DE102009007666A1 - Method for producing a wear-resistant coating on a component - Google Patents

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Alexander Gindorf
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung (14) auf einem Bauteil (6). In einem erfindungsgemäßen Verfahren, wird zumindest eine Lotschicht (9) an einem zu beschichtenden Bauteil (6) angeordnet (1), und/oder einer oder beider Oberfläche(n) der Lotschicht (9) mit einem Haftvermittler (10) benetzt (2); eine Lage von Hartstoffpartikeln (7) auf der dem Bauteil (6) abgewandten Oberfläche durch Wirbelschichttechnik (13) aufgebracht, wahlweise die Oberfläche getrocknet (4) und die entstandene Schicht aus Lotschicht (9), optional Haftvermittler (10) und Hartstoffpartikeln (7) mit dem Bauteil (6) verlötet. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung (14) auf einem Bauteil (6) weist zumindest ein radial an einer Scheibe (8) angeordnetes Bauteil (6) auf, wobei sich die Scheibe um ihre Achse (11) drehen kann, wobei an bestimmten Positionen entlang des durchlaufenen Umfangs die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens (1, 2, 3, 4, 5) durchgeführt werden.The present invention relates to a method and an apparatus for producing a wear-resistant coating (14) on a component (6). In a method according to the invention, at least one solder layer (9) is arranged on a component (6) to be coated (1), and / or one or both surface (s) of the solder layer (9) is wetted with a bonding agent (10) (2). ; a layer of hard material particles (7) on the component (6) facing away from the surface by fluidized bed technology (13) applied optionally the surface dried (4) and the resulting layer of solder layer (9), optional adhesion promoter (10) and hard material particles (7) soldered to the component (6). An inventive device for producing a wear-resistant coating (14) on a component (6) has at least one radially on a disc (8) arranged component (6), wherein the disc can rotate about its axis (11), wherein at certain Positions along the traversed perimeter, the individual steps of the inventive method (1, 2, 3, 4, 5) are performed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil, insbesondere auf einem Gasturbinenbauteil, beispielsweise auf der Schaufelspitze einer Laufschaufel eines Verdichters oder einer Turbine.The The present invention relates to a method and an apparatus for producing a wear-resistant coating a component, in particular on a gas turbine component, for example on the bucket tip of a bucket of a compressor or a turbine.

Unterschiedliche Bauteile werden zum Schutz ihrer Oberfläche gegen Verschleiß oder Korrosion, zur Wärmedämmung der darunter liegenden Bauteilzonen oder zur Verbesserung ihrer Temperatur- und/oder Verschleißfestigkeit mit hierfür geeigneten Materialien, beispielsweise Metallen, Metalllegierungen, Keramiken, Verbundwerkstoffe oder sogenannten Hartstoffschichten beschichtet. Schutzschichten mit verschleißfesten Oberflächen bzw. Eigenschaften dienen insbesondere zur Beschichtung von Schaufelspitzen und werden üblicherweise als Schaufelspitzenpanzerung bezeichnet. Bei den Spitzen von Turbinenschaufeln wird häufig der Spitzenbereich mit einer Schleifteilchen enthaltenden Beschichtung, auch Hartstoffschichten genannt, aufgerüstet, wobei die Spitze auf die Oberfläche einer Ummantelung aus einem Material stoßen soll, das weicher als die enthaltenen Schleifteilchen ist.different Components are used to protect their surface against wear or Corrosion, for thermal insulation of the underlying component zones or to improve their temperature and / or wear resistance with materials suitable for this purpose, for example metals, Metal alloys, ceramics, composites or so-called Coated hard coatings. Protective layers with wear-resistant Surfaces or properties are used in particular for Coating of blade tips and are usually referred to as blade tip armor. At the tips of turbine blades often becomes the top area with an abrasive particle containing coating, also called hard material layers, upgraded, the tip being exposed to the surface of a sheath to encounter a material that is softer than the one contained Abrasive particle is.

Aus dem Stand der Technik sind diverse verschleißfeste Temperatur-, Oxidations- und Korrosionsschutzschichten sowie Verfahren und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung bekannt, um Bauteile mit solchen Beschichtungen zu versehen, welche insbesondere zur Panzerung von Turbinen- und Triebwerksteilen eingesetzt werden.Out the prior art are various wear-resistant temperature, Oxidation and corrosion protection layers and methods and devices known for their preparation to components with such coatings to provide, in particular for the armor of turbine and Engine parts are used.

Aus der DE 691 00 853 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gasturbinenschaufeln mit einer Schleifspitze bekannt. In diesem Prozess wird mindestens eine Bindemittelbeschichtung auf der Spitze eines Schaufelkörpers durch Elektroabscheidung aufgebracht in der Teilchen eines Schleifmaterials durch Verbund-Elektroabscheidung verankert werden. Elektroabscheidung ist jedoch ein Verfahren welches mit großem technischen Aufwand verbunden ist. Ein besonderer Nachteil dieses Verfahrens ist die Verwendung von zwei nacheinander stattfindenden Abscheidungsprozessen, welche mit großem technischen Aufwand und somit hohen Kosten verbunden sind. Außerdem ist die Elektroabscheidung von dicken Schichten ebenfalls mit intensivem Zeitaufwand verbunden. Weiterhin sind durch Elektroabscheidung erzeugte Beschichtungen nicht so stabil und qualitativ hochwertig wie Beschichtungen, die durch Verlöten oder Verschweißen erzeugt werden.From the DE 691 00 853 T2 For example, a method of making gas turbine blades with an abrasive tip is known. In this process, at least one binder coating on the tip of a blade body is deposited by electrodeposition in the particles of an abrasive material by composite electrodeposition. Electrodeposition, however, is a process which is associated with great technical effort. A particular disadvantage of this method is the use of two sequential deposition processes, which are associated with great technical complexity and thus high costs. In addition, the electrodeposition of thick layers is also associated with a lot of time. Furthermore, electrodeposition coatings are not as stable and of high quality as coatings produced by soldering or welding.

Aus der EP 0 686 229 B1 ist ein Verfahren zur Aufbringung einer abrasiven Schicht auf das Ende einer Turbinenschaufel bekannt. Bei diesem Verfahren wird zuerst eine metallische Beschichtung durch Elektroabscheidung auf den Schaufelspitzen aufgetragen. Nach dem elektrischen Abscheiden einer zweiten metallischen Beschichtung werden anschließend Partikel eines abrasiven Materials auf der zweiten Schicht durch Verbundabscheidung verankert. Elektroabscheidung ist jedoch ein Verfahren welches mit viel technischem Aufwand verbunden ist. Ein besonderer Nachteil dieses Verfahrens ist die Verwendung von zwei nacheinander stattfindenden Abscheidungsprozessen, welche mit großem technischen Aufwand und somit hohen Kosten verbunden sind. Außerdem ist die Elektroabscheidung von dicken Schichten ebenfalls mit intensivem Zeitaufwand verbunden. Weiterhin sind durch Elektroabscheidung erzeugte Beschichtungen nicht so stabil und qualitativ hochwertig wie Beschichtungen die durch Verlöten oder Verschweißen erzeugt werden.From the EP 0 686 229 B1 For example, a method of applying an abrasive layer to the end of a turbine blade is known. In this method, a metallic coating is first deposited by electrodeposition on the blade tips. After the electrical deposition of a second metallic coating, particles of an abrasive material are subsequently anchored to the second layer by composite deposition. Electrodeposition, however, is a process which involves a lot of technical effort. A particular disadvantage of this method is the use of two sequential deposition processes, which are associated with great technical complexity and thus high costs. In addition, the electrodeposition of thick layers is also associated with a lot of time. Furthermore, electrodeposition coatings are not as stable and of high quality as coatings produced by soldering or welding.

Aus der DE 44 39 950 C2 ist weiterhin eine Verbundbeschichtung bekannt, welche verteilt eingebettete Hartstoffpartikel in einer metallischen Matrix aufweist. Dabei setzt sich die Matrix aus einem eutektischen Lot zusammen, das Titan enthält. Das Lot ist durch eine mehrlagige Vorbeschichtung auf dem Grundwerkstoff gebildet, welche aus Lagen der elementaren Komponenten des Lots und/oder der Hartstoffpartikel besteht. Die Verbundbeschichtung wird durch Aufschmelzen des beschriebenen Lots auf dem Grundwerkstoff erzeugt. Ein Nachteil besteht darin, dass das Bestücken des Bauteils mit Hartstoffpartikel hier mit hohen Temperaturen verbunden ist. Damit die Hartstoffpartikel am Bauteil haften bleiben, muss die obere Lage des Lots bereits schmelzen, bevor die Hartstoffpartikel darauf aufgebracht werden. Damit dies geschieht, muss die oberste Lage des Lots vor der Anbringung der Hartstoffpartikel die niedrigste Schmelztemperatur besitzen. Die Herstellung eines mehrlagigen Lots und das Verschmelzen des Lots bei der Anbringung der Hartstoffpartikel ist jedoch auch hier mit großem technischen, Energie- und Zeitaufwand verbunden.From the DE 44 39 950 C2 Furthermore, a composite coating is known, which has distributed embedded hard material particles in a metallic matrix. The matrix is composed of a eutectic solder containing titanium. The solder is formed by a multi-layer precoating on the base material, which consists of layers of the elementary components of the solder and / or the hard material particles. The composite coating is produced by melting the described solder on the base material. A disadvantage is that the loading of the component with hard material particles is associated here with high temperatures. In order for the hard particles to adhere to the component, the top layer of the solder must already melt before the hard particles are applied thereto. For this to happen, the top layer of the solder must have the lowest melting temperature before the hard particles are applied. However, the production of a multilayer solder and the melting of the solder in the attachment of the hard material particles is also associated with great technical, energy and time.

