EP4754197A1 - Maskierungsmittel zum abdecken einer thermischen spritzschicht auf einem bauteil einer strömungsmaschine und verfahren zum bearbeiten eines bauteils einer strömungsmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Maskierungsmittel (14) zum Abdecken eines Oberflächenbereichs (12) eines Bauteils (10) einer Strömungsmaschine, insbesondere zum Abdecken einer thermischen Spritzschicht, wobei das Maskierungsmittel (14) zumindest ein vernetzbares Elastomer-Vorprodukt mit einer dynamischen Viskosität bei 25±0,2 °C zwischen 21000 mPas und 39000 mPas umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bearbeiten eines Bauteils (10) einer Strömungsmaschine, bei welchem zumindest ein Oberflächenbereich (12) des Bauteils (10) zunächst mit einem solchen Maskierungsmittel (14) abgedeckt und das Bauteil (10) anschließend bearbeitet wird.

Description

Maskierungsmittel zum Abdecken einer thermischen Spritzschicht auf einem Bauteil einer Strömungsmaschine und Verfahren zum Bearbeiten eines Bauteils einer Strömungsmaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Maskierungsmittel zum Abdecken einer thermischen Spritzschicht auf einem Bauteil einer Strömungsmaschine sowie ein Verfahren zum Bearbeiten eines Bauteils einer Strömungsmaschine.

Bauteile von Strömungsmaschinen, insbesondere Bauteile für Flugtriebwerke, benötigen in der Regel mehrere Bearb ei tungs schritte. Beispielsweise werden Oberflächenbereiche bestimmter Bauteile mit thermischen Spritzschichten beschichtet, um die Oberfläche des Bauteils widerstandsfähiger gegen Temperaturbelastung, korrosiven Einflüssen und Abrieb zu machen. Oftmals müssen solche Bauteile aber noch weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen werden und beispielsweise mechanisch und/oder chemisch nachbearbeitet werden. Bei diesen Bearbeitungen können Werkzeuge oder Medien verwendet werden, gegen die die Oberfläche bzw. eine Beschichtung des Bauteils nicht resistent ist, wodurch sich die Funktionseigenschaften verändern. Um die Oberfläche des Bauteils zumindest in kritischen Bereichen bei diesen nachfolgenden Bearbeitungsschritten zu schützen, wird die Oberfläche des Bauteils bei einer mechanischen Bearbeitung üblicherweise mit einem Kühlmittel und bei einer chemischen Bearbeitung oder einem Reinigungsprozess mit einer Maskierungen geschützt.

Bislang werden thermische Spritzschichten, z.B. Masskorrekturschichten, Verschleissschutzschichten, Einlaufbeläge etc. aber beispielsweise vor dem Drehen mit Kühlmedium nicht vor diesem Kühlmedium geschützt. Wenn die Beschichtung nicht mit dem Kühlmedium beim Drehen in Kontakt kommen darf, werden die Schichten ohne Einsatz eines Kühlmediums gedreht, was zur Beschädigung des Bauteils führen kann. Kommt an einem bereits beschichteten Bauteil ein Kühlmedium zum Einsatz, das die Beschichtungseigenschaften beeinflusst, muss die Spritzschicht anschließend entfernt und neu erzeugt werden. Gerade bei thermischen Spritzschichten und anderen porösen Oberflächen besteht umgekehrt die Gefahr, dass Maskierungsmittel in die offene Porosität eindringt und dort auch nach dem Entfernen der Maskierung zumindest teilweise verbleibt. Die Funktionseigenschaft des Bauteils kann dadurch ebenfalls negativ beeinflusst werden. Die EP 3 374 534 Bl beschreibt das vorrangig automatisierte Maskieren von Oberflächen. Aus der EP 1 490 443 Bl ist ein Verfahren zum automatisierten Lackbeschichten bekannt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Maskierungsmittel bereitzustellen, welches einerseits eine zuverlässigere Maskierung einer thermischen Spritzschicht sicherstellt, andererseits aber beim Entfernen zu keiner Beschädigung dieser Oberfläche führt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Bauteils einer Strömungsmaschine anzugeben, welches die vorstehend genannten Probleme bezüglich empfindlicher Oberflächenbereiche des bearbeiteten Bauteils vermeidet.

Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Maskierungsmittel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Maskierungsmittels als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt anzusehen sind.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Maskierungsmittel zum Abdecken eines Oberflächenbereichs eines Bauteils einer Strömungsmaschine, insbesondere zum Abdecken einer thermischen Spritzschicht des Bauteils. Eine zuverlässigere Maskierung des Oberflächenbereichs ohne die Gefahr, den maskierten Oberflächenbereich beim Entfernen des Maskierungsmittels zu beschädigen, ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, dass das Maskierungsmittel zumindest ein vemetzbares Elastomer- Vorprodukt mit einer dynamischen Viskosität bei 25±0,2 °C zwischen 21000 mPas und 39000 mPas umfasst. Mit anderen Worten enthält das erfindungsgemäße Maskierungsmittel mindestens ein Elastomer-Vorprodukt, das thermisch, photochemisch und/oder ionisch zu einem Elastomer vemetzbar ist. In einfachster Ausgestaltung kann das erfindungsge- mäße Maskierungsmittel auch ausschließlich aus diesem Elastomer-Vorprodukt bestehen. Das vemetzbare Elastomer- Vorprodukt weist seinerseits bereits eine hohe dynamische Viskosität bei 25±0,2 °C zwischen 21000 mPas und 39000 mPas auf (bei 20 U/min), die durch eine Vernetzung des Elastomer-Vorprodukts zu einem Elastomer weiter gesteigert werden kann. Das Maskierungsmittel ermöglicht damit eine genaue und effektive Abdeckung des Oberflächenbereichs des Bauteils. Die definierte dynamische Viskosität gewährleistet eine gezielte Anwendung und eine gute Haftung auf der Oberfläche auch bei porösen Oberflächen von Spritzschichten, ohne jedoch tief in diese einzudringen. Durch die Verwendung dieses Maskierungsmittels wird die Oberfläche des Bauteils dann während anschließender Bearbeitungsschritte effektiv geschützt. Es bildet eine Schutzschicht, die vor möglichen Beschädigungen der Oberfläche, welche beispielsweise eine thermische Spritzschicht aufweisen kann, schützt. Das Maskierungsmittel lässt sich zudem nach dem Vernetzen leicht und in der Regel rückstandslos entfernen. Dadurch wird der Arbeitsaufwand für die Vor- und Nachbereitung des Bauteils für verschiedene Bearbeitungsschritte reduziert und die Effizienz des Prozesses gesteigert. Die definierte dynamische Viskosität des Elastomer-Vorprodukts ermöglicht außerdem eine präzise Kontrolle des Auftragsverhaltens und der Schichtdicke des Maskierungsmittels. Dadurch kann eine gleichmäßige und konsistente Abdeckung des zu schützenden Oberflächenbereichs erreicht werden. Durch den präzisen Schutz des zu maskierenden Oberflächenbereichs wird zudem der Bedarf an aufwendiger Vorarbeit wie etwa das Entfernen von Beschichtungen sowie von Nachbearbeitung wie etwa die Reparatur von beschädigten Spritzschichtbereichen und dergleichen reduziert oder idealerweise vollständig vermieden. Dies führt zu entsprechenden Zeit- und Kosteneinsparungen im Fertigungsprozess. Falls die Viskosität des Elastomer-Vorprodukts bereits ausreicht, kann in bestimmten Fällen auf eine Vernetzung verzichtet werden. Generell sind „ein/eine“ im Rahmen dieser Offenbarung als unbestimmte Artikel zu lesen, also ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe immer auch als „mindestens ein/mindestens eine“. Um-gekehrt können „ein/eine“ auch als „nur ein/nur eine“ verstanden werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Elastomer-Vorprodukt photovernetzbar ist und dass das Maskierungsmittel zusätzlich wenigstens einen Photoinitiator umfasst. Eine Photovemetzung ist im Unterschied zu einer thermischen Vernetzung wesentlich weniger zeit- und energieintensiv, umweltfreundlich und emissionsfrei und benötigt einen erheblich geringeren maschinellen Aufwand. Darüber hinaus kann auf diese Weise vermieden werden, dass sich die Viskosität des Elastomer-Vorprodukts temperaturbedingt wesentlich ändert, da keine Erwärmung des Elastomer-Vorprodukts notwendig ist, da die Vernetzungsreaktion bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann. Zudem können auch komplexe dreidimensionale Geometrien, wie sie bei Bauteilen für Strömungsmaschinen regelmäßig vorkommen, zuverlässig und ohne Probleme mit lokal unterschiedlicher Erwärmung mit dem Maskierungsmittel versehen und das Maskierungsmittel danach schnell durch Beaufschlagung mit UV-Licht ausgehärtet werden.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass das Maskierungsmittel zusätzlich ein fluoreszierendes Additiv umfasst. Mit Hilfe eines fluoreszierenden Additivs können sowohl das Aufbringen als auch das spätere Entfernen des Maskierungsmittels vom Bauteil einfach kontrolliert und überwacht werden. Insbesondere kann besonders einfach geprüft werden, ob nach dem Entfernen noch Reste des Maskierungsmittels auf dem Bauteil verblieben sind, die dann in einem entsprechenden Reinigungsschritt gezielt entfernt werden können, bis kein Fluoreszenzsignal mehr de- tektierbar ist. Die Reinigung kann beispielsweise mit Hilfe von Lösungsmitteln und/oder durch Ausbrennen der thermoplastischen Maskierungsreste erfolgen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Elastomer-Vorprodukt (Meth)Acrylat-Monomere, insbesondere Hexandioldi(meth)acrylat und/oder Isobomyl(meth)acrylat und/oder Trimethylolpropantri(meth)acrylat, und/oder (Meth)Acrylat-Oligomere, insbesondere Urethan(meth)acrylat-Oligomere, umfasst. Hierdurch kann eine Maskierung erzeugt werden, die eine hohe Zugfestigkeit, Dehnbarkeit, Härte, chemische Resistenz und Haftung auf dem Bauteil besitzt. Unter dem Ausdruck (Meth)acrylat sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung grundsätzlich entsprechende Acrylate, Methacrylate und beliebige Mischungen hieraus zu verstehen.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Bauteils einer Strömungsmaschine, bei welchem zumindest ein Oberflächenbereich des Bauteils zunächst mit einem Maskierungsmittel gemäß dem ersten Erfindungsaspekt abgedeckt und das Bauteil anschließend bearbeitet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt eine besonders einfache und zuverlässige Maskierung von zu schützenden Oberflächenbereichen des Bauteils bei dem oder den anschließenden Bearbeitungsschritt bzw. -schritten. Aufgrund der hohen Viskosität des Maskierungsmittels dringt dieses nicht oder nur geringfügig in Schichten wie z.B. poröse thermische Spritzschichten ein. Das Maskierungsmittel lässt sich wahlweise mit der Hand und/oder mit einem Roboter applizieren, so dass passgenaue Maskierungen unterschiedlicher Bauteile möglich ist. Nach der Bearbeitung lässt sich die Maskierung aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften von Hand und/oder maschinell schnell und zuverlässig wieder vom Bauteil entfernen. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Oberflächenbereich des Bauteils vor einem Aufbringen des Maskierungsmittels gereinigt wird. Dies stellt einen zuverlässigen Auftrag und eine zuverlässige Haftung des Maskierungsmittels auf der Oberfläche sicher. Alternativ oder zusätzlich wird der Oberflächenbereich mit einem Abdeckmittel, insbesondere einem Klebeband, abgedeckt, auf welches dann das Maskierungsmittel aufgebracht wird. Hierdurch kann ein zusätzlicher Schutz empfindlicher und/oder poröser Oberflächenbereiche des Bauteils erzielt werden. Weiterhin kann hierdurch auch die Haftung des Maskierungsmittels auf der Oberfläche verbessert werden. Ebenso kann das Entfernen des Maskierungsmittels erleichtert werden, indem dieses zusammen mit dem Abdeckmittel vom Bauteil entfernt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Maskierungsmittel nach einem Aufbringen auf den Oberflächenbereich, vorzugsweise photochemisch, vernetzt wird. Dies erhöht die Viskosität des Maskierungsmittels zusätzlich und stellt eine besonders zuverlässige Maskierungswirkung sowie eine einfache Entfembarkeit sicher.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Maskierungsmittel mittels Raupenauftrag auf den Oberflächenbereich aufgebracht wird, wobei aneinander angrenzende Raupen vorzugsweise versetzt zueinander angeordnet werden. Ein Raupenauftrag erlaubt einen kontaktlosen Auftrag mit einer gewissen "Flughöhe", das heißt mit einem gewissen Abstand zwischen einer Raupenauftragsdüsenspitze und der Bauteiloberfläche. Die Raupe kann wahlweise auch in die Breite gedrückt werden, um eine flächige Maskierung zu erzeugen. Indem benachbarte bzw. aneinander angrenze Raupen versetzt zueinander angeordnet werden, kann eine besonders zuverlässige Maskierung ohne Lücken sichergestellt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Maskierungsmittel mit einer Schichtdicke von mindestens 0,5 mm auf den Oberflächenbereich aufgebracht wird. Auch dies stellt eine lückenlose, durchgängige und damit zuverlässige Maskierung des betreffenden Oberflächenbereichs sicher.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels des Maskierungsmittels eine Ni-basierende Plasmaspritzschicht und/oder ein thermisch gespritzter Einlaufbelag und/oder eine thermisch gespritzte Verschleißschutzschicht des Bauteils zumindest bereichsweise abgedeckt wird bzw. werden. Hierdurch können die zahlreichen Vorteile der er- findungsgemäßen Maskierung für verschiedene bislang nur schwer maskierbare Oberflächenbereiche realisiert werden.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass das Bauteil nach dem Abdecken des Oberflächenbereichs chemisch bearbeitet, insbesondere gereinigt, entschichtet und/oder mit einem Prüfmittel und/oder einem Kühl Schmierstoff und/oder einer Spritzschutzschicht beschichtet wird. Hierdurch können viele unterschiedliche Bauteile für Strömungsmaschinen maskiert und auf verschiedene Weise bearbeitet werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Maskierungsmittel nach dem Bearbeiten des Bauteils zumindest teilweise vom Bauteil entfernt wird, insbesondere durch Abziehen und/oder durch Beaufschlagen mit einem Lösungsmittel und/oder durch Ausbrennen. Dies erlaubt ein einfaches und vollständiges Entfernen des Maskierungsmittels nach seinem Gebraucht vom Bauteil.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Detailansicht eines Schaufelclusters eines Flugtriebwerks mit einer Ni-basierten Plasmaspritzschicht;

