EP1730330A1 - Verfahren und elektrode zum elektrochemischen entschichten von bauteilen - Google Patents

Verfahren und elektrode zum elektrochemischen entschichten von bauteilen

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EP1730330A1
EP1730330A1 EP05731959A EP05731959A EP1730330A1 EP 1730330 A1 EP1730330 A1 EP 1730330A1 EP 05731959 A EP05731959 A EP 05731959A EP 05731959 A EP05731959 A EP 05731959A EP 1730330 A1 EP1730330 A1 EP 1730330A1
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EP
European Patent Office
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electrode
stripping
component
stripped
area
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05731959A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erwin Bayer
Wolfgang Eichmann
Georgios Paronis
Albin Platz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1730330A1 publication Critical patent/EP1730330A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F5/00Electrolytic stripping of metallic layers or coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating

Definitions

  • the invention relates to a method for electrochemical stripping of components, in particular gas turbine components, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to an electrode for electrochemical stripping of components according to the preamble of claim 18.
  • Components of a gas turbine such as the rotor blades, are provided with special coatings on the surfaces in order to provide oxidation resistance, corrosion resistance or also erosion resistance.
  • the components of gas turbines are subject to wear during operation or can be damaged in some other way. To repair damage, it is generally necessary to remove or remove the coating from the component to be repaired in some areas, in part or in total. The removal or removal of coatings is also called stripping.
  • the present invention relates to electrochemical stripping, which is based on the principle of electrolysis.
  • US 6,165,345 discloses an electrochemical stripping process for gas turbine blades. According to the method disclosed there, a turbine blade to be stripped is connected to the positive terminal of a voltage source, an adapted electrode being connected to the negative terminal thereof. The electrode and at least the region of the turbine blade to be stripped are immersed in a working medium, a direct voltage of 1 to 3 V being applied to each component in order to provide a current flow between 5 and 10 A. According to US Pat. No. 6,165,345, the working range of the electrochemical stripping defined by the applied DC voltage is constant during the entire stripping.
  • the present invention addresses the problem of creating a novel method for electrochemically stripping components and a novel electrode for electrochemically stripping components.
  • This problem is solved by a method according to claim 1.
  • an electrode is used which is precisely adapted to an area of the component to be decoated such that a gap between the area of the component to be decoated and the electrode is approximately the same size over the entire area to be decoated.
  • the gap between the area of the component to be stripped and the electrode is preferably approximately constant over the entire area to be stripped and is between 10 ⁇ m and 1 mm in size.
  • electrochemical stripping with extremely small gaps between the electrode and the component to be stripped is possible, which leads to an optimized current density distribution with targeted removal at the region of the component to be stripped. Due to the maintainable, very small gaps between the electrode and the component to be stripped, the streamlines run in the shortest possible way between the electrode and the coating to be removed, so that the entire stripping takes place evenly.
  • the current or voltage applied for decoating is pulsed in time, the pulse frequency for the current or voltage preferably between 1 Hz and 10 kHz and the average current between 0.1 A applied for decoating / mm 2 and 1.5 A / mm 2 .
  • the electrode carries out a mechanical vibration in order to exchange an electrolyte.
  • a frequency of the mechanical vibration is between 1 Hz and 100 Hz, a stroke or an amplitude of the mechanical vibration being between 0.1 mm and 2 mm.
  • the electrode according to the invention for electrochemical stripping of components is claimed in claim 18.
  • Fig. 1 shows a gas turbine blade to be stripped in a schematic representation.
  • FIG. 1 shows such a blade 10 of a gas turbine, which includes an airfoil 11 and a blade root 12.
  • the blade 10 is provided with a coating 13 in a region of the blade leaf 11 adjacent to the blade root 12.
  • This coating 13 can be an oxidation-resistant, corrosion-resistant and erosion-resistant coating.
  • the same is connected to a positive terminal of a voltage source or current source, whereas the electrode or counter electrode is connected to a negative terminal of the voltage source or current source.
  • the electrode and at least the area of the blade 10 to be stripped are immersed in a working medium - in an electrolyte solution or an electrolyte.
