EP2396136A1 - Verfahren zum herstellen einer schaufelpanzerung auf einer schaufel für eine turbomaschine - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer schaufelpanzerung auf einer schaufel für eine turbomaschine

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Publication number
EP2396136A1
EP2396136A1 EP10708095A EP10708095A EP2396136A1 EP 2396136 A1 EP2396136 A1 EP 2396136A1 EP 10708095 A EP10708095 A EP 10708095A EP 10708095 A EP10708095 A EP 10708095A EP 2396136 A1 EP2396136 A1 EP 2396136A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade tip
solder
blade
wire
particle composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10708095A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Uihlein
Erich Steinhardt
Werner Humhauser
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Aero Engines GmbH filed Critical MTU Aero Engines GmbH
Publication of EP2396136A1 publication Critical patent/EP2396136A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0018—Brazing of turbine parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49336—Blade making
    • Y10T29/49337—Composite blade

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a blade tip armor on a blade for a turbomachine, in particular on a high-pressure compressor blade for a gas turbine.
  • Such a method is known from DE 10 2005 030 848 A1, with which blades of a nickel-based material or of a nickel-based alloy, in particular, can be applied with blade tip armor made of hard material particles.
  • a nickel-based solder in the region of the blade tip is first applied to a blade made of a nickel-based material.
  • cubic boron nitride (CBN) hard particles coated with an active element are applied to the solder.
  • CBN cubic boron nitride
  • DE 44 39 950 C2 shows a method for producing a blade tip armor on a blade made of a titanium-based alloy.
  • a solder is applied in layers. Hard material particles are then applied to the blade coated with the solder. Subsequently, the components of the solder are melted to envelop the hard particles in a matrix.
  • an outer layer of adhesive (thermoplastic material) is applied in the known from DE 44 39 950 C2 method, wherein the actual bonding can take place during or after the documents.
  • the fixing of individual hard metal particles coated with a metal layer or a metallic precoat on the blade surface takes place by means of resistance welding.
  • the hard particles may also be mixed with a paste of flux and the elemental components of the solder in powder form and then applied to the surfaces before melting occurs.
  • the object of the invention is to simplify the production of an optimal blade tip armor with hard material particles.
  • This object is achieved by a method for producing a
  • Blade tip armor on a blade for a turbomachine with the features of claim 1.
  • Advantageous and expedient embodiments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the method according to the invention comprises, in its most general form, the following steps:
  • a particle composite material is to be understood as meaning a unit comprising a holding mass and particles embedded therein.
  • the use of a particle composite material with embedded hard material particles in the production of a blade tip armor has the advantage that the hard material particles do not have to be placed individually manually on the solder.
  • the application of the hard material particles over a holding mass saves manufacturing time and at the same time enables a targeted positioning of the hard material particles, since the particle composite material can be formed either already during production or subsequently as desired. This allows a fast, targeted arrangement of the hard material particles along the so-called. Skeleton line of the blade tip - which is carried out manually very complex and therefore expensive - the functionally best blade tip armor is achieved in the compressor area.
  • the particle composite material contains a preferably thermoplastic material in which the hard material particles are embedded.
  • the plastic can be poured or sprayed into a suitable mold.
  • a subsequent shaping or bending can be supported.
  • a formation formed from the particle composite material is placed on the solder.
  • the production of a molded article has, inter alia, the advantage that the particle composite material to be applied is already fully formed and does not have to be reworked (cutting, bending, etc.).
  • the shaping is made oblong and with a curvature that already corresponds to the course of the skeleton line of the blade tip.
  • the hard material particles and a preferably thermoplastic plastics material can be introduced into a special mold which is adapted to the skeleton line of the blade tip.
  • a wire-like preformed structure of the particle composite material is placed on the solder.
  • This embodiment has, inter alia, the advantage that in a preceding operation, a larger amount of pad-compatible particle composite material can be pre-produced.
  • the wire-like structure can be subsequently adapted to different blade tip designs.
