EP1654402A1 - Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen - Google Patents
Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungenInfo
- Publication number
- EP1654402A1 EP1654402A1 EP04762487A EP04762487A EP1654402A1 EP 1654402 A1 EP1654402 A1 EP 1654402A1 EP 04762487 A EP04762487 A EP 04762487A EP 04762487 A EP04762487 A EP 04762487A EP 1654402 A1 EP1654402 A1 EP 1654402A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- thermal barrier
- barrier coating
- local damage
- electrophoresis
- insulation layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 claims description 21
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RIAXXCZORHQTQD-UHFFFAOYSA-N lanthanum magnesium Chemical compound [Mg].[La] RIAXXCZORHQTQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 2
- 229910002077 partially stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
- C25D13/20—Pretreatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
- C25D13/02—Electrophoretic coating characterised by the process with inorganic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
- C25D13/22—Servicing or operating apparatus or multistep processes
Definitions
- the invention relates to a method for repairing thermal barrier coatings with local damage according to the preamble of claim 1.
- a known method for repairing thermal barrier coatings with local damage present on the surface of the thermal barrier coating is described in EP 1 197 585 A2.
- a ceramic paste is applied, the ceramic paste is thereby introduced in particular in the local damage.
- the ceramic paste is a mixture of ceramic powder, a ceramic binder and a solvent.
- a so-called ceramic repair layer is formed, wherein the ceramic binder forms a matrix in which the particles of the ceramic powder are embedded.
- a disadvantage of this method is that the joints of the ceramic repair layer with the original W irmmed Mrs has insufficient stability.
- the local damage on the surface of the thermal insulation layer is filled by means of electrophoretic deposition of thermal barrier coating material.
- the damaged area which is also referred to as cavitation
- the surface of the thermal barrier coating is advantageous by means of electrolysis, wherein the substrate coated with the thermal barrier coating has a positive polarity. is conditioned with reactive oxygen, also referred to as nascent oxygen conditioned.
- the polarity is reversed, i.
- the coated with the thermal barrier coating substrate is placed on negative potential.
- the cavitation pretreated by means of the electrochemical process is then filled up with thermal insulation layer material. Due to the field profile of the applied electric field only the cavitation is filled with a high green density.
- the thermal barrier coating material is present as a powder suspension for electrophoresis, wherein it advantageously contains nanoscale particles.
- the thermal barrier coating material e.g. Yttrium partially stabilized zirconia (YSZ), lanthanum magnesium hexaaluminate, or a mixture thereof.
- An advantage of the method according to the invention is that the electrophoresis in cavitation builds up a structure comparable to the undamaged thermal barrier coating. This increases the stability of the repaired component.
- Another advantage is that with the method according to the invention, the final sintering process can take place at low temperatures below 1000 ° C.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht vorhandenen lokalen Beschädigungen. Gemäß der Erfindung werden die lokalen Beschädigungen auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedämmschichtmaterial aufgefüllt.
Description
Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Ein bekanntes Verfahren zur Reparieren von Wärmedämmschichten mit auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht vorhandenen lokalen Beschädigungen wird in EP 1 197 585 A2 beschrieben. Auf ein Bauteil mit einer Wärmedämmschicht, welche lokale Beschädigungen aufweist, wird eine keramische Paste aufgetragen, wobei die keramische Paste dabei insbesondere in die lokalen Beschädigungen eingebracht wird. Die keramische Paste ist ein Gemisch aus keramischen Pulver, einem keramischen Bindemittel und einem Lösemittel. Mittels Aufheizen der keramischen Paste bildet sich eine sogenannte keramische Repairschicht, wobei das keramische Bindemittel eine Matrix bildet, in welcher die Partikel des keramischen Pulvers eingelagert sind.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Verbindungsstellen der keramischen Repairschicht mit der ursprünglichen W rmedämmschicht eine ungenügende Standfestigkeit aufweist.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, lokale Beschädigungen auf der Oberfläche einer Wärmedämmschicht mit hoher Standfestigkeit zu reparieren.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführung der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung werden die lokalen Beschädigungen auf der Oberfläche des Warmedammschicht mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedämmschichtmaterial aufgefüllt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die beschädigte Stelle, welche auch als Kaviation bezeichnet wird, in der Wärmedämmschicht vorteilhaft zunächst einem elektrochemischen Prozeß unterzogen. Vorteilhaft wird hierbei die Oberfläche der Wärmedämmschicht mittels Elektrolyse, wobei das mit der Wärmedämmschicht beschichtete Substrat auf positives Po-
tential gelegt wird, mit reaktiven Sauerstoff, auch als nascierender Sauerstoff bezeichnet, konditioniert.
