EP1345732B1 - Verfahren zur glättung der oberfläche einer gasturbinenschaufel - Google Patents

Verfahren zur glättung der oberfläche einer gasturbinenschaufel Download PDF

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EP1345732B1
EP1345732B1 EP01989541A EP01989541A EP1345732B1 EP 1345732 B1 EP1345732 B1 EP 1345732B1 EP 01989541 A EP01989541 A EP 01989541A EP 01989541 A EP01989541 A EP 01989541A EP 1345732 B1 EP1345732 B1 EP 1345732B1
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EP
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gas turbine
turbine blade
smoothing
abrasive medium
abrasive
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Andrea Bolz
Martin Feldhege
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/14Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding turbine blades, propeller blades or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/003Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor whereby the workpieces are mounted on a holder and are immersed in the abrasive material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B51/00Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece

Definitions

  • the invention relates to a method for smoothing the surface a gas turbine blade, in particular a gas turbine blade with a corrosion protection layer.
  • DE-A-3918824 and US-A-5,105,525 show an iron sole, the one particularly scratch-resistant, good lubricious and has easy to clean surface.
  • the soleplate is coated with a nickel hard alloy and in one Drag-grinding process ground and polished.
  • US-A-4,321,310 is a method for producing a Coating on a gas turbine blade described.
  • the Gas turbine blade has a body made of a cobalt-based or nickel base superalloy.
  • a primer layer of the type MCrAlY is applied on this basic material.
  • M for example denotes a combination the metals nickel and cobalt.
  • Cr stands for chrome and Al for Aluminum and Y for yttrium.
  • a ceramic layer of zirconium oxide is applied, The stem is grown up, with the stems directed substantially perpendicular to the surface of the body are.
  • the primer layer is polished until a surface roughness of about 1 micron.
  • From US-A-5,683,825 is also a method of application a thermal barrier coating on a component of a gas turbine out.
  • a basic body On a basic body is by low-pressure plasma spraying applied a NiCrAlY adhesion promoter layer.
  • the surface of the primer layer is polished, so that this has a surface roughness of about 2 microns having.
  • On the thus-polished adhesive layer is by means of a vapor deposition process (PVD, Physical Vapor Deposition) a ceramic thermal barrier coating with yttrium-stabilized Zirconia applied.
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • the thermal barrier coating this with the so-called electron beam PVD method applied.
  • the thermal barrier coating can also by means Plasma spraying are applied.
  • US-A-5,645,893 relates to a coated component having a Base body of a superalloy and with a Adhesive layer and a thermal barrier coating.
  • the primer layer has a platinum aluminide and one on it subsequent thin oxide layer on.
  • the thin oxide layer has alumina. Adjacent to this oxide layer the thermal barrier coating, which by means of the electron beam PVD method is applied. It is stabilized with yttrium Zirconia applied to the primer layer.
  • the Surface of the body by means of a coarse sandblasting process cleaned. For material-removing processing of the Base body is used alumina sand.
  • U.S. Patent 5,090,870 discloses a method for Surface treatment in which a component in a Grinding medium is rotated.
  • the object of the invention is to provide a method for smoothing the Specify the surface of a gas turbine blade, in particular efficient and cost effective way to a sufficient smooth surface of the gas turbine blade leads.
  • this object is achieved by specifying a Method for smoothing the surface of a gas turbine blade, in which the gas turbine blade with a towing device through an abrasive medium along a towing direction being towed, with the gas turbine blade is tilted periodically perpendicular to the towing direction.
  • FIG. 1 shows a gas turbine blade 1 with an airfoil 3, a platform 5 and a blade foot 7.
  • the Airfoil 3 has a pressure side 9 and a suction side 11 on, at an inlet edge 13 and a trailing edge 12th contiguous.
  • the airfoil 3 is, as well as the Airfoil 3 facing surface of the platform 5, with a corrosion protection layer 15 is provided.
  • the corrosion protection layer 15 is a class metallic alloy MCrAlY.
  • On the surface 14 of the airfoil 3 open Cooling channels 17.
  • the gas turbine blade 1 is a hot gas with exposed to very high temperature. Protection against corrosion and oxidation by the hot gas serves the anticorrosion layer 15.
  • the corrosion protection layer 15 also has a ceramic thermal barrier coating 19 may be applied.
  • the anticorrosion layer 15 also serves as a primer layer between the main body of the gas turbine blade 1 and the ceramic thermal barrier coating 19.
