DE102005041844A1 - Verfahren zum Beschichten oder Entschichten eines Bauteils - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten oder Entschichten eines Bauteils, insbesondere eines Gasturbinenbauteils, wobei zum bereichsweisen bzw. teilweisen Beschichten oder Entschichten eines Bauteils das Bauteil vorzugsweise vollständig mit einem Abdeckmedium abgedeckt wird und wobei das Abdeckmedium ausschließlich von den Oberflächenbereichen des Bauteils, in welchen das Beschichten oder das Entschichten des Bauteils erfolgen soll, entfernt wird, sodass ein nicht zu beschichtender bzw. nicht zu entschichtender Oberflächenbereich des Bauteils vom Abdeckmedium abgedeckt ist. Erfindungsgemäß erfolgt das Entfernen des Abdeckmediums durch Wasserstrahlen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten oder Entschichten eines Bauteils, insbesondere eines Gasturbinenbauteils, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Bauteile einer Gasturbine, wie zum Beispiel die Laufschaufeln, werden zur Bereitstellung einer Oxidationsbeständigkeit, einer Korrosionsbeständigkeit oder auch einer Erosionsbeständigkeit an den Oberflächen ganz oder teilweise mit speziellen Beschichtungen versehen. Hierzu dienen spezielle Beschichtungsverfahren. Da die Bauteile von Gasturbinen während des Betriebs derselben einem Verschleiß unterliegen oder auf sonstige Art und Weise beschädigt werden können, ist es zur Reparatur von Beschädigungen in der Regel erforderlich, vom zu reparierenden Bauteil die Beschichtung bereichsweise oder auch insgesamt zu entfernen bzw. abzutragen. Hierzu dienen spezielle Entschichtungsverfahren.
- Beim teilweisen bzw. bereichsweisen Beschichten sowie Entschichten eines Bauteils werden Beschichtungen nur an vorgegebenen Oberflächenbereichen auf ein Bauteil aufgebracht bzw. vom Bauteil entfernt. Um die Beschichtung bzw. Entschichtung in den nicht zu beschichtenden bzw. nicht zu entschichtenden Oberflächenbereichen zu vermeiden, werden die nicht zu beschichtenden bzw. nicht zu entschichtenden Oberflächenbereiche mit einem Abdeckmedium abgedeckt, wobei hierzu so vorgegangen wird, dass zuerst das gesamte Bauteil mit dem Abdeckmedium abgedeckt und anschließend das Abdeckmedium von den Oberflächenbereichen, in welchen eine Beschichtung oder Entschichtung des Bauteils erfolgen soll, entfernt wird, so dass das Abdeckmedium lediglich in den nicht zu beschichtenden bzw. nicht zu entschichtenden Oberflächenbereichen auf dem Bauteil verbleibt. Das Entfernen des Abdeckmediums vom Bauteil zum Freilegen der Oberflächenbereiche, an welchen eine Beschichtung bzw. Entschichtung erfolgen soll, erfolgt nach dem Stand der Technik durch manuelles Entfernen des Abdeckmediums mit Unterstützung durch chemische Reinigungsmittel. Dies ist aufwendig und teuer.
- Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Beschichten oder Entschichten eines Bauteils zu schaffen.
- Dieses Problem wird durch ein Verfahren zum Beschichten oder Entschichten eines Bauteils gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß erfolgt das Entfernen des Abdeckmediums durch Wasserstrahlen.
- Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung erfolgt das Entfernen des Abdeckmediums von den Oberflächenbereichen des Bauteils, in welchen dasselbe beschichtet oder entschichtet werden soll, mit Hilfe von Wasserstrahlen. Das Wasserstrahlen kann weitestgehend automatisiert durchgeführt werden, so dass auf aufwendige sowie kostspielige manuelle Bearbeitungsschritte weitestgehend verzichtet werden kann. Durch die Verwendung des Wasserstrahlens zum Entfernen des Abdeckmediums kann des Weiteren auf chemische Reinigungsmittel verzichtet werden. Weiterhin können die Oberflächenbereiche, in welchen das Abdeckmedium entfernt werden soll, über ein CAD-System definiert werden, so dass das Abdeckmedium konturgenau von den relevanten Oberflächenbereichen des Bauteils entfernt werden kann. Hierdurch wird ein hochgenaues, bereichsweises bzw. teilweises Beschichten sowie Entschichten von Bauteilen ermöglicht.
- Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Wasserstrahlen als Hochdruckwasserstrahlen bei einem Druck zwischen 100 bar und 1000 bar durchgeführt, wobei ein Abstand zwischen dem vom Abdeckmedium zu befreienden Oberflächenbereich des Bauteils und einer Strahldüse zwischen 10 mm und 60 mm beträgt, und wobei ein Winkel zwischen einem sich ausbildenden Wasserstrahl und dem vom Abdeckmedium zu befreienden Oberflächenbereich des Bauteils zwischen 30° und 90° beträgt.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten oder Entschichten eines Bauteils, nämlich zum teilweisen bzw. bereichsweisen Beschichten oder Entschichten eines Bauteils. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt vorzugsweise beim teilweisen Beschichten oder Entschichten von Gasturbinenbauteilen zum Einsatz, die aus einem Nickelbasiswerkstoff oder Titanbasiswerkstoff gebildet sind.
