层400的一部分(步骤144)来提供缩减涂层厚度401，且使施加涂层400中的填料111露出(见图6)。然后移除填料111(步骤145)来使至少一个孔口109延伸穿过施加涂层400(见图7)。
参看图3-4，至少一个孔口109包括基于孔口109的功能和/或构件100的类型的任何适合的孔口几何形状。适合的孔口几何形状包括但不限于圆形、椭圆形、矩形、正方形、梯形、允许穿过其流过的任何其他形状，或它们的组合。在一个实施例中，至少一个孔口109在其延伸穿过构件100时变化。例如，至少一个孔口109可为锥形、弯曲，包括内部凸起，或它们的组合。在另一个实施例中，填料111定形为使至少一个孔口109的孔口几何形状延伸穿过施加涂层400。例如，填料111包括但不限于：预成形填料200，该预成形填料200具有与至少一个孔口的孔口几何形状对应的形状；定位在模板700(见图8)中的挤出填料900(见图10)，或它们的组合。
参看图4-5，在一个实施例中，填料111的定位(步骤142)包括将预成形填料200插入至少一个孔口109中。在将预成形填料200插入至少一个孔口109中之后，至少一个涂层通过用于形成施加涂层400的任何适合的方法来施加(步骤143)到构件100的外表面102上。适合的施加方法包括但不限于空气等离子喷涂或电子束物理汽相沉积。在另一个实施例中，至少一个涂层在大体高于大约400℃的升高温度下施加(步骤143)。填料111为耐受在施加至少一个涂层(步骤143)期间存在的高温以密封至少一个孔口109的材料。填料111的插入减少或消除利用涂层材料对至少一个孔口109的填充。取决于在施加至少一个涂层(步骤143)期间由外表面102达到的温度，填料111的有机物可被烧掉。烧掉的有机物的实例包括含碳材料，和可存在于粘合剂、表面活性剂、分散剂、润湿剂中的含硫材料。在另一个实施例中，有机物在大约300℃与大约800℃之间烧掉。
参看图5-6，以施加涂层厚度403形成在构件100上的施加涂层400粘合到外表面102和填料111。在一个实施例中，升高部分405在远离外表面102延伸的填料111上形成在施加涂层400中。为了形成填料111的露出表面113且提供减少的涂层厚度401，通过任何适合的涂层移除方法来移除(步骤144)施加涂层400和/或填料111的一部分。适合的方法包括但不限于加工、砂磨、蚀刻、抛光或它们的组合。例如，在一个实施例中，抛光施加涂层400来减小施加涂层400的表面粗糙度，且从具有与延伸的孔口几何形状对应的最终形状的填料111的露出部分113移除任何涂层材料。
参看图7，在移除施加涂层400(步骤144)的部分之后，移除填料111(步骤145)来使至少一个孔口109的至少一个部分以孔口几何形状延伸穿过施加涂层400。填料111包括可移除的材料，如但不限于可溶材料、磁性材料、热可降解材料或它们的组合。在一个实施例中，可移除的材料包括耐火材料、粘合剂或它们的组合。例如，在另一个实施例中，使包括以下的膏料干燥来形成填料111：按重量计算大约50%到80%的耐火材料、按重量计算大约10%到大约40%的粘合剂，和按重量计算大约5%到25%的水或备选地大约55%到75%的耐火材料、按重量计算大约15%到大约35%的粘合剂，和按重量计算大约8%-20%的水，或备选地按重量计算大约60%到70%的耐火材料、按重量计算大约20%到30%的粘合剂，和按重量计算大约10%-15%的水。在干燥之后，填料111仅包括耐火材料和粘合剂。
耐火材料包括但不限于耐高温填料，诸如但不限于氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO2)、锆石(ZrSiO4)、碳化钨(WC)、金刚砂(SiC)、氮化硅、氮化硼、氮化铝和石墨。粘合剂包括但不限于粘度调节剂和分散剂，诸如但不限于磷酸盐、硅酸盐、糖、高温盐、树胶、树脂、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和它们的组合。如本文使用的“耐高温填料”是大体上耐大于大约205℃(大约400℉)的温度的材料，或耐大体上在大约205℃(大约400℉)到大约982℃(大约1800℉)的范围中的温度的材料。如本文所述，耐是指在暴露于高温期间保持形状和/或物理完整性。
填料111通过以下方法来移除(步骤145)，该方法包括但不限于破碎、降解和/或溶解填料111，施加外力(例如，压力、声音、磁力)，或它们的组合。破碎、降解和/或溶解填料111的实例包括利用溶剂溶解可溶材料、利用热处理使热可降解材料降解，或利用磁铁吸引磁性材料。
