DE102019201656A1 - Verfahren zum glätten einer oberfläche eines bauteils - Google Patents

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Jörg Windprechtinger
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Glätten einer Oberfläche (2.1) eines Bauteils (2), bei welchem Verfahren- das Bauteil (2) in ein Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) gegeben wird;- eine Relativbewegung (5) zwischen dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) und dem Bauteil (2) erzeugt wird, also eine Strömung (6) des Flüssigkeits-Festkörper-Gemischs (4) entlang der Oberfläche (2.1);wobei in dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) eine Leitfläche (20) vorgesehen ist, entlang welcher das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) strömt, wobei der Strömung (6) eine Richtungskomponente (21) zu der Oberfläche (2.1) hin auferlegt wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glätten einer Bauteiloberfläche.
  • Stand der Technik
  • Zum Glätten von Bauteilen sind unterschiedliche Verfahren bekannt, ein Materialabtrag kann bspw. mit einer geometrisch bestimmten oder unbestimmten Schneide spanend erfolgen. Mit dem Materialabtrag werden Unebenheiten der Oberfläche entfernt, wird diese also geglättet. Beim chemisch-mechanischen Polieren kann dies durch eine Kombination aus chemischer und mechanischer Einwirkung auf die Bauteiloberfläche erfolgen. Auf ein solches Verfahren richtet sich der vorliegende Gegenstand, wobei es im Besonderen um das Glätten von Strömungsmaschinen- bzw. Triebwerksbauteilen geht.
  • Eine Strömungsmaschine kann sich funktional in Verdichter, Brennkammer und Turbine gliedern, wobei im Falle eines Flugtriebwerks angesaugte Luft im Verdichter komprimiert und in der nachgelagerten Brennkammer mit hinzugemischtem Kerosin verbrannt wird. Das entstehende Heißgas, eine Mischung aus Verbrennungsgas und Luft, durchströmt die nachgelagerte Turbine und wird dabei expandiert. Die Turbine und der Verdichter sind in der Regel jeweils mehrstufig aufgebaut, wobei eine jeweilige Stufe einen Leit- und einen Laufschaufelkranz umfasst. Jeder Schaufelkranz ist aus einer Mehrzahl umlaufend aufeinanderfolgender Schaufeln aufgebaut, die je nach Anwendung von dem Verdichter- bzw. dem Heißgas umströmt werden. Ein Glätten dieser Bauteiloberflächen kann bspw. aerodynamisch von Vorteil sein.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zum Glätten einer Oberfläche eines Bauteils anzugeben.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Dabei wird das Bauteil in ein Behältnis (Bad) mit einem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch gegeben, und es wird eine Relativbewegung zwischen dem Gemisch und dem Bauteil erzeugt. Das Gemisch strömt entlang der zu glättenden Oberfläche, womit sich ein kombiniert chemisch-mechanischer Materialabtrag erreichen lässt, das Bauteil wird chemisch-mechanisch poliert. Erfindungsgemäß wird bzw. ist dabei in dem Bad bzw. Behältnis mit dem Gemisch eine Leitfläche vorgesehen, entlang welcher das Gemisch strömt. Die Leitfläche führt die Strömung und drückt dabei insbesondere die Festkörperkomponente zu der Bauteiloberfläche hin, überlagert ihr also eine Richtungskomponente zu der Bauteiloberfläche.
  • Mit der Leitfläche wird das Gemisch und damit insbesondere der Festkörperanteil auf die Oberfläche geführt, sodass dort ein hinreichender Druck für den Materialabtrag erreicht wird. Der Festkörperanteil kann z. B. partikel-, insbesondere kugelförmig vorgesehen sein, wobei die Kugeln aufgrund der Führung dann an der Bauteiloberfläche mit einem hinreichend großen Druck abrollen, um die gewünschte Polierwirkung zu erzielen. Der Festkörperanteil in dem Gemisch kann insbesondere so hoch sein, dass zwischen der Leitfläche und der Oberfläche des Bauteils ein zusammenhängendes Agglomerat der Partikel bzw. Kugeln vorliegt; zwischen Leitfläche und Bauteil bildet sich somit eine Kraftkette, sodass die Partikel/Kugeln zuverlässig gegen die Bauteiloberfläche gedrückt werden. Die Leitfläche kann bspw. einen über die Bauteiloberfläche hinweg gleichmäßigeren Druck ergeben bzw. einstellen helfen, was die Homogenität des Glättungsergebnisses verbessern kann.
