DE102004002551A1 - Laser controlled repair of metal components such as gas turbine blades using laser powder welding and machining - Google Patents

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Abstract

Components [14] such as gas turbine blades that have damaged surfaces are repaired by laser cutting and laser powder deposition. The first stage consists of removal of damaged material;. This followed by laser controlled deposition welding of a powder [12] The surfaces [15,16] of the deposited material is then laser machined to obtain the required profile.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Reparatur von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.The The invention relates to a method for repairing components, in particular of gas turbine components, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for the repair of components, in particular of gas turbine components, according to the preamble of Patent claim 11.

Gasturbinenbauteile, wie zum Beispiel Schaufeln von Gasturbinen, unterliegen während des Betriebs einem Verschleiß insbesondere durch Oxidation, Korrosion, Erosion sowie Vogelschlag oder auch Hagelschlag. Durch den oben genannten Verschleiß der Gasturbinenbauteile kann es erforderlich werden, dieselben nach Beschädigung dadurch zu reparieren, dass beschädigte Abschnitte bzw. Bereiche der Gasturbinenbauteile entfernt sowie nach dem Entfernen der beschädigten Abschnitte bzw. Bereiche dieselben erneuert werden.Gas turbine components, such as blades of gas turbines are subject during operation in particular a wear by oxidation, corrosion, erosion as well as bird strike or too Hailstorm. Due to the above-mentioned wear of the gas turbine components can it will be necessary to repair them after damage, that damaged Sections or areas of the gas turbine components removed as well after removing the damaged Sections or areas are renewed the same.

Nach dem Stand der Technik wird bei einer solchen Reparatur von Gasturbinenbauteilen so vorgegangen, dass zum Entfernen der beschädigten Abschnitte bzw. Bereiche, zum Erneuern dieser Abschnitte bzw. Bereiche sowie zum anschließenden Bearbeiten der erneuerten Abschnitte bzw. Bereiche unterschiedlichste Verfahren zum Einsatz kommen, die auf jeweils speziell angepassten Einrichtungen bzw. Vorrichtungen durchgeführt werden. So ist es aus dem Stand der Technik zum Beispiel bekannt, beschädigte Schaufelspitzen von Gasturbinenschaufeln durch Laserpulverauftragschweißen zu erneuern und beim Laserpulverauftragschweißen zuviel aufgetragenes Material durch einen anschließenden Zerspanprozess, zum Beispiel durch Fräsen, zu entfernen. Das Laserpulverauftragschweißen sowie das Fräsen werden dann auf unterschiedlichen Maschinen durchgeführt, was ein mehrmaliges Aufspannen des zu reparierenden Gasturbinenbauteils auf den unterschiedlichen Maschinen erforderlich macht. Hierdurch wird die Reparatur beschädigter Gasturbinenbauteile sehr aufwendig. Weiterhin können mit einem derartigen Reparaturverfahren zum Beispiel als Hohlschaufeln ausgebildete Gasturbinenschaufeln nicht repariert werden, da innere Oberflächen von Hohlbauteilen auf diese Art und Weise nicht erzeugt werden können.To The prior art is in such a repair of gas turbine components so proceeded that to remove the damaged sections or areas, to renew these sections or sections and for subsequent editing the renewed sections or areas of various procedures be used on each specially adapted facilities or Devices performed become. For example, it is known from the prior art to have damaged blade tips of gas turbine blades by laser powder build-up welding and to renew during laser powder buildup welding too much applied material due to a subsequent cutting process, for example by milling, to remove. The laser powder buildup welding as well as the milling are then carried out on different machines, resulting in a repeated clamping of the to be repaired gas turbine component on the different machines required. This will repair damaged gas turbine components very expensive. Furthermore you can with such a repair method, for example as hollow blades trained gas turbine blades can not be repaired because inner surfaces can not be produced by hollow components in this way.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Reparatur von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen.Of these, Based on the present invention, the problem underlying a novel method for the repair of components, in particular of gas turbine components, and a corresponding device to create.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zumindest die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines zu reparierenden Bauteils mit mindestens einem beschädigten Bauteilabschnitt; b) Entfernen des oder jeden beschädigten Bauteilabschnitts; c) Auftragen von Material durch Laserpulverauftragschweißen im Bereich des oder jeden entfernten Bauteilabschnitts zur Erneuerung des entsprechenden Bauteilabschnitts; d) Laserabtragen von durch Laserpulverauftragschweißen aufgetragenem Material zur Anpassung des oder jeden erneuerten Bauteilabschnitts an eine vorgegebene Bauteilkontur, wobei vorzugsweise das Laserpulverauftragschweißen und das Laserabtragen ohne Änderung der Aufspannung des zu reparierenden Bauteils auf derselben Vorrichtung durchgeführt werden.This Problem is solved by a method according to claim 1. According to the invention the method comprises at least the following steps: a) providing a component to be repaired with at least one damaged component section; b) removing the or each damaged component portion; c) Applying material by laser powder build-up welding in the area of the or each removed component section for renewal of the corresponding one Component section; d) laser ablation of applied by laser powder build-up welding Material for adapting the or each renewed component section to a predetermined component contour, wherein preferably the laser powder deposition welding and the laser ablation without change the clamping of the component to be repaired on the same device carried out become.

Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Laserpulverauftragschweißen mit einem sich anschließenden Laserabtragen kombiniert, wobei das Laserabtragen mithilfe von Laserstrahlschneiden und/oder Laserstrahl-Feinabtragen, insbesondere Laserpolieren, durchgeführt wird. Wird das Laserpulverauftragschweißen in Kokille durchgeführt, so kann sich unmittelbar an das Laserpulverauftragschweißen ein Laserstrahl-Feinabtragen anschließen. Vorzugsweise wird das Laserpulverauftragschweißen sowie das Laserabtragen auf derselben Vorrichtung durchgeführt, wodurch das Laserpulverauftragschweißen sowie das Laserabtragen in einem kombinierten Arbeitsgang durchgeführt werden können, ohne die Aufspannung des zu reparierenden Bauteils zu verändern. Hierdurch ergibt sich einerseits eine Vereinfachung des Reparaturverfahrens und andererseits können hierdurch auch Hohlbauteile repariert werden.in the Meaning of the method according to the invention the laser powder buildup welding is followed by a laser ablation combined with laser ablation using laser beam cutting and / or fine laser beam removal, in particular laser polishing, is performed. Will the laser powder build-up welding in mold carried out, so can directly to the Laserpulverauftragschweißen a Connect fine laser ablation. Preferably, the Laser powder build-up welding and laser ablation performed on the same device, thereby the laser powder buildup welding and the laser ablation can be performed in a combined operation, without to change the clamping of the component to be repaired. hereby on the one hand results in a simplification of the repair process and on the other hand This also hollow components are repaired.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Entfernen des oder jeden beschädigten Bauteilabschnitts mit Hilfe von Laserabtragen, insbesondere von Laserstrahlschneiden, durchgeführt, wobei das Entfernen des oder jeden beschädigten Bauteilabschnitts ohne Änderung der Aufspannung des zu reparierenden Bauteils auf derselben Vorrichtung durchgeführt wird wie das Laserpulverauftragschweißen und das sich hieran anschließende Laserabtragen.To An advantageous development of the invention is the removal of the or each damaged one Component section with the help of laser ablation, in particular of Laser cutting, performed, wherein the removal of the or each damaged component portion without change the clamping of the component to be repaired on the same device carried out becomes like laser powder deposition welding and the subsequent laser ablation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reparatur von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, ist in Patentanspruch 11 definiert.The inventive device for the repair of components, in particular of gas turbine components, is defined in claim 11.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Er findung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention are He, without being limited thereto, explained in more detail with reference to the drawing. there shows:

