JP2018140386A - 空気流を用いた冷却孔の選択的サーマルコーティング - Google Patents

Abstract

【課題】空気流を用いた冷却孔の選択的サーマルコーティングを提供する。【解決手段】複数の冷却孔（１６）を有する部品（１４）にサーマルコーティング材料（１２）を適用するコーティングシステム（１０）と、コーティングシステム（１０）に結合され、部品（１４）を通して空気を強制的に流すように構成された空気流システム（２０）と、空気流システム（２０）およびコーティングシステム（１０）に結合された制御システム（４０）と、を含む。制御システム（４０）は、複数の冷却孔（１６）のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）にサーマルコーティング材料（１２）を適用するようにコーティングシステム（１０）に命令する、コーティング命令（４２）の検出に応答して、部品（１４）にサーマルコーティング材料（１２）を適用する間に複数の冷却孔（１６）のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を通して空気を強制的に流すように空気流システム（２０）に命令する。【選択図】図１

Description

本明細書に開示する主題は、ターボ機械における材料の製造に関する。より詳細には、本明細書に開示する主題は、ターボ機械の部品をコーティングすることに関する。

ターボ機械（例えば、ガスターボ機械）の製造および保守における課題は、例えば、ターボ機械の部品にコーティングを施すときに、部品の冷却孔を塞がないようにすることである。特に、サーマルスプレーコーティングは、多数の（例えば、数十または数百）孔に対するダイヤモンド被覆工具および／または炭化物工具を用いた切断などの高価で労働集約的なプロセスを必要とする部品の冷却孔を塞ぐことがある。

米国特許第８９８５０４９号明細書

本開示の様々な実施形態は、コーティングプロセス中に部品（例えば、ガスタービン部品）内の冷却孔を選択的にフラッシングするための手法を含む。様々な実施形態によるシステムは、複数の冷却孔を有する部品にサーマルコーティング材料を適用するように構成されたコーティングシステムと、コーティングシステムと結合され、部品を通して空気を強制的に流すように構成された空気流システムと、空気流システムおよびコーティングシステムに結合された制御システムと、を含むことができ、制御システムは、複数の冷却孔のサブセットにサーマルコーティング材料を適用するようにコーティングシステムに命令する、コーティングシステムに対するコーティング命令を検出し、コーティング命令の検出に応答して、部品にサーマルコーティング材料を適用する間に複数の冷却孔のサブセットを通して空気を強制的に流すように空気流システムに命令するように構成される。

本開示の第２の態様は、コンピュータ可読記憶媒体に具体化されたプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品を含み、コンピュータプログラム製品は、少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって実行された場合に、少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、動作を実行することによって、複数の冷却孔を有する部品にサーマルコーティング材料を適用するように構成されたコーティングシステムを制御させ、動作は、複数の冷却孔のサブセットにサーマルコーティング材料を適用するようにコーティングシステムに命令する、コーティングシステムに対するコーティング命令を検出するステップと、コーティング命令の検出に応答して、部品にサーマルコーティング材料を適用する間に複数の冷却孔のサブセットを通して空気を強制的に流すように、部品に結合された空気流システムに命令するステップと、を含む。

本開示の第３の態様は、複数の冷却孔を有する部品にサーマルコーティング材料を適用するように構成されたコーティングシステムを制御するためのコンピュータにより実施される方法を含み、本方法は、複数の冷却孔のサブセットにサーマルコーティング材料を適用するようにコーティングシステムに命令する、コーティングシステムに対するコーティング命令を検出するステップと、コーティング命令の検出に応答して、部品にサーマルコーティング材料を適用する間に複数の冷却孔のサブセットを通して空気を強制的に流すように、部品に結合された空気流システムに命令するステップと、を含む。

本開示のこれらのおよび他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付の図面と併せて、本開示の様々な態様の以下の詳細な説明から、より容易に理解されよう。

本開示の様々な実施形態によるシステムを含む環境の概略図である。 図１のシステムの構成要素の拡大概略図である。 本開示の様々な実施形態によるマニホールドの拡大概略図である。

本発明の様々な態様の図面は必ずしも一定の比率ではないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様だけを示すことを目的としており、したがって、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面においては、図面間で類似する符号は類似する要素を示す。

本明細書に示すように、開示する主題は、ターボ機械における材料の製造に関する。より具体的には、本明細書に開示する主題は、例えばサーマルバリアコーティング（ＴＢＣ）などのサーマルスプレーコーティングを使用して、ターボ機械における部品の選択的サーマルコーティングに関する。

