DE102015009321A1

DE102015009321A1 - Fluid energy machine component and method of making the same

Info

Publication number: DE102015009321A1
Application number: DE102015009321.5A
Authority: DE
Inventors: Roland Herzog; Markus Emsberger
Original assignee: MAN Diesel and Turbo SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-01-19
Also published as: WO2017012964A1

Abstract

Fluidenergiemaschinenbauteil (10), insbesondere Strömungsmaschinenbauteil oder Kolbenmaschinenbauteil, aus einem metallischen Werkstoff, mit einer Bauteiloberfläche (11), wobei dasselbe in einem ersten Bereich (12) unterhalb der Bauteiloberfläche (11), der einen definierten Abstand von der Bauteiloberfläche (11) aufweist und von einem sich zwischen dem ersten Bereich (12) und der Bauteiloberfläche (11) erstreckenden zweiten Bereich (13) abgedeckt ist, Abschnitte (14, 15) mit unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit aufweist, die eine von außen auslesbare Codierung ausbilden.Fluid energy machine component (10), in particular turbomachine component or piston machine component, made of a metallic material having a component surface (11), the same in a first region (12) below the component surface (11) having a defined distance from the component surface (11) and is covered by a between the first region (12) and the component surface (11) extending second region (13) has sections (14, 15) of different component nature, forming an externally readable coding.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluidenergiemaschinenbauteil, insbesondere ein Strömungsmaschinenbauteil oder ein Kolbenmaschinenbauteil. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Fluidenergiemaschinenbauteils.The invention relates to a fluid energy machine component, in particular a turbomachine component or a piston engine component. Furthermore, the invention relates to a method for producing a fluid energy machine component.

Fluidenergiemaschinen, wie zum Beispiel Strömungsmaschinen oder Kolbenmaschinen, verfügen über eine Vielzahl von Baugruppen, die einem Verschleiß unterliegen und bei zu starkem Verschleiß ersetzt werden müssen. So sind in Strömungsmaschinen z. B. Laufschaufeln verbaut, die im Falle eines Verschleißes ersetzt werden müssen. Erstausrüster solcher Fluidenergiemaschinen, welche die Fluidenergiemaschinen konstruieren, in eigenen Fabriken produzieren sowie unter eigenem Namen in den Handel bringen, sehen sich im Ersatzteilgeschäft beim Austausch verschlissener Baugruppen der Fluidenergiemaschine zunehmend dem Wettbewerb mit Produktpiraten ausgesetzt, die gewisse Baugruppen der Fluidenergiemaschine kopieren und als Ersatzteile für verschlissene Baugruppen in Verkehr bringen. Da derartige Ersatzteile von Produktpiraten über eine geringe Qualität verfügen, besteht die Gefahr, dass dann, wenn derartige Baugruppen von Produktpiraten in der originalen Fluidenergiemaschine als Ersatzteile benutzt werden, die Fluidenergiemaschine im Betrieb beschädigt wird. Es besteht daher Bedarf daran, das Kopieren von Fluidenergiemaschinenbauteilen durch Produktpiraten zu erschweren, um so die Erstausrüster sowie Kunden vor mangelhaften Ersatzteilen von Produktpiraten zu schützen.Fluid energy machines, such as turbomachinery or piston machines, have a variety of assemblies that are subject to wear and need to be replaced in case of excessive wear. Thus, in turbomachines z. B. buckets, which must be replaced in case of wear. OEMs of those fluid power machines that design the fluid power machines, produce them in their own factories and put them on the market under their own name are increasingly exposed to competition in the spare parts business with worn out components of the fluid energy machine, copying certain components of the fluid energy machine and replacing them as worn out spare parts Place assemblies on the market. Because such spares are low in product piracy, there is a risk that if such assemblies are used by product pirates in the original fluid power machine as spares, the fluid power machine will be damaged during operation. Therefore, there is a need to hinder the copying of fluid energy machine components by product pirates in order to protect the original equipment manufacturers as well as customers from defective spare parts of product pirates.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Fluidenergiemaschinenbauteil und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Fluidenergiemaschinenbauteils zu schaffen.On this basis, the present invention has the object to provide a novel fluid energy machine component and a method for producing such a fluid energy machine component.