  • the corrosion protection layer 15 are smoothed. An efficient one and cost-effective smoothing process is based on Figure 2 explained in more detail.
  • the cooling medium 18 forms a protective cooling film on the surface 14.
  • Figure 2 shows a grinding device 21.
  • a first annular container 23 is a liquid abrasive medium 27th filled.
  • second container 25 is a second liquid abrasive medium 29 filled.
  • the abrasive medium 27 contains an emulsion Grinding wheels of a certain average size.
  • the second abrasive medium 29 contains emulsion-like second Grinding wheels which on average are smaller than the grinding wheels of the grinding medium 27.
  • a pivot arm 31 is arranged along a Pivoting direction 32 is pivotable. Along the pivoting direction 32 is the pivot arm 31 from a position above the first container 23 in a position above the second container 25 swiveling.
  • a towing device 33 On the pivot arm 31 is a towing device 33 arranged.
  • This towing device 33 leads on a support arm 39, a gas turbine blade 1 through the Grinding medium 27.
  • a first axis 35 of the movement of the gas turbine blade 1 is doing by a rotation of the Towing device 33 defined. Through this rotation around the first axis 35, the gas turbine blade 1 along a Circular path 43 dragged through the first container 23.
  • a second axis 37 is caused by a tilting movement of the support arm 41 and then with the gas turbine blade 1 perpendicular to the defined by the rotational movement about the first axis 35 Towing direction 36 defined.
  • a third axis 39 for the Movement of the gas turbine blade 1 is defined by a Rotation of the support arm 41.
  • the speed of the tow motion along the Towing direction 36 can adjust the amount of material removal become.
  • the relative speeds of the movements about the axes 35, 37, 39 the homogeneity of the Materialabtrages on the surface 14 of the gas turbine blade 1 can be set.
  • the towing device 33 After a sufficient smoothing in the grinding medium 27 is the towing device 33 with the pivot arm 31 via the pivoted second container 25.
  • an analogue Grinding process although in the second grinding medium 29 a polishing process takes place, through which a particularly high Smoothing is achievable.
  • At the towing device 33 can of course also a variety be arranged by gas turbine blades 1, so that a high throughput of gas turbine blades 1 can be achieved.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Glättung der Oberfläche einer Gasturbinenschaufel (1), insbesondere mit einer MCrAlY-Korrosionsschutzschicht, bei der die Oberfläche (14) der Gasturbinenschaufel (1) durch einen Schlepp-Schleif-Prozess, insbesondere unter einer mehrachsigen Bewegung, geglättet wird. In einem ersten ringförmigen Behälter (23) ist ein flüssiges Schleifmedium (27) eingefüllt. In einem neben dem ersten Behälter (23) angeorneten zweiten Behälter (25) ist ein zweites flüssiges Schleifmedium (29) eingefüllt. Das Schleifmedium (27) enthält emulsionsartige Schleifkörper einer bestimmten mittleren Größe. Das zweite Schleifmedium (29) enthält emulsionsartige zweite Schleifkörper, die im Mittel kleiner sind als die Schleifkörper des Schleifmediums (27). Zwischen und über den Behältern (23, 25) ist ein Schwenkarm (31) angeordnet, der entlang einer Schwenkrichtung (32) schwenkbar ist. An dem Schwenkarm (31) ist eine Schleppvorrichtung (33) angeordnet. Diese Schleppvorrichtung (33) führt an einem Trägerarm (39) eine Gasturbinenschaufel (1) durch das Schleifmedium (27). Eine erste Achse (35) der Bewegung der Gasturbinenschaufel (1) wird dabei durch eine Rotation der Schleppvorrichtung (33) definiert. Eine zweite Achse (37) wird durch eine Kippbewegung des Trägersarms (41) definiert. Eine dritte Achse (39) für die Bewegung der Gasturbinenschaufel (1) ist definiert durch eine Rotation des Trägerarms (41)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Glättung der Oberfläche einer Gasturbinenschaufel, insbesondere einer Gasturbinenschaufel mit einer Korrosionsschutzschicht.
Die DE-A-39 18 824 und US-A-5,105,525 zeigen eine Bügeleisensohle, die eine besonders kratzfeste, gut gleitfähige und leicht zu reinigende Oberfläche aufweist. Die Bügeleisensohle ist mit einer Nickelhartlegierung beschichtet und in einem Schlepp-Schleif-Verfahren geschliffen und poliert.
