EP2014415B1 - Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Bauteils eines Flugtriebwerks - Google Patents

Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Bauteils eines Flugtriebwerks Download PDF

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EP2014415B1
EP2014415B1 EP08011156A EP08011156A EP2014415B1 EP 2014415 B1 EP2014415 B1 EP 2014415B1 EP 08011156 A EP08011156 A EP 08011156A EP 08011156 A EP08011156 A EP 08011156A EP 2014415 B1 EP2014415 B1 EP 2014415B1
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EP
European Patent Office
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component
hvof
burner
powder
blasting
Prior art date
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EP08011156A
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Herbert Fischer
Erwin Fischhaber
Stefan Schneiderbanger
Wolfgang Wachter
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MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/06—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for producing matt surfaces, e.g. on plastic materials, on glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/129—Flame spraying

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a surface of a component, such as a component of an aircraft engine or a gas turbine, according to the preamble of claim 1, as from the document US 2007/116890 A1 is known.
  • gas turbine components or components of an aircraft engine can be coated by thermal spraying. It is known - at least the applicant internally - further that prior to such thermal spraying, the surface of the corresponding component can be roughened to effect a better grip of the subsequently applied layer. Such roughening can also be called activating.
  • This - at least the applicant internally known design thus initially requires a transport to the blasting chamber, and thus appropriate transport time, a subsequent take in holding devices of the blasting chamber, and thus appropriate set-up times, and a corresponding removal of the component and a transport to the injection chamber, and thus correspondingly connected times, as well as a subsequent spraying within the injection chamber.
  • the present invention has the object to provide a way to edit the surface of gas turbine components, in particular for thermal spraying of gas turbine components, which allows low cycle times.
  • a method for processing a surface of a component such as a component of an aircraft engine, is proposed.
  • the processing can be in particular a blasting or roughening and / or coating.
  • the coating can be carried out in particular by thermal spraying or be a thermal spraying.
  • an injection device which is capable of accelerating pulverulent particles to a high speed, or an HVOF burner or a cold gas gun (cold gas gun) is provided, as well as powder which has ceramic or ceramic powder , And a component, such as component of an aircraft engine whose surface is to be machined.
  • This burner, this powder and this component can be done in any order or overlapping in time or at the same time.
  • the surface of the component is blasted by means of the ceramic powder and by means of the HVOF burner.
  • the ceramic powder is thereby moved by means of the beam generated by the HVOF burner on the surface of the component, such as component of the aircraft engine, to roughen this surface.
  • the component may, as mentioned, be a component of an aircraft engine; but other components are also contemplated, such as printing rollers of the printing industry, e.g. Pressure roller with a diameter of 6 m and a diameter of 1 m, or hydraulic cylinder or the like.
  • printing rollers of the printing industry e.g. Pressure roller with a diameter of 6 m and a diameter of 1 m, or hydraulic cylinder or the like.
  • HVOF high velocity oxy-flame flame spraying
  • the ceramic is not melted during high-speed flame spraying or during the acceleration or movement by means of a burner for the high-speed flame spraying or cold gas spraying device. This is especially so that the temperatures occurring are not sufficient to melt ceramic.
  • a screening of the ceramic powder or of the ceramic-containing powder takes place before application by means of the HVOF burner.
  • This can for example be such that by means of the screening a predetermined defined grain size of the ceramic powder is set, or a grain size that is smaller than a predetermined grain size limit, or a predetermined grain size, which is in a predetermined grain size range.
  • the screening out takes place in such a way that the grain size is substantially 120 mesh or substantially smaller than 120 mesh.
  • the entire surface or the entire outer surface of the component of the aircraft engine is blasted. It can also be provided that a portion of the addressed outer surface or the surface of the component is blasted.
  • At least one roughened or activated portion of the surface of the component (the aircraft engine) by means of the same HVOF burner or by means of the same cold gas injection device is coated.
  • This coating is carried out in a preferred embodiment by HVOF spraying or cold gas spraying (cold gas spraying).
  • HVOF High Velocity Oxy-Fuel Flame
  • -Spraying is Germanized as a technical term.