  • hard material particles can be introduced into a preferably thermoplastic plastics material and an injection molding tool used.
  • the method according to the second embodiment of the invention can be further optimized by automatically depositing the wire-like structure on the blade tip with the aid of an optical or a tactile control.
  • FIG. 1 shows a high pressure compressor blade of a gas turbine with a blade tip armor
  • FIG. 2 shows a mold filled with hard material particles for the production of a particle composite molding according to a first embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a detail of a blade tip with applied solder foil and molding
  • FIG. 4 shows the detail of the blade tip of Figure 3 with sunken into the solder foil hard particles
  • FIG. 5 shows a container with adhesive and hard particles for the production of a particle composite molding according to a second embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 6 shows a spraying device for producing the particle composite molding according to the second embodiment.
  • FIG. 1 shows a simplified illustration of a rotor blade 10 of a high-pressure compressor of a gas turbine aircraft engine.
  • the blade 10 includes an airfoil 12 and - based on the installed state - a radially inner blade root 14 and a radially outer blade tip 16.
  • Rubbing in a fixed housing carries the blade tip 16 containing a hard material particles 18 Armor 20, which is produced by the process according to the invention.
  • a hard material particle material for the armor 20 is in particular cubic boron nitride (CBN) into consideration.
  • CBN cubic boron nitride
  • Figure 2 shows a mold 22 for the production of a particle composite molding 24.
  • the mold 22 is matched to the blade tip.
  • the length of the mold 22 corresponds to the length L of the blade tip 16
  • the longitudinal curvature of the mold 22 corresponds to the course of the skeleton line 26 of the blade tip 16.
  • the skeleton line is the connecting line of the circle centers which can be inscribed into the profile of the blade tip 16 (in plan view) to understand, d. H. the profile contour of the blade tip 16 is symmetrical about its skeleton line 26.
  • Hard material particles 18, z. B. CBN are introduced into the mold 22 so that the hard particles 18 are as close together as possible.
  • thermoplastic plastic mass 28 is depressurized or pressurized (depending on the nature of the mass) filled until it at least partially surrounds the hard particles 18.
  • solidification (solidification) of the plastic mass 28 a particle composite material is formed, which can be removed as a molding 24 from the mold 22.
  • the mold 22 may be non-stick coated and / or divisible. Since the molding 24 has a substantially greater length than thickness, it has a wire-like shape.
  • the molding 24 is mounted on a pre-cut and blade tip-applied solder sheet 30 along the skeleton line 26 of the blade tip 16, as shown in FIG.
  • solder foil 30 By inductive heating of the solder foil 30, this melts, and the hard material particles 18 sink into the melt of the solder foil 30, as shown in Figure 4.
  • the plastic mass 28 evaporates and / or burns substantially residue-free.
  • the armor 20 thus produced is securely fixed to the blade tip 16, wherein the hard material particles 18 are arranged as desired along the skeleton line 26 of the blade tip 16.
  • a second embodiment of the method according to the invention provides for an alternative production of the molding 24.
  • the hard material particles 18 are z. B. in a vessel 32 in a serving as an adhesive, preferably thermoplastic plastic mass 28 is introduced so that they are adjacent as close to each other as possible, as shown in Figure 5.
  • an elongated, preferably wire-like, structure 36 is formed from the plastic / hard-material particle mixture, as shown in FIG. This wire-like structure 36 is cut to a length corresponding to the distance from the entrance to the trailing edge on the blade tip 16.
  • the wire-like structure 36 is formed in a suitable tool according to the course of the skeleton line 26 of the blade tip 16.
  • the particle composite molding 24 thus formed corresponds in its properties to the molded article 24 produced according to the first embodiment.
  • the molding of the molding 24 on the blade tip 16 along its skeleton line 26 is carried out as in the first embodiment with the aid of a solder foil 30 and inductive heating thereof.
  • wire-like structure 36 it is also possible to make a larger length of the wire-like structure 36 in stock and, for example, to keep it stored wound on a roll.