  • an electrode is used for the electrochemical stripping, which represents an exact image of the area of the component to be stripped.
  • the three-dimensional contour of a surface of the electrode facing the component to be decoated or the component area to be decoated is exactly adapted to the three-dimensional contour of a surface of the area to be decoated. 1, this means that when a region of the airfoil 11 is to be stripped, the three-dimensional contour of the electrode used corresponds exactly to the three-dimensional contour of the region of the airfoil 11 to be stripped.
  • a gap between the area of the component to be stripped and the electrode can be set approximately constant over the entire area to be stripped.
  • the stripping can be carried out on precisely or precisely defined areas without influencing adjacent or adjacent areas.
  • a gap is preferably set between the area of the component to be stripped and the electrode, which is approximately constant over the entire area to be stripped and less than 2 mm, preferably less than 1 mm.
  • the gap between the area of the component to be stripped and the electrode is preferably between 10 ⁇ m and 1 mm.
  • the current or the voltage applied for decoating is not kept constant in time in contrast to the prior art, but rather is pulsed in time.
  • the current applied for stripping or the voltage applied for stripping is switched on and off at a specific pulse frequency.
  • the pulse frequency is preferably between 1 Hz and 10 kHz. In this way, a controlled amount of energy is deliberately introduced for stripping, which leads to better stripping results.
  • the average current intensity applied for stripping is preferably between 0.1 A / mm 2 and 1.5 A / mm 2 .
  • the parameters of the stripping are preferably chosen such that passivation of the component surface to be stripped is avoided.
  • the entire stripping of the area to be stripped can then be carried out in one operation until complete stripping. This results in a shorter processing time for the decoating.
  • the electrode is further stimulated to mechanical vibrations during stripping in order to exchange the electrolyte or the working medium.
  • a frequency of the mechanical vibration is between 1 Hz and 100 Hz, a stroke or an amplitude of the mechanical vibration being between 0.1 mm and 2 mm.
  • the stripping is stopped or switched off as soon as a carrier material of the coating 13 is reached, a change in the electrical potential being used as a criterion for stopping or switching off the stripping. In this way, removal of the carrier material is avoided.
  • a porous electrode is preferably used as the electrode.
  • the electrolyte or the working medium can be supplied or exchanged through this porous electrode.
  • the electrode is created by making an impression of the area to be stripped with a deformable mass, the mass then preferably being cured.
  • the mass is cured in air or in an oven.
  • the deformable mass is plastically deformable and electrically conductive, so that the hardened impression can be used as an electrode.
  • the deformable mass can consist, for example, of a conductive powder and a binder, it being possible to use wax as the binder and a brass powder or tungsten powder or copper powder as the conductive powder.
  • a porous electrode can be produced particularly easily in the above manner. Is used as a deformable mass e.g. If a solder is used, hardening can be dispensed with.
  • the method according to the invention is particularly suitable for use in stripping gas turbine blades, namely for removing or removing anti-oxidant coatings, anti-corrosion coatings or even anti-erosion coatings. Furthermore, the method according to the invention is suitable for removing so-called adhesive layers which are arranged between the component and the actual wear protection coating and which have a material composition similar to that of the actual component. With the method according to the invention, for example, an adhesive layer made of titanium nitrite can be selectively removed from a component which is made of titanium or a titanium-based alloy without impairing the actual component. The stripping of metallic components from coatings of similar chemical compositions is only insufficiently possible with the stripping processes known from the prior art.
  • the method according to the invention accordingly enables a selective and therefore precise stripping of components by electrochemical means.
  • the method according to the invention can therefore also be referred to as a PECM (Precise Electro Chemical Machining) method.
  • PECM Precision Electro Chemical Machining
  • the main advantages of the method according to the invention are accordingly: coatings which are similar in their composition to the base material of the component to be stripped can be removed; it is possible to remove the coatings on complex component geometries with precise contours; passivation of the component surface to be processed during the stripping is avoided; a very even and quick stripping of components is possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, wobei das zu entschichtende Bauteil an eine positive Klemme einer Spannungsquelle bzw. Stromquelle und eine Elektrode an eine negative Klemme derselben angeschlossen wird. Erfindungsgemäß wird eine Elektrode verwendet, die genau an einen zu entschichtenden Bereich des Bauteils derart angepasst ist, dass ein Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich in etwa gleich groß ist.

