EP1927416A1 - Process of manufacturing a casting with a marking, casted part and group of castings - Google Patents
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- EP1927416A1 EP1927416A1 EP06023921A EP06023921A EP1927416A1 EP 1927416 A1 EP1927416 A1 EP 1927416A1 EP 06023921 A EP06023921 A EP 06023921A EP 06023921 A EP06023921 A EP 06023921A EP 1927416 A1 EP1927416 A1 EP 1927416A1
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
- B22D17/2245—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies having walls provided with means for marking or patterning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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Definitions
- the identification number 13 can be introduced by means of various processing methods, such as laser, EDM, punching, engraving or the like.
- the logo 10 and the identification mark 13 are attached to a turbine blade 120, 130 in the root area 400.
- the identification number 13 may also preferably be an RFID.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Markierung, ein Bauteil und eine Gruppe von Bauteilen.The invention relates to a method for producing a component with a marking, a component and a group of components.
Bauteile, sowie auch gegossene Bauteile, werden vom Hersteller oft mit einer Identifikationsnummer versehen, um das Bauteil unverwechselbar zu kennzeichnen und damit zu registrieren.Components, as well as cast components, are often provided with an identification number by the manufacturer in order to identify the component unmistakably and thus to register it.
Die
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein vereinfachtes Verfahren zum Herstellen eines gegossenen Bauteils mit einer Identifikationsnummer aufzuzeigen.It is therefore an object of the invention to provide a simplified method for producing a molded component with an identification number.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, durch ein Bauteil gemäß Anspruch 15 und durch eine Gruppe von Bauteilen gemäß Anspruch 23.The object is achieved by a method according to
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die in vorteilhafter Art und Weise miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.In the subclaims further advantageous measures are listed, which can be combined in an advantageous manner with each other in order to achieve further advantages.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die unterschiedlichen Identifikationsnummern erst nachträglich eingebracht, nachdem das Gussverfahren des Bauteils erfolgreich abgeschlossen wurde. Der Schritt des Einbringens oder die Vorbereitungen des Einbringens der Identifikationsnummer sind damit unabhängig von Ausschussraten des Gussverfahrens.In the method according to the invention, the different identification numbers are introduced only after the casting process of the component has been successfully completed. The step of introducing or preparing the introduction of the identification number are thus independent of scrap rates of the casting process.
Das Verfahren hat daher gegenüber der
Ebenso kommt es vor, dass ein gegossenes Bauteil nach dem Gießen nicht verwendet werden kann, da es Risse, Lunker oder Formabweichungen aufweist, so dass das Bauteil verworfen wird. In dem Fall wurde aber schon eine Identifikationsnummer vergeben, die dann nochmals in einer Keramikform verwendet werden kann oder nicht mehr verwendet wird. Insbesondere bei einer durchgehenden Nummerierung, wie z.B. bei 20 Turbinenschaufeln für die Reihe 1 einer Turbine, also Stufe 1, Leit 1, Leit 2, ... Leit 20 muss entweder beim Stand der Technik das fehlerhafte Bauteil, z.B. Leit 15 noch mal hergestellt werden oder die Nummerierung Leit 15 wird nicht verwendet, sondern Leit 21 wird hinzugefügt. Dies führt jedoch immer zur Unübersichtlichkeit in der Nummerierung.It also happens that a cast component can not be used after casting because it has cracks, voids or deviations in shape, so that the component is discarded. In the case, however, an identification number was assigned, which can then be used again in a ceramic mold or is no longer used. In particular, with a continuous numbering, such. at 20 turbine blades for the
Das nachträgliche Einbringen der Identifikationsnummer weist fast keine oder keine Ausschussrate auf; hingegen weist die Herstellung von keramischen Gussformen eine deutlich verschiedene Ausschussrate auf.The subsequent introduction of the identification number has almost no or no reject rate; In contrast, the production of ceramic casting molds has a significantly different reject rate.
Es zeigen
Figur 1- der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2, 3, 4, 5Figur - Bauteile, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Figur 6- eine Gasturbine,
Figur 7- perspektivisch eine Turbinenschaufel,
- Figur 8
- perspektivisch eine Brennkammer,
- Figur 9
- eine Liste von Superlegierungen.
