DE60120933T2 - Herstellung von flugtriebwerkkomponenten durch nickelbeschichtung aus der gasphase - Google Patents

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Description

  • Technischer Bereich
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines nahtlosen selbsttragenden Metallblechteils unter Verwendung des Nickelkarbonyldampfabscheidungsverfahrens, um herkömmliche Metallblechteile zu ersetzen, die aus flachen Rohlingen gebildet werden und zusammengeschweißt oder -gelötet werden.
  • Stand der Technik
  • Herkömmliche Verfahren zum Bilden von Metallblechteilen durch verschiedene Verfahren sind in der Technik bekannt und schließen im Allgemeinen die Verwendung von flachem Metallblechmaterial oder Rollen aus Metallblech ein, die vor dem Schneiden in verschiedene flache Rohlingsformen abgeplattet wurden.
  • Fertige Metallblechbauteile für verschiedene Verwendungen werden herkömmlich gebogen, profilgewalzt, gestanzt und in Formen geformt, die mit anderen Formen kombiniert werden und in eine endgültige Metallblechanordnung geschweißt oder gelötet werden.
  • Insbesondere bei der Herstellung von Flugzeugmaschinen kann die geometrische Komplexität von Metallblechbauteilen und die benötigte Genauigkeit sehr anspruchsvoll sein. Die Leistung einer Flugzeugmaschine kann stark von dem Grad der Formgenauigkeit der Herstellung von verschiedenen Metallblechbauteilen abhängen. Das Oberflächenfinish der Bauteile und das Finish von Verschweißungen und anderen Oberflächendiskontinuitäten kann zu aerodynamischen Leistungseinbußen, Belastungskonzentrationen oder möglichem Ermüdungsversagen unter thermischer oder dynamischer Belastung führen.
  • Als Konsequenz bedingen die aus Metallblech konstruierten, komplexen Formen für Flugzeugmaschinen einen hohen Grad an Genauigkeit, Fachkönnen, Qualitätskontrolle, Nachbearbeitung, Zurückweisung von Teilen und den nötigen Aufwand an Zeit und Geld, um akzeptable Ergebnisse zu erzeugen.
  • Ein Beispiel eines komplexen Metallblechbauteils ist ein Abgasmischer für eine Flugzeugmaschine. Dieses Bauteil ist ein ringförmiger Ring mit einer gefalteten oder Akkordeon-artigen Schürze, die dazu dient, die kalte Maschinenbypassströmung und die heißen Maschinenabgase am hinteren Ende der Maschine zu mischen. Solch komplexe Formen werden im Allgemeinen hergestellt durch Zuschneiden und Formen kleinerer Segmente in einer Metallblechgesenkpresse und anschließendes Zusammenbauen der Komponenten in einer komplexen Schweißvorrichtung. Das Zusammenpassen und Zusammenbauen der mehreren Komponenten bedingt inherent einen Grad an Ungenauigkeit. Außerdem führt das Einbringen von Wärme in dünne Metallblechkomponenten während des Schweißens Ungenauigkeiten und Wärmeverformungen ein, da sich das benachbarte Metall ausdehnt und zusammenzieht. Ein Verschweißen von aerodynamischen Formen ist nicht ganz ideal, da die Oberfläche von verschweißten Bereichen geschliffen, poliert oder gefinished werden muss, um die aerodynamischen Oberflächeneigenschaften des Teils zu bewahren. Die Hitze von dem Schweißen bringt bleibende Spannungen ein, die in die Struktur eingeschlossen sind und eine Wärmebehandlung nötig machen, um diese eingebauten Spannungen abzubauen, was eine Verwindung einführt.