  • the application of the wire-like structure 36 on a blade tip 16 can be automated by the wire-like structure 36 unwound from the roll and adaptively deposited by means of a tactile or optical control on the blade tip 16 along the skeleton line 26.
  • the deposition can be summarized together with the heating of the solder (soldering) advantageous to a single step.
  • the cut solder foil 30 can also be replaced by a plumb wire.
  • the solder wire may be unwound from a roll and deposited on the blade tip 16 by suitable means (as described above for the wire-like particle composite structure 36) and secured to the blade tip 16 by dot tacking.
  • the particle composite structure 36 is then deposited on the solder wire before or while the solder wire is being heated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Schaufelspitzenpanzerung (20) auf einer Schaufel (10) für eine Turbomaschine, insbesondere auf einer Hochdruckverdichterlaufschaufel für eine Gasturbine, umfasst folgende Schritte: - Herstellen eines Teilchenverbundwerkstoffs (24) mit eingebetteten Hartstoffpartikeln (18); - Auflegen des Teilchenverbundwerkstoffs (24) auf ein auf die Schaufelspitze (16) aufgebrachtes Lot (30); und - Erwärmen des Lots (30).

Description

Verfahren zum Herstellen einer Schaufelpanzerung auf einer Schaufel für eine Turbomaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schaufelspitzenpanzerung auf einer Schaufel für eine Turbomaschine, insbesondere auf einer Hochdruckverdichterlaufschaufel für eine Gasturbine.
Aus der DE 10 2005 030 848 Al ist ein solches Verfahren bekannt, mit dem insbesondere auch Schaufeln aus einem Nickelbasiswerkstoff bzw. aus einer Nickelbasislegierung Schaufelspitzenpanzerungen aus Hartstoffpartikeln aufgebracht werden können. Dazu wird auf eine Schaufel aus einem Nickelbasiswerkstoff zuerst ein Nickelbasislot im Bereich der Schaufelspitze aufgebracht. Anschließend werden Hartstoffpartikel aus kubischem Bornitrit (CBN), die mit einem Aktivelement beschichtet sind, auf das Lot aufgebracht. Beim anschließenden Aufschmelzen des Lots unter Vakuum oder Schutzgas zu einer die Hartstoffpartikel umschließenden Matrix ergibt sich eine stabile Verbindung der Hartstoffpartikel mit der Schaufelspitze.
Die DE 44 39 950 C2 zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer Schaufelspitzenpanzerung auf einer Schaufel aus einer Titanbasislegierung. Auf die Schaufel wird ein Lot lagenweise aufgebracht. Auf die mit dem Lot beschichtete Schaufel werden dann Hartstoffpartikel aufgetragen. Anschließend werden die Komponenten des Lots aufgeschmolzen, um die Hartstoffpartikel in eine Matrix einzuhüllen.
Zur Fixierung der Hartstoffpartikel auf den schaufelseitigen Lagen wird bei dem aus der DE 44 39 950 C2 bekannten Verfahren eine äußere Schicht aus Klebstoff (thermoplastischer Kunststoff) aufgebracht, wobei die eigentliche Verklebung beim oder nach dem Belegen erfolgen kann. Dagegen erfolgt die Fixierung einzelner mit einer Metallschicht oder einer metallischen Vorbeschichtung belegter Hartstoffpartikel auf der Schaufeloberfläche mittels einer Widerstandsschweißung. Die Hartstoffpartikel können aber auch mit einer Paste aus Flussmittel und den elementaren Komponenten des Lots in Pulverform vermischt und dann auf die Oberflächen aufgebracht werden, bevor das Aufschmelzen erfolgt.