- FIG. 1
- the course of the process according to the invention,
- FIGS. 2, 3, 4, 5
- Components produced by the process according to the invention,
- FIG. 6
- a gas turbine,
- FIG. 7
- in perspective a turbine blade,
- FIG. 8
- in perspective a combustion chamber,
- FIG. 9
- a list of superalloys.
Figur 1 zeigt den ersten Schritt des Verfahrens zur Herstellung eines gegossenen Bauteils 7, 120, 130, 155 (Fig. 6, 7, 8) mit einer Markierung 11.FIG. 1 shows the first step of the method for producing a
Die Markierung 11 weist ein feststehendes, also ein für viele Bauteile 7, 120, 130, 155 immer wieder verwendetes Logo 10 mit einer noch festzulegenden Identifikationskennzeichnung 13 auf. Das Logo 10 wird für eine Gruppe von Bauteilen 7, 120, 130, 155 nur einmal verwendet, wobei jedoch jeweils unterschiedliche Identifikationskennzeichnungen 13 verwendet werden.The marking 11 has a fixed, so for
Für die Herstellung des Bauteils 120, 130, 155 wird geschmolzenes Metall 4 in eine Gussform 1 eingebracht, die ein entsprechendes Negativ eines feststehenden Logos 10 aufweist. Für das Gießverfahren kann jedes beliebige Verfahren nach dem Stand der Technik verwendet werden.
Das Logo kann von der Oberfläche des Bauteils 7, 120, 130, 155 erhaben oder vertieft sein.For the production of the
The logo may be raised or recessed from the surface of the
Neben CC-Legierungen können auch kolumnar erstarrte oder einkristalline Bauteile 7, 120, 130 mit dem Gussverfahren hergestellt werden.
Nach dem Gießen und Abkühlen wird die Gussform 1 entfernt und das Bauteil 7, 120, 130, 155 weist ein gewünschtes feststehendes Logo 10 auf. Das Logo 10 ist beispielsweise der Firmenname des Gießers oder der Auftraggeber des Gießers, wie z.B. SIEMENS oder der Name des Kunden des Turbinenherstellers.In addition to CC alloys, columnar solidified or
After casting and cooling, the
In einem weiteren Verfahrensschritt, der sich nach dem Gießen anschließt, wird die Identifikationskennzeichnung 13 eingebracht.In a further method step, which adjoins after casting, the identification marking 13 is introduced.
Diese Identifikationskennzeichnung 13 wird für jedes Bauteil 7, 120, 130, 155 festgelegt. Dadurch wird die Markierung 11, die vorzugsweise nur aus dem Logo 10 und der Identifikationskennzeichnung 13 besteht, unverwechselbar.This
Wenn die Identifikationskennzeichnung 13 erhaben sein soll, wird vorzugsweise beim Guss an der entsprechenden Stelle lokal mehr Material vorgesehen (Fig. 4), das dann partiell abgetragen wird.
Ebenso kann Material aufgetragen werden, z.B. durch Schweißen, Löten, Beschichten mit Maskierung (Fig. 5), das dann ggf. bearbeitet wird, um die Identifikationsnummer 13 herauszuarbeiten oder das Schweiß- bzw. Lotgut wird direkt so aufgetragen, dass es eine Zeichenfolge, eine Nummer oder einen Strichcode darstellt.If the identification marking 13 is to be raised, more material is preferably provided locally during casting at the corresponding location (FIG. 4), which is then partially removed.
Likewise, material may be applied, eg, by welding, soldering, masking (FIG. 5), which may then be processed to work out the
Die Identifikationskennzeichnung 13 ist vorzugsweise ein Strichcode, eine Nummer aber eine alphanumerische Abfolge und kann erhoben (Fig. 2) oder vertieft (Fig. 3) sein.The
Erhoben bedeutet, dass sich die Identifikationskennzeichnung 13 von der umgebenden Oberfläche 19 um die Identifikationsnummer 13 des Bauteils 7, 120, 130, 155 abhebt. Entsprechendes gilt für eine vertiefte Identifikationskennzeichnung 13.Raised means that the
Die Identifikationsnummer 13 kann mittels verschiedener Bearbeitungsverfahren, wie z.B. Laser, EDM, Stanzung, Gravierung oder dgl. eingebracht werden.