Fig. 2 eine Perspektivansicht des Schaufelclusters, bei welchem die Ni-basierten Plasmaspritzschicht mit einem Maskierungsmittel abgedeckt ist;

Fig. 3 eine Perspektivansicht des Schaufelclusters, wobei das Maskierungsmittel nach dem Bearbeiten des Schaufelclusters rückstandsfrei abgezogen wird;

Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht eines Einlaufbelags eines Gehäuseteils eines Flugtriebwerks; Fig. 5 eine perspektivische Detailansicht des Gehäuseteils, wobei der Einlaufbelag mit dem Maskierungsmittel abgedeckt ist;

Fig. 6 eine perspektivische Detailansicht einer Finbeschichtung eines Rotors eines Flugtriebwerks;

Fig. 7 eine perspektivische Detailansicht der Finbeschichtung, welche mit dem Maskierungsmittel abgedeckt ist;

Fig. 8 eine perspektivische Detailansicht eines Einlaufbelags eines Rotors eines Flugtriebwerks; und

Fig. 9 eine perspektivische Detailansicht des Einlaufbelags, welcher mit dem Maskierungsmittel ab gedeckt ist.

FIG. 1 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines als Schaufelcluster ausgebildeten Bauteils 10 eines Flugtriebwerks mit einem Oberflächenbereich 12, der eine Ni-basierte Plasmaspritzschicht aufweist. Bei Beschädigungen an solchen Titan-basierten Schaufelclustern 10 ist nach dem Blenden ein Verfestigungsstrahlen vorgeschrieben. Um anschließend die Verunreinigungen durch das Strahlen vom Titan-Werkstoff zu entfernen, ist anschießend ein Reinigen mit Salpetersäure-haltigen Reinigungsmitteln vorgesehen. Die verwendete Salpetersäure greift jedoch die bereits vorhandene Ni-basierende Plasmaspritzschicht 12 an. Eine mechanische Vorrichtung zum Schützen der Plasmaspritzschichten 12 kann aufgrund der komplexen Geometrie nicht verwendet werden. Ein mechanisches Reinigen ist hingegen sehr aufwendig und kostenintensiv. Durch das Maskieren mit einem erfindungsgemäßen Maskierungsmittel 14 konnte ein Reinigen des Bauteils 10 mit Salpetersäure-haltigen Reinigern ermöglicht werden, ohne die bereits vorhandene Spritzschicht 12 zu beschädigen oder nach dem Reinigen neu instand setzen zu müssen. Das Maskierungsmittel 14 basiert auf quervernetzbaren Elastomer-Vorprodukten mit möglichst hoher dynamischer Viskosität zwischen 21,000 und 39,000 mPas (cP) bei 25±0,2°C und 20 U/min (rpm). Hierdurch kann das Maskierungsmittel 14 gleichmäßig und mit guter Haftung auf den zu schützenden Oberflächenbereich 12 des Bauteils 10 aufgetragen werden, ohne beispielsweise an vertikalen Oberflächen herunterzulaufen. Wenn das Maskierungsmittel 14 nicht gegen anschließend verwendete Medien beständig wäre oder im Fall von Haftungsproblemen, kann generell auch zunächst ein Band oder Tape auf dem Oberflächenbereich 12 angeordnet und das hochviskose Maskierungsmittel 14 darauf appliziert werden. Ebenso können andere spezielle Vorbereitungen vorgenommen werden, beispielsweise bei einer Applikation an den Rändern des zu schützenden Oberflächenbereichs 12, um das Eindringen des Maskierungsmittels 14 in entsprechende Bauteilbereiche zuverlässig zu verhindern. Vor dem Applizieren kann eine Reinigung des Oberflächenbereichs 12 erfolgen, um Schutz- oder Schmierstoffe zuverlässig zu entfernen und eine gute Haftung des Maskierungsmittels 14 sicherzustellen. Der Auftrag erfolg generell bevorzugt zunächst an den Grenzbereichen der abzudeckenden Oberfläche. Die Applikation im Beschichtungsbereich erfolgt bevorzugt berührungslos mit sofortiger (UV-)Aushärtung. Im Fall eines Raupenauftrags werden die einzelnen Raupen bevorzugt versetzt aufgebracht, um Dichtheit zu garantieren. Die Aushärtung nach dabei grundsätzlich auch nach jeder Raupe und/oder Schichtlage erfolgen. Die Schichtdicke beträgt in der Regel mindestens 0,5 mm.

Das Maskierungsmittel 14 kann vorzugsweise photochemisch auspolymerisiert werden, wodurch es seine finale Formstabilität, Kohäsion und Haftung erhält, um den Oberflächenbereich 12 für anschließende Bearb ei tungs schritte optimal schützen zu können. Das Maskierungsmittel 14 enthält bevorzugt vernetzbare Monomere und/oder Oligomere (insbesondere Urethanacrylat) sowie optional einen oder mehrere Photoinitiatoren, Modifizierungsmittel und/oder (fluoreszierende) Farbstoff(e). Hierdurch ist das Maskierungsmittel 14 zumindest im auspolymerisierten Zustand chemisch und mechanisch besonders beständig, ohne dabei Oberflächenbereiche 12 mit offener Porosität nennenswert zu infiltrieren, oder einer chemische Reaktion mit der zu schützenden thermischen Spritzschicht einzugehen.

Fig. 2 zeigt hierzu eine Perspektivansicht des Schaufel clusters 10, bei welchem der Oberflächenbereich 12 der Ni -basierten Plasmaspritzschicht mit dem erfindungsgemäßen Maskierungsmittel 14 abgedeckt ist. Man erkennt, dass das Maskierungsmittel 14 trotz der komplexen Oberflächengeometrie den Oberflächenbereich 12 mit einer gleichmäßigen Schichtdicke bedeckt und vor Beschädigung bei anschließenden chemischen und/oder mechanischen Bearbeitungsschritten schützt.

Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht des Schaufelclusters 10, wobei das Maskierungsmittel 14 nach dem Bearbeiten des Schaufel clusters 10 rückstandsfrei vom Oberflächenbereich 12 mit der Ni-basierten Plasmaspritzschicht abgezogen wird. Das Abziehen kann generell manuell und/oder maschinell erfolgen. Da das Maskierungsmittel 14 aufgrund seiner hohen Viskosität nicht in die offene Porosität der Plasmaspritzschicht eindringt, verbleiben dort nach dem Entfernen auch keine Maskierungsmittelreste. Sollten unerwarteter Weise doch Reste des Maskierungsmittels 14 Zurückbleiben, können diese durch Reinigung ggf. mit einem Lösungsmittel und/oder durch Abbrennen entfernt werden. Wenn dem Maskierungsmittel 14 ein gegebenenfalls fluoreszierender Farbstoff zugegeben ist, kann optisch leicht geprüft werden, ob alle Reste vollständig entfernt wurden.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines thermisch gespritzten Einlaufbelags eines als Gehäuse ausgebildeten Bauteils 10 eines Flugtriebwerks. Man erkennt die hohe offene Porosität dieses Oberflächenbereichs 12. An derartigen Bauteilen 10 können Abweichungen entdeckt werden, die eine Nacharbeit der Masskorrekturschichten (nicht gezeigt) notwendig machen. Werden die Masskorrekturschichten dieser Bauteile 10 nachgearbeitet, müssen unter anderem folgende Prozessschritte durchgeführt werden:

- Vordrehen des zu beschichtenden Bereichs (Masskorrekturschicht) mit Kühlschmierstoff (KSS);

- Reinigen; und

- Farbeindringprüfung (FPI-Prüfung).

Werden diese Bearbeitungsschritte durchgeführt, dürfen keine Medien wie KSS oder FPI- Eindringmittel in den bestehenden Einlaufbelag 12 eindringen. Bislang konnte diese Bedingung nicht erfüllt werden, was zur Folge hatte, dass neben den Masskorrekturschichten auch der Einlaufbelag 12 entschichtet und neu aufgebracht werden musste. Durch das Maskieren des Einlaufbelages 12 mit Hilfe des erfindungsgemäßen Maskierungsmittels 14 kann partiell die Instandsetzung der Masskorrekturschichten durchgeführt werden, wohingegen ein aufwendiges und kostenintensives Entschichten und Erneuern des Einlaufbelags 12 verhindert werden kann.

Fig. 5 zeigt hierzu eine perspektivische Detailansicht des Gehäuseteils 10, wobei der Einlaufbelag 12 mit dem Maskierungsmittel 14 abgedeckt ist. Die Zusammensetzung und Verwendung des Maskierungsmittels 14 entsprechend denjenigen des vorhergehenden Beispiels. Das Entfernen des Maskierungsmittels 14 nach Durchführung der Bearb ei tungs schritte kann erneut durch einfaches manuelles und/oder maschinelles Abziehen bewerkstelligt werden. Fig. 6 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer thermisch gespritzten Finbeschichtung 12 (Verschleissschutzschicht) eines als Rotor (Blisk) ausgebildeten Bauteils 10 eines Flugtriebwerks. Die Oberfläche dieser Blisk 10 konnte aus nicht nachvollziehbaren Gründen beim Riss- prüfen nicht benetzt werden. Die für die am Bauteil 10 bereits vorhandene Finbeschichtung 12 mehrmals durchgeführte Reinigung mit einem für die Finbeschichtung 12 unproblematischen Reinigungsmittel führte nicht zu der gewünschten Benetzbarkeit. Eine alternative Reinigung mit einem alkalischen Reiniger würde die ungeschützte Finbeschichtung 12 schädigen. Durch das Maskieren der Finbeschichtung 12 mit dem erfindungsgemäßen Maskierungsmittel 14 konnte das Bauteil 10 mit dem effektiveren alkalischen Reinigungsmittel gereinigt werden, ohne die Finbeschichtung 12 zu beschädigen oder die Finbeschichtung 12 abzuziehen und erneuern zu müssen. Fig. 7 zeigt hierzu eine perspektivische Detailansicht der Finbeschichtung 12, welche mit dem Maskierungsmittel 14 abgedeckt ist, um eine Reinigung mit dem alkalischen Reinigungsmittel durchführen zu können. Nach dem Reinigen konnte das Maskierungsmittel 14 wieder einfach abgezogen werden.