用于溶解填料111的溶剂取决于可溶材料的成分。适合的溶剂包括但不限于水、非水性或无水溶剂，或酸性除垢剂。
在一个实施例中，可溶材料为水溶性膏料，该水溶性膏料在水溶性膏料已干燥以形成填料111之前包括按重量计算大约50%到80%的耐火材料、按重量计算大约10%到大约40%的粘合剂，和大约5%到大约25%的水。在另一个实施例中，移除由水溶性膏料形成的填料111(步骤145)包括将填料111和/或构件100浸入水中，直到溶解填料111。溶解填料111从至少一个孔口109移除填料111，且形成施加涂层400中的对应开口。开口使至少一个孔口109和孔口几何形状延伸穿过施加涂层400，而不用手钻来使施加涂层400的孔口109通畅。在另一个实施例中，为了有助于移除填料111，当填料111和/或构件100浸入水中时，可使用外力诸如机械(例如，加压水)或声音振动(例如，超声波)。
在备选实施例中，填料111包括非水性可溶耐高温填料和/或粘合剂。为了移除或溶解填料111，将填料111和/或构件100浸没在非水性溶剂中。非水性溶剂选择成与填料111的耐高温填料反应或使其溶解。例如，将包括与PMMA混合的矾土的填料111浸没在丙酮溶剂中来溶解填料111。非水性或无水溶剂的其他适合的实例包括但不限于酒精(例如，丙酮)、氨、弱酸(例如，如柠檬酸)、5%-10%HCl、硝酸、硫酸、高氯酸、硼酸或松油醇。
在另一个备选实施例中，填料111包括氧化物填料。为了移除包括氧化物填料的填料111，使用了酸性除垢剂。酸性除垢剂的适合的实例包括但不限于柠檬酸、盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸或硼酸。
在一个实施例中，填料111包括热可降解的材料，诸如但不限于石墨粉，其可在空气中或在存在水时在400℃下烧掉。为了移除包括石墨粉的填料111，在大约350℃与大约650℃之间对构件111进行热处理，以使填料降解。在另一个实施例中，通过热处理移除填料111可包括高压空气喷涂、酸清洁、水中超声波处理或它们的组合，或由它们替换。
在另一个实施例中，填料111包括磁性材料。对于高温涂布过程，诸如高速氧燃料(HVOF)或空气等离子喷涂(APS)，填料111包括具有大于大约600℃的居里温度的磁性氧化物，其在涂布过程之后仍为磁性的。具有大于600℃的居里温度的磁性氧化物的适合的实例包括但不限于氧化铁(Fe2O3)，其具有622℃的居里温度。在已移除施加涂层400的部分(步骤144)以使填料111的露出部分113露出之后，利用磁铁移除包括磁性氧化物的填料111。在移除期间，磁铁置于填料金属111的露出部分113附近，以吸引填料111中的磁性氧化物，且从施加涂层400和至少一个孔口109移除填料111。
参看图8-14和16，在一个实施例中，第二涂布方法150包括提供构件100(步骤151)，构件100具有在其外表面102中形成的至少一个孔口109，孔口109具有孔口几何形状，且通过加工、喷砂、砂磨、蚀刻或它们的组合来可选地移除任何老涂层或制备新制作的构件的外表面。模板700定位在构件100的外表面102上(步骤152)，其中模板700的可移除本体部分中的至少一个模板开口701与构件100中的至少一个孔口109对准(见图8)。与至少一个孔口109对准的至少一个模板开口701使孔口几何形状延伸穿过模板700(见图9)。
在定位模板700(步骤152)之后，填料111定位在至少一个模板开口701(步骤153)内，填料111远离构件100的外表面102延伸大于缩减涂层厚度401且小于施加涂层厚度403的距离(见图10)。然后移除模板700的可移除本体部分(步骤154)，而不移除填料111，且至少一个涂层施加(步骤155)在构件100的外表面102和填料111上，以形成具有施加涂层厚度403的施加涂层400(见图11和12)。在一个实施例中，施加涂层400粘合到构件100的外表面102。在另一个实施例中，施加涂层400粘合到外表面102和填料111。接下来，移除施加涂层400的一部分(步骤156)来提供缩减涂层厚度401，且使施加涂层400中的填料111露出(见图13)。然后移除填料111(步骤157)来使至少一个孔口109延伸穿过施加涂层400(见图14)。