Vorzugsweise werden das Logo 10 und die Identifikationskennzeichnung 13 bei einer Turbinenschaufel 120, 130 im Wurzelbereich 400 angebracht. Die Identifikationsnummer 13 kann auch vorzugsweise ein RFID sein.The
Preferably, the
In Figur 4 auf der linken Seite ist eine Erhebung 16 (z.B. beim Gießen mit abgegossen oder aufgeschweißt oder gelötet) vorhanden, aus der dann die Identifikationskennzeichnung 13, hier ein Strichcode, herausgearbeitet wird (Figur 4 rechts).In Figure 4 on the left side of a survey 16 (eg cast when poured or welded or soldered) exists, from which then the identification marking 13, here a bar code, is worked out (Figure 4 right).
Figur 5 zeigt das Beschichten eines Bauteils 7 mit Beschichtungsmaterial 25, welches aus einer Beschichtungsdüse 22 tritt. Oberhalb eines Bauteils 7, 120, 130, 155 ist eine Maske 28 mit einem bestimmten Muster vorhanden, dass der Identifikationskennzeichnung 13 entspricht.
Dies kann auch beim Beschichten des Bauteils 7 erfolgen, d.h., die Identifikationsnummer besteht aus dem gleichen Material wie eine Beschichtung (MCrAl und/oder keramische Beschichtung) des Bauteils, deren Legierungen in Figur 8 aufgelistet sind.FIG. 5 shows the coating of a
This can also be done when coating the
Die Figur 6 zeigt beispielhaft eine Gasturbine 100 in einem Längsteilschnitt.
Die Gasturbine 100 weist im Inneren einen um eine Rotationsachse 102 drehgelagerten Rotor 103 mit einer Welle 101 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird.
Entlang des Rotors 103 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 104, ein Verdichter 105, eine beispielsweise torusartige Brennkammer 110, insbesondere Ringbrennkammer, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern 107, eine Turbine 108 und das Abgasgehäuse 109.
Die Ringbrennkammer 110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal 111. Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 112 die Turbine 108.
Jede Turbinenstufe 112 ist beispielsweise aus zwei Schaufelringen gebildet. In Strömungsrichtung eines Arbeitsmediums 113 gesehen folgt im Heißgaskanal 111 einer Leitschaufelreihe 115 eine aus Laufschaufeln 120 gebildete Reihe 125.FIG. 6 shows by way of example a
The
Along the
The
Each
Die Leitschaufeln 130 sind dabei an einem Innengehäuse 138 eines Stators 143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 120 einer Reihe 125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe 133 am Rotor 103 angebracht sind.The guide vanes 130 are fastened to an
An dem Rotor 103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt).Coupled to the
Während des Betriebes der Gasturbine 100 wird vom Verdichter 105 durch das Ansauggehäuse 104 Luft 135 angesaugt und verdichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters 105 bereitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern 107 geführt und dort mit einem Brennmittel vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums 113 in der Brennkammer 110 verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium 113 entlang des Heißgaskanals 111 vorbei an den Leitschaufeln 130 und den Laufschaufeln 120. An den Laufschaufeln 120 entspannt sich das Arbeitsmedium 113 impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln 120 den Rotor 103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine.During operation of the
Die dem heißen Arbeitsmedium 113 ausgesetzten Bauteile unterliegen während des Betriebes der Gasturbine 100 thermischen Belastungen. Die Leitschaufeln 130 und Laufschaufeln 120 der in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums 113 gesehen ersten Turbinenstufe 112 werden neben den die Ringbrennkammer 110 auskleidenden Hitzeschildelementen am meisten thermisch belastet.
Um den dort herrschenden Temperaturen standzuhalten, können diese mittels eines Kühlmittels gekühlt werden.
Ebenso können Substrate der Bauteile eine gerichtete Struktur aufweisen, d.h. sie sind einkristallin (SX-Struktur) oder weisen nur längsgerichtete Körner auf (DS-Struktur).
Als Material für die Bauteile, insbesondere für die Turbinenschaufel 120, 130 und Bauteile der Brennkammer 110 werden beispielsweise eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superlegierungen verwendet.
Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der
To withstand the prevailing temperatures, they can be cooled by means of a coolant.
Likewise, substrates of the components can have a directional structure, ie they are monocrystalline (SX structure) or have only longitudinal grains (DS structure).
As the material for the components, in particular for the
Such superalloys are for example from
Die Leitschaufel 130 weist einen dem Innengehäuse 138 der Turbine 108 zugewandten Leitschaufelfuß (hier nicht dargestellt) und einen dem Leitschaufelfuß gegenüberliegenden Leitschaufelkopf auf. Der Leitschaufelkopf ist dem Rotor 103 zugewandt und an einem Befestigungsring 140 des Stators 143 festgelegt.The
Die Figur 7 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschaufel 120 oder Leitschaufel 130 einer Strömungsmaschine, die sich entlang einer Längsachse 121 erstreckt.FIG. 7 shows a perspective view of a moving
Die Strömungsmaschine kann eine Gasturbine eines Flugzeugs oder eines Kraftwerks zur Elektrizitätserzeugung, eine Dampfturbine oder ein Kompressor sein.The turbomachine may be a gas turbine of an aircraft or a power plant for power generation, a steam turbine or a compressor.
Die Schaufel 120, 130 weist entlang der Längsachse 121 aufeinander folgend einen Befestigungsbereich 400, eine daran angrenzende Schaufelplattform 403 sowie ein Schaufelblatt 406 und eine Schaufelspitze 415 auf.
Als Leitschaufel 130 kann die Schaufel 130 an ihrer Schaufelspitze 415 eine weitere Plattform aufweisen (nicht dargestellt).The
As a
Im Befestigungsbereich 400 ist ein Schaufelfuß 183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln 120, 130 an einer Welle oder einer Scheibe dient (nicht dargestellt).
Der Schaufelfuß 183 ist beispielsweise als Hammerkopf ausgestaltet. Andere Ausgestaltungen als Tannenbaum- oder Schwalbenschwanzfuß sind möglich.
Die Schaufel 120, 130 weist für ein Medium, das an dem Schaufelblatt 406 vorbeiströmt, eine Anströmkante 409 und eine Abströmkante 412 auf.In the mounting
The
The
Bei herkömmlichen Schaufeln 120, 130 werden in allen Bereichen 400, 403, 406 der Schaufel 120, 130 beispielsweise massive metallische Werkstoffe, insbesondere Superlegierungen verwendet.In
Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der
Die Schaufel 120, 130 kann hierbei durch ein Gussverfahren, auch mittels gerichteter Erstarrung, durch ein Schmiedeverfahren, durch ein Fräsverfahren oder Kombinationen daraus gefertigt sein.Such superalloys are for example from
The
Werkstücke mit einkristalliner Struktur oder Strukturen werden als Bauteile für Maschinen eingesetzt, die im Betrieb hohen mechanischen, thermischen und/oder chemischen Belastungen ausgesetzt sind.
Die Fertigung von derartigen einkristallinen Werkstücken erfolgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flüssige metallische Legierung zur einkristallinen Struktur, d.h. zum einkristallinen Werkstück, oder gerichtet erstarrt.
Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Wärmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stängelkristalline Kornstruktur (kolumnar, d.h. Körner, die über die ganze Länge des Werkstückes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprachgebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstück besteht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den Übergang zur globulitischen (polykristallinen) Erstarrung meiden, da sich durch ungerichtetes Wachstum notwendigerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbilden, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichte machen.
Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefügen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stängelkristallstrukturen, die wohl in longitudinaler Richtung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korngrenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefügen (directionally solidified structures).Workpieces with a monocrystalline structure or structures are used as components for machines which are exposed to high mechanical, thermal and / or chemical stresses during operation.
The production of such monocrystalline workpieces, for example, by directed solidification from the melt. These are casting methods in which the liquid metallic alloy solidifies into a monocrystalline structure, ie a single-crystal workpiece, or directionally.
Here, dendritic crystals are aligned along the heat flow and form either a columnar grain structure (columnar, ie grains that run the entire length of the workpiece and here, in common parlance, referred to as directionally solidified) or a monocrystalline structure, ie the whole Workpiece consists of a single crystal. In these processes, it is necessary to avoid the transition to globulitic (polycrystalline) solidification, since non-directional growth necessarily produces transverse and longitudinal grain boundaries which negate the good properties of the directionally solidified or monocrystalline component.