  • Wenn die Genauigkeit des Ausbildens von dünnen Metallkomponenten kritisch ist, kann das Teil aus einem Gußstück oder einem Schmiedestück maschinell gearbeitet werden. Das maschinelle Bearbeiten bedingt jedoch relativ hohe Kosten und einen relativ hohen Arbeitsaufwand sowie eine wesentliche Zykluszeit bei der Herstellung. Dementsprechend kann das maschinelle Bearbeiten von sehr dünnen Metallblechbauteilen als der letzte Ausweg angesehen werden, der nur gerechtfertigt ist, wenn die hohen Kosten des maschinellen Bearbeitens nötig sind, um die Genauigkeit und Effizienz der Maschinenkomponente zu gewährleisten. In einigen Fällen ist es nicht möglich, die gewünschte Dicke zu erzielen.
  • US-Patent Nummer 5 444 912 an Folmer zeigt ein Verfahren zum Formen eines flachen Rohlings in einen Abgasmischer unter Verwendung von hydraulischem Druck und einer komplexen Formvorrichtung. Aufgrund der Komplexität dieses Mechanismus und der Notwendigkeit, eine separate Vorrichtung für jede unter schiedliche Abgasmischerkonfiguration herzustellen, findet dieser Ansatz jedoch begrenzte Anwendung.
  • Ein weit größerer Nachteil herkömmlicher Verfahren ist jedoch, dass das aerodynamisch effiziente Design des Abgasmischers und anderer Metallblechbauteile durch das Herstellungsverfahren stark beschränkt sind.
  • Die Designer von Flugzeugmaschinen können theoretisch Formen für verschiedene Bauteile designen, die zu Steigerungen bei der Effizienz führen würden oder die Effizienz optimieren würden. Diese Innovationen werden jedoch unmöglich und unwirtschaftlich, da die sich ergebenden komplexen Formen unter Verwendung herkömmlicher Metallformverfahren verbietend teuer herzustellen wären.
  • Die Effizienz einer Flugzeugmaschine ist daher nicht durch einen Mangel von Fachwissen hinsichtlich des technischen Designs beschränkt sondern durch die Herstellungsverfahren, die zum wirtschaftlichen Fertigen der Metallblechbauteile verwendet werden.
  • Bis jetzt hat der Kompromiss zwischen der Effizienz des Designs und der Effizienz der Herstellung die Herstellung begünstigt aufgrund der hohen Kosten zum Fertigen komplexer Metallblechformen.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass Nickeldampfabscheidung (Nickelgasphasenabscheidung) verwendet werden kann, um komplexe Metallblechoberflächen zu produzieren trotz der relativ hohen inbegriffenen Kosten und der langen Zeitdauern, die benötigt werden, um pures Nickel an einer Formkörperoberfläche abzuscheiden. Außerdem hat das 99,9%-reine Nickel, das in diesem Verfahren abgeschieden wird, eine beschränkte Kapazität zur Wärmewiderstandsfähigkeit, was es für Anwendungen ungeeignet macht, bei der die Arbeitstemperaturen 900°F überschreiten.
  • Trotz dieser Beschränkungen und den im Allgemeinen hohen Temperaturen innerhalb von Flugzeugmaschinen haben die Erfinder erkannt, dass Abgasmischer diesen langsamen und teuren Prozess rechtfertigen können, da sie komplexe Metallblechbauteile sind, die relativ geringen Temperaturen von etwa 600°F aus gesetzt sind. Eine Kosten-Nutzen-Analyse kann auch andere Metallblechbauteile für verschiedene Niedertemperaturanwendungen erkennen lassen, bei denen die Erfindung in Gasturbinenmaschinen oder anderswo gerechtfertigt sein kann, um herkömmliche Metallblechproduktionen zu ersetzen.
  • Nickeldampfabscheidung wird allgemein verwendet für das Niedertemperaturnickelplattieren von Elektroden oder anderen metallbelegten Bauteilen, wie in den nachfolgenden US-Patenten veranschaulicht: US-Patent Nummer 4 687 702 an Monsees zum Aufbringen einer Metallschicht an einer Oberfläche eines Polyamidschaums; und US-Patent Nummer 5 362 580 an Ferrando et al. für Nickelbeschichtete leichtgewichtige Batterieelektroden.