模板700的可移除本体部分包括任何适合的材料，如但不限于可熔材料、塑料、聚合物、橡胶或它们的组合。在一个实施例中，模板700的可移除本体部分符合构件100的外表面102(见图9)。使模板700的可移除本体部分符合外表面102缩减或消除了至少一个模板开口701与至少一个孔口109之间的空间。缩减空间允许将填料111穿过模板开口701定位在至少一个孔口109内，而不会将填料111沉积在外表面102上(见图10)。
在一个实施例中，填料111包括为初始粘性形式的挤出填料900，如膏料。通过任何适合的挤出手段使为初始粘性形式的挤出填料900定位在至少一个模板开口701和/或至少一个孔口109内，挤出手段诸如但不限于手动施加、注射器、堵缝枪或它们的组合。在另一个实施例中，挤出填料900的定位例如通过包括多个挤出装置的计算机控制装置来自动化。取决于挤出填料900的粘性，其可在施加涂层之前使用任何适合的固化手段来固化。适合的固化手段包括但不限于空气干燥、加热、紫外线辐射，或化学固化，以使挤出填料900凝固。在另一个实施例中，挤出填料900的固化使模板700的可移除本体部分熔化。
在固化挤出填料900和移除模板700的可移除本体部分之后，至少一个涂层施加(步骤155)到构件100的外表面上。至少一个涂层的施加(步骤155)、至少一个涂层的一部分的移除(步骤156)和填料111的移除(步骤157)以与第一涂布方法140的步骤143-145相似的方式进行。
以下实例旨在进一步例示本公开。它们不旨在以任何方式限制本公开。
实例
实例1：在一个实施例中，在干燥之前，填料111的成分包括60g矾土粉、25g 30%胶状硅石粘合剂，和15g水。填料111形成为与孔口几何形状对应的形状，且人工地施加(例如，插入)到至少一个孔口109中，诸如燃气涡轮1级喷嘴的外表面102上的冷却孔。高速氧燃料(HVOF)热喷涂过程用于将连结涂层施加到构件100的外表面102，且空气等离子喷涂(APS)过程用于将TBC施加到连结涂层上，以形成施加涂层400。接下来，施加涂层400的一部分被移除来提供缩减涂层厚度401，且然后将构件100浸入含有温水的浴中。温水溶解填料111，从而提供以孔口几何形状延伸穿过构件100和施加涂层400的至少一个孔口109。在从至少一个孔口109移除填料111之后，将最终热处理施加于构件100，以固化施加涂层400。
实例2：在另一个实施例中，填料111的成分包括丙酮、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和矾土的混合物。为了制作填料111，按重量计算20%的PMMA溶解在丙酮中，然后加入矾土来使固体含量最大化，以形成膏料。膏料人工地或在模具中定形，且干燥来形成预成形填料200。然后将预成形填料200施加到至少一个孔口109上，诸如燃气涡轮的1级喷嘴的外表面102上的冷却孔。HVOF热喷涂过程用于将连结涂层施加到构件100的外表面102，且APS过程用于施加TBC来形成施加涂层400。移除施加涂层400的一部分来提供缩减涂层厚度401，且然后将构件100浸入丙酮槽中来溶解填料111中的PMMA。丙酮溶解填料111，从而提供了延伸穿过构件100和施加涂层400的具有孔口几何形状的至少一个孔口109。备选地，超声破碎可与丙酮浴组合使用来从至少一个孔口109移除填料111。在从至少一个孔口109移除填料111之后，最终热处理施加于构件100，以固化施加涂层400。
实例3：在另一个实施例中，填料111的成分包括石墨膏。石墨膏包括分散在溶剂(水性或非水性)中的细碳粉末，且可包括用于调整粘性、防止粘合到冷却孔和防止腐蚀的特别添加剂。使石墨膏定形以提供具有与孔口几何形状对应的形状的预成形填料200，且人工地施加至至少一个孔口109，诸如燃气涡轮的1级喷嘴的外表面102中的冷却孔开口。HVOF热喷涂过程用于将连结涂层施加到构件100的外表面102，且APS过程用于施加TBC来形成施加涂层400。移除施加涂层400的一部分来提供缩减涂层厚度401，且然后在空气炉中将构件100加热至大约538℃(大约1000℉)，以氧化/烧掉至少一个孔口109中的填料111。在烧掉填料111之后，至少一个孔口109被喷气来移除填料111的任何剩余碎屑或碎片，且最终热处理施加于构件100，以固化施加涂层400。
尽管已经参照优选实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将理解的是，可作出各种变化，且等同方案可替代其元件，而不脱离本发明的范围。此外，可作出许多改型，以使特定情形或材料适合本发明的教导，而不脱离其基本范围。因此，期望本发明不限于公开为用于执行本发明而构想出的最佳模式的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (17)