  • HVOF High Velocity Oxy-Fuel Flame
  • the designs that relate to the invention or its developments in the present Revelation are called and in connection with which the HVOF is called, in alternative inventive design in relation to the respective reference to the HVOF may have a corresponding reference to cold gas spraying (cold gas spraying).
  • the HVOF spraying is carried out by means of the same HVOF burner, by means of which the aforementioned radiation takes place, in particular with respect to the roughened or activated surface or a portion of the roughened or activated surface or with respect to the blasted surface or a portion of the blasted surface.
  • the HVOF burner is designed such that by means of this can produce a hot gas jet, wherein a plurality of separate channels are provided, from which optional powder in the given during operation hot gas jet can be brought.
  • a hot gas jet wherein a plurality of separate channels are provided, from which optional powder in the given during operation hot gas jet can be brought.
  • different powders can be brought into the mentioned hot gas jet from different channels.
  • a switching possibility or switching device can be provided.
  • a first of said channels communicates with a first container in which ceramic powder is provided for blasting or activating or roughening the surface or the surface portion, and that a second of these channels is in communication with a second, different from the first container container, wherein in this second container, a powder for the thermal spraying or the HVOF spraying of said surface portion or said surface is given.
  • a switching device which allows first roughening or activating or blasting of the surface by means of the ceramic powder delivered from one of the containers and the corresponding output through the first channel, and then - in particular by means of the switching device - the first container or first channel can be closed or closed, and a second container and / or channel is opened, through which powder emerges, which is discharged into the hot gas jet and then causing thermal spraying or HVOF spraying of the previously blasted or activated surface.
  • At least a portion of the ceramic powder of the HVOF burner is accelerated to a speed which is above 300 m / s, preferably above 400 m / s, more preferably above 700 m / s , preferably above 1000 m / s.
  • the ceramic powder provided for blasting or activating the surface or a surface section does not melt during the process, wherein in particular the temperatures generated by means of the HVOF burner are corresponding.
  • a screening of the ceramic powder takes place before the blasting, wherein, for example, the screening can be such that blasting powder with a particle size of less than 130 mesh and / or greater than 110 mesh, preferably of essentially 120 mesh, is used or used is screened for the rays.
  • a device in particular HVOF burner with multiple powder conveyors is used, in particular, can be switched between this powder conveyors.
  • a ceramic powder for blasting for example, normal corundum or Al 2 O 3 or E-delkorund or silicon carbide (SiC 2 ) normal corundum can be used.
  • a surface activation in particular with normal corundum rays, is effected with a HVOF burner. It can be provided that subsequently a switching of the powder strand and direct spraying of the layer is effected or carried out. This may in particular be such that there is essentially no interruption.
  • An advantage of the latter design in particular is that time savings are achieved and a further advantage may be that fewer devices are required. Contamination of the activated surface during transport or storage is avoided. A renewed oxidation of oxygen-affine materials such as Mg or Al is avoided. This leads in particular to an improved layer connection. In particular, it can be provided that the component no longer has to be transported in the meantime or has to be transported over long distances. Also, a workload can be an advantage of the invention.
  • the process can also be used to clean HVOF nozzles of buildup if necessary.
  • the Fig. 1 and 2 show an exemplary apparatus for carrying out an exemplary method according to the invention.
  • the apparatus 1 shown in the figures comprises or is formed by an HVOF burner 10.
  • a component 12 of a gas turbine engine in particular component 12 of an aircraft engine, is also shown.
  • the HVOF burner 10 and the component 12 of the aircraft engine are also shown.
  • powder is provided which consists of ceramic or has ceramic.
  • This powder which is not shown in the figures, is supplied by means of the apparatus 1, such that it is fed into the hot gas jet 14, which is formed by means of the gas emerging from the nozzle 16 of the burner 10.
  • the ceramic powder is used in one step of the process, which in Fig. 1 is shown on a surface 18 of the component 12 applied to radiate this or activate or roughen. Consequently, in Fig. 1 surface activation or surface roughening or surface blasting is shown.