1 ein zu reparierendes Gasturbinenbauteil in stark schematisierter Seitenansicht in vier unterschiedlichen Bearbeitungsstufen zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 1 a gas turbine component to be repaired in a highly schematic side view in four different processing stages to illustrate the method according to the invention; and

2 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a schematic diagram of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 das erfindungsgemäße Verfahren zur Reparatur von Bauteilen in größerem Detail beschrieben. 1 zeigt eine Gasturbinenschaufel 10 in unterschiedlichen Bearbeitungszuständen, wobei durch Pfeile 11 das Aufeinanderfolgen der unterschiedlichen Bearbeitungszustände visualisiert wird.The following is with reference to 1 the inventive method for repair of components described in greater detail. 1 shows a gas turbine blade 10 in different processing states, with arrows 11 the succession of different processing states is visualized.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein zu reparierendes Bauteil, im gezeigten Ausführungsbeispiel die zu reparierende Gasturbinenschaufel 10, bereitgestellt, wobei ein beschädigter Abschnitt bzw. Bereich der Gasturbinenschaufel 10 entfernt wird. So zeigt die Darstellung der 1 am linken Rand eine Gasturbinenschaufel 10 mit einem bereits entfernten, beschädigten Abschnitt, wobei es sich bei dem bereits entfernten, beschädigten Abschnitt um eine Spitze der Gasturbinenschaufel 10 handelt. Das Entfernen der beschädigten Schaufelspitze der Gasturbinenschaufel 10 erfolgt im Sinne der hier vorliegenden Erfindung vorzugsweise durch Laserabtragen, vorzugsweise durch Laserstrahlschneiden.According to the inventive method is a component to be repaired, in the illustrated embodiment, the gas turbine blade to be repaired 10 , wherein a damaged portion of the gas turbine blade 10 Will get removed. This is how the presentation of the 1 on the left edge of a gas turbine blade 10 with a damaged section already removed, with the already removed, damaged section being a tip of the gas turbine blade 10 is. Removing the Damaged Blade Tip of the Gas Turbine Blade 10 takes place in the sense of the present invention preferably by laser ablation, preferably by laser beam cutting.

Im Anschluss an das Entfernen der beschädigten Schaufelspitze durch vorzugsweise Laserstrahlschneiden wird erfindungsgemäß die entfernte Schaufelspitze durch Laserpulverauftragschweißen erneuert, wobei ein durch Laserpulverauftragschweißen erneuerter Bauteilabschnitt in 1 durch die Bezugsziffer 12 gekennzeichnet ist. Wie 1 entnommen werden kann, wird beim Laserpulverauftragschweißen zuviel Material aufgetragen, sodass eine Außenkontur 13 des durch Laserpulverauftragschweißen erneuerten Bauteilabschnitts 12 gegenüber einer Außenkontur 14 der Gasturbinenschaufel 10 vorsteht. Nachfolgend wird im Sinne der hier vorliegenden Erfindung durch Laserabtragen das durch Laserpulverauftragschweißen zuviel aufgetragene Material derart im Bereich der Außenkontur 13 des erneuerten Bauteilabschnitts 12 abgetragen, das der erneuerte Bauteilabschnitt 12 an eine vorgegebene Bauteilkontur angepasst wird. Das Laserpulverauftragschweißen sowie das Laserabtragen werden im Sinne der hier vorliegenden Erfindung vorzugsweise in einem kombinierten Arbeitsgang auf ein und der selben Vorrichtung ohne Änderung der Aufspannung der zu reparierenden Gasturbinenschaufel 10 auf der Vorrichtung durchgeführt.Following the removal of the damaged blade tip by preferably laser beam cutting, the removed blade tip is renewed by laser powder build-up welding according to the invention, wherein a component section renewed by laser powder build-up welding in FIG 1 by the reference number 12 is marked. As 1 can be removed, too much material is applied during laser powder deposition welding, so that an outer contour 13 the renewed by laser powder build-up component section 12 opposite to an outer contour 14 the gas turbine blade 10 protrudes. In the following, in the sense of the present invention by laser ablation, the material applied too much by laser powder build-up welding becomes in the region of the outer contour 13 of the renewed component section 12 removed, that the renewed component section 12 adapted to a given component contour. The Laserpulverauftragschweißen and laser ablation are in the sense of the present invention preferably in a combined operation on one and the same device without changing the clamping of the gas turbine blade to be repaired 10 performed on the device.