本明細書で述べるように、サーマルスプレーコーティングを適用することにより、多数の（例えば、数十または数百）孔に対するダイヤモンド被覆工具および／または炭化物工具を用いた切断などの高価で労働集約的なプロセスを必要とする部品の冷却孔を塞ぐことがある。サーマルコーティング中に冷却孔を塞がれないように維持するための従来の手法は、コーティングプロセス全体の間に、部品内のすべての冷却孔に空気または不活性ガスを強制的に流すことを含む。これらの従来の手法は、いくつかの冷却孔の閉鎖を防止することができるが、空気または不活性ガスの体積は、長い露出時間とともに、部品を望ましくなく冷却する。過冷却された部品は、サーマルスプレーコーティングと結合する能力が低く、使用中に劣化する可能性がより高いコーティングを生成する。

従来の手法とは対照的に、本開示の様々な態様は、サーマルスプレープロセスの間に部品内の冷却孔の閉塞を選択的に防止するシステムおよび方法を含む。場合によっては、制御システムがコーティングロボットと結合され、部品の特定の部分をコーティングするための命令を検出する。部品の特定の部分をコーティングするための命令を検出することに応答して、これらの冷却孔がサーマルコーティング材料（例えば、ＴＢＣ）によって塞がれないようにするために、制御システムが部品のその部分の冷却孔を通る空気の流れを開始する。場合によっては、制御システムは、回転式空気スリップリングを含む空気流システムに結合される。いくつかのコーティングプロセスの間、部品はターンテーブル、台車または他のプラットフォーム上で回転するが、コーティングロボットは静止したままであるか、または部品の周りの限られた角度しか動かない。本明細書に開示したシステムの回転式空気スリップリングは、空気供給ラインを絡ませることなく、部品が完全に回転する（および過回転、例えば３６０°以上）ことを可能にする。部品を完全に自由に回転させることで、システムはその部品をより効率的にコーティングすることができ、時間と経費を節約することができる。さらに、冷却孔を通して空気を選択的に強制的に流すことにより、システムは、従来の手法と比較して、部品の過冷却を防ぎ、それによってコーティングの品質を高めることができる。他のコーティングプロセスでは、部品はプラットフォーム上に配置されるか、または別の方法で取り付けられ、コーティングロボットがプラットフォームの周りを移動してコーティングを適用する。さらに他のコーティングプロセスでは、部品はターンテーブル、台車または他のプラットフォーム上に配置することができ、限られた角度だけ回転することができ、コーティングロボットもまた部品の周りを限られた角度だけ移動するように構成される。いずれにしても、本明細書に記載のシステムは、従来のシステムおよび手法と比較して部品をコーティングするプロセスを改善することができる。

以下の記載において、その一部を形成する添付の図面が参照されるが、これは本教示を実施することができる特定の例示的な実施形態の例証として示されるものである。これらの実施形態は、当業者が本教示を実施することができるように十分に詳しく記載され、本教示の範囲から逸脱することなく他の実施形態が使用されてもよいこと、および変更が行われてもよいことは理解されるはずである。したがって、以下の説明は単なる例示である。

図１は、本開示の様々な実施形態によるシステム２を含む環境の概略図である。図示するように、システム２は、サーマルコーティング材料１２、例えばサーマルバリアコーティングを部品１４に適用するように構成されたコーティングシステム１０を含むことができる。場合によっては、サーマルバリアコーティング（ＴＢＣ）は、複数の層（例えば、金属基板、金属ボンドコート、熱成長酸化物（ＴＧＯ）、およびセラミックトップコートの４層）を有する従来のＴＢＣを含むことができるが、当技術分野で公知の任意の他の従来のサーマルコーティング材料１２を含んでもよい。図２は、本明細書でさらに説明される空気流システム２０とともにコーティングシステム１０の拡大概略図を示す。コーティングシステム１０は、当技術分野で知られているように、例えばアプリケータおよび材料リザーバ（またはソースライン）を含むロボットコーティングシステムを含むことができる。場合によっては、コーティングシステム１０は、ロボットアプリケータ、エアロゾルプリンタ、インクジェットプリンタまたは手動スプレーシステム（例えば、人間のオペレータによって操作され、コーティングが部品１４の特定の部分に適用されるという指示を、例えば制御システム４０に送信するように構成される）のうちの少なくとも１つを含む。