Description

Verfahren und Elektrode zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Elektrode zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 18.
Bauteile einer Gasturbine, wie zum Beispiel die Laufschaufeln, sind zur Bereitstellung einer Oxidationsbeständigkeit, einer Korrosionsbeständigkeit oder auch einer Erosionsbeständigkeit an den Oberflächen mit speziellen Beschichtungen versehen. Die Bauteile von Gasturbinen unterliegen während des Betriebs derselben einem Verschleiß oder können auf sonstige Art und Weise beschädigt werden. Zur Reparatur von Beschädigungen ist es in der Regel erforderlich, vom zu reparierenden Bauteil die Beschichtung bereichsweise, teilweise oder auch insgesamt zu entfernen bzw. abzutragen. Das Entfernen bzw. Abtragen von Beschichtungen bezeichnet man auch als Entschichten.
Bei den Entschichtungsverfahren unterscheidet man solche, bei denen die Entschichtung auf mechanischem Wege, chemischem Wege oder elektrochemischem Wege erfolgt. Die hier vorliegende Erfindung betrifft die elektrochemische Entschichtung, die auf dem Prinzip der Elektrolyse beruht.
Die US 6,165,345 offenbart ein elektrochemisches Entschichtungsverfahren für Gasturbinenschaufeln. Nach dem dort offenbarten Verfahren wird eine zu entschichtende Turbinenschaufel an die positive Klemme einer Spannungsquelle angeschlossen, wobei an die negative Klemme derselben eine angepasste Elektrode angeschlossen wird. Die Elektrode und zumindest der zu entschichtende Bereich der Turbinenschaufel sind in ein Arbeitsmedium eingetaucht, wobei eine Gleichspannung von 1 bis 3 V je Bauteil angelegt wird, um einen Stromfluss zwischen 5 und 10 A bereitzustellen. Der durch die angelegte Gleichspannung definierte Arbeitsbereich der elektrochemischen Entschichtung ist gemäß US 6,165,345 während der gesamten Entschichtung konstant.
Der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen sowie eine neuartige Elektrode zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelost. Erfmdungsgemaß wird eine Elektrode verwendet, die genau an einen zu entschichtenden Bereich des Bauteils derart angepasst ist, dass ein Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich in etwa gleich groß ist. Vorzugsweise ist der Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich in etwa konstant und zwischen 10 μm und 1 mm groß.
Mit dem erflndungsgemäßen Verfahren ist eine elektrochemische Entschichtung mit extrem kleinen Spalten zwischen der Elektrode und dem zu entschichtenden Bauteil möglich, was zu einer optimierten Stromdichtevertei- lung mit einem gezielten Abtrag an dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils fuhrt. Bedingt durch die einhaltbaren, sehr kleinen Spalte zwischen der Elektrode und dem zu entschichtenden Bauteil verlaufen die Stromlinien auf kürzestem Wege zwischen der Elektrode und der zu entfernenden Beschichtung, sodass die gesamte Entschichtung gleichmäßig erfolgt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der zum Entschichten angelegte Strom bzw. die angelegte Spannung zeitlich gepulst, wobei die Pulsfrequenz für den Strom bzw. die Spannung vorzugsweise zwischen 1 Hz und 10 kHz und die zum Entschichten angelegte, mittlere Stromstarke zwischen 0,1 A/mm2 und 1,5 A/mm2 liegt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung fuhrt die Elektrode eine mechanische Vibration aus, um so einen Elektrolyten auszutauschen. Eine Frequenz der mechanischen Vibration liegt dabei zwischen 1 Hz bis 100 Hz, wobei ein Hub bzw. eine Amplitude der mechanischen Vibration zwischen 0,1 mm und 2 mm liegt.
