JP2014519569A - パルスレーザを用いてターボシャフトエンジンブレードを洗浄し剥離するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ブレードの表面に存在する酸化物および汚染物をすべて除去するために、不可侵的なやり方でブレードの表面を洗浄するステップと、
ブレードが修理され得るかどうかを決定するために、ブレードの洗浄された表面を検査するステップと、
ブレードのコーティングの異なる層を除去するために、侵略的なやり方でブレードの表面を洗浄するステップとである。
ビーム2の幅は、図3Aに概略的に示されるように、コーティングとのその接触中に、レーザビーム2の出力を加えるための表面に対応する。ビーム2が狭ければ狭いほど、ビーム2の出力が集中されることになり、それにより、コーティング10、およびしたがってコーティングの厚さに対してビーム2の衝撃が増大し、このコーティングの厚さは、レーザ3の個々のパルスごとに、すなわち加工ライン20の加工点21ごとに除去されることになる。レーザビーム2の幅は、直径が0.01mm、0.03mm、または0.05mmに等しいその加工点21を形成するように、0.01mm、0.03mm、または0.05mmに等しいことが好ましい。その結果として、レーザビーム2の幅は0.03mmに等しく、それにより、機械加工表面と加工の深さとの間で良好な妥協が確保される。
パルス時間は、レーザビーム2が所与の加工点21でコーティング10と接触している期間を規定する。パルス持続時間が長ければ長いほど、レーザ3の個々のパルスごとに除去されるコーティング10の厚さは大きくなる。その結果として、レーザビーム3は、およそ3μsのパルス時間でパラメータ化され、それにより、機械加工速度と加工の深さとの間の良好な妥協が確保される。
図3Aおよび図3Bに示されるように、レーザビーム2は、平行な加工ライン20に沿って直線状に移動し、各加工ライン20は、直線状に整列された複数の加工点21によって形成される。
このパラメータは、所与のパルスレーザ3について規定され、レーザビーム3が以前に規定されたビーム2の幅を有する間隔を示している。このパラメータは、ビームの幅、およびしたがってその出力を制御するために考慮されなければならない。その結果として、20cmに等しい焦点距離のYAGレーザ3に考慮が払われ、本例では、これは、レーザの窓と処理されているブレード上の衝撃点との間の距離に対応する。
レーザビーム2の周波数Fは、パルス列の周波数を規定する。図4Aから図4Bに示されるように、レーザ加工の間中、周波数Fは、全く同一の加工ライン20の2つの連続する加工点21の間の間隔dを規定するために、ビーム2の送り速度Vと直接関連している。
ビームの幅:0.03mm
レーザラインの間隔E:0.025mm
レーザパルスの周波数F:12kHz
パルス時間:3μs
焦点距離:20cm
ビームの送り速度V:250mm/sである。
ビームの幅L:0.03mm
レーザラインの間隔E:0.025mm
レーザパルスの周波数F:12kHz
パルス時間:3μs
焦点距離:20cm
ビームの送り速度V:250mm/sである。
ビームの幅L:0.03mm
レーザラインの間隔E:0.025mm
レーザパルスの周波数F:16kHz
パルス時間:3μs
焦点距離:20cm
ビームの送り速度V:350mm/sである。
Claims (10)
- コーティング(10)で覆われた超合金本体(13)を備えるターボシャフトエンジンブレード(1)を洗浄し剥離するための方法であって、ブレード(1)のコーティング(10)は、パルスレーザ(3)を用いて少なくとも部分的に機械加工され、少なくともパルスレーザ(3)の送り速度(V)およびパルスレーザ(3)のパルス周波数(F)は、ブレード(1)の機械加工表面が4μmから10μmの粗さを有するようにパラメータ化される、方法。
- コーティング(10)が少なくとも1つの外側セラミック層(11)を備えるとき、パルスレーザ(3)が、外側セラミック層(11)のみを機械加工するためにパラメータ化される、請求項1に記載の方法。
- コーティング(10)が少なくとも1つの外側セラミック層(11)と、超合金本体(13)とセラミック層(11)との間に配設された1つの金属層(12)とを備えるとき、パルスレーザ(3)が、外側セラミック層(11)および金属層(12)のみを機械加工するためにパラメータ化される、請求項1に記載の方法。
- パルスレーザ(3)が、ブレード(1)のコーティング(10)全体を機械加工するためにパラメータ化される、請求項1に記載の方法。
- パルスレーザ(3)の送り速度(V)が、25mm/sと1000mm/sとの間、好ましくは100mm/sと600mm/sとの間にある、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- パルスレーザ(3)のパルス周波数(F)が、12kHzと50kHzとの間にあり、好ましくは16kHz未満かまたはそれに等しい、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 粗さが、機械加工コーティング(10)にわたって一定である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- コーティングが複数の層を備えるとき、パルスレーザが複数の加工パスを実行することによってコーティングの層を機械加工し、1層の加工パスの数が、層の厚さおよび層の材料の硬さに応じて定義される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- パルスレーザが、コーティング(10)の上を加工ラインに沿って移動され、2つの連続する加工ラインが重なり合う、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 制御器(4)が、洗浄されるべきブレード(1)の3次元モデリングに基づいて規定された軌跡に沿って機械加工中にパルスレーザ(3)を移動させる、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
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