  • Zur Illustration: würde man bspw. ein Schaufelblatt ohne Leitfläche in das Gemisch geben und in einer der Anordnung im Gaskanal vergleichbaren Weise umströmen (Anströmen an der Vorder- und Abströmen an der Hinterkante), wäre der Druck und damit der Materialabtrag an der Vorderkante hoch. Zur Hinterkante hin würde er jedoch abnehmen, was einen insgesamt ungleichmäßigen Abtrag ergeben würde. Um gleichwohl eine gewisse Vergleichmäßigung zu erreichen, muss das Bauteil ohne Leitblech dann bspw. in unterschiedlichen Orientierungen umströmt werden, was Aufwand bedeutet und die Bearbeitungsdauer erhöht. Mit der Leitfläche lässt sich die Strömung hingegen so einstellen, dass im Idealfall gar keine Umorientierung des Bauteils erforderlich ist, also in einer einzigen Relativanordnung bzw. -orientierung ein gleichmäßiger Materialabtrag erreicht wird.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei bei der Darstellung der Merkmale nicht immer im Einzelnen zwischen Verfahrens- und Vorrichtungsaspekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen. Werden bspw. bestimmte Mittel beschrieben, die in dem Verfahren Anwendung finden, ist dies auch als Offenbarung einer mit den entsprechenden Mitteln ausgestatteten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu verstehen.
  • „Ein“ und „eine“ sind im Rahmen dieser Offenbarung als unbestimmte Artikel und damit ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe immer auch als „mindestens ein“ bzw. „mindestens eine“ zu lesen. In dem Bad können also bspw. auch mehrere Bauteile gleichzeitig angeordnet und geglättet werden. Handelt es sich bei dem Bauteil um ein Schaufelblatt, kann dieses Teil einer einzelnen Schaufel oder eines Mehrfach-Segments sein, im Prinzip kann sogar auch ein kompletter Schaufelkranz bearbeitet werden (Blisk, Blade Integrated Disk).
  • Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dem Bauteil bevorzugt um ein Schaufelblatt einer Strömungsmaschine handeln, das in deren Gaskanal angeordnet und umströmt wird. Prinzipiell ist auch eine Anwendung im Turbinenbereich denkbar, kann das Schaufelblatt also im Heißgaskanal angeordnet und von Heißgas umströmt werden. Bevorzugt ist eine Anwendung im Verdichterbereich, wird das Schaufelblatt also im Verdichtergaskanal von Verdichtergas umströmt. Hierbei können die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens im Besonderen zu Tragen kommen, kann nämlich die homogen geglättete Bauteiloberfläche bspw. einem Strömungsabriss vorbeugen helfen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist die Leitfläche eine Seitenfläche eines Leitkörpers, der in dem Bad umströmt wird. Letzteres meint, dass das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch nicht nur entlang der Leitfläche strömt, sondern auch entlang einer der Leitfläche entgegengesetzten Seitenfläche des Leitkörpers. Der Leitkörper ist bevorzugt aus Metall vorgesehen, es kann sich insbesondere um ein Leitblech handeln (einfache und flexible Herstellung).
  • In bevorzugter Ausgestaltung hat die Bauteiloberfläche in einer Schnittebene betrachtet einen gekrümmten Verlauf und ist die Leitfläche in derselben Schnittebene betrachtet komplementär gekrümmt. Ist die Oberfläche also bspw. konvex, so erstreckt sich die Leitfläche konkav, und im Falle einer konkaven Bauteiloberfläche erstreckt sie sich konvex. Die besagte Schnittebene liegt bevorzugt parallel zur Umströmungsrichtung, im Falle des Schaufelblatts kann es sich bspw. um eine Tangential-Schnittebene handeln (in dieser wird das Schaufelblattprofil betrachtet, die Schnittebene liegt tangential an einem Umlauf um die Längs- bzw. Drehachse der Strömungsmaschine).