Grundsätzlich besteht der Wunsch nach einer Automatisierung des Aufbringens der Hartstoffpartikel, da eine manuelle Belegung eines Folienlots mit einzelnen Hartstoffpartikeln ein aufwändiger und damit teurer Prozess ist. Kostengünstigere Verfahren wie die galvanische Aufbringung von Hartstoffpartikeln in einer Metallmatrix führen aber zu einer vollständigen Bedeckung der Schaufelspitze mit Hartstoffpartikeln; eine gezielte Anordnung der Hartstoffpartikel ist mit vertretbarem Aufwand nicht möglich. Eine vollständige Bedeckung ist deswegen unerwünscht, weil sie eine erhebliche negative Beeinträchtigung der Schwingfestigkeit der Schaufel zur Folge hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Herstellen einer optimalen Schaufelspitzenpanzerung mit Hartstoffpartikeln zu vereinfachen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen einer
Schaufel spitzenpanzerung auf einer Schaufel für eine Turbomaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in seiner allgemeinsten Form folgende Schritte:
- Herstellen eines Teilchenverbundwerkstoffs mit eingebetteten Hartstoffpartikeln;
- Auflegen des Teilchenverbundwerkstoffs auf ein auf die Schaufelspitze aufgebrachtes Lot; und
- Erwärmen des Lots.
Unter einem Teilchenverbundwerkstoff im Sinne der Erfindung ist eine Einheit aus einer Haltemasse und darin eingebetteter Partikel zu verstehen.
Die Verwendung eines Teilchenverbundwerkstoffs mit eingebetteten Hartstoffpartikeln bei der Herstellung einer Schaufelspitzenpanzerung hat den Vorteil, dass die Hartstoffpartikel nicht einzeln manuell auf das Lot aufgelegt werden müssen. Das Aufbringen der Hartstoffpartikel über eine Haltemasse spart Fertigungszeit und ermöglicht gleichzeitig eine gezielte Positionierung der Hartstoffpartikel, da der Teilchenverbundwerkstoff entweder bereits bei der Herstellung oder nachträglich nach Wunsch geformt werden kann. Dies ermöglicht eine schnelle, gezielte Anordnung der Hartstoffpartikel entlang der sog. Skelettlinie der Schaufelspitze - die manuell durchgeführt sehr aufwändig und damit teuer ist - die funktionell beste Schaufelspitzenpanzerung im Verdichterbereich erreicht wird.
Als Haltemasse für die Hartstoffpartikel eignet sich ein vorzugsweise thermoplastischer Kunststoff, d. h. der Teilchenverbundwerkstoff enthält einen vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff, in den die Hartstoffpartikel eingebettet sind. Erwärmt kann der Kunststoff in eine geeignete Form gegossen oder gespritzt werden. Gegebenenfalls kann durch Erwärmen auch ein nachträgliches Formen oder Krümmen unterstützt werden.
Gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein aus dem Teilchenverbundwerkstoff gebildeter Formung auf das Lot aufgelegt. Die Herstellung eines Formlings hat unter anderem den Vorteil, dass der aufzulegende Teilchenverbundwerkstoff bereits fertig geformt ist und nicht mehr nachbearbeitet werden muss (Zuschneiden, Krümmen, etc.).
Vorzugsweise wird der Formung länglich und mit einer Krümmung hergestellt, die bereits dem Verlauf der Skelettlinie der Schaufelspitze entspricht.
Zur Herstellung eines solchen Formlings können die Hartstoffpartikel und eine vorzugsweise thermoplastische Kunststoffmasse (z. B. durch Spritzgießen) in eine spezielle Form eingebracht werden, die an die Skelettlinie der Schaufelspitze angepasst ist.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein drahtartig vorgeformtes Gebilde aus dem Teilchenverbundwerkstoff auf das Lot aufgelegt. Diese Ausführungsform hat unter anderem den Vorteil, dass in einem vorgelagerten Arbeitsgang eine größere Menge an auflagegeeignetem Teilchenverbundwerkstoff vorproduziert werden kann. Das drahtartige Gebilde kann nachträglich an verschiedene Schaufelspitzendesigns angepasst werden.
Zur Herstellung des drahtartigen Gebildes können Hartstoffpartikel in eine vorzugsweise thermoplastische Kunststoffmasse eingebracht und ein Spritzgusswerkzeug verwendet werden.