Die US 5 359 770 offenbart eine abrasive Beschichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, die den Aufbau einer verschleißfesten Spitzenpanzerung auf Turbinenschaufeln ermöglichen. Dabei wird eine semi-rigide Folie bestehend aus einer Metall-Matrix und Hartstoffpartikeln in einer Form passend zu der Turbinenschaufelspitzenform gefertigt und an der zu beschichtenden Spitze positioniert. In einem unter Vakuum stattfindenden Erhitzungsvorgang wird anschließend die vorgeformte Folie auf der Schaufelspitze geschmolzen. Ein schnelles Abkühlen der beschichteten Schaufelspitze im Vakuumofen sorgt anschließend für die Beibehaltung der Mikrostruktur und der mechanischen Eigenschaften der Schaufel. In diesem Verfahren muss jedoch die verwendete Beschichtung vor dem eigentlichen Schmelzvorgang vorbereitet werden, als Folie vorliegen und in einer Form passend zu dem zu beschichtenden Bauteil geformt werden. Ein Nachteil ist dabei der Zeitaufwand für diese Vorbereitungen. Will man außerdem andere Hartstoffpartikel oder eine andere Matrix Zusammensetzung verwenden, muss eine neue Beschichtung im voraus vorbereitet werden.The US 5,359,770 discloses an abrasive coating and a method of making the same which enable the construction of a wear resistant tip armor on turbine blades. In this case, a semi-rigid film consisting of a metal matrix and hard particles in a mold is made to match the turbine blade tip shape and positioned at the tip to be coated. In a vacuum heating process, the preformed film is then melted on the blade tip. Rapid cooling of the coated blade tip in the vacuum oven then maintains the microstructure and mechanical properties of the blade. In this process, however, the coating used must be prepared before the actual melting process, be present as a film and coated in a mold suitable for the be molded component. A disadvantage is the time required for these preparations. If you also want to use other hard material particles or another matrix composition, a new coating must be prepared in advance.

Aus der US 6 811 898 B2 sind eine abrasive Beschichtung, welche Hartstoffpartikel enthält, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt. Die abrasive Beschichtung wird an der Spitze einer Schaufel angebracht. In dem Verfahren zur Herstellung der abrasiven Beschichtung wird ein aus einem Kunststoffgemisch bestehendes Tape, welches ein Hartlot sowie ein Bindemittel enthält, an einem zu beschichtenden Bauteil angeordnet. Anschließend wird dieses Tape mit einem flüssigen Gemisch behandelt, welches Hartstoffpartikel enthält. Dabei können die Hartstoffpartikel mit einer metallischen Ummantelung versehen sein. Durch eine im Hochvakuum stattfindende lokale Erhitzung des angeordneten und mit dem flüssigen Gemisch benetzten Tape wird erreicht, dass das Bindemittel verdunstet und dass das Hartlot sich mit den Hartstoffpartikeln verbindet. Dadurch entsteht eine abrasive Beschichtung an der Oberfläche der Schaufelspitze. Ein Nachteil besteht darin, dass die Hartstoffpartikel zusammen mit einem Gemisch mechanisch auf das Tape aufgebracht werden. Dadurch kann eine Beschädigung des Tapes und des darunter liegenden Bauteils nicht ausgeschlossen werden. Außerdem kann nicht sicher gestellt werden, dass die Hartstoffpartikel auf der Oberfläche gleichmäßig verteilt sind. Es ist weiterhin nicht auszuschließen, dass einige Hartstoffpartikel Klumpen bilden. Beides kann zu einer unerwünschten, geringeren und vor allem nicht reproduzierbaren Schichtqualität der abrasiven Beschichtung führen.From the US Pat. No. 6,811,898 B2 are an abrasive coating containing hard material particles, and a method for their preparation known. The abrasive coating is applied to the tip of a blade. In the process for producing the abrasive coating, a tape consisting of a plastic mixture containing a brazing alloy and a binder is placed on a component to be coated. Subsequently, this tape is treated with a liquid mixture containing hard particles. The hard material particles may be provided with a metallic sheathing. By taking place in a high vacuum local heating of the arranged and wetted with the liquid mixture tape is achieved that the binder evaporates and that the brazing alloy connects with the hard particles. This creates an abrasive coating on the surface of the blade tip. A disadvantage is that the hard material particles are mechanically applied to the tape together with a mixture. As a result, damage to the tape and the underlying component can not be excluded. In addition, it can not be ensured that the hard particles are evenly distributed on the surface. Furthermore, it can not be ruled out that some hard material particles form lumps. Both can lead to an undesirable, lower and above all irreproducible layer quality of the abrasive coating.

Weiterhin ist aus der DE 21 15 358 C2 ein Verfahren zur Herstellung einer abrasiven Beschichtung auf einem Bauteil bekannt. In dem genannten Verfahren werden zuerst zwei selbsttragende Tapes hergestellt. Das erste besteht aus einem metallischen Matrix-Material und einem Bindemittel und das zweite aus einem organisches Bindemittel und den verwendeten Partikeln. Beide Tapes werden in einer der Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils angepassten Form hergestellt und diesem übergezogen. Die Schichten können dabei vorher miteinander durch Quetschwalzen oder mittels eines Klebstoffs vereinigt worden sein. Durch Erhitzen des Bauteils mit den aufgebrachten Schichten auf eine Temperatur über der Erstarrungstemperatur des Metalls oder der Legierung, jedoch unter der Erstarrungstemperatur der Partikel, zersetzt sich das Bindemittel und die Partikel verteilen sich in der geschmolzenen metallischen Matrix. Die Herstellung von selbstragenden Tapes, welche zuerst geformt werden müssen und anschließend über ein Bauteil gezogen werden müssen, ist mit einem großen technischen Aufwand verbunden. Insbesondere die Herstellung eines Tapes aus einem organischen Bindemittel, welches zusätzlich Partikel enthält und selbstragend ist, erfordert die Verwendung von großen Mengen an Bindemittel. Außerdem muss das Bindemittel schließlich im Erhitzungsvorgang vollständig verdunsten. Dies ist mit einem hohen Energieaufwand und mit besonders kostspieligen Maßnahmen für die Entsorgung von Prozessgasen verbunden.Furthermore, from the DE 21 15 358 C2 a method for producing an abrasive coating on a component known. In the mentioned method, first two self-supporting tapes are produced. The first consists of a metallic matrix material and a binder and the second of an organic binder and the particles used. Both tapes are produced in a surface adapted to the component to be coated and this coated. The layers may have previously been combined with each other by nip rolls or by means of an adhesive. By heating the component with the deposited layers to a temperature above the solidification temperature of the metal or alloy, but below the solidification temperature of the particles, the binder decomposes and the particles disperse in the molten metallic matrix. The production of self-supporting tapes, which must first be formed and then pulled over a component, is associated with a great deal of technical effort. In particular, the preparation of a tape of an organic binder which additionally contains particles and is self-supporting, requires the use of large amounts of binder. In addition, the binder must finally evaporate completely in the heating process. This is associated with a high energy consumption and particularly costly measures for the disposal of process gases.