In der US-A-4,321,310 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf einer Gasturbinenschaufel beschrieben. Die Gasturbinenschaufel weist einen Grundkörper aus einer Kobaltbasis- oder Nickelbasis-Superlegierung auf. Auf dieses Grundmaterial wird eine Haftvermittlerschicht der Art MCrAlY aufgebracht. Dabei bezeichnet M beispielsweise eine Kombination der Metalle Nickel und Kobalt. Cr steht für Chrom und Al für Aluminium sowie Y für Yttrium. Auf diese Haftvermittlerschicht wird eine keramische Schicht aus Zirkonoxid aufgebracht, die stengelförmig aufgewachsen ist, wobei die Stengel im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Grundkörpers gerichtet sind. Vor dem Aufbringen der als Wärmedämmschicht dienenden Zirkonoxidschicht auf der Haftvermittlerschicht wird die Haftvermittlerschicht poliert, bis sich eine Oberflächenrauhigkeit von etwa 1 µm einstellt.
Aus der US-A-5,683,825 geht ebenfalls ein Verfahren zum Aufbringen einer Wärmedämmschicht auf ein Bauteil einer Gasturbine hervor. Auf einen Grundkörper wird durch Niederdruck-Plasmaspritzen eine NiCrAlY-Haftvermittlerschicht aufgebracht. Die Oberfläche der Haftvermittlerschicht wird poliert, so dass diese eine Oberflächenrauhigkeit von etwa 2 µm aufweist. Auf die so polierte Haftvermittlerschicht wird mittels eines Aufdampfverfahrens (PVD, Physical Vapour Deposition) eine keramische Wärmedämmschicht mit Yttrium-stabilisiertem Zirkonoxid aufgebracht. Vorzugsweise wird die Wärmedämmschicht hierbei mit dem sogenannten Elektronenstrahl-PVD-Verfahren aufgebracht. Die Wärmedämmschicht kann auch mittels Plasmaspritzens aufgebracht werden.
In der US-A-5,498 484 wird ebenfalls das Aufbringen einer Wärmedämmschicht auf eine Haftvermittlerschicht eines Bauteils einer Gasturbine beschrieben. Die mittlere Oberflächenrauhigkeit der Haftvermittlerschicht wird mit zumindest über 10 µm angegeben.
Die US-A-5,645,893 betrifft ein beschichtetes Bauteil mit einem Grundkörper aus einer Superlegierung sowie mit einer Haftvermittlerschicht und einer Wärmedämmschicht. Die Haftvermittlerschicht weist ein Platinaluminid sowie eine daran sich anschließende dünne Oxidschicht auf. Die dünne Oxidschicht weist Aluminiumoxid auf. An diese Oxidschicht grenzt die Wärmedämmschicht an, welche mittels dem Elektronenstrahl-PVD-Verfahren aufgebracht wird. Dabei wird mit Yttrium stabilisiertes Zirkonoxid auf die Haftvermittlerschicht aufgebracht. Vor dem Aufbringen der Haftvermittlerschicht wird die Oberfläche des Grundkörpers mittels eines Grob-Sandstrahlverfahrens gereinigt. Zur materialabtragende Bearbeitung des Grundkörpers wird dabei Aluminiumoxidsand eingesetzt.
Die US-PS 5,090,870 offenbart ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung, bei dem ein Bauteil in einem Schleifmedium gedreht wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Glättung der Oberfläche einer Gasturbinenschaufel anzugeben, das in besonders effizienter und kostengünstiger Weise zu einer ausreichend glatten Oberfläche der Gasturbinenschaufel führt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Angabe eines Verfahrens zur Glättung der Oberfläche einer Gasturbinenschaufel, bei dem die Gasturbinenschaufel mit einer Schleppvorrichtung durch ein Schleifmedium entlang einer Schlepprichtung geschleppt wird, wobei die Gasturbinenschaufel senkrecht zur Schlepprichtung periodisch gekippt wird.
Mit der Erfindung wird also erstmals vorgeschlagen, eine Gasturbinenschaufel durch ein Schlepp-Schleif-Verfahren zu glätten. Überraschenderweise ist es mit einem solchen Schlepp-Schleif-Verfahren möglich, in sehr kurzer Zeit eine qualitativ hochwertige Glättung der Gasturbinenschaufel-Oberfläche zu erreichen, und zwar ohne einen inhomogenen Materialabtrag. Ein solcher inhomogener Materialabtrag wäre eigentlich aufgrund der komplexen und strömungstechnisch optimierten Form der Turbinenschaufel bei einem solchen Schlepp-Schleiff-Verfahren zu erwarten. Ein solcher inhomogener Materialabtrag würde zudem die Schutzwirkung der MCrAlY-Schicht lokal in unzulässiger Weise beeinträchtigen.