Diese Aufgabe wird durch ein Fluidenergiemaschinenbauteil nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist das Fluidenergiemaschinenbauteil in einem ersten Bereich unterhalb der Bauteiloberfläche, der einen definierten Abstand von der Bauteiloberfläche aufweist und von einem sich zwischen dem ersten Bereich und der Bauteiloberfläche erstreckenden zweiten Bereich abgedeckt ist, Abschnitte mit unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit auf, die eine von außen auslesbaren Codierung ausbilden.This object is achieved by a fluid energy machine component according to claim 1. According to the invention, in a first region below the component surface, which has a defined distance from the component surface and is covered by a second region extending between the first region and the component surface, sections with different component properties form an externally readable code ,

Mit der Erfindung wird erstmals ein Fluidenergiemaschinenbauteil vorgeschlagen, welches im Inneren unterhalb der Bauteiloberfläche mit einem definierten Abstand zur Bauteiloberfläche Abschnitte unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit aufweist, wobei diese Abschnitte mit unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit eine von außen auslesbare Codierung ausbilden. Durch Auslesen der Codierung kann so einfach überprüft werden, ob es sich beim Bauteil um ein Originalbauteil des Erstausrüsters oder um ein kopiertes Bauteil eines Produktpiraten handelt. Hiermit kann kundenseitig sichergestellt werden, dass nur hochqualitative Ersatzbauteile des Erstausrüsters zum Austausch verschlissener Fluidenergiemaschinenbauteile verwendet werden, um so eine Beschädigung der Fluidenergiemaschine infolge mangelhafter Ersatzteile von Produktpiraten zu vermeiden.With the invention, for the first time, a fluid energy machine component is proposed which has sections of different component properties inside the component surface at a defined distance from the component surface, wherein these sections form a code that can be read from the outside with different component properties. By reading the coding can be easily checked whether the component is an original part of the original equipment manufacturer or a copied component of a product pirate. Hereby, the customer can ensure that only high quality replacement parts of the original equipment manufacturer are used to replace worn fluid power machinery components in order to avoid damage to the fluid energy machine as a result of defective spare parts from product pirates.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Fluidenergiemaschinenbauteil in dem ersten Bereich erste Abschnitte mit einer ersten Bauteilbeschaffenheit und zweite Abschnitte mit einer zweiten Bauteilbeschaffenheit auf, wobei die ersten Abschnitte und die zweiten Abschnitte in dem ersten Bereich wechselweise nebeneinander angeordnet sind. Das Fluidenergiemaschinenbauteil weist in dem zweiten Bereich, der zwischen der Bauteiloberfläche und den Anschnitten mit der unterschiedliche Bauteilbeschaffenheit liegt bzw. sich zwischen der Bauteiloberfläche und dem ersten Bereich erstreckt, durchgängig bzw. durchgehend bzw. ausschließlich die erste Bauteilbeschaffenheit auf. Diese Weiterbildung der Erfindung ist zur Bereitstellung einer von außen auslesbaren Codierung besonders vorteilhaft, und zwar ohne dass die Codierung von außen mit menschlichem Auge sichtbar wäre.According to an advantageous development, the fluid energy machine component in the first region has first sections with a first component and second sections with a second component, wherein the first sections and the second sections are alternately arranged side by side in the first section. In the second area, which lies between the component surface and the gates with the different component properties or extends between the component surface and the first area, the fluid energy machine component has the first component consistency throughout. This development of the invention is particularly advantageous for providing an externally readable coding, without the coding would be visible from the outside with the human eye.

Vorzugsweise definieren die zweiten Abschnitte eine von außen unsichtbare jedoch von außen mit Hilfsmitteln auslesbare Codierung insbesondere in Form eines Schriftzugs und/oder eines Logos. Diese Ausgestaltung ist zum Schutz von Fluidenergiemaschinenbauteilen vor einem Kopieren durch Produktpiraten besonders bevorzugt.The second sections preferably define an encoding that is invisible from the outside, but that can be read from the outside by means of aids, in particular in the form of a lettering and / or a logo. This embodiment is particularly preferred for protecting fluid energy machine components from copying by pirates.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Codierung zumindest mittels Magnetpulver auslesbar. Das Auslesen der Codierung mittels Magnetpulver ist besonders einfach und daher bevorzugt.According to an advantageous development, the coding is readable at least by means of magnetic powder. The reading of the coding by means of magnetic powder is particularly simple and therefore preferred.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist eine der Bauteiloberfläche zugewandte Grenze des ersten Bereichs, in dem die Abschnitte unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit ausgebildet sind, einen Abstand zwischen 50 μm und 1000 μm von der Bauteiloberfläche auf und/oder ist mit einem Abstand, der minimal dem 2-fachen der Oberflächenrauigkeit beträgt, und/oder mit einem Abstand, der maximal dem 1,0-fachen der Breite der zweiten Abschnitte beträgt, von der Bauteiloberfläche beabstandet. Dann, wenn der erste Bereich, in dem die Abschnitte unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit ausgebildet sind, hinsichtlich seiner der Bauteiloberfläche zugewandten Grenze eine oder mehrere der obigen Bedingungen erfüllt, lässt sich die Codierung besonders vorteilhaft auslesen, insbesondere über bevorzugt zum Einsatz kommendes MagnetpulverAccording to a further advantageous development, a boundary of the first area facing the component surface, in which the portions of different component nature are formed, has a spacing between 50 μm and 1000 μm from the component surface and / or is at a distance that is at least twice that the surface roughness is, and / or spaced at a distance which is at most 1.0 times the width of the second sections, from the component surface. Then, when the first region in which the portions of different component nature are formed, with respect to its surface facing the component surface meets one or more of the above conditions, the coding can be read particularly advantageous, in particular on preferably used for use magnetic powder