Aus der WO 2008/106935 A1 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine bekannt. Das genannte Verfahren dient insbesondere der Herstellung einer Schutzschicht auf dem Bauteil, welche aus mindestens einer Lotfolie oder aus einer Schlickerschicht besteht, die mittels eines induktiven Hochtemperaturlötverfahrens mit dem entsprechenden Bauteil verbunden wird. Die genannte Vorrichtung dient ebenfalls insbesondere der Herstellung einer Schutzschicht auf dem Bauteil und weist mindestens einen Induktor zur Durchführung des induktiven Hochtemperaturlötverfahrens auf, wobei zwischen dem Induktor und dem Bauteil mit der Lotfolie oder Schlickerschicht mindestens ein Induktionsverstärker im Bereich der Lotfolie oder Schlickerschicht angeordnet ist. Dabei erfolgt in der Regel das Aufbringen der Hartstoffpartikel auf die Lotfolie oder Schlickerschicht in einem aufwendigen manuellen Prozess, welcher mit einem großen zeitlichen Aufwand verbunden ist.From the WO 2008/106935 A1 For example, a method and a device for coating components of a gas turbine are known. Said method is used in particular for producing a protective layer on the component which consists of at least one solder foil or of a slurry layer which is connected to the corresponding component by means of an inductive high-temperature soldering process. Said device likewise serves in particular for producing a protective layer on the component and has at least one inductor for carrying out the inductive high-temperature soldering method, wherein at least one induction amplifier is arranged in the region of the solder foil or slurry layer between the inductor and the component with the solder foil or slurry layer. In this case, as a rule, the application of the hard material particles to the solder foil or slurry layer takes place in a complicated manual process, which is associated with a great expenditure of time.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil bereitzustellen, welches die genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil bereitzustellen, welche die genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil, beispielsweise zur Spitzenpanzerung von Verdichter- und Turbinenschaufeln, bereitzustellen, das einerseits eine qualitativ hochwertige, sichere und dauerhafte Beschichtung der Bauteile und anderseits eine einfache, automatisierbare und einheitliche Prozessregelung sowie hohe Produktionsraten ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zu schaffen, welches gleichwohl die notwendige Herstellungszeit einer solchen Beschichtung und die dafür notwendige Hartstoffpartikelmenge reduziert.task The invention is a process for producing a wear-resistant To provide coating on a component, the said Disadvantages of the prior art avoids. Another task The invention consists in a device for producing a provide a wear-resistant coating on a component, which avoids the mentioned disadvantages of the prior art. In particular, the object of the present invention is a method for producing a wear-resistant coating a component, for example for the top armor of compressor and turbine blades to provide, on the one hand a qualitative high quality, safe and durable coating of components and on the other hand, a simple, automatable and uniform process control and high production rates. Another task The invention is to provide a method which nevertheless the necessary production time of such a coating and the For this required amount of hard material particle reduced.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 25 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a method according to the features of claim 1 and a device according to the Characteristics of claim 25 solved. Advantageous embodiments of Invention are specified in the respective subclaims.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil werden zumindest die folgenden Schritte durchgeführt: Eine Lotschicht wird an dem Bauteil aufgebracht und/oder eine oder beide Oberfläche(n) der Lotschicht zumindest teilweise mit einem Haftvermittler benetzt, wobei anschließend auf der dem Bauteil abgewandten Oberfläche Hartstoffpartikel durch Wirbelschichttechnik aufgebracht werden, welche danach optional getrocknet wird, und wobei schließlich die entstandene Schicht aus Lot, ggf. Haftvermittler und Hartstoffpartikeln mit dem Bauteil verlötet wird.In a process according to the invention for the preparation a wear-resistant coating on a component at least the following steps: A solder layer is applied to the component and / or one or both surface (s) the solder layer wetted at least partially with a bonding agent, wherein subsequently on the surface facing away from the component Hard material particles are applied by fluidized bed technology, which is then optionally dried, and finally the resulting layer of solder, optionally adhesion promoter and hard material particles is soldered to the component.