Mit Hilfe eines Werkzeugs ist es leicht möglich, das drahtartige Gebilde gemäß der zuvor erläuterten Erkenntnis so zu krümmen, dass die Krümmung dem Verlauf der Skelettlinie der Schaufelspitze entspricht. Das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann weiter optimiert werden, indem das drahtartige Gebilde mit Hilfe einer optischen oder einer Taststeuerung automatisiert auf der Schaufelspitze abgelegt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine Hochdruckverdichterlaufschaufel einer Gasturbine mit einer Schaufelspitzenpanzerung;
- Figur 2 eine mit Hartstoffpartikeln gefüllte Form für die Herstellung eines Teilchenverbundwerkstoff-Formlings nach einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- Figur 3 einen Ausschnitt einer Schaufelspitze mit aufgebrachter Lotfolie und Formung;
- Figur 4 den Ausschnitt der Schaufelspitze aus Figur 3 mit in die Lotfolie eingesunkenen Hartstoffpartikeln;
- Figur 5 einen Behälter mit Klebemasse und Hartstoffpartikeln für die Herstellung eines Teilchenverbundwerkstoff-Formlings nach einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- Figur 6 eine Spritzvorrichtung zur Herstellung des Teilchenverbundwerkstoff- Formlings nach der zweiten Ausführungsform.
In Figur 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Laufschaufel 10 eines Hochdruckverdichters eines Gasturbinenflugtriebwerks dargestellt. Die Laufschaufel 10 umfasst ein Schaufelblatt 12 sowie - bezogen auf den eingebauten Zustand - einen radial innenliegenden Schaufelfuß 14 und eine radial außenliegende Schaufelspitze 16. Zum Schutz der Schaufel spitze vor Verschleiß beim sog. Anstreifen in ein feststehendes Gehäuse trägt die Schaufelspitze 16 eine Hartstoffpartikel 18 enthaltende Panzerung 20, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Als Hartstoffpartikel-Material für die Panzerung 20 kommt insbesondere kubisches Bornitrit (CBN) in Betracht. Nachfolgend wird die Herstellung der Schaufelspitzenpanzerung 20 nach einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Figur 2 zeigt eine Form 22 für die Herstellung eines Teilchenverbundwerkstoff-Formlings 24. Die Form 22 ist auf die Schaufel spitze abgestimmt. Insbesondere entspricht die Länge der Form 22 der Länge L der Schaufelspitze 16, und die Längskrümmung der Form 22 entspricht dem Verlauf der Skelettlinie 26 der Schaufelspitze 16. Unter der Skelettlinie ist hier die Verbindungslinie der in das Profil der Schaufelspitze 16 (bei Draufsicht) einbeschreibbaren Kreismittelpunkte zu verstehen, d. h. die Profilkontur der Schaufelspitze 16 ist um ihre Skelettlinie 26 symmetrisch.
Hartstoffpartikel 18, z. B. aus CBN, werden so in die Form 22 eingebracht, dass die Hartstoffpartikel 18 in möglichst engem Abstand nebeneinander liegen. In die Form 22 wird dann eine als Kleber dienende, vorzugsweise thermoplastische Kunststoffmasse 28 drucklos oder unter Druck (abhängig von der Beschaffenheit der Masse) eingefüllt, bis diese die Hartstoffpartikel 18 wenigstens teilweise umgibt. Durch Verfestigung (Erstarren) der Kunststoffmasse 28 bildet sich ein Teilchenverbundwerkstoff, der als Formung 24 aus der Form 22 entnehmbar ist. Hierzu kann die Form 22 antihaftbeschichtet und/oder teilbar sein. Da der Formung 24 eine wesentlich größere Länge als Dicke besitzt, hat er eine drahtartige Gestalt.