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist die Leitfläche derart zur Bauteiloberfläche angeordnet, dass ein Abstand dazwischen in Strömungsrichtung abnimmt. Konkret wird der Abstand im Schnitt betrachtet (vgl. den vorherigen Absatz bezüglich der Schnittebene) senkrecht zu den Stromlinien zwischen der Oberfläche und der Leitfläche genommen. Bevorzugt kann ein in Strömungsrichtung stetig (ohne Sprünge/Stufen) abnehmender Abstand sein, was hinsichtlich der gewünschten Homogenisierung Vorteile bieten kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Bad eine weitere Leitfläche vorgesehen, die ebenfalls von einem Leitkörper, insbesondere einem Leitblech gebildet werden kann. Das Bauteil ist bzw. wird dabei, bezogen auf eine Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung, zwischen den Leitflächen angeordnet. Die Strömung wird dann von der einen Leitfläche auf einen Oberflächenbereich des Bauteils geführt und von der anderen Leitfläche auf einen dazu entgegengesetzten Oberflächenbereich. Im Falle des Schaufelblatts kann die eine Leitfläche der Saug- und die andere der Druckseitenfläche zugeordnet sein.
  • In bevorzugter Ausgestaltung sind die Leitflächen, zwischen denen das Bauteil platziert ist, relativ zueinander derart angeordnet, dass ein Abstand dazwischen in Strömungsrichtung abnimmt. Konkret wird dieser Leitflächen-Abstand im Schnitt betrachtet senkrecht zu den Stromlinien zwischen den Leitflächen genommen, vgl. auch die vorstehenden Anmerkungen. Wird also bspw. ein Schaufelblatt geglättet und dazu an der Vorderkante angeströmt, nimmt der Abstand zwischen den beidseits davon angeordneten Leitflächen von der Vorder- zur Hinterkante hin ab. Bevorzugt nimmt dabei auch jeweils der Abstand zwischen Leitfläche und jeweiligem Oberflächenbereich (Saug- bzw. Druckseitenfläche) ab, siehe vorne.
  • Alternativ zu einem Schaufelblatt kann es sich bei dem Bauteil im Allgemeinen bspw. auch um eine Verkleidung, also ein Fairing handeln. Ebenso lassen sich Kanalplatten (Panels) glätten und damit hinsichtlich der Umströmung im Gaskanal optimieren. Bevorzugt ist das Bauteil jedoch ein Schaufelblatt. Zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch und dem Bauteil könnte im Allgemeinen auch eine Düse in dem Bad vorgesehen sein, durch welche das Gemisch gepumpt und damit auf das Bauteil beschleunigt wird. Letzteres würde in diesem Fall in einem ortsfesten Koordinatensystem betrachtet, also in der Bearbeitungsmaschine und damit bspw. auch in der Montage- bzw. Fertigungshalle ruhen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung wird die Relativbewegung jedoch erreicht, indem das Bauteil durch das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch bewegt wird. In einem ortsfesten Koordinatensystem betrachtet wird dann also das Bauteil bewegt, es wird durch das Gemisch gezogen bzw. geschoben. In bevorzugter Ausbildung wird bzw. werden dabei die Leitflächen bzw. Leitkörper/Leitbleche gemeinsam mit dem Bauteil durch das Bad bewegt. Sie können bspw. an einer Halterung angeordnet sein, in welche das Bauteil gesetzt und die dann samt Bauteil durch das Gemisch bewegt wird.
  • Das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch kann bspw. auf Wasserbasis vorgesehen sein. Je nach Material des Bauteils kann es bspw. eine Säure aufweisen, z. B. Wasserstoffperoxid. Ferner kann die Flüssigkomponente bspw. Silikate aufweisen. Der Festkörperbestandteil ist bevorzugt partikel- bzw. kugelförmig vorgesehen, insbesondere in Form von Glas- oder Metallkugeln. Diese können bspw. einen Durchmesser im Mikro- bzw. Millimeterbereich haben, etwa von mindestens 200 µm und z. B. höchstens 2 mm, also bspw. von rund 0,5 mm.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Glätten einer Bauteiloberfläche. Die Vorrichtung weist ein Behältnis auf, in welches das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch gegeben werden kann bzw. in dem es vorgehalten wird. Zum Glätten kann das Bauteil in das Behältnis gegeben werden. Ferner weist die Vorrichtung eine Bewegungseinrichtung auf, mittels welcher die Relativbewegung zwischen Gemisch und Bauteil erzeugt werden kann, bevorzugt durch Bewegen des Bauteils. Teil der Vorrichtung kann also insbesondere eine Halterung sein, in welche das Bauteil gesetzt werden und dann durch das Behältnis gezogen werden kann. Ferner findet sich in dem Behältnis eine Leitfläche, insbesondere ein Leitkörper bzw. Leitblech. Bezüglich weiterer Details wird ausdrücklich auf die vorstehende Offenbarung verwiesen.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchskategorien unterschieden wird.