Bevorzugte Verwendungen des erfindungsgemaßen Verfahrens sind in den Patentansprüchen 14, 15, 16 und 17 definiert.
Die erfindungsge aße Elektrode zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen ist in Patentanspruch 18 beansprucht.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran- sprύchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschrankt zu sein, an Hand der Zeichnung naher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 eine zu entschichtende Gasturbinenschaufel in schematisierter Darstellung.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel einer zu entschichtenden Gasturbinenschaufel beschrieben. Fig. 1 zeigt eine solche Schaufel 10 einer Gasturbine, die ein Schaufelblatt 11 und einen Schaufelfuß 12 umfasst.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schaufel 10 in einem Bereich des Schaufelblatts 11 benachbart zum Schaufelfuß 12 mit einer Beschichtung 13 versehen. Bei dieser Beschichtung 13 kann es sich um eine oxidationsbe- ständige, korrosionsbeständige und erosionsbeständige Beschichtung handeln.
Im Sinne der Erfindung wird nun ein Verfahren vorgeschlagen, um zum Beispiel zur Reparatur der Schaufel 10 die Beschichtung 13 von der Oberfläche des Schaufelblatts 11 zumindest bereichsweise abzutragen bzw. zu entfernen. Im Sinne der Erfindung wird dies auf elektrochemischem Wege durchgeführt .
Zur elektrochemischen Entschichtung der Schaufel 10 in einem bestimmten Abschnitt bzw. Bereich wird dieselbe an eine positive Klemme einer Spannungsquelle oder Stromquelle angeschlossen, wohingegen die Elektrode bzw. Gegenelektrode an eine negative Klemme der Spannungsquelle bzw. Stromquelle angeschlossen wird. Die Elektrode sowie zumindest der zu entschichtende Bereich der Schaufel 10 sind in ein Arbeitsmedium - in eine Elektrolytlösung bzw. ein Elektrolyt - eingetaucht.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird zur elektrochemischen Entschichtung eine Elektrode verwendet, die ein exaktes Abbild des zu entschichtenden Bereichs des Bauteils darstellt. Eine dem zu entschichtenden Bauteil bzw. zu entschichtenden Bauteilbereich zugewandte Oberfläche der Elektrode ist in ihrer dreidimensionalen Kontur exakt an die dreidimensionale Kontur einer Oberfläche des zu entschichtenden Bereichs angepasst. Bei der Entschichtung der Gasturbinenschaufel 10 gemäß Fig. 1 bedeutet dies, dass dann, wenn ein Bereich des Schaufelblatts 11 entschichtet werden soll, die dreidimensionale Kontur der verwendeten Elektrode exakt der dreidimensionalen Kontur des zu entschichtenden Bereichs des Schaufelblatts 11 entspricht. Hierdurch kann ein Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereichs des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich in etwa konstant eingestellt werden. Weiterhin kann mit sehr kleinen Spalten zwischen der Elektrode und dem zu entschichtenden Bauteil gearbeitet werden, was zu einer optimierten Stromdichteverteilung mit gezieltem Abtrag der Entschichtung führt. Die Entschichtung kann an exakt bzw. genau definierten Bereichen ohne Beeinflussung benachbarter bzw. angrenzender Bereiche durchgeführt werden.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode eingestellt, der über den gesamten zu entschichtenden Bereich in etwa konstant und kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm, ist. Der Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode ist dabei vorzugsweise zwischen 10 μm und 1 mm groß. Bei derart kleinen Spalten zwischen dem zu entschichtenden Bauteil und der Elektrode verlaufen die Stromlinien auf kürzestem Weg zwischen der Elektrode und der zu entfernenden Beschichtung. Die Stromdichte ist im gesamten zu entschichtenden Bereich unabhängig von der Bauteilkontur und damit gleichmäßig, wodurch eine besonders gleichmäßige Entschichtung durchgeführt werden kann.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird der zum Entschichten angelegte Strom bzw. die zum Entschichten angelegte Spannung im Unterschied zum Stand der Technik nicht zeitlich konstant gehalten, sondern vielmehr zeitlich gepulst. Dies bedeutet, dass mit einer bestimmten Pulsfrequenz der zum Entschichten angelegte Strom bzw. die zum Entschichten angelegte Spannung eingeschaltet sowie ausgeschaltet wird. Die Pulsfrequenz liegt dabei vorzugsweise zwischen 1 Hz und 10 kHz. Hierdurch wird gezielt eine kontrollierte Energiemenge zum Entschichten eingebracht, was zu besseren Entschichtungsergebnissen führt. Die zum Entschichten angelegte, mittlere Stromstärke liegt dabei vorzugsweise zwischen 0,1 A/mm2 und 1,5 A/mm2.