Mit der aufwärtsgerichteten Strömung eines Gases oder eines Fluids durch eine Anhäufung von festen Stoffpartikeln entsteht eine Wirbelschicht. Dabei werden die festen Stoffpartikel in einen Zustand versetzt, welcher dem Zustand eines Fluids ähnelt. Es handelt sich bei einer Wirbelschicht letztendlich um eine Gas-Feststoff Suspension, welche flüssigkeitsähnliche Eigenschaften aufweist. Durch diese Technik kommt es einerseits zu einer guten Vermischung der verschiedenen Partikel und anderseits zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit, dass die vollständige Fläche eines in der Gas-Feststoff Suspension gehaltenen Bauteils Stöße mit den verwendeten Feststoffpartikeln erfährt. Im Fall einer klebenden Oberfläche, welche im Verfahren verwendet wird, wird somit erreicht, dass die verwendeten Feststoffpartikel an der Oberfläche haften bleiben und dass diese statistisch auf dieser Oberfläche verteilt werden. Durch die Regulierung der Starke der aufwärtsgerichteten Strömung kann zusätzlich auf die Aufprallkräfte der Partikel an der in der Wirbelschicht gehaltenen Fläche Einfluss genommen werden, wodurch das Anheften der Partikel an der Oberfläche optimiert werden kann und eine Beschädigung der Oberfläche vermieden wird. Außerdem bietet die Wirbelschichttechnik im stationären Zustand den Vorteil eine Partikel-Blase zu bilden. Diese Blase besitzt eine deutliche Grenze und aus der gebildeten Blase können nur sehr wenige Partikeln ausgetragen werden. Dies führt zu einer sparsamen Verwendung der wegen der aufwändigen Herstellung zum Teil teueren Hartstoffpartikel. Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, dass sich durch das Ausschalten der aufwärtsgerichteten Strömung die im stationären Zustand gebildete Blase wieder kontrolliert absenken lässt. Dadurch ist eine vertikale Bewegung der mit den Partikeln zu beschichtenden klebenden Flächen oder die senkrechte Bewegung des Wirbelschichthalters selber überflüssig und kann durch das einfache Aufblasen und wieder Absenken der Blase ersetzt werden. Somit kann das Anbringen einer Partikellage auf der klebenden Oberfläche sehr einfach in einen automatisierbaren Prozess integriert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit höchster Wahrscheinlichkeit die vollständige in der Wirbelschicht gehaltenen Oberfläche das Auftreffen von Partikel erfahren kann. Somit wird eine vollständige oder fast vollständige Bedeckung der zu beschichtenden Oberfläche erreicht. Somit wird außerdem eine regellose Schicht von Hartstoffpartikeln erzeugt, welche statistisch verteilt sind.With the upward flow of a gas or a fluid through an accumulation of solid particles of matter creates a fluidized bed. This will be the solid particles placed in a state which is similar to the state of a fluid. It is in a fluidized bed ultimately a gas-solid Suspension, which liquid-like properties having. On the one hand, this technique leads to a good one Mixing of the different particles and on the other hand to an increased Probability that the full area a held in the gas-solid suspension component shocks learns with the used solid particles. In the case an adhesive surface used in the process is achieved, it is thus achieved that the solid particles used stick to the surface and that this statistically be distributed on this surface. By regulation the strong of the upward flow can in addition to the impact forces of the particles on the surface held in the fluidized bed influence be taken, thereby adhering the particles to the surface can be optimized and prevents damage to the surface becomes. Moreover, the fluidized bed technology offers in stationary State the advantage of forming a particle bubble. Owns this bubble a clear border and from the formed bubble can only very few particles are discharged. this leads to to an economical use of because of the elaborate Production of partly expensive hard material particles. Another advantage is the fact that by turning off the upward flow controls the bubble formed in the stationary state again lower. This is a vertical movement of the with the particles to be coated adhesive surfaces or the vertical movement of the fluidized bed holder itself unnecessary and can by simply inflating and lowering the bladder again be replaced. Thus, the attachment of a particle layer on the adhesive surface very easily in an automatable Process to be integrated. Another advantage is that most likely the complete one in the fluidized surface held the impact can learn from particles. Thus, a complete or almost complete coverage of the coating to be coated Surface reached. Thus, in addition, a random layer of hard particles generated randomly are distributed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Lotschicht aus einer Metallfolie, welche aus der Schmelze einer Lotlegierung gewonnen wird. Optional wird diese metallische Folie teilweise gewalzt. Dadurch kann die Schichtdicke der Lotschicht dem Bedarf entsprechend variiert werden ohne dass sie schon bei der Herstellung der Schmelze berücksichtigt werden muss.In an advantageous embodiment of the invention Method, the solder layer consists of a metal foil, which is obtained from the melt of a solder alloy. Optional will this metallic foil partially rolled. This allows the layer thickness the solder layer can be varied according to need without they already considered in the production of the melt must become.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Lotschicht aus einem flexiblen Band, welches sich zumindest aus Lotpulver und Binder zusammensetzt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht das flexible Band zumindest aus einem Binder und einem Gemisch aus Lotpulver und MCrAlY-Pulver, wobei Y Silber, Gold, Kupfer, Kobalt, Eisen, Titan, Nickel, Wolfram, Zinn, Silizium, Bor, Chrom, Zink und/oder Mischungen derselben sein kann. Die Flexibilität des Bandes ermöglicht eine einfache und schonende Anbringung an den zu beschichtenden Bauteilen.In a further advantageous embodiment of the invention Method, the solder layer consists of a flexible band, which at least composed of solder powder and binder. In a further advantageous embodiment of the invention Method is the flexible band at least a binder and a mixture of solder powder and MCrAlY powder, where Y is silver, Gold, copper, cobalt, iron, titanium, nickel, tungsten, tin, silicon, Boron, chromium, zinc and / or mixtures thereof may be. The flexibility The band allows easy and gentle attachment on the components to be coated.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Lotschicht aus einem Schlicker, welcher aus einer Suspension aus zumindest Lotpulver und Binder besteht. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Suspension zumindest aus einem Binder und einem Gemisch aus Lotpulver und MCrAlY-Pulver, wobei Y Silber, Gold, Kupfer, Kobalt, Eisen, Titan, Nickel, Wolfram, Zinn, Silizium, Bor, Chrom, Zink und/oder Mischungen derselben sein kann. Die Verwendung eines Schlicker als Lotschicht hat den Vorteil besonders schonend bei der Anbringung an den Bauteilen zu sein. Ein weiterer Vorteil liegt daran, dass das Anbringen eines Haftvermittlers um die Lotschicht an dem Bauteil zu fixieren und/oder um das Haften der Hartstoffpartikel an der Oberfläche zu ermöglichen entfallen kann.In a further advantageous embodiment of the invention Procedure consists of the solder layer of a slip, which consists of a suspension consists of at least solder powder and binder. In a further advantageous embodiment of the invention Procedure, the suspension consists of at least one binder and a mixture of solder powder and MCrAlY powder, where Y is silver, gold, Copper, cobalt, iron, titanium, nickel, tungsten, tin, silicon, boron, Chromium, zinc and / or mixtures thereof may be. The usage a slip as a solder layer has the advantage of being particularly gentle to be attached to the components. Another advantage This is because attaching a primer to the solder layer to fix on the component and / or to the adhesion of the hard material particles on the surface can be omitted.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht das Lot aus einer Legierung mit zumindest einem Hauptbestandteil entsprechend des zu beschichtenden Werkstoffes, beispielsweise Titan oder Nickel. Dadurch wird eine bessere Haftung der verschleißfesten Beschichtung im späteren Lötprozess auf dem Bauteil ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention Procedure, the solder consists of an alloy with at least one Main component according to the material to be coated, for example Titanium or nickel. This will give a better adhesion of the wear-resistant Coating in the subsequent soldering process on the component allows.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darüber hinaus das Lot zusätzliche Legierungselemente, vorzugsweise Silber, Gold, Kupfer, Kobalt, Eisen, Titan, Nickel, Wolfram, Zinn, Silizium, Bor, Chrom, Zink und/oder Mischungen derselben enthalten. Durch das Hinzufügen von weiteren Elementen kann die Lotzusammensetzung gezielt variiert werden, so dass unter anderem auf die Löttemperatur des Lots Einfluss genommen werden kann. Dadurch kann beispielsweise die Löttemperatur des Lots und die des Bauteilmaterials ähnlich hoch gehalten werden. Durch eine geeignete Wahl kann gleichzeitig die spätere Einbettung der Hartstoffteilchen vereinfacht werden.In a further embodiment of the method according to the invention, moreover, the solder may contain additional alloying elements, preferably Silver, gold, copper, cobalt, iron, titanium, nickel, tungsten, tin, silicon, boron, chromium, zinc and / or mixtures thereof. By adding further elements, the solder composition can be selectively varied, so that among other things the soldering temperature of the solder can be influenced. As a result, for example, the soldering temperature of the solder and that of the component material can be kept similarly high. By a suitable choice, the later embedding of the hard material particles can be simplified at the same time.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Lotschicht vor ihrer Anbringung am Bauteil in eine Form gebracht, welche der zu beschichtenden Fläche des Bauteils angepasst ist. Dadurch wird eine einfachere und schonende Anbringung der Lotschicht am Bauteil ermöglicht, wodurch ein zeitsparender, beispielsweise automatisierter Herstellungsprozess ermöglicht wird und gleichzeitig Beschädigungen beim Anbringen der Lotschicht am Bauteil vermieden werden.In a further advantageous embodiment of the invention Method is the solder layer before mounting on the component in brought a shape which of the surface to be coated the component is adapted. This will make a simpler and gentler Attachment of the solder layer on the component allows, thereby a time-saving, for example automated production process is possible and at the same time damage be avoided when attaching the solder layer on the component.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Lotschicht mit dem zu beschichtenden Bauteil punktgeschweißt, wodurch die Lotschicht auf dem Bauteil fixiert wird, so dass in weiteren Herstellungsschritten gewährleistet ist, dass die Beschichtung an der vorhergesehenen und zu beschichtenden Fläche verlötet wird.In Another embodiment of the invention is the solder layer spot-welded to the component to be coated, thereby the solder layer is fixed on the component, so that in further Manufacturing steps ensures that the coating soldered to the anticipated and to be coated surface becomes.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Lotschicht auf dem zu beschichtenden Bauteil flächig angeordnet, wodurch gewährleistet ist, dass zwischen Bauteil und Lotschicht kein oder nur ein geringer Abstand vorhanden ist. Dadurch wird erreicht, dass, nach dem späteren Lötprozess eine qualitativ hochwertige Verbindung zwischen dem Bauteil und der verschleißfesten Beschichtung entsteht. Ein weiterer Vorteil im Fall eines Lötverfahrens unter Vakuum oder unter Schutzatmosphäre besteht darin, dass keine Gase zwischen Lotschicht und Bauteil eingeschlossen sind.In a further advantageous embodiment is the Lotschicht arranged flat on the component to be coated, whereby it is ensured that between component and solder layer no or only a small distance is available. This will achieve that, after the later soldering process a qualitative high-quality connection between the component and the wear-resistant Coating is created. Another advantage in the case of a soldering under Vacuum or under a protective atmosphere is that no gases are trapped between the solder layer and the component.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, eine oder beide Oberfläche(n) der Lotschicht zumindest teilweise mit einem Haftvermittler zu versehen. Dadurch wird erreicht, dass die verwendeten Hartstoffpartikel der Wirbelschicht an der mit Haftvermittler versehenen Oberfläche haften bleiben. Andererseits kann ein schonendes Fixieren der Lotschicht auf dem Bauteil dadurch erzielt werden.A advantageous development of the method provides, one or both Surface (s) of the solder layer at least partially with a To provide adhesion promoter. This ensures that the used Hard material particles of the fluidized bed at the provided with adhesion promoter Stick surface. On the other hand, a gentle Fixing the solder layer on the component can be achieved.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der Haftvermittler dabei vorzugsweise mit einem Filzkörper an der entsprechenden Oberfläche oder Oberflächen der Lotschicht aufgebracht und/oder auf der entsprechenden Oberfläche oder Oberflächen der Lotschicht aufgesprüht. Die Verwendung eines Filzkörpers zum aufbringen des Haftvermittlers auf die zu beschichtende Oberfläche oder das Aufsprühen des Haftvermittlers stellt sicher, dass weder die Oberfläche der Lotschicht noch die des darunter liegenden Bauteils beschädigt wird. Diese Art der Applikation des Haftvermittlers ermöglicht weiterhin das Erreichen von sehr dünnen Haftvermittlerschichtdicken. In anderen weiteren Ausführungsbeispielen wird der Haftvermittler mit einem Pinsel, Rollen, Stempel, Tampon oder durch Tauchen der Lotschicht in einem Haftvermittlerbad auf der gewünschten Oberfläche oder Oberflächen der Lotschicht aufgebracht. Diese Art der Applikation des Haftvermittlers kann in einer einfachen Weise, beispielsweise in einem automatisierten Prozess integriert werden. Alternativ oder komplementär dazu kann selbstverständlich auch die Bauteiloberfläche auf welcher die Lotschicht aufzubringen ist mit ähnlichen Methoden ebenfalls mit Haftvermittler versehen werden. Das Anbringen des Haftvermittlers kann ferner sowohl auf die lose als auch auf die schon am Bauteil angeordnete Lotfolie geschehen.In a further embodiment of the method is the bonding agent preferably with a felt body on the appropriate surface or surfaces applied to the solder layer and / or on the corresponding surface or surfaces of the solder layer sprayed on. The Use of a felt body for applying the adhesion promoter on the surface to be coated or sprayed on The bonding agent ensures that neither the surface the solder layer still damaged the underlying component becomes. This type of application of the bonding agent continues to allow the achievement of very thin adhesion promoter layer thicknesses. In other further embodiments, the adhesion promoter with a brush, rollers, stamp, tampon or by dipping the solder layer in a primer bath on the desired surface or surfaces of the solder layer applied. This kind the application of the primer can in a simple manner, for example, be integrated in an automated process. Alternatively or in addition to this, of course also to apply the component surface on which the solder layer is with similar methods also with adhesion promoter be provided. The attachment of the adhesion promoter may further both on the loose as well as on the already arranged on the component solder foil happen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Schichtdicke des aufgebrachten Haftvermittlers kleiner als der mittleren Durchmesser der verwendeten Hartstoffpartikel, wodurch sicher gestellt wird, dass die Hartstoffpartikel zwar an der zu beschichtenden Oberfläche haften bleiben, jedoch nicht vollständig im Haftvermittler eingebettet werden. Dadurch wird gleichzeitig erreicht, dass die Bedeckung der entsprechenden Oberfläche aus nur wenigen Lagen von Hartstoffpartikeln oder quasi aus einer Monolage von Hartstoffpartikeln besteht.In a further preferred embodiment of the method the layer thickness of the applied adhesion promoter is less than the mean diameter of the hard particles used, thereby it is ensured that the hard material particles are attached to the but not sticking to the coating surface be fully embedded in the bonding agent. Thereby is achieved at the same time that the coverage of the corresponding Surface of only a few layers of hard material particles or quasi consists of a monolayer of hard material particles.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens bestehen die Hartstoffpartikel aus Karbid, Nitrid, Oxid oder Mischungen derselben. Besonders bevorzugt aufgrund ihrer Temperaturfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und ihrem hohen Härtegrad sind (kubisches) Bohrnitrid, Keramik, Titankarbid, Wolframkarbid, Chromkarbid, Siliziumkarbid, Aluminiumoxid und/oder Zirkonoxid oder einer Mischung davon. Durch die Wahl des Materials der Hartstoffpartikel werden gezielt Beschichtungen mit verschiedenen Verschleißeigenschaften erzeugt. Somit kann beispielsweise die Härte der Beschichtung für spezifische Anwendungen variiert werden.In a further advantageous embodiment of the method The hard material particles consist of carbide, nitride, oxide or mixtures the same. Particularly preferred due to their temperature resistance, Oxidation resistance and its high degree of hardness are (cubic) boron nitride, ceramics, titanium carbide, tungsten carbide, Chromium carbide, silicon carbide, alumina and / or zirconia or a mixture of it. By choosing the material of the hard material particles be targeted coatings with different wear properties generated. Thus, for example, the hardness of the coating for specific applications are varied.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden die Hartstoffpartikel aus unterschiedlichen Materialien und/oder mit unterschiedlichem Durchmesser in einem bestimmten Verhältnis zueinander verwendet. Durch die Vermischung von Hartstoffpartikel aus unterschiedlichen Materialien, welche auf der zu beschichtenden Oberfläche statistisch verteilt werden, können die Verschleißeigenschaften der Beschichtung gezielt variiert werden und die Menge einer besonders teueren Partikelsorte reduziert werden. Durch das Variieren der Durchmesser der Hartstoffpartikel kann gleichzeitig erreicht werden, dass alle Hartstoffpartikel in etwa die gleiche Masse aufweisen.In a further advantageous embodiment, the hard material particles of different materials and / or with different diameters in a certain ratio to each other are used. By mixing hard material particles of different materials, which are randomly distributed on the surface to be coated, the wear properties of the coating can be selectively varied and the amount of a particularly expensive type of particle can be reduced. By varying the diameter The hard material particles can be achieved at the same time that all hard material particles have approximately the same mass.

Noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, die verwendeten Hartstoffpartikel mit einer Ummantelung zu versehen, welche in ihrer Zusammensetzung der Lotschicht angepasst ist. Dadurch wird beispielsweise eine bessere Einbettung der Hartstoffpartikel in das Lot erreicht und eine sicher haftende Beschichtung des Bauteils sowie eine hohe Schichtqualität ermöglicht. Besonders bevorzugt werden Legierungen, welche zumindest teilweise aus Kobalt, Nickel, Titan oder eine Mischung davon bestehen.Yet a further advantageous embodiment of the method provides, the used hard material particles with a sheath to provide, which adapted in their composition of the solder layer is. As a result, for example, a better embedding of the hard material particles achieved in the solder and a secure coating of the component as well a high layer quality allows. Especially preference is given to alloys which are at least partially composed of cobalt, Nickel, titanium or a mixture thereof.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Lotschicht mit dem Bauteil verlötet. Dies geschieht, je nach verwendeten Materialien unter Schutzgas und/oder in einem Vakuumofen und/oder lokal induktiv. Das lokal induktive Löten ist ein Hochtemperaturlötverfahren, namentlich ein induktiver Lötprozess, welcher unter Schutzatmosphäre, unter Vakuumbedingungen oder unter normalen Bedingungen durchgeführt wird. Es ist weiterhin ein lokaler Erwärmungsprozess, in dem ein Induktor und ggf. ein optionaler Induktionsverstärker über der zu lötenden Lotschicht und dem Bauteil angeordnet sind, wobei ein zeitgleiches Erwärmen des Bauteils im Bereich der zu lötenden Lotschicht und ein Erwärmen der Lotschicht selbst mittels der vom Induktor erzeugten Wärmeenergie erfolgt. Dies ermöglicht, dass zwischen Lotschicht und Bauteil eine stoffschlüssige Verbindung entsteht. Durch optionale Verwendung eines Induktionsverstärkers kann zugleich der Temperatureintrag in die Lotschicht und in das Bauteil beeinflusst und so gesteuert werden, dass konstante Temperaturbedingungen in dem zu beschichtenden Bauteil und in der Lotschicht herrschen, wodurch qualitativ hochwertige, sichere und dauerhafte Beschichtungen erzeugt werden können.In a further preferred embodiment of the method the solder layer is soldered to the component. This happens, depending on the materials used under inert gas and / or in one Vacuum furnace and / or locally inductive. The locally inductive soldering is a high-temperature soldering process, namely an inductive Soldering process, which under protective atmosphere, under Vacuum conditions or performed under normal conditions becomes. It continues to be a local warming process, in an inductor and possibly an optional induction amplifier over the solder layer to be soldered and the component are arranged, wherein a simultaneous heating of the component in the range the solder layer to be soldered and heating the Lotschicht itself by means of the heat energy generated by the inductor he follows. This allows that between solder layer and Component creates a material connection. By optional use of an induction amplifier can at the same time the temperature entry in the solder layer and in the component influenced and be controlled so that constant temperature conditions in the component to be coated and prevail in the solder layer, whereby produces high quality, safe and durable coatings can be.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren verwendet, um die Schaufelspitzen einer Strömungsmaschine zu beschichten, insbesondere die Schaufelspitzen einer Turbine oder eines Verdichters. Diese Bauteile einer Gasturbine bzw. eines Flugzeugantriebs unterliegen erhöhtem Verschleiß und müssen qualitativ höchsten Anforderungen genügen.In Another embodiment of the invention is the method used the blade tips of a turbomachine to coat, in particular the blade tips of a turbine or a Compressor. These components of a gas turbine or an aircraft engine are subject to increased wear and need meet the highest quality requirements.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren verwendet, um mehrere Schaufeln, welche radial auf einer Scheibe angeordnet sind, welche sich im Kreis bewegen kann, zu beschichten. Dabei werden an bestimmten Positionen des Kreises, entlang des Umfangs, die einzelne Schritte des Verfahrens durchgeführt. Alternativ kann hier auch eine Blisk beschichtet werden.In Another embodiment of the invention is the invention Method used to create several blades which radially on a disk are arranged, which can move in a circle, to coat. At certain points of the circle, along the circumference, the individual steps of the procedure are carried out. alternative Here also a blisk can be coated.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil weist eine Scheibe auf, an der zumindest ein zu beschichtendes Bauteil angeordnet wird. Die jeweilige Scheibe kann um ihre Achse gedreht werden, so dass die an der Scheibe angeordneten Bauteile, bei der Drehung der Scheibe um ihre Achse, einen Kreisbogen durchlaufen. An bestimmten Positionen des Umfangs dieses Kreisbogens werden die jeweiligen Verfahrenschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens an dem Bauteil durchgeführt. Dabei kann ein bestimmter und zwischen den Verfahrensschritten gleich gehaltener Teilungswinkel oder aber unterschiedliche Teilungswinkel zwischen den einzelnen Verfahrenschritten verwendet werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird das serielle Beschichten von Bauteilen vereinfacht und beschleunigt. Alternativ zu einer entsprechenden Scheibe kann beispielsweise auch eine Blisk eingespannt werden.A inventive device for producing a wear-resistant coating on a component has a Disc on, arranged on the at least one component to be coated becomes. The respective disc can be rotated about its axis, so that the components arranged on the disc, during the rotation of the Slice around its axis, go through a circular arc. At certain Positions of the circumference of this arc become the respective Process steps of the method according to the invention performed on the component. It can be a specific and pitch angles kept equal between the process steps or different pitch angles between the individual process steps be used. By the device according to the invention makes serial coating of components easier and faster. As an alternative to a corresponding disc, for example, too to be clamped a blisk.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Scheibe mit zumindest einem radial angeordneten Bauteil als Ganzes durch eine weitere Scheibe ersetzt, welche ebenfalls zumindest ein daran angeordnetes Bauteil aufweist. Dadurch wird die notwendige Zeit für das Montieren der Bauteile an der Scheibe reduziert, da die Montage im Vorfeld des Beschichtungsprozesses geschehen kann, so dass nur die Zeit für das Auswechseln der Scheibe berücksichtigt werden muss.In a further embodiment of the invention Device is a disc with at least one radially arranged Component replaced as a whole by another disc, which also has at least one component disposed thereon. This will the time required to mount the components on the Disc is reduced because the assembly is done in advance of the coating process can, so only the time for replacing the disc must be taken into account.