The term generally refers to directionally solidified microstructures, which means both single crystals that have no grain boundaries or at most small angle grain boundaries, and stem crystal structures that have probably longitudinal grain boundaries but no transverse grain boundaries. These second-mentioned crystalline structures are also known as directionally solidified structures.
Solche Verfahren sind aus der
Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion oder Oxidation aufweisen, z. B. (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf)). Solche Legierungen sind bekannt aus der
Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen Dichte.
Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer).Likewise, the
The density is preferably 95% of the theoretical density.
A protective aluminum oxide layer (TGO = thermal grown oxide layer) is formed on the MCrAlX layer (as an intermediate layer or as the outermost layer).
Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.
Die Wärmedämmschicht bedeckt die gesamte MCrAlX-Schicht. Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.
Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärmedämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Körner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Die Wärmedämmschicht ist also vorzugsweise poröser als die MCrAlX-Schicht.On the MCrAlX may still be present a thermal barrier coating, which is preferably the outermost layer, and consists for example of ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , ie it is not, partially or completely stabilized by yttria and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.
The thermal barrier coating covers the entire MCrAlX layer. By means of suitable coating processes, such as electron beam evaporation (EB-PVD), stalk-shaped grains are produced in the thermal barrier coating.
Other coating methods are conceivable, for example atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD. The thermal barrier coating may have porous, micro- or macro-cracked grains for better thermal shock resistance. The thermal barrier coating is therefore preferably more porous than the MCrAlX layer.
Die Schaufel 120, 130 kann hohl oder massiv ausgeführt sein.The
Wenn die Schaufel 120, 130 gekühlt werden soll, ist sie hohl und weist ggf. noch Filmkühllöcher 418 (gestrichelt angedeutet) auf.If the
Die Figur 8 zeigt eine Brennkammer 110 der Gasturbine 100. Die Brennkammer 110 ist beispielsweise als so genannte Ringbrennkammer ausgestaltet, bei der eine Vielzahl von in Umfangsrichtung um eine Rotationsachse 102 herum angeordneten Brennern 107 in einen gemeinsamen Brennkammerraum 154 münden, die Flammen 156 erzeugen. Dazu ist die Brennkammer 110 in ihrer Gesamtheit als ringförmige Struktur ausgestaltet, die um die Rotationsachse 102 herum positioniert ist.FIG. 8 shows a
Zur Erzielung eines vergleichsweise hohen Wirkungsgrades ist die Brennkammer 110 für eine vergleichsweise hohe Temperatur des Arbeitsmediums M von etwa 1000°C bis 1600°C ausgelegt. Um auch bei diesen, für die Materialien ungünstigen Betriebsparametern eine vergleichsweise lange Betriebsdauer zu ermöglichen, ist die Brennkammerwand 153 auf ihrer dem Arbeitsmedium M zugewandten Seite mit einer aus Hitzeschildelementen 155 gebildeten Innenauskleidung versehen.To achieve a comparatively high efficiency, the
Aufgrund der hohen Temperaturen im Inneren der Brennkammer 110 kann zudem für die Hitzeschildelemente 155 bzw. für deren Halteelemente ein Kühlsystem vorgesehen sein. Die Hitzeschildelemente 155 sind dann beispielsweise hohl und weisen ggf. noch in den Brennkammerraum 154 mündende Kühllöcher (nicht dargestellt) auf.Due to the high temperatures inside the
Jedes Hitzeschildelement 155 aus einer Legierung ist arbeitsmediumsseitig mit einer besonders hitzebeständigen Schutzschicht (MCrAlX-Schicht und/oder keramische Beschichtung) ausgestattet oder ist aus hochtemperaturbeständigem Material (massive keramische Steine) gefertigt.
Diese Schutzschichten können ähnlich der Turbinenschaufeln sein, also bedeutet beispielsweise MCrAlX: M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf). Solche Legierungen sind bekannt aus der
These protective layers may be similar to the turbine blades, so for example MCrAlX means: M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare earths, or hafnium (Hf). Such alloys are known from the
Auf der MCrAlX kann noch eine beispielsweise keramische Wärmedämmschicht vorhanden sein und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.
Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.On the MCrAlX, for example, a ceramic thermal barrier coating may be present and consists for example of ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , ie it is not, partially or completely stabilized by yttria and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.
By means of suitable coating processes, such as electron beam evaporation (EB-PVD), stalk-shaped grains are produced in the thermal barrier coating.
Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärmedämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Körner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen.Other coating methods are conceivable, e.g. atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD. The thermal barrier coating may have porous, micro- or macro-cracked grains for better thermal shock resistance.
Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Turbinenschaufeln 120, 130, Hitzeschildelemente 155 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen). Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidationsschichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse in der Turbinenschaufel 120, 130 oder dem Hitzeschildelement 155 repariert. Danach erfolgt eine Wiederbeschichtung der Turbinenschaufeln 120, 130, Hitzeschildelemente 155 und ein erneuter Einsatz der Turbinenschaufeln 120, 130 oder der Hitzeschildelemente 155.Refurbishment means that
In Figur 9 werden Superlegierungen aufgelistet, mittels deren das Gießverfahren durchgeführt werden kann.FIG. 9 lists superalloys by means of which the casting process can be carried out.
- 11
- Gussformmold
- 44
- Metallmetal
- 77
- Bauteilcomponent
- 1010
- Logologo
- 1313
- IdentifikationsnummerIdentification Number
- 100100
- Gasturbinegas turbine
- 101101
- Wellewave
- 102102
- Rotationsachseaxis of rotation
- 103103
- Rotorrotor
- 104104
- Ansauggehäusesuction
- 105105
- Verdichtercompressor
- 107107
- Brennerburner
- 108108
- Turbineturbine
- 109109
- Abgasgehäuseexhaust housing
- 110110
- Brennkammercombustion chamber
- 111111
- HeißgaskanalHot gas duct
- 112112
- Turbinenstufeturbine stage
- 113113
- Arbeitsmediumworking medium
- 115115
- Leitschaufelreihevane row
- 120120
- Laufschaufelnblades
- 125125
- Reiheline
- 130130
- Leitschaufelnvanes
- 133133
- Turbinenscheibeturbine disk
- 135135
- Luftair
- 138138
- Innengehäuseinner housing
- 140140
- Befestigungsringfixing ring
- 143143
- Statorstator
- 153153
- Brennkammerwandcombustion chamber wall
- 154154
- Brennkammerraumcombustion chamber space
- 155155
- HitzeschildelementeHeat shield elements
- 156156
- FlammenFlames
- 183183
- Schaufelfußblade
- 400400
- Befestigungsbereichfastening area
- 403403
- Schaufelplattformblade platform
- 406406
- Schaufelblattairfoil
- 409409
- Anströmkanteleading edge
- 412412
- Abströmkantetrailing edge
- 415415
- Schaufelspitzeblade tip
- 418418
- FilmkühllöcherFilm cooling holes
- MM
- Arbeitsmediumworking medium
Claims (23)
die (11) ein feststehendes Logo (10) und
eine Identifikationskennzeichnung (13) aufweist,
bei dem das Bauteil (7) in einem Gießprozess abgegossen wird,
wobei bei dem Gießprozess das feststehende Logo (10) in das Bauteil (7) mitgegossen wird
und bei dem erst nach dem Gießen die Identifikationskennzeichnung (13) des Bauteils (7) eingebracht wird.Method for producing a cast component (7) with a marking (11),
the (11) a fixed logo (10) and
having an identification mark (13),
in which the component (7) is poured off in a casting process,
wherein in the casting process, the fixed logo (10) is cast in the component (7)
and in which only after the casting the identification marking (13) of the component (7) is introduced.
bei dem Material für die Identifikationskennzeichnung (13) auf das Bauteil (7) aufgetragen wird.Method according to claim 1,
on the identification marking material (13) is applied to the component (7).
bei dem Material für die Identifikationskennzeichnung (13) von dem Bauteil (7) abgetragen wird.Method according to claim 1 or 2,
at the identification tag material (13) is removed from the component (7).