Das Laserabtragen von durch Laserpulverauftragschweißen aufgetragenem Material erfolgt mithilfe von Laserstrahlschneiden und/oder Laserstrahl-Feinabtragen, insbesondere Laserpolieren. Das Laserstrahlschneiden ist dann erforderlich, wenn, wie in 1 dargestellt, beim Laserpulverauftragschweißen deutlich zu viel Material aufgetragen wurde. In diesem Fall wird im Anschluss an das Laserpulverauftragschweißen in einem ersten Schritt durch Laserstrahlschneiden Material vom erneuerten Bauteilabschnitt 12 derart abgetragen, dass sich die in 1 dargestellte Außenkontur 15 einstellt. Die sich nach dem Laserstrahlschneiden einstellende Außenkontur 15 des erneuerten Bauteilabschnitts 12 ist bereits deutlich an die Außenkontur 14 der Gasturbinenschaufel 10 angepasst. Im Anschluss an das Laserstrahlschneiden wird dann im Sinne der Erfindung noch eine Oberflächenbearbeitung im Bereich der sich nach dem Laserstrahlschneiden einstellenden Außenkontur 15 durch Laserstrahl-Feinabtragen derart vorgenommen, dass letztendlich eine Außenkontur 16 im Bereich des erneuerten Bauteilabschnitts bereitgestellt wird, die an die Außenkontur 14 der Gasturbinenschaufel 10 exakt angepasst ist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird demnach im Anschluss an das Laserpulverauftragschweißen zuerst ein Laserstrahlschneiden und im Anschluss an das Laserstrahlschneiden ein Laserstrahl-Feinabtragen des durch Laserpulverauftragschweißen erneuerten Bauteilabschnitts 12 durchgeführt. Das Laserstrahlschneiden zum Entfernen des beschädigten Bauteilabschnitts, das Laserpulverauftragschweißen sowie das Laserabtragen mithilfe von Laserstrahlschneiden und Laserstrahl-Feinabtragen werden beim Ausführungsbeispiel der 1 auf ein und derselben Vorrichtung durchgeführt, ohne die Aufspannung des zu reparierenden Bauteils auf der Vorrichtung ändern zu müssen.The laser ablation of material applied by laser powder build-up welding is carried out by means of laser beam cutting and / or fine laser ablation, in particular laser polishing. Laser beam cutting is required when, as in 1 shown in the laser powder deposition welding clearly too much material was applied. In this case, following the laser powder build-up welding, in a first step, material is removed from the renewed component section by laser beam cutting 12 removed so that the in 1 illustrated outer contour 15 established. The resulting after laser beam cutting outer contour 15 of the renewed component section 12 is already clear on the outer contour 14 the gas turbine blade 10 customized. After the laser beam cutting is then in the context of the invention, a surface treatment in the field of adjusting after the laser beam cutting outer contour 15 made by laser fine grinding such that ultimately an outer contour 16 is provided in the area of the renewed component section which is adjacent to the outer contour 14 the gas turbine blade 10 is exactly adjusted. At the in 1 Thus, following the laser powder build-up welding process, a laser beam cutting is first performed and, following the laser beam cutting, a fine laser beam removal of the component section renewed by laser powder buildup welding 12 carried out. The laser beam cutting for removing the damaged component portion, the laser powder deposition welding and the laser ablation using laser beam cutting and laser beam Feinabtragen be in the embodiment of the 1 performed on one and the same device, without having to change the clamping of the component to be repaired on the device.

Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn das Laserpulverauftragschweißen als Laserpulverauftragschweißen in Kokille durchgeführt wird, das Auftragen von Material wesentlich genauer ausgeführt werden kann. In diesem Fall liegt nach dem Laserpulverauftragschweißen ein erneuerter Bauteilabschnitt 12 vor, dessen Außenkontur mit der Außenkontur 15 des Bauteilabschnitts 12 der 1 verglichen werden kann. Nach einem Laserpulverauftragschweißen in Kokille kann demnach unmittelbar das Laserabtragen mithilfe von Laserstrahl-Feinabtragen, insbesondere von Laserpolieren, durchgeführt werden. In diesem Fall kann demnach nach dem Laserpulverauftragschweißen auf ein Laserstrahlschneiden verzichtet werden und unmit telbar die Oberflächenbearbeitung durch Laserstrahl-Feinabtragen erfolgen.It should be noted that when the laser powder build-up welding is performed as a laser powder build-up welding in mold, the application of material can be made much more accurate. In this case, there is a renewed component section after laser powder buildup welding 12 before, whose outer contour with the outer contour 15 of the component section 12 of the 1 can be compared. Accordingly, after laser powder buildup welding in mold, laser ablation can be performed directly by means of fine laser ablation, in particular laser polishing. In this case, therefore, after the laser powder deposition welding can be dispensed with a laser beam cutting and immedi applicable, the surface treatment by laser fine grinding done.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird, wie bereits erwähnt, das Laserpulverauftragschweißen sowie das Laserabtragen mithilfe von Laserstrahlschneiden und/oder Laserstrahl-Feinabtragen in einem kombinierten Arbeitsgang auf ein und derselben Vorrichtung durchgeführt. Hierzu wird der durch Laserpulverauftragschweißen erneuerte Bauteilteilabschnitt 12 vermessen, wobei der vermessene Bauteilabschnitt 12 mit einer vorgegebenen Kontur verglichen wird und abhängig hiervon das Laserabtragen durch Laserstrahlschneiden und/oder Laserstrahl-Feinabtragen geregelt durchgeführt wird.For the purposes of the present invention, as already mentioned, the Laserpulverauftragschweißen and laser ablation using La serstrahlschneiden and / or laser beam Feinabtragen performed in a combined operation on one and the same device. For this purpose, the renewed by laser powder deposition welding component part section 12 measured, with the measured component section 12 is compared with a predetermined contour and depending on the laser ablation is performed regulated by laser beam cutting and / or laser beam fine ablation.

Mithilfe des hier vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahrens können beschädigte Bauteilabschnitte in einer Aufspannung auf einer Vorrichtung durch Laserauftragschweißen und sich anschließendes Laserabtragen repariert und in ihrer Kontur rekonstruiert werden. Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich auch bei Hohlschaufeln oder sonstigen Hohlbauteilen innere Strukturen, insbesondere innere Oberflächen, rekonstruieren und bearbeiten. Die Konturen der erneuerten Bauteilabschnitte bzw. Bauteilbereiche sind im Mikrometer-Bereich genau rekonstruierbar.aid The method according to the present invention can damage damaged component sections in one setting on a device by laser deposition welding and subsequent Laser ablation repaired and reconstructed in its contour. Using the method according to the invention can also be used with hollow blades or other hollow components internal structures, especially internal surfaces, reconstruct and process. The contours of the renewed component sections or component areas are precisely reconstructed in the micrometer range.