Verwendung findet eine o. g. Vorrichtung oder ein o. g. Verfahren insbesondere bei der Herstellung, Reparatur und Beschichtung von Bauteilen von Gasturbinen oder Flugtriebwerke. Insbesondere bei der Beschaufelung von Gasturbinen ergeben sich aufgrund der konvexen und konkaven Profilwölbung, der Verwindung und der ineinander übergehenden Radien besonders große Schwierigkeiten beim Anbringen geeigneter Beschichtungen. Diese Schwierigkeiten können durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil und ein entsprechendes Verfahren überwunden werden.use finds an o. g. Device or an o. G. Method in particular in the manufacture, repair and coating of components of Gas turbines or aircraft engines. Especially with the blading Gas turbines are due to the convex and concave Profile curvature, twisting and merging radii particularly great difficulty in attaching suitable Coatings. These difficulties can be solved by a Inventive device for producing a Wear-resistant coating on a component and a appropriate procedure to be overcome.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden zusammen mit den Figuren näher dargestellt.One preferred embodiment of the invention is hereinafter shown in more detail together with the figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1: Eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 : A schematic representation of the method according to the invention;

2: Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 2 : A schematic representation of a device according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil. In einem ersten Verfahrenschritt 1 wird eine Lotschicht an einem zu beschichtenden Bauteil angeordnet und fixiert. In einem zweiten Verfahrenschritt 2 wird die dem Bauteil abgewandte Oberfläche der Lotschicht zumindest teilweise mit einem Haftvermittler benetzt. In einem dritten Verfahrenschritt 3 wird eine Monolage von Hartstoffpartikeln auf der Oberfläche durch Wirbelschichttechnik aufgebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt 4 wird alternativ die Oberfläche getrocknet und in einem weiteren Verfahrensschritt 5 die entstandene Schicht aus der Lotschicht, dem Haftvermittler und den Hartstoffpartikeln mit dem Bauteil verlötet oder die entstandene Schicht bestehend aus der Lotschicht, dem Haftvermittler und den Hartstoffpartikeln ohne vorher getrocknet zu werden mit dem Bauteil verlötet. 1 shows a schematic representation of the method according to the invention for the preparation a wear-resistant coating on a component. In a first process step 1 a solder layer is arranged and fixed on a component to be coated. In a second process step 2 the component facing away from the surface of the solder layer is at least partially wetted with a bonding agent. In a third process step 3 a monolayer of hard material particles is applied to the surface by fluidized bed technology. In a further process step 4 Alternatively, the surface is dried and in a further process step 5 soldering the resulting layer of the solder layer, the bonding agent and the hard material particles with the component or the resulting layer consisting of the solder layer, the bonding agent and the hard material particles without being dried before being soldered to the component.

2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil 6. Dabei sind aus einer Titan-Legierung bestehenden Turbinenschaufeln 6 an einer kreisförmigen Scheibe 8 radial angeordnet. Die Scheibe, oder alternativ die Blisk 8 ist um ihre zentrale Achse 11 drehbar, so dass die an der Scheibe 8 angeordneten Turbinenschaufeln 6 eine kreisförmige Bewegung erfahren können. An bestimmten Positionen entlang des so durchlaufenen Umfangs werden die verschiedenen Schritte 1, 2, 3, 4, 5 des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt. Im ersten Verfahrensschritt 1 wird eine für die Schaufel 6 vorgeformte Lotschicht 9, welche aus einer Titan- oder Nickellegierung besteht, an der Schaufel 6 angeordnet und mit der Schaufel 6 punktgeschweißt. Anschließend wird die Scheibe 8 um einen bestimmten Teilungswinkel gedreht, welcher in diesem Beispiel 60° beträgt, wodurch die Schaufel 6 zur nächsten Prozessstelle gebracht wird. Im zweiten Verfahrenschritt 2 wird die zu beschichtende Oberfläche der Schaufel 6 mit einem Haftvermittler 10 benetzt. In diesem Fall wird der Haftvermittler 10 mit einem Filzkörper aufgebracht. 2 shows a schematic representation of the device according to the invention for producing a wear-resistant coating on a component 6 , These are turbine blades made of a titanium alloy 6 on a circular disk 8th arranged radially. The disc, or alternatively the blisk 8th is about its central axis 11 rotatable, so that on the disc 8th arranged turbine blades 6 can experience a circular motion. At certain positions along the circumference thus passed, the various steps become 1 . 2 . 3 . 4 . 5 carried out the process of the invention. In the first process step 1 becomes one for the scoop 6 preformed solder layer 9 , which consists of a titanium or nickel alloy, on the blade 6 arranged and with the shovel 6 spot welded. Subsequently, the disc 8th rotated by a certain pitch angle, which in this example is 60 °, whereby the blade 6 is brought to the next process station. In the second process step 2 becomes the surface of the blade to be coated 6 with a bonding agent 10 wetted. In this case, the bonding agent 10 applied with a felt body.

Nach einer erneuten Drehung der Halterung 8 um den festgelegten Teilungswinkel, in diesem Beispiel 60°, befindet sich die so vorbereitete Schaufel 6 über einer Wirbelschicht 14, welches aus schwebenden CBN-Partikeln 7 besteht. Der relative Abstand der Oberfläche der Wirbelschicht 14 zu der zu beschichtenden Oberfläche der Schaufel 6 ist so gewählt, dass die mit Haftvermittler 10 versehene Oberfläche der Schaufel 6 in Berührung mit den Hartstoffpartikeln 7 kommt, welche sich statistisch verteilen und regellos an dieser haften bleiben und eine Monolage ausbilden.After another turn of the holder 8th around the specified pitch angle, in this example 60 °, is the thus prepared blade 6 over a fluidized bed 14 , which consists of suspended CBN particles 7 consists. The relative distance of the surface of the fluidized bed 14 to the surface of the blade to be coated 6 is chosen so that with bonding agent 10 provided surface of the blade 6 in contact with the hard material particles 7 comes, which distribute themselves statistically and irregularly stick to this and train a monolayer.

Nach einer erneuten Drehung der Halterung 8 um den festgelegten Teilungswinkel, in diesem Beispiel 60°, gelangt die Schaufel 6 zum dritten Verfahrenschritt 4, in dem die Oberfläche der Schaufel 6 mit Hilfe eines Luftstroms getrocknet wird. Dadurch verdampft teilweise das im Haftvermittler 10 enthaltenden Lösungsmittel, so dass die Hartstoffpartikel 7 an der Oberfläche haften bleiben.After another turn of the holder 8th around the specified pitch angle, in this example 60 °, the blade passes 6 to the third process step 4 in which the surface of the blade 6 is dried with the help of a stream of air. This partially evaporates in the adhesion promoter 10 containing solvent, so that the hard material particles 7 stick to the surface.

Nach einer weiteren Drehung der Halterung 8 um den festgelegten Teilungswinkel, in diesem Beispiel 60°, steht die fertig vorbereitete Schicht aus Lotschicht 9, Haftvermittler 10 und Hartstoffpartikeln 7 bereit für das Verlöten 5 mit der Schaufel 6. Dies geschieht hier durch lokal induktives Löten mithilfe eines Induktors und ggf. eines optionalen Induktionsverstärkers, welcher sich im geringen Abstand zu der vorbereiteten Oberfläche befindet und durch Strahlungswärme im Bereich der Schaufel und der vorbereiteten Schicht abgibt. Dadurch verdampfen die Lösungsmittelreste des Haftvermittlers 10 und die Lotschicht 9 samt CBN-Partikel 7 geht mit der Schaufel 6 eine stoffschlüssige Verbindung ein. Nach einer weiteren Drehung der Scheibe 8 um den festgelegten Teilungswinkel, in diesem Beispiel 60°, und nach einer kurzen Abkühlzeit steht die Schaufel 6', mit fertiger Hartstoffbeschichtung 15 für eine weitere Verwendung bereit. Das Verfahren kann dabei als vollautomatisierbarer Prozess erfolgen.After another rotation of the bracket 8th around the specified pitch angle, in this example 60 °, is the ready-prepared layer of solder layer 9 , Bonding agent 10 and hard material particles 7 ready for soldering 5 with the shovel 6 , This is done here by locally inductive soldering using an inductor and optionally an optional induction amplifier, which is located at a small distance to the prepared surface and emits radiation heat in the region of the blade and the prepared layer. As a result, the solvent residues of the adhesion promoter evaporate 10 and the solder layer 9 including CBN particles 7 go with the shovel 6 a cohesive connection. After another turn of the disc 8th by the specified pitch angle, in this example 60 °, and after a short cooling time is the blade 6 ' , with finished hard material coating 15 ready for further use. The process can be carried out as a fully automated process.