  • A) Vorzugsweise weist die Gasturbinenschaufel eine durch thermisches Spritzen aufgebracht äußere Korrosionsschutzschicht auf. Weiter bevorzugt besteht diese Korrosionsschutzschicht aus einer Legierung der Klasse MCrAlX, wobei M für ein oder mehrere Elemente der Gruppe (Eisen, Koballt, Nickel) steht, Cr Chrom, Al Aluminium ist und X für ein oder mehrere Elemente der Gruppe (Scandium, Hafnium, Lanthan, Seltene Erden) steht. Bei einer solchen Korrosionsschutzschicht besteht insbesondere dann die Notwendigkeit einer sehr guten Glättung der Oberfläche der Gasturbinenschaufel, wenn anschließend auf die Korrosionsschutzschicht noch eine keramische Wärmedämmschicht aufzubringen ist.
  • B) Vorzugsweise wird das Verfahren auf eine Gasturbinenschaufel angewendet, bei der an der Oberfläche Kühlkanäle für ein aus dem Inneren der Gasturbinenschaufel zu führendes Kühlmedium münden. In der Regel ist es notwendig, eine Gasturbinenschaufel im Betrieb zu kühlen, um den Einsatz bei sehr hohen Temperaturen zu ermöglichen. Dazu wird ein Kühlmedium, insbesondere Kühlluft oder Wasserdampf, in die hohl ausgeführte Gasturbinenschaufel eingeleitet und von dort über Kühlkanäle an die Oberfläche geleitet. Dort tritt das Kühlmedium in der Regel als Kühlfilm aus. Es ist von großer Bedeutung, dass die Kühlkanäle keine Querschnittsverengung erfahren, die eine Herabsetzung des Kühlmedium-Durchflusses zur Folge hätte. Eine solche Querschnittsverengung könnte etwa auch bei der Oberflächenbearbeitung der Gasturbinenschaufel auftreten. Zum Beispiel besteht die Gefahr, dass Grate, die beim Bohren der Kühlkanäle entstanden sind, beim Oberflächenschleifen nicht entfernt, sondern u.U. in die Bohrung hineingedrückt werden, was zu einer solchen Querschnittsverengung führt. Beim Schlepp-Schleif-Prozess wird diese Gefahr erheblich verringert.
  • C) Vorzugsweise wird die Gasturbinenschaufel in einer mehrachsigen Bewegung geschleppt. Die Gasturbinenschaufel wird also nicht nur statisch entlang der Schlepprichtung geführt, sondern erfährt auch eine weitere, überlagerte Bewegung um mehrere Achsen. Dabei wird die Gasturbinenschaufel z.B. um eine Achse senkrecht zur Schlepprichtung rotiert oder gekippt. Gleichzeitig kann auch die Schlepprichtung selbst durch eine Bewegungsachse definiert sein. Bevorzugt wird die Gasturbinenschaufel während des Schleppens rotiert. Es kann sich hierbei also auch um eine Rotationsbewegung handeln, die die Gasturbinenschaufel ausführt, während sie in einem linearen Prozess geschleppt wird. Vorzugsweise wird die Gasturbinenschaufel aber auf einer Kreisbahn geschleppt. Bevorzugtermaßen wird die Gasturbinenschaufel senkrecht zur Schlepprichtung periodisch gekippt. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Gasturbinenschaufel in einer mehrachsigen Bewegung geschleppt wird, wobei sie dabei auf einer Kreisbahne geschleppt wird und dabei rotiert und senkrecht zur Schlepprichtung periodisch gekippt wird. Durch diese Überlagerungen von Bewegungen wird sichergestellt, daß die Gasturbinenschaufel einem homogenen Schleifprozess unterworfen wird. Die komplexe Form der Gasturbinenschaufel, insbesondere der Unterschied zwischen der konvexen oder konkaven Form der Saug- oder Druckseite besteht beim Schleppschleifen die Gefahr eines uneinheitlichen Abtrages an der Oberfläche. Durch die beschriebene Überlagerung von Bewegungen wird dieses vermieden und somit vor allem die aerodynamisch streng vorgegebene Oberflächenform beibehalten. Es wird hiermit eine einheitliche Schichtdicke einer aufgebrachten Korrosionsschutzschicht gewährleistet.