Fig. 8 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines als Einlaufbelag ausgebildeten Oberflächenbereichs 12 eines als Rotor ausgebildeten Bauteils 10 eines Flugtriebwerks. Man erkennt erneut die offenporöse Struktur des Einlaufbelags 12, die bislang ein Maskieren oder Abdecken aufgrund der Gefahr von eindringenden, herkömmlichen Maskierungsmitteln schwer bis unmöglich gemacht hat. Wie bereits erwähnt kann hier gegebenenfalls zunächst auch ein Band oder Tape (nicht gezeigt) aufgebracht werden, auf welches dann das erfindungsgemäß Maskierungsmittel 14 aufgetragen wird. Bei ausreichend hoher Viskosität des (unvemetzten) Maskierungsmittels 14 kann aber auch hier ein direkter Auftrag erfolgen. Fig. 9 zeigt dazu eine perspektivische Detailansicht des Einlaufbelags 12, welcher direkt mit dem Maskierungsmittel 14 abgedeckt ist.

Die in den Unterlagen angegebenen Parameterwerte zur Definition von Prozess- und Messbedingungen für die Charakterisierung von spezifischen Eigenschaften des Erfindungsgegenstands sind auch im Rahmen von Abweichungen - beispielsweise aufgrund von Messfehlern, Systemfehlern, Einwaagefehlern, DIN-Toleranzen und dergleichen - als vom Rahmen der Erfindung mitumfasst anzusehen. Bezugszeichenliste:

10 Bauteil

12 Oberflächenbereich 14 Maskierungsmittel

Claims

Patentansprüche

1. Maskierungsmittel (14) zum Abdecken eines Oberflächenbereichs (12) eines Bauteils (10) einer Strömungsmaschine, insbesondere zum Abdecken einer thermischen Spritzschicht, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest ein vemetzbares Elastomer-Vorprodukt mit einer dynamischen Viskosität bei 25±0,2 °C zwischen 21000 mPas und 39000 mPas umfasst.

2. Maskierungsmittel (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Elastomer- Vorprodukt photovemetzbar ist und dass das Maskierungsmittel (14) zusätzlich wenigstens einen Photoinitiator umfasst.

3. Maskierungsmittel (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zusätzlich ein fluoreszierendes Additiv umfasst.

4. Maskierungsmittel (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Elastomer- Vorprodukt (Meth)Acrylat-Monomere, insbesondere Hexandiol- di(meth)acrylat und/oder Isobornyl(meth)acrylat und/oder Trimethylolpropantri(meth)acrylat, und/oder (Meth)Acrylat-Oligomere, insbesondere Urethan(meth)acrylat-Oligomere, umfasst.

5. Verfahren zum Bearbeiten eines Bauteils (10) einer Strömungsmaschine, bei welchem zumindest ein Oberflächenbereich (12) des Bauteils (10) zunächst mit einem Maskierungsmittel (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 abgedeckt und das Bauteil (10) anschließend bearbeitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbereich (12) des Bauteils (10) vor einem Aufbringen des Maskierungsmittels (14) gereinigt und/oder mit einem Abdeckmittel, insbesondere einem Klebeband, abgedeckt wird, auf welches dann das Maskierungsmittel (14) aufgebracht wird, und/oder dass das Maskierungsmittel (14) nach einem Aufbringen auf den Oberflächenbereich (12), vorzugsweise photochemisch, vernetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Maskierungsmittel (14) mittels Raupenauftrag auf den Oberflächenbereich (12) aufgebracht wird, wobei aneinander angrenzende Raupen vorzugsweise versetzt zueinander angeordnet werden, und/oder dass das Maskierungsmittel (14) mit einer Schichtdicke von mindestens 0,5 mm auf den Oberflächenbereich (12) aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Maskierungsmittels (14) eine Ni-basierende Plasmaspritzschicht und/oder ein thermisch gespritzter Einlaufbelag und/oder eine thermisch gespritzte Verschleißschutzschicht des Bauteils (10) zumindest bereichsweise abgedeckt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) nach dem Abdecken des Oberflächenbereichs (12) chemisch bearbeitet, insbesondere gereinigt, entschichtet und/oder mit einem Prüfmittel und/oder einem Kühlschmierstoff und/oder einer Spritzschutzschicht beschichtet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Maskierungsmittel (14) nach dem Bearbeiten des Bauteils (10) zumindest teilweise vom Bauteil (10) entfernt wird, insbesondere durch Abziehen und/oder durch Beaufschlagen mit einem Lösungsmittel und/oder durch Ausbrennen.