Das zu beschichtende Bauteil kann beispielsweise eine Schaufel 6' mit einer Titan-Legierung als Basiswerkstoff sein. Die verwendete Lotschicht 9 besteht aus einer Titan-Legierung. Nach dem Aufbringen von Haftvermittler 10 auf der Schaufelspitze werden mit einer Titan-Legierung ummantelte CBN-Partikel 7 mit einer Wirbelschicht 14 auf der Oberfläche aufgebracht und getrocknet. Anschließend werden die Lotschicht 9 und die Schaufel 6 in einem unter Vakuum stattfindenden, lokal induktiven Hochtemperaturlötprozess miteinander verlötet. Das in der Prozesskammer herrschende Vakuum beträgt dabei beispielsweise ca. 10–5 mBar.The component to be coated, for example, a blade 6 ' be with a titanium alloy as the base material. The used solder layer 9 consists of a titanium alloy. After the application of adhesion promoter 10 on the blade tip are coated with a titanium alloy CBN particles 7 with a fluidized bed 14 Applied to the surface and dried. Subsequently, the solder layer 9 and the shovel 6 soldered together in a vacuum-taking, locally inductive Hochtemperaturlötprozess. The prevailing in the process chamber vacuum is for example about 10 -5 mbar.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der in den Patentansprüchen beanspruchten Lösung auch bei anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The Invention is limited in its execution not to the preferred embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable, which of the in the claims claimed solution also makes use of other types.

11
Anordnen einer Lotschicht an einem zu beschichtenden Bauteilarrange a solder layer on a component to be coated
22
zumindest teilweises Benetzen einer oder beider Oberfläche(n) der Lotschicht mit einem Haftvermittlerat least partial wetting of one or both surfaces of the Lotschicht with a bonding agent
33
Anbringen einer Monolage von Hartstoffpartikeln auf der Oberfläche durch Wirbelschichttechnikinstall a monolayer of hard particles on the surface by fluidized bed technology
44
Trocknen der Oberflächedry the surface
55
Verlöten der entstandenen Schicht aus Lotschicht, ggf. Haftvermittler und Hartstoffpartikeln mit dem BauteilSolder the resulting layer of solder layer, optionally adhesion promoter and Hard material particles with the component
66
Schaufelshovel
6'6 '
Schaufel mit fertiger verschleißfesten Beschichtungshovel with finished wear-resistant coating
77
HartstoffpartikelHard particles
88th
Blisk/ScheibeBlisks / disc
99
Lotschichtsolder layer
1010
Haftvermittlerbonding agent
1111
Achse der Scheibe/der Bliskaxis the disc / blisk
1212
Gasgas
1313
Wirbelschichtfluidized bed
1414
verschleißfeste Beschichtung mit Hartstoffpartikelwear resistant Coating with hard material particles

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 69100853 T2 [0004] - DE 69100853 T2 [0004]
  • - EP 0686229 B1 [0005] - EP 0686229 B1 [0005]
  • - DE 4439950 C2 [0006] - DE 4439950 C2 [0006]
  • - US 5359770 [0007] US 5359770 [0007]
  • - US 6811898 B2 [0008] US 6811898 B2 [0008]
  • - DE 2115358 C2 [0009] - DE 2115358 C2 [0009]
  • - WO 2008/106935 A1 [0010] - WO 2008/106935 A1 [0010]

Claims (27)