  • Im Einzelnen zeigt
    • 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen, teilweise geschnittenen Seitenansicht;
    • 2a-b verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung von Leitflächen bzw. - körpern zur Strömungsführung in der Vorrichtung gemäß 1;
    • 3 ein Triebwerk in einem Axialschnitt zur Illustration möglicher Anwendungen.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Glätten eines Bauteils 2, konkret einer Oberfläche 2.1 des Bauteils 2. Bei dem Bauteil 2 handelt es sich vorliegend um eine Schaufel bzw. ein Schaufelblatt eines Flugtriebwerks, vgl. auch 3 zur Illustration. Zum Glätten ist bzw. wird das Bauteil 2 in ein Behältnis 3 gegeben, das mit einem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch 4 gefüllt ist.
  • Das Bauteil 2 wird dann in dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch 4 bewegt, es wird also eine Relativbewegung 5 zwischen dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch 4 und dem Bauteil 2 erzeugt. Dadurch stellt sich eine Strömung 6 des Flüssigkeits-Festkörper-Gemischs 4 entlang der Oberfläche 2.1 des Bauteils 2 ein. Wie die vergrößerte Darstellung illustriert, ist das Gemisch 4 aus einer Flüssigkomponente 7 (vorliegend z. B. Wasser, H2O2, Silikate) und kugelförmigen Festkörpern 8 mit einem Durchmesser von z. B. 0,5 mm aufgebaut. Wenn das Gemisch 4 aufgrund der Relativbewegung 5 entlang der Oberfläche 2.1 strömt, rollen die Kugeln mit gewissem Druck an der Oberfläche 2.1 ab.
  • Um einen über die Oberfläche 2.1 gleichmäßigeren Druck zu erreichen, ist erfindungsgemäß eine Leitfläche 20 in dem Gemisch 4 angeordnet, welche der Strömung 6 eine Richtungskomponente 21 zu der Oberfläche 2.1 des Bauteils 2 hin auferlegt. Dies ist in den 2a-c veranschaulicht (im Besonderen in 2a), und zwar jeweils in einem Schnitt (bezogen auf 1 liegt die Schnittebene senkrecht zur Zeichenfläche und horizontal). In diesen Schnitten ist die Profilform des Bauteils 2, also z. B. des Schaufelblatts, zu erkennen.
  • Bei den Varianten gemäß den 2a,b ist jeweils noch eine weitere Leitfläche 200 vorgesehen, welche der Strömung 6 ebenfalls eine Richtungskomponente 210 zu der Bauteiloberfläche 2.1 hin auferlegt. Damit ist sowohl einer Saugseitenfläche 2.1.1 als auch einer Druckseitenfläche 2.1.2 des Schaufelblatts jeweils eine Leitfläche 20,200 zugeordnet. Jede der Leitflächen 20,200 wird jeweils von einem Leitkörper 22,220 gebildet, nämlich einem von dem Gemisch 5 umspülten Leitblech.
  • Die Leitflächen 20,200 sind relativ zu dem Bauteil 2 bzw. dessen Oberfläche 2.1 so angeordnet, dass ein jeweiliger Abstand 25,250 zur Oberfläche 2.1 in Strömungsrichtung 26 abnimmt. Ferner nimmt auch ein Leitflächen-Abstand 27 zwischen den Leitflächen 20,200 in Strömungsrichtung 26 ab.
  • In der in 2c dargestellten Situation wird das Bauteil 2, also das Schaufelblatt, beim Glätten nicht an seiner Vorder-, sondern an seiner Hinterkante angeströmt. Im Übrigen findet in diesem Fall auch nur ein einzelner Leitkörper 22 mit der Leitfläche 20 Anwendung, die der Saugseitenfläche 2.1.1 des Bauteils 2 zugeordnet ist. Generell sollen die 2a-c unterschiedliche Möglichkeiten und Optionen illustrieren.