  • Gasphasenabscheidung wurde auch bei der Herstellung von Gießmustern verwendet, wie in US-Patent Nummer 3 024 506 und dem Artikel „Toolmaking without machining... long-term research pays off", The Tool Engineer, Society of Manufacturing Engineers, Milwaukee, US, Vol. 6, Nr. 44, 1. Juni 1960, Seiten 101–106 (XP002075716) beschrieben.
  • Eine weitere übliche Anwendung von Nickeldampfabscheidung ist bei der Herstellung von Nickel-plattierten Formkörpern für Plastikspritzguß. Verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Bilden von Nickel-plattierten Formkörpern für Plastikspritzguß sind in US-Patent Nummer 5 591 485 an Weber et al., US 5 470 651 an Milinkovic et al. und US-Patent Nummer 5 570 160 an Weber et al. beschrieben.
  • Im Stand der Technik wird das Nickelabscheidungsverfahren verwendet, um eine dünne, sehr genaue Plattierung oder Beschichtung an einem Substrat aufzubringen. Die Nickelbeschichtungsschicht sorgt herkömmlich für die Eigenschaften der elektrischen Leitfähigkeit oder Abnutzungswiderstandsfähigkeit, wie zum Beispiel in US-Patent Nummer 5 934 157 an Kobayashi et al. In dem Fall der Herstellung von Plastikformkörpern wird Nickelabscheidung verwendet, um eine genaue Formkörperoberfläche zu schaffen, die steif und abnutzungswiderstandsfähig ist und die Form und das Profil eines Masterteils zum Reproduzieren in einer Plastikform genau reproduziert.
  • Im Allgemeinen ist Nickeldampfabscheidung wohl bekannt und wird hier nur in groben Zügen beschrieben. US-Patent Nummer 5 766 683 an Waibel beschreibt ein Nickelabscheidungssystem mit einem Kohlenstoffmonoxid- und -dampf-Rückführsystem. Reines Nickel bildet bei Einwirken mit Kohlenstoffmonoxid Nickelkarbonyldampf, der in einer umschlossenen Abscheidungskammer aufgenommen wird. Das mit einer Nickelschicht zu beschichtende Substrat wird in der Kammer positioniert und dem Nickelkarbonyldampf ausgesetzt. Wenn das Substrat auf eine vorbestimmte Temperatur geheizt wird, zersetzt sich der Nickelkarbonyldampf an dem Substrat. Elementares Nickel wird an das Substrat plattiert und Kohlenstoffmonoxidgas wird emittiert. Nickeldampfabscheidungssysteme weisen im Allgemeinen Einrichtungen auf, um das Kohlenstoffmonoxidgas herauszuziehen und das CO-Gas zurückzuführen, um eine kontinuierliche Versorgung von Nickelkarbonyldampf zur Abscheidung zu erzeugen.
  • Abhängig von der Größe des zu beschichtenden Formkörpers oder des zu beschichtenden Substrats kommt die Nickeldampfabscheidung im Allgemeinen bei einer viel größeren Rate voran als herkömmliches Plattieren, um eine dünne plattierte Schicht an dem Substrat bei einer Rate von bis zu 0,010 inches (0,25 mm) pro Stunde aufzubauen. Während des Beschichtungsvorgangs ist es kritisch, die Temperatur des Substrats innerhalb eines spezifizierten Bereichs zu halten, um zu gewährleisten, dass das Zersetzen des Nickelkarbonylgases aufrecht erhalten wird und die Abscheidung von Nickel fortfährt.
