DE2643870A1

DE2643870A1 - Flexible metallgitterhaut und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE2643870A1
Application number: DE19762643870
Authority: DE
Inventors: Kenneth Alonzo Darrow; Daniel Preston Smith
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1977-04-14
Also published as: NO763336L; US4091146A; GB1561103A; FR2326500B1; FR2326500A1; JPS5253071A; IT1078790B; NL7606801A

Description

Dr. rer. nat. Horst Schüler

PATENTANWALT

6000 Frankfurt/Main 1 28.9.1976

Kaiserstrasse 41 Vo / Kg

Telefon (06Π) 235555 Telex: 04-16759 mapat d Postscheck-Konto: 282420-602 Frankfurf/M.

Bankkonto: 2^5/0389 Deutsdie Bank AG, Frankfurt/M.

3947-RD-7597

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.

Flexible Metallgitterhaut und Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung bezieht sicn auf eine verbesserte flexible Metallgitterhaut sowie ein Verfahren zur Herstellung und insbesondere auf eine derartige Außenhaut mit geringer Porosität.

Eine derartige flexible Außenhaut ist nützlich als Deckstruktur und insbesondere verwendbar als ein überzug oder ein Substrat für einen gekühlten nicht-linearen, stromlinienförmigen Körper, wie beispielsweise ein Turbinen- oder KomDressorblaut.

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Durch Verdunstung gekühlte Blätter sind beispielsweise in der US-PS 3 409 914 beschrieben. Darin umgibt eine Ummantelung oder eine Haut aus einem geeigneten porösen Material und einer stromlinienförmigen Konfiguration das Strebenteil und ist an dessen Stegen durch Schweißen, Hartlöten oder andere geeignete Mittel befestigt. Weiterhin ist darin beschrieben, daß die Haut auf der konvexen Blattseite einen oder mehrere Bereiche mit verminderter Porosität unterschiedlichen Grades aufweisen kann. Weiterhin leitet das bekannte, durch Verdunstung gekühlte Blatt überall Kühlmittel in gleicher Weise. Der bekannte poröse Mantel kann aus einem Metallgitterteil gebildet sein, das gewalzt und gesintert ist.

In der US-PS 2 641 349 ist ein gekühltes Turbinen- oder Kompressorblatt beschrieben, auf dem eine nicht-poröse doppelschichtige Haut vorgesehen ist.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine verbesserte flexible Metallgitterhaut gerichtet, die sich von den bekannten überzügen wesentlich unterscheidet, da eine flexible Metallgitterhaut vorgesehen ist, die zwei oder drei flexible metallische Gitterteile wie ein Netz oder Gewebe aufweist, die mechanisch ineinandergreifen bzw. miteinander verriegelt sind. Weiterhin wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer derartigen Haut angegeben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Hauptaufgabe besteht darin, eine verbesserte flexible metallische Gitterhaut zu schaffen, die besonders brauchbar ist als eine Haut oder als ein Substrat für einen gekühlten nicht-linearen, stromlinienförmigen Körper, wie beispielsweise eine Turbinen- oder Kompressorschaufel.

Erfindungsgemäß wird eine flexible metallische Gitterhaut geschaffen, die in mehreren Schichten flexible metallische Gitterteile umfaßt wie zwei oder drei derartige Teile, die mechanisch miteinander verriegelt sind, wobei die dabei entstehende Haut eine verkleinerte Dicke aufweist, vergütet ist und eine geringe Porosität besitzt.

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Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Besehreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 ist eine Mikrofotografie von einem Drahtgewebe aus Nickel mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm (80 mesh US-Standard)s das auf eine Dicke von 0,1 mm {Η χ 10 ^J Zoll) kalandrlert ist. Das Bild zeigt eine etwa 50-fache Vergrößerung.