  • D) Bevorzugt weist die Oberfläche vor der Glättung eine Rauhigkeit von Ra = 5 bis 13 µm und nach der Glättung eine Rauhigkeit von Ra = 0,05 bis 1 µm auf.
  • E) Vorzugsweise folgt nach einer ersten Glättung in dem Schleifmedium eine zweite Glättung in einem zweiten Schleifmedium, wobei die durch das zweite Schleifmedium erzielbare Endrauhigkeit kleiner ist als die durch das erste Schleifmedium erzielbare Endrauhigkeit. Durch einen solchen wiederholten Schleifprozess in unterschiedlichen Schleifmedien wird eine besonders hohe Glättung erreicht. Insbesondere erfolgen genau zwei Schleifprozesse, wobei der zweite Schleifprozess als ein Poliervorgang bezeichnet werden kann. Das Schleifmedium ist z.B. ein flüssiges Medium, das aus Wasser oder einer wäßrigen Schleifemulsion bestehen kann und Schleifkörper enthält. Die Schleifkörper des ersten Schleifmediums sind vorzugsweise größer als die Schleifkörper des des zweiten Schleifmediums.
  • Die Ausführungen gemäß der Punkte A) bis E) können auch in beliebiger Weise untereinander kombiniert werden.
    Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen teilweise schematisch und nicht maßstäblich:
    FIG 1
    eine Gasturbinenschaufel und
    FIG 2
    eine Schleifvorrichtung und ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Gasturbinenschaufel.
    Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung.
    Figur 1 zeigt eine Gasturbinenschaufel 1 mit einem Schaufelblatt 3, einer Plattform 5 und einem Schaufelfuß 7. Das Schaufelblatt 3 weist eine Druckseite 9 und eine Saugseite 11 auf, die an einer Eintrittskante 13 und einer Abströmkante 12 aneinandergrenzen. Das Schaufelblatt 3 ist, wie auch die dem Schaufelblatt 3 zugewandte Oberfläche der Plattform 5, mit einer Korrosionsschutzschicht 15 versehen. Die Korrosionsschutzschicht 15 ist eine metallische Legierung der Klasse MCrAlY. An der Oberfläche 14 des Schaufelblatts 3 münden Kühlkanäle 17.
    Im Betrieb ist die Gasturbinenschaufel 1 einem Heißgas mit sehr hoher Temperatur ausgesetzt. Dem Schutz vor Korrosion und Oxidation durch das Heißgas dient die Korrosionsschutzschicht 15. Für einen Einsatz bei besonders hohen Temperaturen kann auf die Korrosionsschutzschicht 15 auch noch eine keramische Wärmedämmschicht 19 aufgebracht sein. In diesem Fall dient die Korrosionsschutzschicht 15 auch als eine Haftvermittlerschicht zwischen dem Grundkörper der Gasturbinenschaufel 1 und der keramischen Wärmedämmschicht 19. Vor dem Aufbringen einer solchen keramischen Wärmedämmschicht 19 muss die Korrosionsschutzschicht 15 geglättet werden. Ein effizienter und kostengünstiger Glättungsprozess wird anhand von Figur 2 näher erläutert. Zur Kühlung der Gasturbinenschaufel 1 wird ein Kühlmedium 18, vorzugsweise Kühlluft, aus den Kühlkanälen 17 herausgeleitet. Das Kühlmedium 18 bildet einen schützenden Kühlfilm auf der Oberfläche 14.