Das Fluidenergiemaschinenbauteil ist vorzugsweise durch selektives Laserschmelzen hergestellt, wobei in dem ersten Bereich die Abschnitte unterschiedliche Bauteilbeschaffenheit dadurch ausgebildet sind, dass mindestens ein Betriebsparameter eines zum selektiven Laserschmelzen eingesetzten Lasers variiert wurde.The fluid energy machine component is preferably produced by selective laser melting, wherein in the first region the portions of different component nature are formed by varying at least one operating parameter of a laser used for selective laser melting.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines solchen Fluidenergiemaschinenbauteils ist in Anspruch 11 definiert. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Metallpulvers; und sukzessives Aufbauen des Bauteils über selektives Laserschmelzen, wobei in dem ersten Bereich Abschnitte unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit dadurch ausgebildet werden, dass mindestens ein Betriebsparameter eines zum selektiven Laserschmelzen eingesetzten Lasers, der bei Ausbildung des ersten Bereichs das Metallpulver zumindest zur Ausbildung der ersten Abschnitte aufschmilzt, variiert wird. Die Herstellung des Fluidenergiemaschinen-Bauteils durch selektives Laserschmelzen eines Metallpulvers und demnach metallisches 3D-Drucken ist besonders bevorzugt.The method according to the invention for producing such a fluid energy machine component is defined in claim 11. The method comprises at least the following steps: providing a metal powder; and successively constructing the component via selective laser melting, wherein sections of different component nature are formed in the first region in that at least one operating parameter of a laser used for selective laser melting, which melts the metal powder at least to form the first portions when the first region is formed, is varied , The production of the fluid energy machine component by selective laser melting of a metal powder and thus metallic 3D printing is particularly preferred.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings.

Dabei zeigt:Showing:

1: eine schematisierte Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fluidenergiemaschinenbauteil; 1 a schematic plan view of an inventive fluid energy machine component;

2: einen schematisierten Querschnitt durch das Fluidenergiemaschinenbauteil der 1 entlang der Schnittlinie II-II der 1. 2 FIG. 2: a schematic cross section through the fluid energy machine component of FIG 1 along the section line II-II of 1 ,

Die Erfindung betrifft ein Fluidenergiemaschinenbauteil aus einem metallischen Werkstoff. Bei dem Fluidenergiemaschinenbauteil kann es sich um ein Strömungsmaschinenbauteil, wie zum Beispiel um eine Laufschaufel oder auch eine Leitschaufel einer Turbine oder eines Verdichters, handeln. Ferner kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Fluidenergiemaschinenbauteil um ein Kolbenmaschinenbauteil handeln, z. B. um ein Bauteil einer Dieselbrennkraftmaschine.The invention relates to a fluid energy machine component made of a metallic material. The fluid energy engine component may be a turbomachine component, such as a blade or a turbine or compressor vane. Furthermore, the fluid energy engine component according to the invention may be a piston engine component, for example a piston engine component. B. to a component of a diesel internal combustion engine.

1 und 2 zeigen stark schematisiert ein Fluidenergiemaschinenbauteil 10, welches eine Bauteiloberfläche 11 aufweist. Um das Fluidenergiemaschinenbauteil 10 fälschungssicher zu gestalten, weist dasselbe in einem ersten Bereich 12 unterhalb der Bauteiloberfläche 11, der einen definierten Abstand von der Bauteiloberfläche 11 aufweist und von einem zwischen dem ersten Bereich 12 und der Bauteiloberfläche 11 positionierten zweiten Bereich 13 abgedeckt ist, Abschnitte 14, 15 mit unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit auf, die eine von außen mit menschlichem Auge nicht sichtbar, jedoch von außen auslesbare Codierung ausbilden. Bei dieser Codierung kann es sich zum Beispiel um einen Schriftzug und/oder ein Logo eines Erstausrüsters handeln. 1 and 2 show highly schematically a fluid energy machine component 10 which is a component surface 11 having. To the fluid energy machine component 10 to make counterfeit-proof, has the same in a first area 12 below the component surface 11 , which has a defined distance from the component surface 11 and from one between the first area 12 and the component surface 11 positioned second area 13 is covered, sections 14 . 15 with different component properties, which form an externally visible to the human eye, but externally readable coding. This coding may be, for example, a lettering and / or a logo of an original equipment manufacturer.