Die Parameter der Entschichtung werden dabei vorzugsweise derart gewählt, dass eine Passivierung der zu entschichtenden Bauteiloberfläche vermieden wird. Es kann dann die gesamte Entschichtung des zu entschichtenden Bereichs in einem Arbeitsgang bis zur völligen Entschichtung durchgeführt werden. Hierdurch ergibt sich eine verkürzte Bearbeitungszeit für die Entschichtung.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird weiterhin beim Entschichten die Elektrode zu mechanischen Vibrationen angeregt, um so den Elektrolyten bzw. das Arbeitsmedium auszutauschen. Eine Frequenz der mechanischen Vibration liegt dabei zwischen 1 Hz bis 100 Hz, wobei ein Hub bzw. eine Amplitude der mechanischen Vibration zwischen 0,1 mm und 2 mm liegt. Die Entschichtung wird gestoppt bzw. abgeschaltet, sobald ein Trägermaterial der Beschichtung 13 erreicht wird, wobei eine Änderung des elektrischen Potentials als Kriterium für das Stoppen bzw. Abschalten der Entschichtung verwendet wird. Hierdurch wird ein Abtragen des Trägermaterials vermieden.
Als Elektrode wird vorzugsweise eine poröse Elektrode verwendet. Durch diese poröse Elektrode kann der Elektrolyt bzw. das Arbeitsmedium zugeführt bzw. ausgetauscht werden.
Die Elektrode wird dadurch geschaffen, dass mit einer verformbaren Masse ein Abdruck des zu entschichtenden Bereichs hergestellt wird, wobei die Masse danach vorzugsweise ausgehärtet wird. Das Aushärten der Masse erfolgt an Luft oder in einem Ofen. Die verformbare Masse ist plastisch verformbar und elektrisch leitfähig, sodass der ausgehärtete Abdruck als Elektrode verwendet werden kann. Die verformbare Masse kann zum Beispiel aus einem leitfähigen Pulver und einem Bindemittel bestehen, wobei als Bindemittel Wachs und als leitfähiges Pulver ein Messingpulver oder Wolframpulver oder Kupferpulver verwendet werden kann. Bei Verwendung eines Sinterwerkstoffs als verformbare Masse lässt sich auf obige Art und Weise eine poröse Elektrode besonders einfach herstellen. Wird als verformbare Masse z.B. ein Lötzinn verwendet, so kann auf das Aushärten verzichtet werden .