Figur"2 ist eine Mikrofotografie von einem doppelschichtigen Nickeldrahtgitter mit einer lichten Maschenweite von 0_si?5 mm_s das auf eine Dicke von etwa 0_s2 mm (8 χ 10^ Soll) kalandriert ist, wobei ebenfalls eine etwa 50-fache Vergrößerung verwendet ist«, Die zweite Mikrofotografie zeigt eine flexible metallische ßltterhaut gemäß der Erfindung«,

Wie In Figur 1 gezeigt₉ wurde ein einschichtiges senkrecht gewebtes Kickelgewebe mit einer lichten Maschenweite von 0,175 flim (80 mesh) von 0,3 auf O₃I mm kalandriert= Die Dickenverminderung verringerte die Porengröße nicht nennenswert _s wie es in der Figur gezeigt ist. Diese Struktur würde von der Art sein_s wie sie In der eingangs genannten US-PS 3 ^02 $lH beschrieben Ist«,

Ir Figur· 2 Ist eine flexible metallische Gltterhaufc gemäß der Erfindung gezeigt ₃ die nach dem. erflndungsgemäßen Verfahren gebildet wurdes Indem eine einseine Schicht eines Mlekelgitters mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm und einer Äußenbrelte von etwa 10 ca (4 Zoll) und einer Länge von 60 ca (2 Fuß) doppelt gelegt wurdes so daß die Drähte der zwei Schichten In Längsrichtung etwa parallel zueinander verliefen*. Biese zwei Gitterten©

mechanisch mteinander¹ verriegelt durch Malzen in üblicher Infolgedessen wurde der Draht der einen Schicht weiter gekröpft w&ü. Xn die Poren der gegenüberliegenden Schicht gepreßt durch Walzen, von einer Dicke von 0,5 mm auf 0_s2 mm. Machdem zwei Teile mechanisch miteinander verriegelt waren_s hatte die

dabei entstehende Haut eine hohe Dichte und kleine Porengröße₃ wie es in der Figur gezeigt ist. Die Haut wurde dann durch Erhitzen bei einer Temperatur von iOOO ⁰C in trockenem Wasserstoff vergütet, um alle Oxide zu beseitigen und die Haut für eine maximale Flexibilität zu vergüten* Nach dem Vergüten behielt die flexible Metallgitterhaut ihre vorherige Flexibilität und Dehnungsfähigkeit .

Zusätzlich wurden drei flexible Metallgitterteile_s die jeweils ein Nickelgitter mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm waren und eine Anfangsdicke von 0,25 mm aufwiesen, mechanisch miteinander verriegelt, indem sie in üblicher Weise gewalzt wurden. Dadurch wurde die Anfangsdicke auf eine Enddicke von 0_s3 mm verringert. Die Haut wurde dann in der oben beschriebenen Weise vergütet, um eine flexible und eine geringe Porosität aufweisende Metallgitterhaut zu bilden.

Ss wurde gefunden, daß eine flexible Metallgitterhaut gebildet werden kann, indem zwei oder drei flexible Metallgitterteile mechanisch miteinander verriegelt werden. Die dabei entstehende Haut hatte eine verkleinerte Dicke, war vergütet und besaß eine geringe Porosität. Derartige Gitterteile können aus einem Material wie einem Gitter oder Gewebe aus verschiedenen Metallen bestehen _s wie beispielsweise Nickel, Monel-Legierung oder rostfreiem Stahl. Wenn zwei oder drei derartige Teile zu einem flexiblen Gitter gemäß der Erfindung geformt werden, ist die daraus entstehende Struktur dehnbar und hat eine geringe Porosität. Ein einzelnes Gitter, das gewalzt und vergütet ist, wie es in Figur gezeigt ist, hat diese Vorteile nicht. Wenn mehr als drei derartige Teile verwendet werden bei dem Versuch, eine flexible Haut herzustellen, ist die mechanische Verriegelung mechanisch schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, und führt zu einem Produkt, das seine Flexibilität und Dehnungsfähigkeifc verliert_e