Die Codierung ist, da dieselbe vom zweiten Bereich 13, der zwischen der Bauteiloberfläche 11 und dem ersten Bereich 12 positioniert ist, abgedeckt ist, von außen mit menschlichem Auge nicht sichtbar, jedoch von außen auslesbar. So ist es möglich, die Codierung mittels Magnetpulver oder mittels Ultraschall oder mittels Thermografie oder mittels Wirbelstrom oder mittels Röntgen oder mittels Computertomografie auszulesen. Besonders bevorzugt ist das Auslesen der Codierung mittels Magnetpulver, da der Einsatz von Magnetpulver einfach und kostengünstig ist. Das Auslesen der Codierung mittels Ultraschall ist ebenfalls kostengünstig und einfach realisierbar. Das Auslesen der Codierung mittels Thermografie oder Wirbelstrom oder Röntgen oder Computertomografie ist aufwendiger und daher weniger bevorzugt, da hierfür relativ teure Vorrichtungen erforderlich sind.The coding is because the same from the second area 13 that is between the component surface 11 and the first area 12 is positioned, is covered, not visible from the outside with the human eye, but read from the outside. It is thus possible to read out the coding by means of magnetic powder or by means of ultrasound or by means of thermography or by means of eddy current or by means of X-ray or by means of computer tomography. Particularly preferred is the reading of the coding by means of magnetic powder, since the use of magnetic powder is simple and inexpensive. The reading of the coding by means of ultrasound is also inexpensive and easy to implement. The reading of the coding by means of thermography or eddy current or X-ray or computed tomography is more complicated and therefore less preferred, since this relatively expensive devices are required.

Das Fluidenergiemaschinenbauteil 10 weist in dem ersten Bereich 12 erste Abschnitte 14 einer ersten Bauteilbeschaffenheit und zweite Abschnitte 15 mit einer zweiten Bauteilbeschaffenheit auf, wobei diese Abschnitte 14, 15 in dem ersten Bereich 12 vorzugsweise nebeneinander wechselweise angeordnet sind, und zwar vorzugsweise unter Ausbildung eines Schriftzugs und/oder Logos. Das Fluidenergiemaschinenbauteil 10 weist in dem zweiten Bereich 13, der zwischen der Bauteiloberfläche 11 und dem ersten Bereich 12, der die Abschnitte 14, 15 mit der unterschiedlichen Bauteilbeschaffenheit aufweist, liegt, die erste Bauteilbeschaffenheit auf.The fluid energy machine component 10 points in the first area 12 first sections 14 a first component nature and second sections 15 having a second component nature, these portions 14 . 15 in the first area 12 preferably arranged side by side alternately, preferably with the formation of a lettering and / or logo. The fluid energy machine component 10 points in the second area 13 that is between the component surface 11 and the first area 12 who has the sections 14 . 15 having the different component properties, lies on the first component condition.

Nach einer ersten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die ersten Abschnitte 14 ein erstes metallisches Werkstoffgefüge und die zweiten Abschnitte 15 ein zweites metallisches Werkstoffgefüge aufweisen. Nach einer zweiten Alternative ist vorgesehen, dass die ersten Abschnitte 14 ein metallisches Werkstoffgefüge aufweisen, wohingegen die zweiten Abschnitte 15 als Hohlräume ausgebildet sind.According to a first variant of the invention it is provided that the first sections 14 a first metallic material structure and the second sections 15 have a second metallic material structure. After a second alternative, it is envisaged that the first sections 14 have a metallic material structure, whereas the second sections 15 are formed as cavities.

Dann, wenn die Codierung mittels Magnetpulver ausgelesen werden soll, ist die Variante bevorzugt, in welcher die ersten Abschnitte 14 ein metallisches Werkstoffgefüge aufweisen und die zweiten Abschnitte 15 als Hohlräume ausgebildet sind. In diesem Fall haftet dann das Magnetpulver auf der Bauteiloberfläche 11 in dem Bereich der Bauteiloberfläche 11, unterhalb dessen die zweiten Abschnitte 15 und damit die Hohlräume ausgebildet sind, weniger gut an, sodass über das Magnetpulver die Codierung einfach sichtbar gemacht werden kann. Die Ausführung der zweiten Abschnitte 15 als Hohlräume ist auch dann bevorzugt, wenn die Codierung über Wirbelstromprüfung oder mittels Thermografie ausgelesen werden soll.Then, if the coding is to be read out by means of magnetic powder, the variant is preferred in which the first sections 14 have a metallic material structure and the second sections 15 are formed as cavities. In this case, then the magnetic powder adheres to the component surface 11 in the area of the component surface 11 below which are the second sections 15 and thus the cavities are formed, less well, so that the coding can be easily made visible on the magnetic powder. The execution of the second sections 15 as cavities is also preferred if the coding is to be read out via eddy current testing or by means of thermography.