    Figur 2 zeigt eine Schleifvorrichtung 21. In einem ersten ringförmigen Behälter 23 ist ein flüssiges Schleifmedium 27 eingefüllt. In einem neben dem ersten Behälter 23 angeordneten zweiten Behälter 25 ist ein zweites flüssiges Schleifmedium 29 eingefüllt. Das Schleifmedium 27 enthält emulsionsartig Schleifkörper einer bestimmten mittleren Größe. Das zweite Schleifmedium 29 enthält emulsionsartig zweite Schleifkörper, die im Mittel kleiner sind als die Schleifkörper des Schleifmediums 27. Zwischen und über den Behältern 23, 25 ist ein Schwenkarm 31 angeordnet, der entlang einer Schwenkrichtung 32 schwenkbar ist. Entlang der Schwenkrichtung 32 ist der Schwenkarm 31 von einer Position oberhalb des ersten Behälters 23 in eine Position oberhalb des zweiten Behälters 25 schwenkbar. An dem Schwenkarm 31 ist eine Schleppvorrichtung 33 angeordnet. Diese Schleppvorrichtung 33 führt an einem Trägerarm 39 eine Gasturbinenschaufel 1 durch das Schleifmedium 27. Eine erste Achse 35 der Bewegung der Gasturbinenschaufel 1 wird dabei durch eine Rotation der Schleppvorrichtung 33 definiert. Durch diese Rotation um die erste Achse 35 wird die Gasturbinenschaufel 1 entlang einer Kreisbahn 43 durch den ersten Behälter 23 geschleppt. Eine zweite Achse 37 wird durch eine Kippbewegung des Trägerarms 41 und dann mit der Gasturbinenschaufel 1 senkrecht zu der durch die Rotationsbewegung um die erste Achse 35 definierten Schlepprichtung 36 definiert. Eine dritte Achse 39 für die Bewegung der Gasturbinenschaufel 1 ist definiert durch eine Rotation des Trägerarms 41.
    Durch die Geschwindigkeit der Schleppbewegung entlang der Schlepprichtung 36 kann die Stärke des Materialabtrags eingestellt werden. Durch die relativen Geschwindigkeiten der Bewegungen um die Achsen 35, 37, 39 kann die Homogenität des Materialabtrages auf der Oberfläche 14 der Gasturbinenschaufel 1 eingestellt werden.
    Nach einer ausreichenden Glättung im Schleifmedium 27 wird die Schleppvorrichtung 33 mit dem Schwenkarm 31 über den zweiten Behälter 25 geschwenkt. Hier erfolgt ein analoger Schleifprozess, wobei allerdings im zweiten Schleifmedium 29 ein Poliervorgang erfolgt, durch den eine besonders hohe Glättung erreichbar ist.
    An der Schleppvorrichtung 33 können natürlich auch eine Vielzahl von Gasturbinenschaufeln 1 angeordnet werden, so dass ein hoher Durchsatz an Gasturbinenschaufeln 1 erreichbar ist.

    Claims (9)

    1. Verfahren zur Glättung der Oberfläche (14) einer Gasturbinenschaufel (1), dadurch gekennzeichnet, daß
      die Gasturbinenschaufel (1) mit einer Schleppvorrichtung (33) durch ein Schleifmedium (27) entlang einer Schlepprichtung (36) geschleppt wird, und daß die Gasturbinenschaufel (1) senkrecht zur Schlepprichtung (36) periodisch gekippt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      bei dem die Gasturbinenschaufel (1) eine durch thermisches Spritzen aufgebrachte äussere Korrosionsschutzschicht (15) aufweist.
    3. Verfahren nach Anspruch 2,
      bei dem die Korrosionsschutzschicht (15) aus einer Legierung der Klasse MCrAlX besteht, wobei M für ein oder mehrere Elemente der Gruppe (Eisen, Kobalt, Nickel) steht, Cr Chrom, Al Aluminium ist und X für ein oder mehrere Elemente der Gruppe (Scandium, Hafnium, Lanthan, Seltene Erden) steht.
    4. Verfahren nach Anspruch 1,
      bei dem an der Oberfläche (14) Kühlkanäle (17) für ein aus dem Inneren der Gasturbinenschaufel (1) zu führendes Kühlmedium (18) münden.
    5. Verfahren n6ach Anspruch 1,
      bei dem die Gasturbinenschaufel (1) in einer mehrachsigen Bewegung geschleppt wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 1,
      bei dem die Gasturbinenschaufel (1) während des Schleppens rotiert wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1,
      bei dem die Gasturbinenschaufel (1) auf einer Kreisbahn (43) geschleppt wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 1,
      bei dem die Oberfläche (14) vor der Glättung eine Rauhigkeit von Ra=5 bis 13 Mikrometer und nach der Glättung eine Rauhigkeit von Ra = 0,05 bis 1 Mikrometer aufweist.
    9. Verfahren nach Anspruch 1,
      bei dem nach einer ersten Glättung in dem Schleifmedium (27) eine zweite Glättung in einem zweiten Schleifmedium (29) erfolgt, wobei die durch das zweite Schleifmedium (29) erzielbare Endrauhigkeit kleiner ist als die durch das Schleifmedium (27) erzielbare Endrauhigkeit.
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    JP (1) JP2004516159A (de)
    CN (1) CN1481293A (de)
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