  • the component 12 is rotated during blasting, as indicated for example by the arrow 20. Furthermore, it is provided in particular - which is schematically indicated by the arrow 22 - that a Abzeilen of the component takes place, so in particular the component 1 is traversed line by line and each row is rotated according to the arrow 20.
  • Fig. 2 shows the design according to Fig. 1 , where in Fig. 2 which is shown at the beam subsequent ⁇ -coating.
  • the coating is carried out by means of rotation according to the arrow 20 of the component 1 and by means of lines corresponding to the arrow 22nd
  • the device also has a holding device or receiving device for receiving or holding a component 12.
  • a coating material in particular in the form of powder
  • the hot gas jet 14 is supplied, wherein it is provided in particular that of the step accordingly Fig. 1 according to the step Fig. 2 the powder strand is switched accordingly.
  • the device 1 provision is made, in particular, for the device 1 to have a plurality of powder conveyors and a switching device for switching from a powder conveyor, which is intended for the conveyance of ceramic powder for blasting, to a powder conveyor, which is provided for conveying powder for the coating.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Bauteiles, wie Bauteil eines Flugtriebwerks bzw. einer Gasturbine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie aus der Druckschrift US 2007/116890 A1 bekannt ist.
  • Zumindest als interner Stand der Technik der Anmelderin ist bereits bekannt, dass Gasturbinenbauteile bzw. Bauteile eines Flugtriebwerks durch thermisches Spritzen beschichtet werden können. Bekannt ist - zumindest der Anmelderin intern - weiter, dass vor einem derartigen thermischen Spritzen die Oberfläche des entsprechenden Bauteils aufgeraut werden kann, um einen besseren Halt der anschließend aufgebrachten Schicht zu bewirken. Ein solches Aufrauen kann auch als Aktivieren bezeichnet werden.
  • Bei den der Anmelderin bekannten Gestaltungen ist dies so, dass das entsprechende zu beschichtende Bauteil in eine "Strahlkammer" verbracht wird und dort mittels Aluminiumoxidpulver gestrahlt wird. Anschließend wird das Bauteil dann aus der Strahlkammer entfernt und in eine Spritzkammer verbracht. Dort wird durch thermisches Spritzen die Beschichtung aufgebracht.
  • Diese - zumindest der Anmelderin intern - bekannte Gestaltung erfordert also zunächst einen Transport zur Strahlkammer, und somit entsprechende Transportzeit, ein anschließendes Auf nehmen in Haltevorrichtungen der Strahlkammer, und somit entsprechende Rüstzeiten, sowie ein entsprechendes Entnehmen des Bauteils und einen Transport zur Spritzkammer, und somit damit entsprechend verbundene Zeiten, sowie ein anschließendes Spritzen innerhalb der Spritzkammer.
  • Wünschenswert wäre es allerdings, wenn die Flugtriebwerksbauteile bzw. Gasturbinenbauteile mit verminderter Durchlaufzeit thermisch gespritzt werden könnten.
  • Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum Bearbeiten der Oberfläche von Gasturbinenbauteilen, insbesondere zum thermischen Spritzen von Gasturbinenbauteilen, zu schaffen, die geringe Durchlaufzeiten ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Bevorzugte Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Es wird also insbesondere ein Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Bauteils, wie Bauteil eines Flugtriebwerks, vorgeschlagen. Das Bearbeiten kann dabei insbesondere ein Strahlen bzw. Aufrauen und/oder Beschichten sein. Das Beschichten kann dabei insbesondere durch thermisches Spritzen erfolgen bzw. ein thermisches Spritzen sein.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Spritzeinrichtung, welche pulverförmige Partikel auf eine hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen vermag, bzw. ein HVOF-Brenner bzw. eine Kaltgaspistole (Cold-Gas-Pistole) bereitgestellt wird, sowie Pulver, welches Keramik aufweist oder Keramikpulver ist, und ein Bauteil, wie Bauteil eines Flugtriebwerks, dessen Oberfläche zu bearbeiten ist. Das Bereitstellen dieses Brenners, dieses Pulvers sowie dieses Bauteils kann in beliebiger Reihenfolge oder zeitlich überlappend oder zeitgleich erfolgen.