  • 3 zeigt eine Strömungsmaschine 30, konkret ein Mantelstromtriebwerk, in einem Axialschnitt (die Schnittebene beinhaltet die Längsachse 31). Funktional gliedert sich die Strömungsmaschine 30 in Verdichter 32, Brennkammer 33 und Turbine 34, wobei im Verdichter 32 angesaugte Luft komprimiert wird. In der Brennkammer 33 wird sie mit hinzugemischtem Kerosin verbrannt, das entstehende Heißgas wird in der Turbine 34 expandiert. Sowohl der Verdichter 32 also die Turbine 34 sind jeweils mehrstufig aufgebaut. Das Bauteil 2 (das gemäß der vorstehenden Schilderung geglättete Schaufelblatt) kann sowohl in der Turbine 34 also im Verdichter 32 Anwendung finden, bevorzugt ist Letzteres (wegen der hohen aerodynamischen Anforderungen dort).
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Bauteil
    2.1
    Oberfläche (Bauteiloberfläche)
    2.1.1
    Saugseitenfläche
    2.1.2
    Druckseitenfläche
    3
    Behältnis
    4
    Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch
    5
    Relativbewegung
    6
    Strömung
    7
    Flüssigkomponente
    8
    Festkörper
    20
    Leitfläche
    21
    Richtungskomponente (zur Bauteiloberfläche)
    22
    Leitkörper
    25
    Abstand
    26
    Strömungsrichtung
    27
    Leitflächen-Abstand
    30
    Strömungsmaschine
    31
    Längsachse
    32
    Verdichter
    33
    Brennkammer
    34
    Turbine
    200
    Leitfläche (weitere)
    210
    Richtungskomponente (der weiteren Leitfläche)
    220
    Leitkörper (weiterer)
    250
    Abstand (der weiteren Leitfläche)

Claims (13)

  1. Verfahren zum Glätten einer Oberfläche (2.1) eines Bauteils (2), bei welchem Verfahren - das Bauteil (2) in ein Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) gegeben wird, - eine Relativbewegung (5) zwischen dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) und dem Bauteil (2) erzeugt wird, also eine Strömung (6) des Flüssigkeits-Festkörper-Gemischs (4) entlang der Oberfläche (2.1); wobei in dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) eine Leitfläche (20) vorgesehen ist, entlang welcher das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) strömt, wobei der Strömung (6) eine Richtungskomponente (21) zu der Oberfläche (2.1) hin auferlegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Leitfläche (20) eine Seitenfläche eines Leitkörpers (22) ist, der in dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) umströmt wird, bei dem das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) also auch entlang einer der Leitfläche (20) entgegengesetzten Seitenfläche strömt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Oberfläche (2.1) des Bauteils (2) in einer Schnittebene betrachtet einen gekrümmten Verlauf hat und die Leitfläche (20) in derselben Schnittebene betrachtet einen komplementär gekrümmten Verlauf hat.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Leitfläche (20) derart relativ zu der Oberfläche (2.1) angeordnet ist, dass ein Abstand (25), der in einer Schnittebene betrachtet senkrecht zu einem Stromlinienprofil zwischen der Oberfläche (2.1) und der Leitfläche (20) genommen wird, in Strömungsrichtung (26) abnimmt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem in dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) eine weitere Leitfläche (200) vorgesehen ist, entlang welcher das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) strömt, wobei das Bauteil (2) zwischen den Leitflächen (20,200) angeordnet ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Leitflächen (20,200) relativ zueinander derart angeordnet sind, dass ein Leitflächen-Abstand (27), der in einer Schnittebene betrachtet senkrecht zu einem Stromlinienprofil zwischen den Leitflächen (20,200) genommen wird, in Strömungsrichtung (26) abnimmt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Bauteil (2) zum Anordnen in einem Gaskanal einer Strömungsmaschine (30) ausgelegt ist, wobei die Oberfläche (2.1) eine dem Gaskanal zugewandte Oberfläche (2.1) ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem das Bauteil (2) ein Schaufelblatt für die Strömungsmaschine (30) ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 5 oder 6, bei welchem die Oberfläche (2.1) des Bauteils (2) eine Saugseitenfläche und eine Druckseitenfläche umfasst, wobei sowohl der Saugseitenfläche als auch der Druckseitenfläche jeweils eine Leitfläche (20,200) in dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) zugeordnet ist.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Bauteil (2) zur Erzeugung der Relativbewegung (5) in einem ortsfesten Koordinatensystem bewegt wird, also das Bauteil (2) durch das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) bewegt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Leitfläche (20) bzw. Leitflächen (20,200) gemeinsam mit dem Bauteil (2) durch das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) bewegt wird bzw. werden.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) auf Wasserbasis mit kugelförmigen Festkörpern (8) vorgesehen ist.