1.一种涂布方法，包括：
提供构件，所述构件具有在其表面中形成的至少一个孔口，所述孔口具有孔口几何形状，所述孔口几何形状在所述孔口从所述构件的表面延伸到所述构件中时为锥形、弯曲、或它们的组合；
将填料定位在所述至少一个孔口内，所述填料远离所述构件的所述表面延伸大于缩减涂层厚度且小于施加涂层厚度的距离，所述填料定形为使所述孔口几何形状的锥形、弯曲、或它们的组合延伸穿过施加涂层；
将至少一个涂层施加到所述构件的表面和所述填料上，以形成具有所述施加涂层厚度的所述施加涂层，所述施加涂层粘合到所述构件的表面和所述填料；
移除所述施加涂层的一部分，以提供在所述构件的所述表面上的所述缩减涂层厚度、且使所述填料露出；和
移除所述填料，以露出延伸穿过所述施加涂层的具有所述孔口几何形状的锥形、弯曲、或它们的组合的所述至少一个孔口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括提供预成形填料，所述预成形填料具有与所述孔口几何形状对应的形状。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述填料穿过模板挤出，以形成与所述孔口几何形状对应的形状。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离还包括比所述缩减涂层厚度大1%与80%之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从由可溶材料和热可降解材料构成的集合中选择所述填料。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，移除所述填料包括利用溶剂来溶解所述填料。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，移除所述填料包括利用热处理来使所述填料降解。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，施加至少一个涂层还包括施加连结涂层和热障涂层。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从由喷嘴、叶片、静叶、护罩、动叶、过渡件、衬里和它们的组合构成的集合中选择所述构件。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将模板定位在所述构件的所述表面上，所述模板包括至少一个模板开口，所述至少一个模板开口与所述至少一个孔口对准，所述至少一个模板开口延伸所述孔口几何形状，其中将所述填料定位在所述至少一个孔口内包括将所述填料定位在所述至少一个模板开口内；和
移除所述模板的可移除本体部分，而不移除所述填料。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括在移除所述模板的可移除本体部分之前固化所述填料。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，固化所述填料包括从由加热、紫外线辐射和它们的组合构成的集合中选择的固化方法。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括在固化所述填料时熔化所述模板的可移除本体部分。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括填充与所述至少一个模板开口对准的所述至少一个孔口的至少一部分。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括使所述模板的可移除本体部分符合所述构件的表面。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括从由喷嘴、叶片、静叶、护罩、动叶、过渡件、衬里和它们的组合构成的集合中选择所述构件。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，移除所述填料还包括从由提供溶剂、提供热、施加磁力、应用压缩空气和它们的组合构成的集合中选择的移除方法。
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