  • Anschließend wird die Oberfläche des Bauteils, wie Bauteil des Flugtriebwerks, mittels des Keramikpulvers und mittels des HVOF-Brenners gestrahlt. Das Keramikpulver wird dabei mittels des vom HVOF-Brenner erzeugten Strahls auf die Oberfläche des Bauteils, wie Bauteil des Flugtriebwerks, bewegt, um diese Oberfläche aufzurauen.
  • Das Bauteil kann, wie angesprochen, ein Bauteil eines Flugtriebwerks sein; aber auch andere Bauteile kommen in Betracht, wie beispielsweise Druckwalze der Druckindustrie, z.B. Druckwalze mit einem Durchmesser von 6 m und einem Durchmesser von 1 m, oder Hydraulikzylinder oder dergleichen.
  • Es wird also insbesondere das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen bzw. ein Brenner für das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF-Spritzen; HVOF = High Velocity Oxy-Feul Flame Spraying) oder eine sog. Kaltgas-Spritzeinrichtung verwendet, um die Oberfläche des Bauteils zu aktivieren bzw. aufzurauen.
  • In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass insbesondere vorgesehen ist, dass die Keramik beim Hochgeschwindigkeitsflammspritzen bzw. bei dem Beschleunigen bzw. Bewegen mittels eines Brenners für das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen bzw. Kaltgas-Spritzeinrichtung nicht aufgeschmolzen wird. Dies ist insbesondere so, dass die dabei auftretenden Temperaturen nicht ausreichen, um Keramik aufzuschmelzen.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass mittels des HVOF-Brenners zumindest ein Teil des Keramikpulvers oder das gesamte Keramikpulver, das auf die besagte Oberfläche aufgebracht wird, auf eine Geschwindigkeit mittels des Brenners beschleunigt wird, die im Bereich der Überschallgeschwindigkeit ist bzw. oberhalb von 400 m/sek, ist.
  • In besonders zu bevorzugender Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Aussiebung des Keramikpulvers bzw. des keramikhaltigen Pulvers vor dem Aufbringen mittels des HVOF-Brenners erfolgt. Dies kann beispielsweise so sein, dass mittels der Aussiebung eine vorbestimmte definierte Korngröße des Keramikpulvers eingestellt wird, oder eine Korngröße, die kleiner als eine vorbestimmte Korngrößengrenze ist, oder eine vorbestimmte Korngröße, die in einem vorbestimmten Korngrößenbereich ist.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Aussiebung derart erfolgt, dass die Korngröße im Wesentlichen 120 mesh beträgt oder im Wesentlichen kleiner als 120 mesh ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die komplette Oberfläche oder die komplette Außenoberfläche des Bauteils des Flugtriebwerks gestrahlt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Abschnitt der angesprochenen Außenoberfläche oder der Oberfläche des Bauteils gestrahlt wird.
  • Es ist vorgesehen, dass nach dem angesprochenen Aufrauhen zumindest ein aufgerauter bzw. aktivierter Abschnitt der Oberfläche des Bauteils (des Flugtriebwerks) mittels demselben HVOF-Brenner bzw. mittels derselben Kaltgas-Spritzeinrichtung beschichtet wird. Dieses Beschichten erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung durch HVOF-Spritzen bzw. Kaltgas-Spritzen (Cold-Gas-Spraying).
  • Es sei angemerkt, dass - wie dem Fachmann bekannt ist - das HVOF-Spritzen auch als Hochgeschwindigkeitsflammspritzen bezeichnet wird, wobei "HVOF" für "High Velocity Oxy-Fuel Flame"-Spraying steht und als Fachbegriff eingedeutscht ist. Angemerkt sei, dass die Gestaltungen, die in Bezug auf die Erfindung bzw. deren Weiterbildungen in der vorliegenden Offenbarung genannt sind und im Zusammenhang mit welchen das HVOF genannt wird, in alternativer erfindungsgemäßer Gestaltung in Bezug anstelle des jeweiligen Bezugs zum HVOF einen entsprechenden Bezug zum Kaltgas-Spritzen (Cold-Gas-Spraying) haben können.