  • Wenn Plastikformen unter Verwendung von Nickeldampfabscheidung erzeugt werden, reproduziert eine Negativ-Form-Fläche mit einer Nickelplattierschicht den Positiv-Master genau. An der entgegengesetzten Oberfläche jedoch, wo die Abscheidung auftritt, überdeckt die kontinuierliche Zuführung von reinem Nickel an der dem Nickelkarbonyldampf exponierten Oberfläche schnell Oberflächeneinzelheiten, verliert Definition, und eine ungleichmäßige Schichtdicke von Nickel führt zu einem Verlust von Einzelheiten, wenn die Dicke der Schicht gesteigert wird. Die Absicht des Bildens von Nickel-plattierten Formkörpern ist jedoch, eine einzelne Seite zu erzeugen, die als ein genaues Negativ des zu formenden Bauteils verwendet wird. Die Seite der Nickelhülle entgegengesetzt der Seite der Negativ-Form wird häufig in Harz eingeschlossen oder auf verschiedene Arten verstärkt, um die endgültige Nickel-ausgekleidete Form zu erzeugen. Daher wird die entgegengesetzte Seite der Nickel-plattierten Schicht nicht beachtet abgesehen davon, dass sie eine Basis zum Verstärken der dünnen Nickel-Form-Fläche schafft. Die Nickelschicht ist dünn und anfällig für ein Verwinden, wenn sie von dem Master entfernt wird. Daher umfasst das Bilden einer Form ein Einschließen oder Verstärken der abgeschiedenen Seite in Harz vor dem Entfernen von dem Master.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Nickeldampfabscheidung zu verwenden, um Metallblechbauteile mit höchst komplexen inneren und im Wesentlichen parallelen äußeren Oberflächen zu bilden. Das umgekehrte trifft auch dahingehend zu, dass die Form die äußere Oberfläche wiedergeben kann und die innere abgeschiedene Oberfläche parallel zu der äußeren Oberfläche ist.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Fertigen von Metallblechbauteilen bereitzustellen, die den Designer von den Beschränkungen, die durch herkömmliche Fertigungsverfahren wie zum Beispiel Schweißen und Formen aus flachen Plattenrohlingen auferlegt werden, befreit.
  • Weitere Aufgaben der Erfindung werden aus dem Studium der Offenbarung, den Zeichnungen und der Beschreibung der Erfindung unten ersichtlich.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung liefert ein neues Verfahren zum Herstellen eines nahtlosen selbsttragenden Metallteils unter Verwendung von Nickeldampfabscheidung, wobei das Teil eine ausgewählte minimale Dicke, eine erste aerodynamisch konturierte Oberfläche und eine zweite im Wesentlichen parallele Oberfläche hat. Das Verfahren ersetzt arbeitsintensives Schweißen von einzeln hergestellten Metallblechsegmenten für komplexe aerodynamische Formen und erzeugt ein Teil mit höherer Genauigkeit, geringeren Kosten, kontrollierten Festigkeits- und Härteeigenschaften. Nickeldampfabscheidung wird allgemein zum Plattieren von Elektronikkomponenten und zum Erzeugen einer relativ dicken metallischen Auskleidung an Plastikspritzgußformen verwendet.
  • Das nahtlose Metallblechteil wird durch ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist, hergestellt.
  • Die Erfindung bietet daher ein alternatives Mittel zum Erzeugen komplexer Metallblechteile. Herkömmliche Verfahren des Bildens von Teilen aus flachen Platten und Zusammenschweißen der Segmente bedingen einen signifikanten Kompromiss dahingehend, dass das effiziente Design von Metallblechbauteilen durch die Fertigungsverfahren beschränkt ist, die derzeit wirtschaftlich sind.
  • Ein Schneiden flacher Rohlinge aus flachen Metallblechen und Formen der Rohlinge, Zusammenbauen der geformten Segmente in einer Vorrichtung und Zusammenschweißen bedingt erheblichen Aufwand an Zeit und fachmännischer Arbeit und führt unvermeidbar zu einer Wärmeverwindung und Ungenauigkeiten aufgrund der inherenten Schwierigkeit des Zuführens von Wärme zu dünnem Metallblech während des Schweißens und des genauen Zusammenpassens und Zusammenbauens.