Es wurde gefunden, daß die flexible Baut geinäß der Erfindung brauchbar ist als Deckstruktur und insbesondere als eine Haut oder ein Substrat für einen gekühlten nicht-linearen, strom-

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linienförmigen Körper, wie beispielsweise eine Turbinen- oder Kompressorschaufel. Eine flexible Metallgitterhaut wurde durch Palten einer einzelnen Schicht aus einem Nickelgitter mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm und einer Außenbreite von 10 cm und einer Länge von 60 cm gebildet, so daß die Drähte der zwei Schichten in der Längsrichtung etwa parallel zueinander verliefen. Diese zwei Gitterteile wurden durch Walzen in einem üblichen Walzwerk mechanisch miteinander verriegelt. Als Folge davon wurde der Draht von der einen Schicht weiter gekröpft und in die Poren der gegenüberliegenden Schicht gepreßt durch Walzen von einer Anfangsdicke von 0,5 mm auf eine Enddicke von 0,2 mm. Nachdem die zwei Teile mechanisch miteinander verriegelt waren, hatte die daraus resultierende Haut eine hohe Dichte und eine kleine Porengröße. Die Haut wurde dann bei einer Temperatur von 1000 ⁰C in trockenem Wasserstoff vergütet, um irgendwelche Oxide zu beseitigen und sie für eine maximale Flexibilität zu vergüten. Nach dem vergüten behielt die flexible Metallgitterhaut ihre vorhergehende Flexibilität und. Dehnungsfähigkeit.

Weiterhin wurden drei flexible Metallgitterteile, die jeweils aus einem Nickelgitter mit einer lichten Maschenweite von 0,175mm bestanden und eine Anfangsdicke von 0,25 mm (10 χ 10"*^ Zoll) hatten, mechanisch miteinander verriegelt, indem sie in einem üblichen Walzwerk gewalzt wurden. Auf diese Weise wurde die Anfangsdicke auf eine anschließende Dicke von 0,3 mm (12 χ 10~** Zoll) verringert. Die Haut wurde dann bei einer Temperatur von 1000 ⁰C in trockenem Wasserstoff vergütet, um zu einer flexiblen und eine geringe Porosität aufweisenden Metallgitterhaut zu führen.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

Flexible Metallgitterhaut, gekennzeichnet durch mehrschichtige flexible Metallgitterteile aus zwei oder drei derartigen Teilen, die mechanisch miteinander verriegelt sind, wobei die Haut eine verringerte Dicke aufweist, vergütet ist und eine geringe Porosität hat.
2. Metallgitterhaut nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet _s daß zwei Metallgitterteile aus einem Nickelgitter mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm eine Anfangsdicke von 0,25 mm aufweisen und die Haut eine Enddicke von 0,2 mm besitzt»
3. Flexible Metallgitterhaut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der drei Teile ein Nickelgitter mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm eine Anfangsdicke von 0,25 mm aufweist und die Haut eine Enddicke von 0,3 mm besitzt.
4. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Metallgitterhaut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrschichtige flexible Metallgitterteile aus zwei oder drei derartigen Teilen zusammen angeordnet werden, mechanisch miteinander verriegelt werden und die Dicke der Teile verkleinert wird zur Bildung einer Haut mit geringer Porosität und anschließend die Haut vergütet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß jedes von zwei Teilen ein Nickelgitter mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm und einer Anfangsdicke von 0,25mm ist, die Teile dann zusammen gewalzt werden zur mechanischen Verriegelung der Teile die Anfangsdicke auf 0,2 mm verkleinern wird und dann die eine kleine Porosität aufweisende Haut in trockenem Wasserstoff vergütet wird.

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Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der drei Teile ein Nickelgitter mit einer lichten Maschenweite von 0,175 mm und einer Anfangsdicke von 025 mm ist, die Teile zusammen gewalzt werden zur mechanischen Verriegelung der Teile, die Anfangsdicke auf

0,3 mm verringert wird und die eine kleine Porosität aufweisende Haut in trockenem Wasserstoff vergütet wird.

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