  • In besonders zu bevorzugender Ausgestaltung erfolgt das HVOF-Spritzen mittels desselben HVOF-Brenners, mittels welchem das zuvor angesprochene Strahlen erfolgt, und zwar insbesondere in Bezug auf die aufgeraute bzw. aktivierte Oberfläche oder einen Abschnitt der aufgerauten oder aktivierten Oberfläche bzw. in Bezug auf die gestrahlte Oberfläche oder einen Abschnitt der gestrahlten Oberfläche.
  • In besonders zu bevorzugender Ausgestaltung ist der HVOF-Brenner derart ausgebildet, dass sich mittels diesem ein Heißgasstrahl erzeugen lässt, wobei mehrere separate Kanäle vorgesehen sind, aus welchen wahlweise Pulver in den im Betrieb gegebenen Heißgasstrahl verbringbar ist. Dies ist insbesondere so, dass aus verschiedenen Kanälen unterschiedliches Pulver in den genannten Heißgasstrahl verbringbar ist. Dies kann insbesondere so sein, dass wahlweise aus einem ersten oder aus einem zweiten Kanal und / oder über beide Kanäle gleichzeitig Pulver in den Heißgasstrahl verbringbar ist. Es kann insbesondere eine entsprechende Umschaltmöglichkeit bzw. Umschalteinrichtung gegeben sein.
  • In einer besonders zu bevorzugenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein erster der genannten Kanäle mit einem ersten Behälter in Verbindung steht, in welchem Keramikpulver für das Strahlen bzw. Aktivieren bzw. Aufrauen der Oberfläche bzw. des Oberflächenabschnitts vorgesehen ist, und dass ein zweiter dieser Kanäle mit einem zweiten, vom ersten Behälter verschiedenen, Behälter in Verbindung steht, wobei in diesem zweiten Behälter ein Pulver für das thermische Spritzen bzw. das HVOF-Spritzen des genannten Oberflächenabschnitts bzw. der genannten Oberfläche gegeben ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, welche ermöglicht, dass zunächst das Aufrauen bzw. Aktivieren bzw. Strahlen der Oberfläche mittels des aus dem einen der Behälter geförderten Keramikpulvers und der entsprechenden Ausgabe durch den ersten Kanal erfolgt, und dass anschließend - insbesondere mittels der Umschalteinrichtung - der erste Behälter bzw. erste Kanal verschlossen werden kann bzw. verschlossen wird, und ein zweiter Behälter und/oder Kanal geöffnet wird, durch welchen Pulver austritt, das in den Heißgasstrahl abgegeben wird und dann ein thermisches Spritzen bzw. HVOF-Spritzen der zuvor gestrahlten bzw. aufgerauten bzw. aktivierten Oberfläche bewirkt.
  • Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Keramikpulvers des HVOF-Brenners auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wird, die oberhalb von 300 m/s liegt, vorzugsweise oberhalb von 400 m/s, besonders bevorzugt oberhalb von 700 m/s, bevorzugt oberhalb von 1000 m/s liegt.
  • In besonders zu bevorzugender Gestaltung ist vorgesehen, dass das für das Strahlen bzw. Aufrauen bzw. Aktivieren der Oberfläche bzw. eines Oberflächenabschnitts vorgesehene Keramikpulver während des Verfahrens nicht aufschmilzt, wobei insbesondere die mittels des HVOF-Brenners erzeugten Temperaturen entsprechend sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Aussiebung des Keramikpulvers vor dem Strahlen erfolgt, wobei beispielsweise die Aussiebung derart sein kann, dass zum Strahlen Pulver mit einer Korngröße von kleiner 130 mesh und/oder größer 110 mesh vorzugsweise von im Wesentlichen 120 mesh zum Einsatz kommt bzw. für das Strahlen ausgesiebt wird.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass für das Verfahren eine Vorrichtung, insbesondere HVOF-Brenner mit mehreren Pulverförderern zum Einsatz kommt, wobei insbesondere zwischen diesem Pulverförderern umgeschaltet werden kann.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass erfindungsgemäß eine Oberflächenaktivierung unabhängig von einer Strahleinlage ermöglicht wird.