Das oben beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren kann auf der in 2 stark schematisiert dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reparatur von Bauteilen durchgeführt werden. Die in 2 dargestellte Vorrichtung 17 umfasst ein Maschinengestell 18 sowie eine Einrichtung 19 zum Aufspannen des zu reparierenden Bauteils in der Vorrichtung 17. Die Einrichtung 19 zum Aufspannen des zu reparierenden Bauteils ist auf einer Bewegungseinrichtung 20 gelagert, wobei mithilfe der Bewegungseinrichtung 20 das in der Einrichtung 19 aufgespannte, zu reparierende Bauteil beliebig im Raum positioniert werden kann. Hierzu umfasst die Bewegungseinrichtung 20 mehrere Bewegungseinheiten 21, 22 und 23, die eine translatorische sowie rotatorische Bewegung der Einrichtung r zum Aufspannen des zu reparierenden Bauteils und damit des zu reparierenden Bauteils ermöglichen.The method according to the invention described above can be used on the in 2 shown in a highly schematized, device according to the invention for the repair of components. In the 2 illustrated device 17 includes a machine frame 18 as well as a facility 19 for mounting the component to be repaired in the device 17 , The device 19 for clamping the component to be repaired is on a moving device 20 stored, using the movement device 20 that in the institution 19 clamped, to be repaired component can be positioned anywhere in the room. For this purpose, the movement device comprises 20 several movement units 21 . 22 and 23 which has a translational as well as rotational movement of the device r allow for clamping the component to be repaired and thus the component to be repaired.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reparatur von Bauteilen umfasst des weiteren eine Einrichtung 24 zum Laserpulverauftragschweißen zur Erneuerung eines vom aufgespannten, zu reparierenden Bauteils entfernten, beschädigten Bauteilabschnitts. Die Einrichtung 24 zum Laserpulverauftragschweißen ist dabei vorzugsweise als Einrichtung zum Laserpulverauftragschweißen in Kokille ausgebildet.The device according to the invention for repairing components further comprises a device 24 for laser powder build-up welding for the renewal of a damaged component section removed from the clamped component to be repaired. The device 24 for laser powder deposition welding is preferably formed as a device for laser powder buildup welding in mold.

Weiterhin ist in die erfindungsgemäße Vorrichtung 17 eine Einrichtung 25 zum Laserstrahlschneiden und/oder eine Einrichtung 26 zum Laserstrahl-Feinabtragen integriert. Die Einrichtung 25 zum Laserstrahlschneiden dient insbesondere dem Entfernen eines beschädigten Bauteilabschnitts vom zu reparierenden Bauteil und/oder dem Abtragen von durch Laserpulverauftragschweißen aufgetragenem Material. Die Einrichtung 26 zum Laserstrahl-Feinabtragen, insbesondere zum Laserpolieren, dient der Oberflächenbearbeitung des oder jeden erneuerten Bauteilabschnitts.Furthermore, in the device according to the invention 17 An institution 25 for laser beam cutting and / or a device 26 integrated for fine laser beam ablation. The device 25 for laser beam cutting is used in particular the removal of a damaged component portion of the component to be repaired and / or the removal of applied by laser powder deposition welding material. The device 26 For fine laser beam removal, in particular for laser polishing, the surface treatment of the or each renewed component section is used.

Um das Laserabtragen durch Laserstrahlschneiden und/oder Laserstrahl-Feinabtragen konturgenau durchführen zu können, ist in die erfindungsgemäße Vorrichtung 17 weiterhin eine nicht-dargestellte Messeinrichtung integriert, um nach dem Auftragen von Material durch Laserpulverauftragschweißen den oder jeden erneuerten Bauteilabschnitt zu vermessen. Die hierbei ermittelten Messwerte werden an eine nicht-dargestellte Steuereinrichtung bzw. Regeleinrichtung übermittelt, die den vermessenen, erneuerten Bauteilabschnitt mit einer vorgegebenen Kontur vergleicht und abhängig hiervon das Laserabtragen durch Laserstrahlschneiden und/oder Laserstrahl-Feinabtragen durchführt. Auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann demnach ein einmal eingespanntes bzw. aufgespanntes, zu reparierendes Bauteil ohne Änderung der Aufspannung konturgenau repariert werden.In order to carry out the laser ablation by laser beam cutting and / or fine laser ablation exact contour is in the inventive device 17 further integrates a measuring device, not shown, to measure the or each renewed component portion after the application of material by laser powder build-up welding. The measured values determined in this case are transmitted to a control device or control device, not shown, which compares the measured, renewed component section with a predetermined contour and, depending thereon, carries out the laser removal by laser beam cutting and / or fine laser beam removal. On the device according to the invention, therefore, a once clamped or clamped, to be repaired component without changing the clamping contour can be repaired.