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Verwendung bei der Entschichtung von Gasturbinenschaufeln, nämlich zur Entfernung bzw. zum Abtragen von Oxidationsschutzbeschichtungen, Korrosionsschutzbe- schichtungen oder auch Erosionsschutzbeschichtungen. Des weiteren eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung sogenannter Haftschichten, die zwischen dem Bauteil und der eigentlichen Verschleiß- schutzbeschichtung angeordnet sind, und die eine ähnliche Materialzusammensetzung wie das eigentliche Bauteil aufweisen. So kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren von einem Bauteil, welches aus Titan oder einer Titanbasislegierung besteht, zum Beispiel eine Haftschicht aus Titannitrit selektiv entfernt werden, ohne das eigentliche Bauteil zu beeinträchtigen. Die Entschichtung metallischer Bauteile von Beschichtungen ähnlicher chemischer Zusammensetzungen ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Entschichtungsverfahren nur unzureichend möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht demnach eine selektive und damit genaue Entschichtung von Bauteilen auf elektrochemischem Wege. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher auch als PECM (Precise Electro Chemical Machining) -Verfahren bezeichnet werden. Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind demnach: Es sind Beschichtungen entfernbar, die in ihrer Zusammensetzung ähnlich dem Grundwerkstoff des zu entschichtenden Bauteils sind; es ist eine konturgenaue Entfernung der Beschichtungen auf komplexen Bauteilgeometrien möglich; eine Passivierung der zu bearbeitenden Bauteiloberfläche bei der Entschichtung wird vermieden; es ist eine sehr gleichmäßige und schnelle Entschichtung von Bauteilen möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, wobei das zu entschichtende Bauteil an eine positive Klemme einer Spannungsquelle bzw. Stromquelle und eine Elektrode an eine negative Klemme derselben angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode verwendet wird, die genau an einen zu entschichtenden Bereich des Bauteils derart angepasst ist, dass ein Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich in etwa gleich groß ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem zu entschichtenden Bauteil zugewandte Oberfläche der Elektrode in ihrer dreidimensionalen Kontur exakt an die dreidimensionale Kontur einer Oberfläche des zu entschichtenden Bereichs angepasst ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich kleiner als 2 mm ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich kleiner als 1 mm ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen dem zu entschichtenden Bereich des Bauteils und der Elektrode über den gesamten zu entschichtenden Bereich in etwa konstant und zwischen 10 μm und 1 mm groß ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode eine mechanische Vibration ausführt, um so einen Elektrolyten auszutauschen.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenz der mechanischen Vibration zwischen 1 Hz bis 100 Hz liegt, und dass ein Hub bzw. eine Amplitude der mechanischen Vibration zwischen 0,1 mm und 2 mm liegt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine poröse Elektrode verwendet wird, durch die Elektrolyt geführt bzw. ausgetauscht wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Entschichten angelegte Strom bzw. die angelegte Spannung zeitlich gepulst wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsfrequenz für den Strom bzw. die Spannung zwischen 1 Hz und 10 kHz liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Entschichten angelegte, mittlere Stromstärke zwischen 0,1 A/mm2 und 1,5 A/mm2 liegt.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessparameter der Entschichtung so gewählt werden, dass eine Passivierung des entschichtenden Bereichs vermieden wird, so dass die gesamte Entschichtung des zu entschichtenden Bereichs des Bauteils in einem Arbeitsgang bis zu vollständigen Entschichtung durchgeführt werden kann.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Entschichtung gestoppt bzw. abgeschaltet wird, wobei eine Änderung des elektrischen Potentials als Kriterium für das Stoppen bzw. Abschalten der Entschichtung verwendet wird.
14. Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 zur Entschichtung von Gasturbinenbauteilen, insbesondere zur Entschichtung von Gasturbinenschaufeln bei der Reparatur derselben, die aus einer Titanbasislegierung oder einer Nickelbasislegierung gebildet sind.
15. Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 zum Entfernen metallischer Schichten von Gasturbinenbautei- len, insbesondere von Gasturbinenschaufeln, wobei die zu entfernende, metallische Schicht an die Zusammensetzung des Gasturbinenbauteils angepasst ist.
16. Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 zum Entfernen einer Schicht aus Titannitrid (TiN) oder aus Titanaluminiumnitrid (TiAlN) oder Titanzirkonnitrid (TiZrN) oder Chromaluminiumnitrid (CrAlN) oder Chromnitrid (CrN) von einem Gasturbinenbauteil aus einer Titanbasislegierung.
17. Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 zum Entfernen einer Schicht aus Titannitrid (TiN) oder aus Titanaluminiumnitrid (TiAlN) oder Titanzirkonnitrid (TiZrN) oder Chromaluminiumnitrid (CrAlN) oder Chromnitrid (CrN) von einem Gas- turbinenbauteil aus einer Nickelbasislegierung.
18. Elektrode zum elektrochemischen Entschichten von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinenbauteilen, dadurch gekennzeichnet, die Elektrode ein Abdruck eines zu entschichtenden Bauteilbereichs ist, wobei der Abdruck aus einer verformbaren, elektrisch leitfähigen Masse gebildet ist, die vorzugsweise ausgehärtet ist.