  • Nickeldampfabscheidung führt auch zu einer reinen Nickelbeschichtung, die eine beschränkte Anwendbarkeit hat aufgrund ihrer relativ geringen Widerstandsfähigkeit gegen Hitze. Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass Nickeldampfabscheidung trotz ihrer Beschränkungen ein wirtschaftliches Mittel bereitstellen kann zum Fertigen spezifischer Bauteile, die in einer Flugzeugmaschine keiner großen Wärme ausgesetzt sind, wie zum Beispiel einem Abgasmischer für eine Flugzeugmaschine.
  • Die Erfindung sieht daher Mittel zum Fertigen eines nahtlosen einteiligen Metallblechbauteils vor, das frei ist von thermisch induzierten Verwindungen und Spannungen, mechanischen Spannungen von Kaltbearbeitung und dem inhärenten erhöhten Risiko von Ermüdungsversagen aufgrund des Kaltbearbeitens von Metallblech. Die Erfindung gewährleistet glatte aerodynamische Formen ohne die Notwendigkeit, Verschweißungen zu schleifen oder die äußere oder die innere Oberfläche in anderer Weise zu finishen. Die Nickeldampfabscheidungskammer schafft auch eine verunreinigungsfreie Umgebung, in der homogenes reines Nickelmaterial abgeschieden werden kann. Das Bauteil aus reinem Nickel hat eine verbesserte Festigkeit, Härte und verbesserte Widerstandsfähigkeit als Ergebnis der Herstellung in einer nahtlosen Weise.
  • Beschreibung der Zeichnung
  • Damit die Erfindung einfach verstanden werden kann, wird eine Ausführungsform der Erfindung lediglich beispielhaft in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht.
  • 1 ist eine perspektivische Draufsicht eines zusammengebauten Formkörpers mit einer äußeren Formoberfläche, die dazu ausgelegt ist, einen Metallblechabgasmischer für eine Flugzeugmaschine mit Nickeldampf abzuscheiden.
  • 2 ist eine Draufsicht des in 1 gezeigten Formkörpers, der aus alternierenden Blocksegmenten besteht, wobei ein Blocksegment mit parallelen Seiten in gestrichelter Kontur gezeigt ist, was die Vorrichtung andeutet, durch die die ringförmige Anordnung von Blocks von dem fertiggestellten Metallblechteil weggezogen wird.
  • 3 ist eine perspektivische Seitenansicht eines Formkörperblocksegments mit parallelen Seitenoberflächen.
  • 4 ist eine ähnliche perspektivische Seitenansicht eines zweiten Formkörperblocksegments mit Oberflächen, die in einem spitzen Winkel relativ zueinander angeordnet sind.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht des fertiggestellten Metallblechteils.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung und ihrer Vorteile werden aus der unten aufgeführten detaillierten Beschreibung ersichtlich.
  • Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 veranschaulicht eine Ausführungsform des Formkörpers, bei der die Formkörperoberfläche 1 eine äußere Oberfläche des zusammengebauten ringför migen Formkörpers ist, der aus alternierenden ersten Blocksegmenten 2 mit parallelen Seitenoberflächen 3 und zweiten Blocksegmenten 4 mit Seitenoberflächen 5, die an den parallelen Oberflächen 3 des ersten Blocks anliegen und bei einem spitzen Winkel relativ zueinander angeordnet sind, wie am besten in 2 zu sehen, aufgebaut ist.
  • Wie in 2 in gestrichelter Kontur gezeigt, sind die Segmente 2 und 4 nach innen entfernbar, nachdem der Nickelabscheidungsvorgang abgeschlossen ist, um zu ermöglichen, den abgeschiedenen Nickelrohling von dem Formkörper zu trennen. Bereiche des Formkörpers können auch maskiert werden, um eine Abscheidung von Nickel auf unerwünschten Bereichen des Formkörpers zu vermeiden.