  13. Vorrichtung zum Glätten einer Oberfläche (2.1) des Bauteils (2), also zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche Vorrichtung aufweist: - ein Behältnis (3) zum Aufnehmen des Flüssigkeits-Festkörper-Gemischs (4) und zum Anordnen des Bauteils (2); - eine Bewegungseinrichtung zum Erzeugen der Relativbewegung (5) zwischen dem Flüssigkeits-Festkörper-Gemisch (4) und dem Bauteil (2); - eine Leitfläche (20) in dem Behältnis (3), um der Strömung (6) die Richtungskomponente (21) zu der Oberfläche (2.1) hin aufzuerlegen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114453990A (zh) * 2022-04-12 2022-05-10 徐州中顺尚奕机械制造有限公司 混合清洁型热膨胀式金属表面全方位无损除锈加工装置
DE102022209051A1 (de) 2022-08-31 2024-02-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5216098A (en) * 1975-07-28 1977-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Scraping device of scal on wire
US5341602A (en) * 1993-04-14 1994-08-30 Williams International Corporation Apparatus for improved slurry polishing
JP2004017196A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ブレード表面研摩装置のブレード固定治具
US6729937B2 (en) * 1997-12-10 2004-05-04 Shuji Kawasaki Barrel-polishing apparatus
US20050255797A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Shuji Kawasaki Barrel polishing device
WO2014184067A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 University Of Ljubljana Arrangements and methods for abrasive flow machining

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2713974B1 (fr) 1993-12-22 1996-01-19 Snecma Dispositif de grenaillage de surfaces non accessibles par une canalisation droite.
ES2178495T3 (es) * 1998-11-14 2002-12-16 Mtu Aero Engines Gmbh Sistema de mecanizacion de precision de piezas componentes simetricas rotativas.
JP4059421B2 (ja) 2000-10-31 2008-03-12 新東工業株式会社 ショットピ−ニング装置
US6464570B1 (en) 2001-07-17 2002-10-15 General Electric Company Omnidirectional shot nozzle
JP5066430B2 (ja) 2007-11-20 2012-11-07 日本発條株式会社 ショットピーニング用反射部材およびそれを用いたショットピーニング方法
DE102008017475A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Siegrid Peggy Seltmann Verfahren zur Oberflächenbehandlung von metallischen Werkstücken
US20110244770A1 (en) * 2010-04-05 2011-10-06 Boutaghou Llc Abrasive slurry formulations containing nano and micro spheres additives or self-assembled monolayers
US9421661B2 (en) * 2013-04-30 2016-08-23 United Technologies Corporation Airfoil edge form transfer grinding tool
EP2848367B1 (de) 2013-09-11 2016-03-23 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Vorrichtung und Verfahren zum Strahlhämmern von Schaufelmontagebereichen auf einer Rotoranordnungsscheibe
JP6264347B2 (ja) 2015-09-10 2018-01-24 ダイキン工業株式会社 空調室内機
GB201805763D0 (en) * 2018-04-06 2018-05-23 Rolls Royce Plc A method and apparatus for finishing an internal channel of a component

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5216098A (en) * 1975-07-28 1977-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Scraping device of scal on wire
US5341602A (en) * 1993-04-14 1994-08-30 Williams International Corporation Apparatus for improved slurry polishing
US6729937B2 (en) * 1997-12-10 2004-05-04 Shuji Kawasaki Barrel-polishing apparatus
JP2004017196A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ブレード表面研摩装置のブレード固定治具
US20050255797A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Shuji Kawasaki Barrel polishing device
WO2014184067A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 University Of Ljubljana Arrangements and methods for abrasive flow machining

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114453990A (zh) * 2022-04-12 2022-05-10 徐州中顺尚奕机械制造有限公司 混合清洁型热膨胀式金属表面全方位无损除锈加工装置
CN114453990B (zh) * 2022-04-12 2022-08-19 徐州中顺尚奕机械制造有限公司 混合清洁型热膨胀式金属表面全方位无损除锈加工装置
DE102022209051A1 (de) 2022-08-31 2024-02-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs

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