1010
GasturbinenschaufelGas turbine blade
1111
Pfeilarrow
1212
Bauteilabschnittcomponent section
1313
Konturcontour
1414
Konturcontour
1515
Konturcontour
1616
Konturcontour
1717
Vorrichtungcontraption
1818
Maschinengestellmachine frame
1919
Bewegungseinrichtungmover
2020
Bewegungseinheitmoving unit
2121
Bewegungseinheitmoving unit
2222
Bewegungseinheitmoving unit
2323
EinrichtungFacility
2424
EinrichtungFacility
2525
EinrichtungFacility

Claims (15)

Verfahren zur Reparatur von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellen eines zu reparierenden Bauteils mit mindestens einem beschädigten Bauteilabschnitt, b) Entfernen des oder jeden beschädigten Bauteilabschnitts, c) Auftragen von Material durch Laserpulverauftragschweißen im Bereich des oder jeden entfernten Bauteilabschnitts zur Erneuerung des entsprechenden Bauteilabschnitts, d) Laserabtragen von durch Laserpulverauftragschweißen aufgetragenem Material zur Anpassung des oder jeden erneuerten Bauteilabschnitts an eine vorgegebene Bauteilkontur.Method for repairing components, in particular of gas turbine components, characterized by the following steps: a) Providing a component to be repaired with at least one damaged Component section, b) removing the or each damaged part of the component, c) Applying material by laser powder build-up welding in the area of the or each removed component section for renewal of the corresponding one Component section, d) laser ablation of applied by laser powder build-up welding Material for adapting the or each renewed component section to a given component contour. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserpulverauftragschweißen und das Laserabtragen ohne Änderung der Aufspannung des zu reparierenden Bauteils auf derselben Vorrichtung durchgeführt werden.Method according to claim 1, characterized in that that laser powder buildup welding and laser ablation without change the clamping of the component to be repaired on the same device carried out become. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserabtragen mit Hilfe von Laserstrahlschneiden und/oder Laserstrahl-Feinabtragen durchgeführt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that laser ablation using laser beam cutting and / or Laser beam Feinabtragen is performed. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an das Laserstrahlschneiden eine Oberflächenbearbeitung des oder jeden erneuerten Bauteilabschnitts durch Laserstrahl-Feinabtragen durchgeführt wird.Method according to one or more of claims 3, characterized characterized in that following the laser beam cutting a surface treatment of the or each renewed part of the component by fine laser ablation carried out becomes. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserstrahl-Feinabtragen ohne Änderung der Aufspannung des zu reparierenden Bauteils auf derselben Vorrichtung durchgeführt wird wie das Laserpulverauftragschweißen und das Laserstrahlschneiden.Method according to claim 4, characterized in that that the fine laser ablation without changing the clamping of the to be repaired component is performed on the same device as the laser powder buildup welding and the laser beam cutting. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Laserpulverauftragschweißen als Laserpulverauftragschweißen in Kokille durchgeführt wird, unmittelbar an das Laserpulverauftragschweißen das Laserabtragen mit Hilfe von Laserstrahl-Feinabtragen durchgeführt wird.Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that when the laser powder build-up welding as Laser powder build-up welding done in mold is laser ablation, directly to the laser powder deposition welding is carried out with the help of fine laser beam removal. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des oder jeden beschädigten Bauteilabschnitts mit Hilfe von Laserabtragen, insbesondere von Laserstrahlschneiden, durchgeführt wird.Method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the removal of the or each damaged component portion with the help of laser ablation, in particular of laser beam cutting, carried out becomes. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des oder jeden beschädigten Bauteilabschnitts durch Laserabtragen ohne Änderung der Aufspannung des zu reparierenden Bauteils auf derselben Vorrichtung durchgeführt wird wie das Laserpulverauftragschweißen und das sich an das Laserpulverauftragschweißen anschließende Laserabtragen.Method according to claim 7, characterized in that that the removal of the or each damaged component section by Laser removal without change the clamping of the component to be repaired on the same device carried out Like the laser powder deposition welding and laser ablation following laser powder deposition welding. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftragen von Material durch Laserpulverauftragschweißen zumindest der oder jeder erneuerte Bauteilabschnitt vermessen wird, wobei der oder jeder vermessene Bauteilabschnitt mit einer vorgegebene Kontur verglichen wird, und wobei abhängig hiervon das Laserabtragen durchgeführt wird.Method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that after the application of material by laser powder build-up welding at least the or each renewed component section is measured, wherein the or each measured component portion with a predetermined Contour is compared, and depending on the laser ablation carried out becomes. Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 zur Reparatur von Gasturbinenbauteilen, insbesondere zur Reparatur von Schaufelspitzen beschädigter Schaufeln, insbesondere beschädigter Hohlschaufeln.Use of the method according to one or more the claims 1 to 9 for the repair of gas turbine components, in particular for Repair of blade tips of damaged blades, in particular damaged Hollow blades. Vorrichtung zur Reparatur von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, mit einer Einrichtung (19) zum Aufspannung des zu reparierenden Bauteils, und mit einer Einrichtung (23) zum Laserpulverauftragschweißen zur Erneuerung mindestens eines zuvor entfernten, beschädigten Bauteilabschnitts, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vorrichtung eine Einrichtung zum Laserabtragen von durch Laserpulverauftragschweißen aufgetragenem Material integriert ist, um den oder jeden erneuerten Bauteilabschnitt an eine vorgegebene Bauteilkontur anzupassen.Device for repairing components, in particular of gas turbine components, with a device ( 19 ) for mounting the component to be repaired, and with a device ( 23 ) for Laserpulverauftragschweißen for renewal of at least one previously removed, damaged component portion, characterized in that in the apparatus, a device for laser ablation is applied by laser powder buildup applied material to adapt the or each renewed component portion to a predetermined component contour. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dieselbe eine Einrichtung (24) zum Laserstrahlschneiden integriert ist, um den oder jeden beschädigten Bauteilabschnitt vom zu reparierenden Bauteil zu entfernen und/oder um durch Laserpulverauftragschweißen aufgetragenes Material abzutragen.Apparatus according to claim 11, characterized in that in the same a device ( 24 ) is integrated for laser beam cutting to remove the or each damaged component portion from the component to be repaired and / or to remove material applied by laser powder buildup welding. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dieselbe eine Einrichtung (25) zum Laserstrahl-Feinabtragen integriert ist, um eine Oberflächenbearbeitung des oder jeden erneuerten Bauteilabschnitts zu ermöglichen.Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that in the same a device ( 25 ) is integrated for laser beam trimming to enable surface processing of the or each renewed component portion. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (23) zum Laserpulverauftragschweißen als Einrichtung zum Laserpulverauftragschweißen in Kokille ausgebildet ist.Device according to one or more of claims 11 to 13, characterized in that the device ( 23 ) is designed for laser powder deposition welding as a device for Laserpulverauftragschweißen in mold. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dieselbe weiterhin eine Messeinrichtung integriert ist, um nach dem Auftragen von Material durch Laserpulverauftragschweißen den oder jeden erneuerten Bauteilabschnitt zu vermessen, und dass weiterhin in dieselbe eine Steuer- oder Regeleinrichtung integriert ist, um den oder jeden vermessenen Bauteilabschnitt mit einer vorgegebene Kontur zu vergleichen und anhängig hiervon das Laserabtragen durchzuführen.Device according to one or more of claims 11 to 14, characterized in that in the same a measuring device is integrated to the after application of material by laser powder deposition welding or to measure each renewed component section, and that further in which a control or regulating device is integrated to the or each measured component section with a predetermined Contour to compare and pending hereof to perform the laser ablation.
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