  • Um ein nahtloses, selbsttragendes Metallteil mittels Nickeldampfabscheidung gemäß der Erfindung herzustellen, ist der erste Schritt, einen Formkörper mit mindestens einer Formkörperoberfläche 1 zu fertigen, die ein negativ einer ersten Oberfläche des gewünschten Teils wiedergibt. Das nahtlose Metallblechteil hat eine minimale Wanddicke mit einer ersten aerodynamisch konturierten Oberfläche in einer zweiten im Wesentlichen parallelen Oberfläche. Die erste konturierte Oberfläche des nahtlosen Teils wird durch Abscheiden an der negativen Formkörperoberfläche 1 des zusammengebauten Formkörpers ausgebildet. Die zweite parallel konturierte Oberfläche des Teils gibt die exponierte oder externe Oberfläche des Teilrohlings wieder, an der Nickeldampfabscheidung in der Abscheidungskammer aufgetreten ist.
  • Bei herkömmlicher Nickeldampfabscheidung wird der Formkörper oder Mandrill auf kontrollierte Weise durch verschiedene Vorrichtungen wie elektrische Induktionsheizer oder Zirkulation von erwärmtem Öl geheizt. Die Temperaturen an der Oberfläche des Formkörpers 1 und an der exponierten Oberfläche der Nickelabscheidungsschicht bestimmen die Rate der Nickelkarbonylzersetzung und die Rate der Bildung von metallischem Nickel an dem Formkörper. Die Wahl des Formkernmaterials und der Formkerngeometrie wird sorgfältig durchgeführt, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung und somit eine gleichmäßige Abscheidungsrate zu gewährleisten.
  • In der Kammer wird Nickel an der Formkörperoberfläche durch Nickeldampfabscheidung abgeschieden, bis ein Rohling aus Nickel mit mindestens der vorbestimmten minimalen Dicke und einer äußeren Oberfläche im Allgemeinen parallel zu der inneren Oberfläche des der Formkörperoberfläche 1 benachbarten Rohlings abgeschieden ist. Nachdem die gewünschte minimale Dicke erhalten wurde, werden der Formkörper und der Rohling aus der Abscheidungskammer entnommen und der Rohling wird von dem Formkörper getrennt.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Formkern aus einem Material gemacht, das leichtes Trennen des Teils von dem Formkörper ermöglicht. Wie in 2 gezeigt, wird der Rohling von dem Formkörper durch Auseinandernehmen des Formkörpers entfernt. Um den Formkörper auseinander zu nehmen, werden die ersten Blocks 2 nach innen entnommen und anschließend können die zweiten Blocks 4 einfach nach innen entnommen werden. Die Blocks 2 und 4 werden, falls nötig, gereinigt und wieder zusammengebaut zum Wiederholen des Abscheidungsvorgangs.
  • Es wird jedoch erwartet, dass sehr wenig Endbearbeitung an der Oberfläche erforderlich ist, da die erste Rohlingsoberfläche direkt an der Formkörperoberfläche der Formkörperanordnung gebildet wird. Nickeldampfabscheidung reproduziert die genaue Konfiguration der Formkörperoberfläche 1 mit extremer Genauigkeit. Es wird daher in den meisten Fällen angenommen, dass ein minimales Endbearbeiten der ersten Oberfläche oder der inneren Oberfläche des Rohlings nötig ist, wie an der bevorzugten Ausführungsform der Zeichnungen gezeigt.
  • Die Erfindung schafft daher einen wesentlichen Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren zum Bilden von Metallblechbauteilen. Ein einteiliges, nahtloses Bauteil kann in nahezu jede von den Designern gewünschte Konfiguration ausgebildet werden und ist nicht beschränkt auf Fabrikationen, die durch Metallblechbildende und -verschweißende Techniken, wie sie herkömmlich verwendet werden, zusammengebaut werden können. Das Maß an Deformation, dem ein Metallblechbauteil während des Ausbildens widerstehen kann, ist beschränkt. Die Formen, die gebildet werden können, und das Maß, mit dem das Material während des Formvorgangs vorhersagbar fließt, stellen strenge Beschränkungen für die Formen dar, die praktisch fabriziert werden können. Das Einbringen von Wär me und Oberflächendiskontinuitäten, die vom Schweißen herrühren, werden durch die Erfindung vollständig vermieden wie auch die thermisch induzierten Spannungen vom Schweißen und die mechanischen Spannungen vom Kaltbearbeiten während des Formens.