Anschließend wird der Formung 24 auf einer vorher zugeschnittenen und auf die Schaufel spitze aufgebrachten Lotfolie 30 entlang der Skelettlinie 26 der Schaufelspitze 16 befestigt, wie in Figur 3 gezeigt. Durch induktives Erhitzen der Lotfolie 30 schmilzt diese, und die Hartstoffpartikel 18 sinken in die Schmelze der Lotfolie 30 ein, wie in Figur 4 gezeigt. Die Kunststoffmasse 28 verdampft und/oder verbrennt dabei im Wesentlichen rückstandsfrei.
Die so hergestellte Panzerung 20 ist sicher auf der Schaufelspitze 16 befestigt, wobei die Hartstoffpartikel 18 wunschgemäß entlang der Skelettlinie 26 der Schaufel spitze 16 angeordnet sind.
Eine zweite Ausführungsform des erfϊndungsgemäßen Verfahrens sieht eine alternative Herstellung des Formlings 24 vor. Die Hartstoffpartikel 18 werden z. B. in einem Gefäß 32 in eine als Kleber dienende, vorzugsweise thermoplastische Kunststoffmasse 28 so eingebracht, dass sie in möglichst engem Abstand nebeneinander liegen, wie in Figur 5 gezeigt.
Mit Hilfe eines gegebenenfalls angepassten Spritzgusswerkzeugs 34 wird aus der Kunststoff- /Hartstoffpartikel-Mischung ein längliches, vorzugsweise drahtartiges Gebilde 36 geformt, wie in Figur 6 gezeigt. Dieses drahtartige Gebilde 36 wird auf eine Länge entsprechend des Abstands von der Eintritts- bis zur Austrittskante an der Schaufelspitze 16 zugeschnitten.
Anschließend wird das drahtartige Gebilde 36 in einem geeigneten Werkzeug entsprechend dem Verlauf der Skelettlinie 26 der Schaufelspitze 16 geformt. Der so gebildete Teilchenverbundwerkstoff-Formling 24 entspricht in seinen Eigenschaften dem gemäß der ersten Ausführungsform hergestellten Formling 24. Die Befestigung des Formlings 24 auf der Schaufelspitze 16 entlang deren Skelettlinie 26 erfolgt dementsprechend wie bei der ersten Ausführungsform mit Hilfe einer Lotfolie 30 und induktivem Erwärmen derselben.
Es kann auch eine größere Länge des drahtartigen Gebildes 36 auf Vorrat hergestellt und beispielsweise aufgewickelt auf einer Rolle bereitgehalten werden. Das Aufbringen des drahtartigen Gebildes 36 auf einer Schaufelspitze 16 kann automatisiert erfolgen, indem das drahtartige Gebilde 36 von der Rolle abgewickelt und adaptiv mittels einer Tast- oder optischen Steuerung auf der Schaufel spitze 16 entlang deren Skelettlinie 26 abgelegt wird. Das Ablegen kann zusammen mit dem Erwärmen des Lots (Löten) vorteilhaft zu einem Arbeitsschritt zusammengefasst werden.
Gemäß einem weiterführenden Aspekt der Erfindung kann bei geeigneter Geometrie der Schaufelspitze 16, insbesondere bei weitgehend gleichmäßiger Breite über die komplette Sehnenlänge des Schaufelspitzenprofils, die zugeschnittene Lotfolie 30 auch durch einen Lotdraht ersetzt werden. Der Lotdraht kann von einer Rolle abgewickelt und durch geeignete Vorrichtungen (wie oben für das drahtartige Teilchenverbundwerkstoff-Gebilde 36 beschrieben) auf der Schaufelspitze 16 abgelegt und durch Punktheften auf der Schaufelspitze 16 befestigt werden. In einem nächsten Schritt wird dann das Teilchenverbundwerkstoff- Gebilde 36 auf dem Lotdraht abgelegt, bevor oder während der Lotdraht erhitzt wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Schaufelspitzenpanzerung (20) auf einer Schaufel (10) für eine Turbomaschine, insbesondere auf einer Hochdruckverdichterlaufschaufel für eine Gasturbine, mit folgenden Schritten:
Herstellen eines Teilchenverbundwerkstoffs mit eingebetteten Hartstoffpartikeln (18);
- Auflegen des Teilchenverbundwerkstoffs auf ein auf die Schaufelspitze (16) aufgebrachtes Lot (30); und