Verfahren zum Herstellen einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil (6), insbesondere einem Gasturbinenbauteil, welches zumindest folgende Schritte aufweist: – Anordnen (1) einer Lotschicht (9) an einem zu beschichtenden Bauteil (6); und/oder – Zumindest teilweises Benetzen (2) einer oder beider Oberfläche(n) der Lotschicht (9) mit einem Haftvermittler (10); – Anbringen (3) von Hartstoffpartikeln (7) auf der dem Bauteil abgewandten Oberfläche der Lotschicht durch Wirbelschichttechnik (14); – Trocknen (4) der Oberfläche; und/oder – Verlöten (5) der entstandenen Schicht aus Lotschicht (9), optional Haftvermittler (10) und Hartstoffpartikeln (7) mit dem Bauteil (6).Method for producing a wear-resistant coating on a component ( 6 ), in particular a gas turbine component, which has at least the following steps: - arranging ( 1 ) a solder layer ( 9 ) on a component to be coated ( 6 ); and / or - at least partial wetting ( 2 ) of one or both surfaces of the solder layer ( 9 ) with a bonding agent ( 10 ); - Attach ( 3 ) of hard material particles ( 7 ) on the component surface facing away from the solder layer by fluidized bed technology ( 14 ); - Dry ( 4 ) of the surface; and / or soldering ( 5 ) of the resulting layer of solder layer ( 9 ), optional adhesion promoter ( 10 ) and hard material particles ( 7 ) with the component ( 6 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die aufgebrachten Hartstoffpartikel auf der Lotschicht eine Monolage ausbilden.The method of claim 1, wherein the applied Hard material particles on the solder layer form a monolayer. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lotschicht (9) eine Metallfolie ist, welche aus der Schmelze einer Lotlegierung gewonnen wurde.Method according to claim 1 or 2, wherein the solder layer ( 9 ) is a metal foil which has been obtained from the melt of a solder alloy. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Metallfolie zumindest teilweise gewalzt ist.The method of claim 3, wherein the metal foil at least partially rolled. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lotschicht (9) ein flexibles Band ist, welches zumindest aus einem Lotpulver und einem Binder besteht.Method according to claim 1 or 2, wherein the solder layer ( 9 ) is a flexible band which consists of at least one solder powder and a binder. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lotschicht (9) ein flexibles Band ist, welches zumindest aus einem Binder und einem Gemisch aus Lotpulver und MCrAlY-Pulver besteht, wobei Y Silber, Gold, Kupfer, Kobalt, Eisen, Titan, Nickel, Wolfram, Zinn, Silizium, Bor, Chrom, Zink und/oder Mischungen derselben ist.Method according to claim 1 or 2, wherein the solder layer ( 9 ) is a flexible band consisting of at least a binder and a mixture of solder powder and MCrAlY powder, wherein Y is silver, gold, copper, cobalt, iron, titanium, nickel, tungsten, tin, silicon, boron, chromium, zinc and / or mixtures thereof. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lotschicht (9) ein Schlicker ist, welcher aus einer Suspension aus zumindest Lotpulver und Binder besteht.Method according to claim 1 or 2, wherein the solder layer ( 9 ) is a slurry which consists of a suspension of at least solder powder and binder. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lotschicht (9) ein Schlicker ist, welcher aus einer Suspension aus zumindest einem Binder und einem Gemisch aus Lotpulver und MCrAlY-Pulver besteht, wobei Y Silber, Gold, Kupfer, Kobalt, Eisen, Titan, Nickel, Wolfram, Zinn, Silizium, Bor, Chrom, Zink und/oder Mischungen derselben ist.Method according to claim 1 or 2, wherein the solder layer ( 9 ) is a slurry consisting of a suspension of at least one binder and a mixture of solder powder and MCrAlY powder, where Y is silver, gold, copper, cobalt, iron, titanium, nickel, tungsten, tin, silicon, boron, chromium, Zinc and / or mixtures thereof is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Zusammensetzung des Lots zumindest einer der Basiswerkstoffe des zu beschichtenden Bauteils (6) enthalten ist.Method according to one of the preceding claims, wherein in the composition of the solder at least one of the base materials of the component to be coated ( 6 ) is included. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lot weitere Elemente, vorzugsweise Silber, Gold, Kupfer, Kobalt, Eisen, Titan, Nickel, Wolfram, Zinn, Silizium, Bor, Chrom, Zink und/oder Mischungen derselben enthält.Method according to one of the preceding claims, the solder comprising further elements, preferably silver, gold, copper, Cobalt, iron, titanium, nickel, tungsten, tin, silicon, boron, chromium, Zinc and / or mixtures thereof. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lotschicht (9) eine dem zu beschichtenden Bauteil (6) angepasste Form aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the solder layer ( 9 ) a component to be coated ( 6 ) has adapted form. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lotschicht (9) durch Punktschweißen mit dem zu beschichtenden Bauteil (6) verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the solder layer ( 9 ) by spot welding with the component to be coated ( 6 ) is connected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lotschicht (9) an dem zu beschichtenden Bauteil (6) flächig angeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the solder layer ( 9 ) on the component to be coated ( 6 ) is arranged flat. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Haftvermittler (10) an einer oder an beiden Oberfläche(n) der Lotschicht (9) angebracht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein an adhesion promoter ( 10 ) on one or both surfaces (n) of the solder layer ( 9 ) is attached. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Haftvermittler (10) mit einem Filz an der Lotschicht (9) angebracht wird.The method of claim 14, wherein the adhesion promoter ( 10 ) with a felt on the solder layer ( 9 ) is attached. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Haftvermittler (10) auf die Lotschichtoberfläche (6) aufgesprüht wird.The method of claim 14, wherein the adhesion promoter ( 10 ) on the solder layer surface ( 6 ) is sprayed on. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Haftvermittler (10) auf die Lotschichtoberfläche (6) mit Pinsel, Rollen, Stempel, Tampon oder durch Tauchen der Lotschicht (9) in einem Haftvermittlerbad aufgebracht wird.The method of claim 14, wherein the adhesion promoter ( 10 ) on the solder layer surface ( 6 ) with a brush, rollers, stamp, tampon or by dipping the solder layer ( 9 ) is applied in a primer bath. Verfahren nach Anspruch 14 bis 17, wobei die Schichtdicke des aufgebrachten Haftvermittlers (10) kleiner als der Durchmesser der verwendeten Hartstoffpartikel (7) ist.The method of claim 14 to 17, wherein the layer thickness of the applied adhesion promoter ( 10 ) smaller than the diameter of the hard material particles used ( 7 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hartstoffpartikel (7) aus Bornitrid, vorzugsweise aus kubischem Bornitrid, Keramik, Titankarbid, Wolframkarbid, Chromkarbid, Siliziumkarbid, Aluminiumoxid oder Zirkonoxid oder einer Mischung davon bestehen.Method according to one of the preceding claims, wherein the hard material particles ( 7 ) of boron nitride, preferably of cubic boron nitride, ceramic, titanium carbide, tungsten carbide, chromium carbide, silicon carbide, aluminum oxide or zirconium oxide or a mixture thereof. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die verwendeten Hartstoffpartikel (7) aus unterschiedlichen Materialien bestehen und/oder verschiedene Durchmesser aufweisen.Process according to claim 19, wherein the hard material particles used ( 7 ) consist of different materials and / or have different diameters. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Hartstoffpartikel (7) beschichtet sind.A method according to claim 19 or 20, wherein the hard material particles ( 7 ) are coated. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Beschichtung der Hartstoffpartikel (7) zumindest teilweise aus Kobalt, Nickel, Titan oder einer Mischung davon besteht.The method of claim 21, wherein the coating of the hard material particles ( 7 ) at least partially It consists of cobalt, nickel, titanium or a mixture thereof. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Löten der Lotschicht (9) mit dem Bauteil (6) unter Schutzgas und/oder in einem Vakuumofen und/oder lokal induktiv stattfindet.Method according to one of the preceding claims, wherein the soldering of the solder layer ( 9 ) with the component ( 6 ) takes place under protective gas and / or in a vacuum furnace and / or locally inductively. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einer Schaufelspitze einer Turbine oder eines Verdichters.Use of the method according to one of the preceding Claims to a blade tip of a turbine or a Compressor. Vorrichtung zur Herstellung einer verschleißfesten Beschichtung auf einem Bauteil (6), wobei zumindest ein Bauteil (6) radial an einer Scheibe (8) angeordnet ist, welche um ihre Achse (11) drehbar ist, wobei entlang des durchlaufenen Umfangs Bearbeitungsstationen zum Anordnen einer Lotschicht, und/oder zum Benetzen einer oder beider Oberfläche(n) der Lotschicht mit Haftvermittler, eine Wirbelschicht zum Aufbringen von Hartstoffpartikel, eine Trocknungsvorrichtung zum Trocknen der Oberfläche und/oder eine Lotstation zum Verlöten der Lotschicht mit dem Bauteil vorgesehen sind.Device for producing a wear-resistant coating on a component ( 6 ), wherein at least one component ( 6 ) radially on a disc ( 8th ) which is about its axis ( 11 ) is rotatable, along the running circumference processing stations for arranging a solder layer, and / or for wetting one or both surfaces of the solder layer with adhesion promoter, a fluidized bed for applying hard material particles, a drying device for drying the surface and / or a soldering station are provided for soldering the solder layer with the component. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die Scheibe (8) durch eine andere Scheibe (8) austauschbar ist.Device according to claim 25, wherein the disc ( 8th ) through another disc ( 8th ) is interchangeable. Vorrichtung nach Anspruch 25 bis 26, wobei an der Scheibe (8) zumindest ein Bauteil (6) angeordnet ist.Apparatus according to claim 25 to 26, wherein on the disc ( 8th ) at least one component ( 6 ) is arranged.
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DE (1) DE102009007666A1 (en)
WO (1) WO2010088879A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2522452A1 (en) 2011-05-13 2012-11-14 MTU Aero Engines AG Combined heating by means of induction heating the workpiece and applying a coating by means of laser soldering
DE102011086524A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Mtu Aero Engines Gmbh Armouring of sealing fins of TiAl blades by inductive soldering of hard material particles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008987A (en) * 2012-12-05 2013-04-03 哈尔滨电机厂有限责任公司 Manufacturing method for producing mixed-flow-type water turbine bottom ring wear-resistant layer through strip surfacing

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2115358C2 (en) 1970-03-30 1983-01-05 Teti Jun., Joseph A. Process for the production of layers from finely dispersed filler material dispersed in a metal matrix
DE69100853T2 (en) 1990-02-23 1994-04-21 Baj Coatings Ltd Gas turbine blade.
US5359770A (en) 1992-09-08 1994-11-01 General Motors Corporation Method for bonding abrasive blade tips to the tip of a gas turbine blade
EP0686229B1 (en) 1993-02-25 1997-03-26 Praxair S.T. Technology, Inc. Method of producing an abrasive tip on a turbine blade
DE4439950C2 (en) 1994-11-09 2001-03-01 Mtu Muenchen Gmbh Metallic component with a composite coating, use, and method for producing metallic components
US6811898B2 (en) 2001-02-28 2004-11-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wear-resistant coating and method for applying it
WO2008106935A1 (en) 2007-03-02 2008-09-12 Mtu Aero Engines Gmbh Method and device for coating components of a gas turbine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3635369A1 (en) * 1986-10-17 1988-04-28 Degussa METHOD FOR COATING SURFACES WITH HARD MATERIALS
DE10114306B4 (en) * 2001-03-23 2005-06-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Composite layer, process for producing a composite layer and their use
DE102007061181A1 (en) 2007-12-17 2009-08-13 Taller Gmbh Fuse-holder used in mains electricity plug, is rotated in plug body between electrically-contacting position and fuse-replacement position

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2115358C2 (en) 1970-03-30 1983-01-05 Teti Jun., Joseph A. Process for the production of layers from finely dispersed filler material dispersed in a metal matrix
DE69100853T2 (en) 1990-02-23 1994-04-21 Baj Coatings Ltd Gas turbine blade.
US5359770A (en) 1992-09-08 1994-11-01 General Motors Corporation Method for bonding abrasive blade tips to the tip of a gas turbine blade
EP0686229B1 (en) 1993-02-25 1997-03-26 Praxair S.T. Technology, Inc. Method of producing an abrasive tip on a turbine blade
DE4439950C2 (en) 1994-11-09 2001-03-01 Mtu Muenchen Gmbh Metallic component with a composite coating, use, and method for producing metallic components
US6811898B2 (en) 2001-02-28 2004-11-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wear-resistant coating and method for applying it
WO2008106935A1 (en) 2007-03-02 2008-09-12 Mtu Aero Engines Gmbh Method and device for coating components of a gas turbine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2522452A1 (en) 2011-05-13 2012-11-14 MTU Aero Engines AG Combined heating by means of induction heating the workpiece and applying a coating by means of laser soldering
DE102011101576A1 (en) 2011-05-13 2012-11-15 Mtu Aero Engines Gmbh Combined heating for soldering a top armor by induction and laser
DE102011086524A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Mtu Aero Engines Gmbh Armouring of sealing fins of TiAl blades by inductive soldering of hard material particles
US10006300B2 (en) 2011-11-17 2018-06-26 MTU Aero Engines AG Armoring sealing fins of TiAl vanes by induction brazing hard-material particles

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WO2010088879A1 (en) 2010-08-12

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