  • Der Nickeldampfabscheidungsvorgang erzeugt eine extrem glatte, aerodynamisch überlegene Oberfläche innerhalb einer absolut sauberen kontrollierten Atmosphäre. Durch Kontrollieren der Nickeldampfabscheidungsprozessparameter kann die Härte, Festigkeit und Zusammensetzung des abgeschiedenen Nickels streng kontrolliert und reproduziert werden. Im Gegensatz dazu sind die Ergebnisse des Zusammenpassens und Verschweißens einzelner Komponenten höchst abhängig von den Fähigkeiten des Schweißers und denjenigen, die beim Bilden der einzelnen Komponenten vor dem Verschweißen involviert sind.
  • Obwohl Nickelabscheidung ein relativ langsamer Prozess ist, verglichen mit herkömmlichem Metallblechformen und -schweißen, kann der Herstellungsprozess angepasst werden, um längere Verweilzeiten in den Nickeldampfabscheidungskammern zu kompensieren, da das Endergebnis ein Metallblechprodukt ist, das höchst genau ist, weniger kostenaufwendig zu fertigen ist, ein überlegenes aerodynamisches Oberflächenfinish hat und in einer absolut kontrollierbaren Umgebung produziert wird, in der Parameter mit extremer Genauigkeit eingestellt und reproduziert werden können. Es besteht auch die Möglichkeit, mehr als ein Teil in der Abscheidungskammer gleichzeitig zu bilden.
  • Obwohl die obige Beschreibung eine spezifische bevorzugte Ausführungsform betrifft, wie sie derzeit von den Erfindern angestrebt wird, soll verstanden werden, dass die Erfindung in ihrem weiten Aspekt mechanische und funktionale Äquivalente der hierin beschriebenen Elemente umfasst.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Herstellen eines nahtlosen, selbsttragenden Metallteils mittels Nickeldampfabscheidung, wobei das Teil eine ausgewählte minimale Dicke, eine erste aerodynamisch konturierte Oberfläche und eine zweite im Wesentlichen parallele Oberfläche hat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Formkörpers mit mindestens einer Formkörperoberfläche (1), die ein Negativ der ersten Oberfläche des Teils aufweist, wobei der Formkörper eine Mehrzahl von entfernbaren, wiederverwendbaren Formkörpersegmenten (2, 4) aufweist; Einbringen des Formkörpers in eine Nickeldampfabscheidungskammer; Abscheiden von Nickel an der Formkörperoberfläche durch Nickeldampfabscheidung, bis ein Rohling aus Nickel mit mindestens der minimalen Dicke und einer externen Oberfläche abgeschieden ist; und Trennen des Rohlings von dem Formkörper durch Herausziehen der jeweiligen wiederverwendbaren Formkörpersegmente intakt von der Formkörperanordnung und dann Entfernen der jeweiligen wiederverwendbaren Formkörpersegmente intakt von dem Rohling.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formkörper und die Nickelschicht während der Nickeldampfabscheidung geheizt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Formkörperoberfläche (1) eine Außenoberfläche ist und wobei die Segmente (2, 4) nach innen entfernbar sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Formkörper eine ringförmige Anordnung aus alternierenden ersten Blocksegmenten (2) mit parallelen Seitenoberflächen und zweiten Blocksegmenten (4) mit Seitenoberflächen (5), die an den parallelen Oberflächen anliegen, aufweist, wobei die zweiten Blockseitenoberflächen bei einem spitzen Winkel relativ zueinander angeordnet sind.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend den Schritt: Maskieren eines Bereichs des Formkörpers.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Formkörper eine ringförmige Anordnung der Segmente (2, 4) ist.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Formkörpersegmente (2, 4) kooperieren, um die mindestens eine Formkörperoberfläche zu bilden.
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