- Zum teilweisen Beschichten bzw. teilweisen Entschichten eines Bauteils wird ein Bauteil vollständig mit einem Abdeckmedium abgedeckt, wobei das Abdeckmedium ausschließlich von den Oberflächenbereichen des Bauteils, in welchen das Beschichten bzw. Entschichten des Bauteils erfolgen soll, entfernt wird.
- In allen übrigen Oberflächenbereichen des Bauteils, in welchen das Beschichten bzw. Entschichten nicht erfolgen soll, verbleibt hingegen das Abdeckmedium auf dem Bauteil, um die nicht zu beschichtenden bzw. nicht zu entschichtenden Oberflächenbereiche des Bauteils vor der Beschichtung bzw. Entschichtung zu schützen.
- Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, das Abdeckmedium von den Oberflächenbereichen, in welchen die Beschichtung bzw. Entschichtung des Bauteils erfolgen soll, durch Wasserstrahlen, nämlich durch Hochdruckwasserstrahlen zu entfernen. Das Hochdruckwasserstrahlen zum Entfernen des Abdeckmediums, welches vorzugsweise als Wachsschicht oder Lackschicht ausgeführt ist, erfolgt dabei vorzugsweise bei einem Strahldruck zwischen 100 bar und 1000 bar. Das Wasserstrahlen wird dabei derart durchgeführt, dass ein Abstand zwischen der vom Abdeckmedium zu befreienden Oberfläche des Bauteils und einer Strahldüse, über welche ein Wasserstrahl auf das Bauteil gerichtet wird, zwischen 10 mm und 60 mm beträgt. Als Strahldüse wird vorzugsweise eine Breitschlitzdüse verwendet. Weiterhin wird das Wasserstrahlen derart durchgeführt, dass der sich ausbildende Wasserstrahl und der Oberflächenabschnitt, von welchem das Abdeckmedium zu entfernen ist, einen Winkel zwischen 30° und 90°, vorzugsweise einen Winkel zwischen 45° und 90°, einschließen. Bevorzugt beträgt der Winkel zwischen dem Wasserstrahl und der Oberfläche des Bauteils, von welcher das Abdeckmedium zu entfernen ist, zwischen 45° und 60°. Beim Wasserstrahlen wird zwischen dem Bauteil und der Strahldüse, welche den Wasserstrahl auf den oder jeden vom Abdeckmedium zu befreienden Oberflächenbereich des Bauteils richtet, eine Relativbewegung mit einer Vorschubgeschwindigkeit zwischen 100 mm/s und 300 mm/s etabliert. Dabei wird vorzugsweise die Strahldüse relativ zum feststehenden Bauteil bewegt. Es ist jedoch auch möglich, das Bauteil relativ zu einer feststehenden Strahldüse zu bewegen. Ebenso können sowohl Bauteil als auch Strahldüse zur Bereitstellung der Relativbewegung bewegt werden. Die Relativbewegung zwischen Bauteil und Strahldüse erfolgt vorzugsweise automatisiert, wobei die Bereiche, von welchen das Abdeckmedium mit Hilfe des Wasserstrahlens entfernt werden soll, über ein CAD-System definiert bzw. vorgegeben werden können. Hierdurch ist eine hochgenaue bzw. konturgenaue Entfernung des Abdeckmediums in den Oberflächenbereichen des Bauteils möglich, in welchem anschließend eine Beschichtung oder Entschichtung des Bauteils erfolgen soll. Nicht zu beschichtende bzw. nicht zu entschichtende Oberflächenbereiche des Bauteils bleiben hingegen vom Abdeckmedium abgedeckt.
Claims (9)
- Verfahren zum Beschichten oder Entschichten eines Bauteils, insbesondere eines Gasturbinenbauteils, wobei zum bereichsweisen bzw. teilweisen Beschichten oder Entschichten eines Bauteils das Bauteil vorzugsweise vollständig mit einem Abdeckmedium abgedeckt wird, und wobei das Abdeckmedium ausschließlich von den Oberflächenbereichen des Bauteils, in welchen das Beschichten oder das Entschichten des Bauteils erfolgen soll, entfernt wird, sodass ein nicht zu beschichtender bzw. nicht zu entschichtender Oberflächenbereich des Bauteils vom Abdeckmedium abgedeckt bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Abdeckmediums durch Wasserstrahlen erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstrahlen als Hochdruckwasserstrahlen, vorzugsweise bei einem Druck zwischen 100 bar und 1000 bar, durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstrahlen derart durchgeführt wird, dass ein Abstand zwischen einem vom Abdeckmedium zu befreienden Oberflächenbereich des Bauteils und einer Strahldüse, über welche ein Wasserstahl auf den vom Abdeckmedium zu befreienden Oberflächenbereich gerichtet wird, zwischen 10 mm und 60 mm beträgt.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstrahlen derart durchgeführt wird, dass ein Wasserstrahl und ein vom Abdeckmedium zu befreiender Oberflächenbereich des Bauteils einen Winkel zwischen 30° und 90° einschließen.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahl und der vom Abdeckmedium zu befreiende Oberflächenbereich des Bauteils einen Winkel zwischen 45° und 60° einschließen.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstrahlen derart durchgeführt wird, dass zwischen dem Bauteil und einer Strahldüse eine Relativgeschwindigkeit zwischen 100 mm/s und 300 mm/s etabliert wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstrahlen mit einer Breitschlitzdüse durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstrahlen zum Entfernen eines Abdeckmediums von einem Gasturbinenbauteil aus einen Titanbasiswerkstoff oder Nickelbasiswerkstoff durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdeckmedium Polymere, Lack oder Wachs entfernt wird.
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