Anschließend wird umgepolt, d.h. das mit der Wärmedämmschicht beschichtete Substrat wird auf negatives Potential gelegt. Mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial wird anschließend die mittels des elektrochemischen Prozesses vorbehandelten Kavitation mit Wärmedammschichtmaterial aufgefüllt. Aufgrund des Feldverlaufs des anliegenden elektrischen Feldes wird ausschließlich die Kavitation mit einer hohen Gründichte aufgefüllt.
Vorteilhaft liegt für die Elektrophorese das Wärmedammschichtmaterial als Pulversuspension vor, wobei es vorteilhaft nanoskalige Partikel enthält. Als Wärmedammschichtmaterial kann z.B. Yttrium teilstabilisiertes Zirkonoxid (YSZ), Lanthan-Magnesium-Hexaaluminat oder ein Gemisch daraus verwendet werden.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass mit der Elektrophorese in der Kavitation eine mit der unbeschädigten Wärmedämmschicht vergleichbare Struktur aufgebaut wird. Dadurch wird die Standfestigkeit des reparierten Bauteils erhöht.
Ein weiterer Vorteil ist, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der abschließende Sinterprozeß bei niedrigen Temperaturen unterhalb 1000°C stattfinden kann.
Claims
1. Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit auf der Oberfläche der Warmedammschicht vorhandenen lokalen Beschädigungen, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Beschädigungen auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial aufgefüllt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der elektrophoreti- schen Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial die Oberfläche der Warmed mmschicht in einem elektrochemischen Prozeß, wobei das Substrat auf das die Warmed mmschicht aufgebracht ist auf positives Potential gelegt wird, mit reaktiven Sauerstoff konditioniert wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrophoretischen Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial das Substrat auf das die Wärmedämmschicht aufgebracht ist auf negatives Potential gelegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Elektrophorese die W rmedämmschicht gesintert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Elektrophorese in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial pulverförmig ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Elektrophorese in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial mit Yttrium teilstabilisiertes Zirkonoxid, Lanthan-Magnesium- Hexaaluminat oder ein Gemisch daraus ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial nanoskalige Partikel enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Elektrophorese in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial in einer Pulversuspension vorliegt.
9. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Reparatur von Fluggasturbinen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10335406A DE10335406A1 (de) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen |
| PCT/DE2004/001637 WO2005012598A1 (de) | 2003-08-01 | 2004-07-22 | Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1654402A1 true EP1654402A1 (de) | 2006-05-10 |
Family
ID=34072031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP04762487A Withdrawn EP1654402A1 (de) | 2003-08-01 | 2004-07-22 | Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1654402A1 (de) |
| DE (1) | DE10335406A1 (de) |
| WO (1) | WO2005012598A1 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106414813B (zh) * | 2014-01-29 | 2019-04-30 | 赛峰飞机发动机公司 | 局部修复受损隔热层的方法 |
| DE102014212134A1 (de) * | 2014-06-25 | 2015-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Keramische Beschichtung eines metallischen Körpers, Verfahren und Verwendung des Verfahrens dazu |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS491456B1 (de) * | 1967-08-18 | 1974-01-14 | ||
| JPH06116783A (ja) * | 1991-08-09 | 1994-04-26 | Permelec Electrode Ltd | クロムメッキ方法 |
| FR2682401B1 (fr) * | 1991-10-09 | 1993-11-26 | Sochata | Procede de depot electrophoretique de poudre metallique pour rechargement de pieces par brasage-diffusion et bain utilise. |
| DE19935337A1 (de) * | 1999-07-28 | 2001-02-01 | Volkswagen Ag | Verfahren zum partiellen Beschichten bereits mit einem elektrisch leitfähigen Lack beschichteter metallischer Werkstücke |
| WO2002097162A1 (en) * | 2001-05-29 | 2002-12-05 | Mcgill University | Thermal barrier coatings and fabrication of same using electrochemical methods |
| FR2827311B1 (fr) * | 2001-07-12 | 2003-09-19 | Snecma Moteurs | Procede de reparation locale de pieces revetues d'une barriere thermique |
-
2003
- 2003-08-01 DE DE10335406A patent/DE10335406A1/de not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-07-22 EP EP04762487A patent/EP1654402A1/de not_active Withdrawn
- 2004-07-22 WO PCT/DE2004/001637 patent/WO2005012598A1/de not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See references of WO2005012598A1 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005012598A1 (de) | 2005-02-10 |
| DE10335406A1 (de) | 2005-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112008003399B4 (de) | Verfahren zum Reparieren von Sperrüberzügen | |
| DE60222613T2 (de) | Verfahren zum lokalen Reparieren eines Gegenstandes beschichtet mit einer Wärmedämmstruktur | |
| DE602005005102T2 (de) | Hohe Temperatur glatte verschleissfeste vor Ort reparierbare Beschichtung | |
| DE69409074T2 (de) | Hitze- und Oxydationsbeständiges hochfestes Material und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE112014001276T5 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Reparatur von Wärmesperren | |
| WO2009040306A1 (de) | Verfahren zur reparatur eines bauteils durch beschichten | |
| EP0609795A1 (de) | Wärmedämmschicht aus Keramik auf Metallbauteilen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP2439306A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmschichtaufbaus | |
| DE102013221102A1 (de) | Stahlkolben für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE102016002630A1 (de) | Haftvermittlerschicht zur Anbindung einer Hochtemperaturschutzschicht auf einem Substrat, sowie Verfahren zur Herstellung derselben | |
| EP2201151A2 (de) | Verschleissschutzbeschichtung | |
| EP1654402A1 (de) | Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen | |
| DE112017005103T5 (de) | Wärmedämmschicht, turbinenelement, und wärmedämmschichtverfahren | |
| Huang et al. | An AlPO4/SiC coating prepared by pulse arc discharge deposition for oxidation protection of carbon/carbon composites | |
| DE19538034C1 (de) | Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit wenigstens einer elektrisch isolierenden Schicht und Verfahren zum Herstellen einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle | |
| DE102020000848B4 (de) | Verfahren zur Beschichtung von Schaufeln von Kompressoren, Turbinen und Propellern | |
| DE102020105717A1 (de) | Reinigungsverfahren für keramische Faserverbundwerkstoffe | |
| DE102005037448A1 (de) | Wärmedämmschichtsystem | |
| DE10357535A1 (de) | Keramisches Material und Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen | |
| EP1900708A1 (de) | Wärmedämmstoff mit hoher zyklischer Temperaturbelastbarkeit | |
| WO2008034732A2 (de) | Schichtstruktur und verfahren zur herstellung einer schichtstruktur | |
| EP4368852B1 (de) | Verfahren zur herstellung von reibeinheiten | |
| DE102015200076A1 (de) | Wärmedämmschichtsystem mit keramischer poröser Grundschicht | |
| DE102023212631A1 (de) | Partielle Wiederbeschichtung eines keramischen Schichtsystems und keramisches Schichtsystem | |
| WO2006063561A1 (de) | Verfahren zur reparatur von turbinenschaufeln |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20060209 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG Owner name: MTU AERO ENGINES GMBH |
|
| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: DAIMLER AG Owner name: MTU AERO ENGINES GMBH |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20080201 |