Erwärmen des Lots (30).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilchenverbundwerkstoff einen vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff (28) enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Teilchenverbundwerkstoff gebildeter Formung (24) auf das Lot (30) aufgelegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formung (24) länglich und mit einer Krümmung hergestellt wird, die dem Verlauf der Skelettlinie (26) der Schaufel spitze (16) entspricht.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Formlings (24) Hartstoffpartikel (18) und eine vorzugsweise thermoplastische Kunststoffmasse (28) in eine Form (22) eingebracht werden, die an die Skelettlinie (26) der Schaufel spitze (16) angepasst ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein drahtartig vorgeformtes Gebilde (36) aus dem Teilchenverbundwerkstoff auf das Lot (30) aufgelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des drahtartigen Gebildes (36) Hartstoffpartikel (18) in eine vorzugsweise thermoplastische Kunststoffrnasse (28) eingebracht werden und ein Spritzgusswerkzeug (34) verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das drahtartige Gebilde (36) mit Hilfe eines Werkzeuges so gekrümmt wird, dass die Krümmung dem Verlauf der Skelettlinie (26) der Schaufelspitze (16) entspricht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das drahtartige Gebilde (36) mit Hilfe einer Tast- oder einer optischen Steuerung automatisiert auf der Schaufel spitze (16) abgelegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablegen des drahtartigen Gebildes (36) auf der Schaufelspitze (16) und das Erwärmen des Lots in einem Arbeitsschritt durchgeführt werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot in Form eines an die Skelettlinie (26) der Schaufel spitze (16) angepassten Lotdrahts vorliegt.
EP10708095A 2009-02-14 2010-02-02 Verfahren zum herstellen einer schaufelpanzerung auf einer schaufel für eine turbomaschine Withdrawn EP2396136A1 (de)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011101576A1 (de) 2011-05-13 2012-11-15 Mtu Aero Engines Gmbh Kombinierte Erwärmung zum Auflöten einer Spitzenpanzerung mittels Induktion und Laser
DE102011086524A1 (de) * 2011-11-17 2013-05-23 Mtu Aero Engines Gmbh Panzerung von Dichtfins von TiAl-Schaufeln durch induktives Auftragslöten von Hartstoffpartikeln
US9128005B2 (en) 2012-10-01 2015-09-08 General Electric Company Metalized ceramic leading edge nozzle Kiels for high-temperature turbine applications
US20150114720A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Smith International, Inc. Inhibition of Microfissure Formation in Wear Resistant Coatings

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743556A (en) 1970-03-30 1973-07-03 Composite Sciences Coating metallic substrate with powdered filler and molten metal
US3876447A (en) 1973-06-22 1975-04-08 Trw Inc Method of applying hard-facing materials
ATE65725T1 (de) * 1987-01-30 1991-08-15 Degussa Verfahren zur herstellung von hartstoffschichten auf metallischen unterlagen.
DE4237890C1 (en) * 1992-04-03 1993-06-17 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De Wear part useful in machine building - has coating of hard substances on sealing surface sliding on another surface
US5359770A (en) 1992-09-08 1994-11-01 General Motors Corporation Method for bonding abrasive blade tips to the tip of a gas turbine blade
DE4300298C2 (de) * 1993-01-08 1994-12-15 Degussa Verfahren zur Herstellung von mit Hartstoff- und/oder Metallpulvern versetzten flexiblen Kunststoffbändern
DE4324755C1 (de) * 1993-07-23 1994-09-22 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Triebwerkskomponenten
DE4439950C2 (de) 1994-11-09 2001-03-01 Mtu Muenchen Gmbh Metallisches Bauteil mit einer Verbundbeschichtung, Verwendung, sowie Verfahren zur Herstellung von metallischen Bauteilen
DE102005030848A1 (de) * 2005-07-01 2007-01-11 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Schaufelspitzenpanzerung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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