Die Variante, in welcher die ersten Abschnitte 14 ein erstes metallisches Werkstoffgefüge und die zweiten Abschnitte 15 ein abweichendes, zweites metallisches Werkstoffgefüge aufweisen, ist dann bevorzugt, wenn die Codierung mittels Ultraschall oder Röntgen oder Computertomografie auslesbar sein soll.The variant in which the first sections 14 a first metallic material structure and the second sections 15 have a different, second metallic material structure, it is preferred if the encoding is to be read by ultrasound or X-ray or computed tomography.

Wie bereits ausgeführt, weist der erste Bereich 12 des Fluidenergiemaschinenbauteils 10, in dem die Abschnitte 14, 15 mit unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit ausgebildet sind, einen definierten Abstand von der Bauteiloberfläche 11 auf. 2 visualisiert eine Grenze 12a dieses ersten Bereichs 12, die der Bauteiloberfläche 11 zugewandt ist. Ferner zeigt 2 eine von der Bauteiloberfläche 11 abgewandte Grenze 12b dieses ersten Bereichs 12, der die Abschnitte 14, 15 mit unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit aufweist.As already stated, the first area points 12 of the fluid energy machine component 10 in which the sections 14 . 15 are formed with different component properties, a defined distance from the component surface 11 on. 2 visualizes a border 12a this first area 12 , that of the component surface 11 is facing. Further shows 2 one from the component surface 11 opposite boundary 12b this first area 12 who has the sections 14 . 15 having different component properties.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweiten Abschnitte 15 in einer definierten Tiefe bzw. in einem definierten Abstand zur Bauteiloberfläche eine definierte Breite x aufweisen, wobei die der Bauteiloberfläche 11 zugewandte Grenze 12a des ersten Bereichs 12 einen Abstand von der Bauteiloberfläche 11 aufweist, der maximal dem 1,0-fachen, bevorzugt maximal dem 0,4-fachen, besonders bevorzugt maximal dem 0,2-fachen, der Breite x der zweiten Abschnitte 15 beträgt.It is preferably provided that the second sections 15 in a defined depth or at a defined distance from the component surface have a defined width x, wherein the component surface 11 facing border 12a of the first area 12 a distance from the component surface 11 which is at most 1.0 times, preferably at most 0.4 times, particularly preferably at most 0.2 times, the width x of the second sections 15 is.

Als weitere Bedingung für den Abstand der der Bauteiloberfläche 11 zugewandten Grenze 12a des ersten Bereichs 12 von der Bauteiloberfläche 11 ist vorgesehen, dass der Abstand der oberen Grenze 12a des ersten Bereichs 12 von der Bauteiloberfläche 11 größer als die Oberflächenrauigkeit der Bauteiloberfläche 11 ist. Vorzugsweise beträgt der Abstand der der Bauteiloberfläche 11 zugewandten Grenze 12a des ersten Bereichs 12 von der Bauteiloberfläche minimal dem 2-fachen, besonders bevorzugt minimal dem 4-fachen, der Oberflächenrauigkeit der Bauteiloberfläche 11.As a further condition for the distance of the component surface 11 facing border 12a of the first area 12 from the component surface 11 is provided that the distance of the upper limit 12a of the first area 12 from the component surface 11 greater than the surface roughness of the component surface 11 is. The distance is preferably that of the component surface 11 facing border 12a of the first area 12 from the component surface at least 2 times, more preferably at least 4 times, the surface roughness of the component surface 11 ,

Dann, wenn beide obigen Bedingungen erfüllt sind, kann eine Codierung, die einen Schriftzug und/oder ein Logo ausbildet, besonders vorteilhaft zum Beispiel mit Hilfe von Magnetpulver ausgelesen werden.Then, when both of the above conditions are satisfied, coding which forms a lettering and / or a logo can be particularly advantageously read out, for example, by means of magnetic powder.

Vorzugsweise beträgt der Abstand der der Bauteiloberfläche 11 zugewandten Grenze 12a des ersten Bereichs 12, in dem die Abschnitte 14, 15 unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit ausgebildet sind, zwischen 50 μm und 1000 μm, bevorzugt zwischen 100 μm und 500 μm.The distance is preferably that of the component surface 11 facing border 12a of the first area 12 in which the sections 14 . 15 are formed of different component properties, between 50 .mu.m and 1000 .mu.m, preferably between 100 .mu.m and 500 .mu.m.

Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, ein Fluidenergiemaschinen-Bauteil 10 aus einem metallischem Werkstoff bereitzustellen, das unterhalb der Bauteiloberfläche 11 mit definiertem Abstand zur Bauteiloberfläche 11 in dem ersten Bereich 12 Abschnitte 14, 15 mit unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit aufweist, um so eine von außen auslesbare Codierung bereitzustellen.It is therefore within the meaning of the present invention, a fluid energy machine component 10 to provide a metallic material below the component surface 11 with a defined distance to the component surface 11 in the first area 12 sections 14 . 15 having different component nature, so as to provide an externally readable coding.

Diese Codierung kann mittels Magnetpulver, mittels Wirbelstrom, mittels Thermografie, mittels Ultraschall, mittels Röntgen oder mittels Computertomografie ausgelesen werden.This coding can be read out by means of magnetic powder, by means of eddy current, by means of thermography, by means of ultrasound, by means of X-ray or by means of computer tomography.

Zwischen diesem ersten Bereich 12 mit den Abschnitten 14, 15 unterschiedlicher Bauteilbeschaffenheit und der Oberfläche 11 ist der zweite Bereich 13 ausgebildet, der den ersten Bereich 12 abdeckt und durchgehend bzw. durchgängig bzw. vollständig eine Bauteilbeschaffenheit aufweist, die derjenigen der ersten Abschnitte 14 des ersten Bereichs 12 entspricht.Between this first area 12 with the sections 14 . 15 different component characteristics and the surface 11 is the second area 13 formed the first area 12 covering and consistently or consistently or completely has a component nature, that of the first sections 14 of the first area 12 equivalent.

Dann, wenn die Codierung mittels Magnetpulver, mittels Wirbelstrom oder mittels Thermografie auslesbar gemacht werden soll, sind die zweiten Abschnitte 15 des ersten Bereichs 12 vorzugsweise als Hohlräume ausgebildet. Dann, wenn die Codierung mittels Ultraschall, mittels Röntgen oder mittels Computertomografie auslesbar gemacht werden soll, weisen beide Abschnitte 14, 15 metallische, jedoch voneinander unterschiedliche Werkstoffgefüge auf.Then, if the coding is to be made readable by means of magnetic powder, by means of eddy current or by means of thermography, the second sections are 15 of the first area 12 preferably formed as cavities. Then, if the coding is to be made readable by means of ultrasound, by X-ray or by computer tomography, both sections have 14 . 15 metallic, but mutually different material structure on.

Dann, wenn die zweiten Abschnitte 15 einen Schriftzug und/oder ein Logo alternativ einen Barcode ausbilden, weisen die zweiten Abschnitte 15 vorzugsweise eine Breite bzw. Strichstärke zwischen 0,05 mm und 1 mm auf, wobei der Abstand der oberen Grenze 12a des ersten Bereichs 12, in dem die zweiten Abschnitte 15 ausgebildet sind, einen Abstand von der Bauteiloberfläche 11 aufweist, der maximal 100%, bevorzugt maximal 40%, besonders bevorzugt maximal 20%, der Breite x und damit der Strichstärke der zweiten Abschnitte 15 beträgt. Wie oben bereits ausgeführt, beträgt der Abstand der oberen Grenze 12a des ersten Bereichs 12 von der Bauteiloberfläche 11 vorzugsweise minimal dem 2-fachen, vorzugsweise minimal dem 4-fachen, der Oberflächenrauigkeit der Bauteiloberfläche 11. Der Abstand der oberen Grenze 12a des ersten Bereichs 12 von der Bauteiloberfläche 11 ist größer als die Oberflächenrauigkeit der Bauteiloberfläche 11.Then, if the second sections 15 a lettering and / or logo alternatively form a barcode, have the second sections 15 preferably a width or line width between 0.05 mm and 1 mm, wherein the distance of the upper limit 12a of the first area 12 in which the second sections 15 are formed, a distance from the component surface 11 has, the maximum of 100%, preferably at most 40%, more preferably at most 20%, the width x and thus the line width of the second sections 15 is. As stated above, the distance is the upper limit 12a of the first area 12 from the component surface 11 preferably at least 2 times, preferably at least 4 times, the surface roughness of the component surface 11 , The distance of the upper limit 12a of the first area 12 from the component surface 11 is greater than the surface roughness of the component surface 11 ,

Der Abstand der von der Bauteiloberfläche 11 angewandten Grenze 12b des ersten Bereichs 12 wird durch die Tiefe der zweiten Abschnitte 15 definiert. Die Tiefe der zweiten Abschnitte 15 beträgt vorzugweise zwischen dem 0,5-fachen und dem 2-fachen der Breite x derselben. Insbesondere entspricht die Tiefe der zweiten Abschnitte 15 der der Breite x derselben.The distance from the component surface 11 applied limit 12b of the first area 12 is due to the depth of the second sections 15 Are defined. The depth of the second sections 15 is preferably between 0.5 times and 2 times the width x of the same. In particular, the depth of the second sections corresponds 15 the width x of the same.