  • Als Keramikpulver für das Strahlen kann beispielsweise Normalkorund bzw. Al2O3 oder E-delkorund oder Siliziumkarbid (SiC2) Normalkorund eingesetzt werden.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass eine Oberflächenaktivierung, insbesondere mit Strahlen mit Normalkorund, mit einem HVOF-Brenner bewirkt wird. Es kann vorgesehen sein, dass anschließend ein Umschalten des Pulverstranges und direktes Spritzen der Schicht bewirkt wird bzw. durchgeführt wird. Dies kann insbesondere so sein, dass es im Wesentlichen keine Unterbrechung mehr gibt.
  • Vorteilhaft insbesondere an der letztgenannten Gestaltung ist, dass ein Zeitgewinn erreicht wird und ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass weniger Vorrichtungen benötigt werden. Eine Verunreinigung der aktivierten Oberfläche während des Transports oder der Lagerung wird vermieden. Eine erneute Oxidation sauerstoffaffiner Materialien wie Mg oder Al wird vermieden. Dies führt insbesondere zu einer verbesserten Schichtanbindung. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Bauteil nicht mehr zwischenzeitlich transportiert werden muss bzw. über weite Strecken transportiert werden muss. Auch eine Arbeitserleichterung kann ein Vorteil der Erfindung sein.
  • Mit dem Verfahren können auch HVOF-Düsen von Anhaftungen gegebenenfalls gereinigt werden.
  • Im Folgenden soll nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden, ohne dass die Erfindung auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sein soll. Dabei zeigt:
    • Fig. 1
    eine Vorrichtung für das Durchführen eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Schritt dieses erfindungsgemäßen Verfahrens; und
    Fig. 2
    die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem anderen Schritt des genannten beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen eine beispielhafte Vorrichtung für die Durchführung eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung 1 weist einen HVOF-Brenner 10 auf bzw. wird von einem solchen gebildet. In den Figuren ist ferner ein Bauteil 12 eines Gasturbinentriebwerks, insbesondere Bauteil 12 eines Flugtriebwerks, gezeigt. Gemäß dem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass der HVOF-Brenner 10 sowie das Bauteil 12 des Flugtriebwerks bereitgestellt wird. Ferner wird Pulver bereitgestellt, welches aus Keramik besteht oder Keramik aufweist. Dieses Pulver, das in den Figuren nicht gezeigt ist, wird mittels der Vorrichtung 1 zugeführt, und zwar so, dass es in den Heißgasstrahl 14, der mittels des aus der Düse 16 des Brenners 10 austretenden Gases gebildet wird, zugeführt wird. Das Keramikpulver wird in einem Schritt des Verfahrens, der in Fig. 1 gezeigt ist, auf eine Oberfläche 18 des Bauteils 12 aufgebracht, um dieses zu strahlen bzw. zu aktivieren bzw. aufzurauen. Demzufolge ist in Fig. 1 die Oberflächenaktivierung bzw. Oberflächenaufrauung bzw. das Oberflächenstrahlen gezeigt.
  • Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Bauteil 12 beim Strahlen gedreht wird, wie es beispielsweise durch den Pfeil 20 angedeutet ist. Ferner ist insbesondere vorgesehen - was schematisch durch den Pfeil 22 angedeutet ist - dass ein Abzeilen des Bauteils stattfindet, also insbesondere das Bauteil 1 zeilenweise abgefahren wird und je Zeile entsprechend dem Pfeil 20 gedreht wird.
  • Fig. 2 zeigt die Gestaltung gemäß Fig. 1, wobei in Fig. 2 das sich an das Strahlen anschlie-βende Beschichten gezeigt ist.
  • Auch gemäß Fig. 2 erfolgt die Beschichtung mittels Drehen entsprechend dem Pfeil 20 des Bauteils 1 sowie mittels Abzeilen entsprechend dem Pfeil 22.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Vorrichtung auch eine Halteeinrichtung bzw. Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme bzw. zum Halten eines Bauteils 12 aufweist.