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) ausgehend von einer Oberfläche um die Identifikationskennzeichnung (13) erhoben hergestellt wird.Method according to claim 1, 2 or 3,
in which the identification marking (13) is produced starting from a surface raised about the identification marking (13).
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) ausgehend von der Oberfläche um die Identifikationskennzeichnung (13) vertieft hergestellt wird.Method according to claim 1, 2 or 3,
in which the identification marking (13) is recessed from the surface around the identification marking (13).
bei dem das Logo (10) ausgehend von einer Oberfläche um das Logo (10) vertieft eingegossen wird.Method according to claim 1,
in which the logo (10), starting from a surface around the logo (10) is poured recessed.
bei dem das Logo (10) ausgehend von einer Oberfläche um das Logo (10) erhoben eingegossen wird.Method according to claim 1,
in which the logo (10) is poured from a surface raised around the logo (10).
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) durch mechanische Bearbeitung eingebracht wird.Method according to claim 1, 3 or 5,
in which the identification marking (13) is introduced by mechanical processing.
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) durch eine Laserbearbeitung eingebracht wird.Method according to claim 1, 3 or 5,
in which the identification marking (13) is introduced by a laser processing.
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) durch EDM-Bearbeitung eingebracht wird.Method according to claim 1, 3 or 5,
in which the identification marking (13) is introduced by EDM processing.
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) bei einer Turbinenschaufel (120, 130) unterhalb der Plattform (403), insbesondere im Wurzelbereich (403),
aufgebracht wird.Method according to one or more of the preceding claims,
in which the identification marking (13) in the case of a turbine blade (120, 130) below the platform (403), in particular in the root area (403),
is applied.
bei dem eine nickel- oder kobaltbasierte Superlegierung für das Bauteil (7) verwendet wird.Method according to claim 1 or 11,
in which a nickel- or cobalt-based superalloy is used for the component (7).
bei dem eine kolumnar erstarrte Struktur beim Gießen erzeugt wird.Method according to claim 1, 11 or 12,
in which a columnar solidified structure is produced during casting.
bei dem eine einkristalline Struktur beim Gießen erzeugt wird.Method according to claim 1, 11 or 12,
in which a monocrystalline structure is produced during casting.
bei dem das Logo (10) ausgehend von der Oberfläche des Bauteils (7) um das Logo (10) vertieft ist.Component according to claim 15,
in which the logo (10) is recessed from the surface of the component (7) around the logo (10).
bei dem das Logo (10) ausgehend von der Oberfläche des Bauteils (7) um das Logo (10) erhoben ist.Component according to claim 15,
in which the logo (10) is raised from the surface of the component (7) around the logo (10).
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) ausgehend von der Oberfläche des Bauteils (7) um das Logo (10) vertieft ist.Component according to claim 15,
in which the identification marking (13) is recessed from the surface of the component (7) around the logo (10).
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) ausgehend von der Oberfläche des Bauteils (7) um das Logo (10) erhoben ist.Component according to claim 15,
in which the identification marking (13) is raised from the surface of the component (7) around the logo (10).
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) ein RFID ist.Component according to claim 15,
wherein the identification tag (13) is an RFID.
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) ein Strichcode ist.Component according to claim 15, 16 or 17,
wherein the identification tag (13) is a bar code.
bei dem die Identifikationskennzeichnung (13) eine Zeichenkette oder eine Nummer ist.Component according to claim 15, 16 or 17,
wherein the identification tag (13) is a string or a number.
insbesondere nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
die jeweils unterschiedliche Markierungen (11) aufweisen, wobei die Bauteile (7, 120, 130, 155) dasselbe Logo (10) und jeweils unterschiedliche Identifikationskennzeichnungen (13) aufweisen.Group of components (7, 120, 130, 155),
in particular according to one or more of the preceding claims,
each having different markings (11), wherein the components (7, 120, 130, 155) the same logo (10) and each have different identification marks (13).
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
EP06023921A EP1927416A1 (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Process of manufacturing a casting with a marking, casted part and group of castings |
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EP06023921A EP1927416A1 (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Process of manufacturing a casting with a marking, casted part and group of castings |
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EP1927416A1 true EP1927416A1 (en) | 2008-06-04 |
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Family Applications (1)
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