Das erfindungsgemäße Fluidenergiemaschinenbauteil 10 wird vorzugsweise durch selektives Laserschmelzen hergestellt. Hierzu wird ein Metallpulver bereitgestellt, wobei das Fluidenergiemaschinenbauteil 10 sukzessive über selektives Laserschmelzen des Metallpulvers aufgebaut wird, nämlich derart, dass in dem ersten Bereich 12 die Abschnitte 14, 15 mit der unterschiedlichen Bauteilbeschaffenheit dadurch ausgebildet werden, dass mindestens ein Betriebsparameter eines zum selektiven Laserschmelzen eingesetzten Lasers zwischen den Abschnitten 14, 15 variiert wird.The fluid energy machine component according to the invention 10 is preferably prepared by selective laser melting. For this purpose, a metal powder is provided, wherein the fluid energy machine component 10 is constructed successively via selective laser melting of the metal powder, namely such that in the first region 12 the sections 14 . 15 be formed with the different component nature, characterized in that at least one operating parameter of a laser used for selective laser melting between the sections 14 . 15 is varied.

So ist es zum Beispiel möglich, zur Ausbildung der ersten Abschnitte 14 mit Hilfe des Lasers eine erste Energiemenge, vorzugsweise eine erste Laserleistung, aufzubringen, wohingegen zur Ausbildung der zweiten Abschnitte mit Hilfe des Lasers eine zweite, geringere Energiemenge, vorzugsweise eine zweite, geringere Laserleistung, aufgebracht wird. Dabei beträgt die zweite Energiemenge bzw. zweite Laserleistung vorzugsweise maximal 50%, insbesondere maximal 30%, besonders bevorzugt maximal 20%, der ersten Energiemenge bzw. der ersten Laserleistung.For example, it is possible to form the first sections 14 with the help of the laser, a first amount of energy, preferably a first laser power, apply, whereas for forming the second portions by means of the laser, a second, smaller amount of energy, preferably a second, lower laser power is applied. The second amount of energy or second laser power is preferably at most 50%, in particular at most 30%, particularly preferably at most 20%, of the first amount of energy or of the first laser power.

Dann, wenn die zweiten Abschnitte 15 als Hohlräume ausgebildet werden sollen, wird die Laserleistung des zum selektiven Laserschmelzen eingesetzten Lasers im Bereich der zweiten Abschnitte 15 vorzugsweise auf in etwa Null, bevorzugt auf Null, reduziert, sodass dann in diesen Abschnitten 15 keinerlei Metallpulver aufgeschmolzen wird. Vielmehr wird in den Abschnitten 15 das Metallpulver durch Ausblasen entfernt, sodass die Hohlräume zurückbleiben.Then, if the second sections 15 are to be formed as cavities, the laser power of the laser used for selective laser melting in the region of the second sections 15 preferably reduced to about zero, preferably to zero, so then in these sections 15 no metal powder is melted. Rather, in the sections 15 The metal powder is removed by blowing, leaving the cavities behind.

Dann, wenn die zweiten Abschnitte 15 nicht als Hohlräume ausgebildet sind, sondern vielmehr ein von den ersten Abschnitten 14 abweichendes, metallisches Werkstoffgefüge aufweisen, wird zur Ausbildung der zweiten Abschnitte 15 die Laserleistung des zum selektiven Laserschmelzen eingesetzten Lasers vorzugsweise derart reduziert, dass in den zweiten Abschnitten 15 das Metallpulver nur teilweise aufgeschmolzen wird, um so die Abschnitte 14, 15 mit den unterschiedlichen Materialgefügen auszubilden.Then, if the second sections 15 are not formed as cavities, but rather one of the first sections 14 have different, metallic material structure, is used to form the second sections 15 the laser power of the laser used for selective laser melting preferably reduced such that in the second sections 15 the metal powder is only partially melted, so the sections 14 . 15 with the different material structures form.

Die Erfindung ermöglicht einen einfachen und effektiven Kopierschutz für Bauteile von Fluidenergiemaschinen, um so für den Erstausrüster sowie für den Kunden überprüfbar zu machen, ob es sich bei einem Ersatzteil um ein Ersatzteil des Erstausrüsters oder um eine kopiertes Ersatzteil eines Produktpiraten handelt. Hierdurch kann die Beschädigungsgefahr für die Fluidenergiemaschine, die bei Verwendung gefälschter Ersatzteile eines Produktpiraten gegeben ist, vermieden werden.The invention enables a simple and effective copy protection for components of fluid energy machines, so as to make verifiable for the OEM and for the customer, whether it is a spare part to a spare part of the original equipment manufacturer or a copied spare part of a product pirate. As a result, the risk of damage to the fluid energy machine, which is given when using counterfeit spare parts of a Produktpiraten be avoided.