  • Bei der Gestaltung gemäß Fig. 1 bzw. bei der Beschichtung wird ein Beschichtungsmaterial, insbesondere in Form von Pulver, dem Heißgasstrahl 14 zugeführt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass von dem Schritt entsprechend Fig. 1 zum Schritt entsprechend Fig. 2 der Pulverstrang entsprechend umgeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist insbesondere vorgesehen, dass die Vorrichtung 1 mehrere Pulverförderer aufweist, sowie eine Umschalteinrichtung zum Umschalten von einem Pulverförderer, welcher für die Förderung von Keramikpulver zum Strahlen vorgesehen ist, auf einen Pulverförderer, welcher zum Fördern von Pulver für die Beschichtung vorgesehen ist.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche (18) eines Bauteils (12), wie Bauteil (12) eines Flugtriebwerks, mit den Schritten:
    - Bereitstellen eines HVOF-Brenners (10) oder einer Kaltgas-Spritzeinrichtung:
    - Bereitstellen von Pulver, welches Keramik aufweist,
    - Bereitstellen des Bauteils (12), dessen Oberfläche (18) zu bearbeiten ist;
    - Strahlen zumindest eines Abschnitts der Oberfläche (18) des Bauteils (12) mittels des Keramikpulvers und mittels des HVOF-Brenners (10) bzw, mittels der Kaltgas-Spritzeinrichtung, wobei das Keramikpulver mittels des vom HVOF-Brenner (10) bzw, des von der Kaltgas-Spritzeinrichtung erzeugten Strahls auf die Oberfläche (18) des Bauteils (12) bewegt wird, um diese Oberfläche (18) aufzurauen bzw. zu aktivieren, wobei
    nach dem Aufrauen zumindest ein aufgerauter bzw. aktivierter Abschnitt der Oberfläche (18) des Bauteils (12) mittels demselben HVOF-Brenner (10) bzw. mittels derselben Kaltgas-Spritzeinrichtung beschichtet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichten der aufgerauten bzw. aktivierten Oberfläche (18) bzw. des aufgerauten bzw, aktivierten Abschnitts der Oberfläche (18) des Bauteils (12) durch thermisches Spritzen bzw. HVOF-Spritzen bzw. Kaltgas-Beschichten erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der HVOF-Brenner (10) zum Erzeugen eines Heißgasstrahls ausgebildet ist und mehrere separate Kanäle aufweist, aus welchen wahlweise unterschiedliches Pulver in den im Betrieb gegebenen Heißgasstrahl verbringbar ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster dieser Kanäle mit einem ersten Behälter in Verbindung steht, in welchem Keramikpulver für das Strahlen der Oberfläche (18) bzw. des Oberflächenabschnitts gegeben ist, und dass ein zweiter dieser Kanäle mit einem zweiten, vom ersten Behälter verschiedenen Behälter in Verbindung steht, in welchem Pulver für das Beschichten der Oberfläche (18) bzw. des Oberflächenabschnitts gegeben ist.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Keramikpulvers für das Strahlen mittels des HVOF-Brenners (10) auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wird, die oberhalb von 300 m/s liegt.
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DE102012023212B3 (de) * 2012-11-28 2014-01-30 Wieland-Werke Ag Elektrisch leitendes Bauteil mit verbesserter Haftung und Verfahren zu seiner Herstellung, sowie zur Herstellung eines Werkstoffverbunds
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383658B1 (en) * 1999-11-18 2002-05-07 General Electric Company Thermally sprayed coatings having an interface with controlled cleanliness
US20050036892A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Richard Bajan Method for applying metallurgical coatings to gas turbine components
US20050238894A1 (en) * 2004-04-22 2005-10-27 Gorman Mark D Mixed metal oxide ceramic compositions for reduced conductivity thermal barrier coatings
US20070116890A1 (en) * 2005-11-21 2007-05-24 Honeywell International, Inc. Method for coating turbine engine components with rhenium alloys using high velocity-low temperature spray process

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