19. Elektrode nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe porös ist, und dass die verformbare, elektrisch leitfähige Masse ein Sinterwerkstoff ist.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1870497A1 (de) * 2006-06-23 2007-12-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum elektrochemischen Entfernen einer metallischen Beschichtung von einem Bauteil
EP1890004A1 (de) 2006-08-08 2008-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Nutzschicht aus wiederverwendetem Schichtmaterial
DE102006044416A1 (de) * 2006-09-18 2008-03-27 Siemens Ag Verfahren zum elektrochemischen Be- oder Entschichten von Bauteilen
DE102008004559B4 (de) 2007-01-23 2017-03-16 General Electric Technology Gmbh Verfahren zum Bearbeiten eines thermisch belasteten Bauteils
DE102010010770A1 (de) 2010-03-09 2011-09-15 Lufthansa Technik Ag Verfahren zum elektrochemischen Entschichten von Gasturbinenbauteilen
DE102010010771A1 (de) 2010-03-09 2011-09-15 Lufthansa Technik Ag Verfahren zum elektrochemischen Entschichten von Gasturbinenbauteilen
IT1399945B1 (it) 2010-04-29 2013-05-09 Turbocoating S P A Metodo e apparato per rimuovere ricoprimenti ceramici, con sabbiatura di anidride carbonica allo stato solido.
CN102069247B (zh) * 2010-12-16 2012-02-29 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法
US10524975B2 (en) * 2012-03-23 2020-01-07 Koninklijke Philips N.V. Air vest
WO2015139731A1 (de) * 2014-03-18 2015-09-24 Platit Ag Verfahren zum entschichten von keramischen hartstoffschichten von stahl- und hartmetall-substraten
US10603731B2 (en) * 2015-11-25 2020-03-31 General Electric Company Method and apparatus for polishing metal parts with complex geometries
WO2018145132A2 (en) * 2017-02-01 2018-08-09 Aeroment Technologies Soluton, Llc Method and apparatus for removing coatings
KR102125683B1 (ko) 2017-11-14 2020-06-23 (주)올포랜드 건축물의 실내공간정보에 관한 계층적 디스플레이 방법 및 디스플레이 장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3139394A (en) * 1962-06-20 1964-06-30 North American Aviation Inc Method and apparatus for electrochemical milling
US3271283A (en) * 1963-10-28 1966-09-06 Steel Improvement & Forge Co Methods and apparatus for electrochemical shaping of a workpiece
US3405011A (en) * 1964-11-12 1968-10-08 Gulf General Atomic Inc Electrode comprising thin porous metallic matrix and process for making same
US3533928A (en) * 1969-04-21 1970-10-13 Inoue K Method of and apparatus for the deburring of workpieces
US4142954A (en) * 1978-04-14 1979-03-06 Avco Corporation Electrolytic cleaning of a shrouded blade assembly
US5002649A (en) * 1988-03-28 1991-03-26 Sifco Industries, Inc. Selective stripping apparatus
GB9700819D0 (en) * 1997-01-16 1997-03-05 Gkn Westland Helicopters Ltd Method of and apparatus for removing a metallic component from attachmet to a helicopter blade
TW591125B (en) * 1998-02-13 2004-06-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and apparatus for removing Ti-derived film
US6176999B1 (en) * 1998-12-18 2001-01-23 United Technologies Corporation Feedback controlled stripping of airfoils
US6165345A (en) * 1999-01-14 2000-12-26 Chromalloy Gas Turbine Corporation Electrochemical stripping of turbine blades
US6352636B1 (en) * 1999-10-18 2002-03-05 General Electric Company Electrochemical system and process for stripping metallic coatings
GB9925024D0 (en) * 1999-10-23 1999-12-22 Ultra Systems Limited Electrochemical machining
JP4170340B2 (ja) * 2003-06-11 2008-10-22 三菱電機株式会社 放電表面処理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005083158A1 *

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DE102004009757A1 (de) 2005-09-08
US20080029407A1 (en) 2008-02-07

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