Dann, wenn es sich bei dem Fluidenergiemaschinenbauteil um eine Schaufel einer Turbine oder eines Verdichters handelt, ist die von außen auslesbare Codierung vorzugsweise in einen Schaufelfluss der Schaufel eingebracht.Then, when the fluid energy engine component is a blade of a turbine or compressor, the externally readable encoding is preferably introduced into a blade flow of the blade.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: FluidenergiemaschinenbauteilFluid energy machine part
1111: Bauteiloberflächecomponent surface
1212: BereichArea
12a12a: Grenzeborder
12b12b: Grenzeborder
1313: BereichArea
1414: Abschnittsection
1515: Abschnittsection

Claims

Fluid energy machine component ( 10 ), in particular turbomachinery component or piston engine component, of a metallic material, with a component surface ( 11 ), characterized in that in a first area ( 12 ) below the component surface ( 11 ), which has a defined distance from the component surface ( 11 ) and from one between the first area ( 12 ) and the component surface ( 11 ) extending second area ( 13 ), sections ( 14 . 15 ) having different component properties, which form an externally readable coding.

Fluid energy machine component according to claim 1, characterized in that in the first region ( 12 ) first sections ( 14 ) having a first component condition and second portions ( 15 ) having a second component nature, wherein the first sections ( 14 ) and the second sections ( 15 ) in the first area ( 12 ) are arranged side by side.

Fluid energy machine component according to claim 2, characterized in that it is in the second region ( 13 ), which extends between the component surface ( 11 ) and the cuts ( 14 . 15 ) extends with the different component nature, having the first component nature.

Fluid energy machine component according to claim 2 or 3, characterized in that the second sections ( 15 ) with the second component nature an externally invisible but externally readable with aids coding, in particular in the form of a lettering and / or logo, define.

Fluid energy machine component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coding by means of magnetic powder or by means of ultrasound or by means of thermography or by means of eddy current or by means of X-ray is readable.

Fluid energy machine component according to one of claims 2 to 5, characterized in that the first sections ( 14 ) a first metallic material structure and the second sections ( 15 ) have a second metallic material structure.

Fluid energy machine component according to one of claims 2 to 5, characterized in that the first sections ( 14 ) have a metallic material structure and the second sections ( 15 ) are formed as cavities.

Fluid energy machine component according to one of claims 1 to 7, characterized in that one of the component surface ( 11 ) facing boundary ( 12a ) of the first area ( 12 ), in which the sections ( 14 . 15 ) of different component properties are formed, between 50 μm and 1000 μm from the component surface ( 12 ) is spaced.

Fluid energy machine component according to one of claims 1 to 8, characterized in that one of the component surface ( 11 ) facing boundary ( 12a ) of the first area ( 12 ), in which the sections ( 14 . 15 ) of different component nature, a distance from the component surface ( 11 ) which has a minimum of 2 times, in particular at least 4 times, the surface roughness of the component surface ( 11 ) is.

Fluid energy machine component according to one of claims 1 to 9, characterized in that the second sections ( 15 ) have a defined width, wherein one of the component surface ( 11 ) facing boundary ( 12a ) of the first area ( 12 ), in which the sections ( 14 . 15 ) of different component nature, a distance from the component surface ( 11 ) which is at most 1.0 times, preferably at most 0.4 times, particularly preferably at most 0.2 times, the width of the second portions ( 15 ) is.

Fluid energy machine component according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is produced by a method according to one of claims 12 to 15.

Method for producing a fluid energy machine component ( 10 ) according to any one of claims 1 to 11, comprising at least the following steps: providing a metal powder; successive construction of the fluid energy machine component ( 10 ) via selective laser melting, wherein in the first region ( 12 ) the sections ( 14 . 15 ) Different component properties are formed by the fact that at least one operating parameter of a laser used for selective laser melting is varied.

A method according to claim 12, characterized in that for the formation of the first sections ( 14 ) is applied with the aid of the laser, a first amount of energy, preferably a first laser power, and that for forming the second portions ( 15 ) With the help of the laser, a second, smaller amount of energy, preferably a second, lower laser power is applied.

A method according to claim 13, characterized in that the second amount of energy, preferably the second laser power, a maximum of 50%, preferably at most 30%, more preferably at most 20%, the first amount of energy, preferably the first laser power is.

A method according to claim 13 or 14, characterized in that the second amount of energy, preferably the first laser power, the metal powder does not melt or partially.