様々な実施形態において、部品１４は複数の冷却孔１６を有し、複数の冷却孔１６は、部品１４の領域１８に配置された冷却孔１６Ａ、１６Ｂなどの別個のサブセットを含むことができる。すなわち、様々な実施形態において、冷却孔のサブセット１６Ａ、１６Ｂは、それを通って流れる別個の流路を有することができるので、冷却孔１６Ａの１つのサブセットを通る流体流は、冷却孔１６Ｂなどの別個のサブセットを通って流れることはない。場合によっては、１つの領域、例えば領域１８Ａに配置された冷却孔１６Ａは、別個の領域、例えば領域１８Ｂの冷却孔１６Ｂとは別個な幾何学的形状を有してもよく、ここでは、領域１８Ａは前縁冷却孔を含むが、領域１８Ｂは中間翼幅冷却孔を含む。場合によっては、部品１４は、例えば部品１４を使用するターボ機械の動作中に冷却流体の流れを許容する冷却孔１６を含むターボ機械部品を含むことができる。部品１４は、場合によっては、ターボ機械ブレード、ノズル、バケット、シュラウド、フランジ、および／またはライナー、缶、トランジションピース、カバープレートなどの燃焼ハードウェア部品のうちの少なくとも１つを含むことができる。

空気流システム２０は、コーティングシステム１０と（例えば、無線および／または有線手段を介して）結合され、空気（例えば、周囲空気、処理済空気、または他の処理済ガス）を部品１４に強制的に流すように構成される。様々な実施形態では、図２のシステム２の概略図に示すように、空気流システム２０は部品１４に流体接続され、空気流システム２０は、部品１４の１つまたは複数の領域１８を通る空気の流れを開始して、冷却孔の１つまたは複数のサブセット１６Ａ、１６Ｂなどを選択的にフラッシングすることができる。

システム２は、コンピュータシステム１２０（コンピューティングデバイスとも呼ばれる）を介して、空気流システム２０およびコーティングシステム１０と（例えば、無線および／または有線手段を介して）結合された制御システム（コーティング制御システム）４０をさらに含む。様々な実施形態において、コーティング制御システム４０は、空気流システム２０を制御して、冷却孔１６を通して空気を選択的に流すように構成される。コーティング制御システム４０は、任意の従来の電気的および／または機械的制御システムを含むことができ、様々な実施形態では、本明細書に記載した特定の入力に従って空気流システム２０および／またはコーティングシステム１０に命令を提供するように構成されたロジックを含むことができる。様々な実施形態において、コーティング制御システム４０は、以下の動作を実行するように構成される。

Ａ）コーティングシステム１０に対するコーティング命令４２を検出する。コーティング命令４２は、コーティングシステム１０に、複数の冷却孔１６のサブセット１６Ａ、１６Ｂにサーマルコーティング材料１２を適用するように命令する。場合によっては、コーティング命令４２は、部品１４の特性に関するデータを含むことができ、かつ、座標データ、ログデータ、モデルデータ（例えば、２次元および／または３次元モデルデータ）などのコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）データを含むことができ、それらは部品１４の（ＣＡＤデータに格納された）データモデルからコーティング制御システム４０が取得する。コーティング命令４２はまた、冷却孔１６に適用されるサーマルコーティング材料１２の種類、コーティングシステム１０がサーマルコーティング材料１２を適用する際の角度、適用速度、流量、強度などに関するデータを含むことができる。様々な実施形態において、部品１４の冷却孔１６の特性は、複数の冷却孔のそれぞれのサイズ、複数の冷却孔のそれぞれの形状、複数の冷却孔のそれぞれの種類、または複数の冷却孔のそれぞれの位置（例えば、領域１８Ａ、１８Ｂなど）の少なくとも一つを含むことができる。

Ｂ）コーティング命令４２（冷却孔１６のサブセット１６Ａ、１６Ｂなどの選択的コーティングを含む）の検出に応答して、空気流システム２０に、選択的な空気流命令４４により、部品１４へのサーマルコーティング材料１２の適用中に冷却孔１６のサブセット１６Ａ、１６Ｂを通して空気を強制的に流すように命令する。特定の実施形態では、空気流システム２０は、部品と係合するように寸法決めされ、部品１４へのサーマルコーティング材料１２の適用中に冷却孔１６のサブセット１６Ａ、１６Ｂなどを通して空気を選択的に供給するように構成された空気供給マニホールド２５を含むことができる。場合によっては、図３のマニホールド２５の拡大概略図に示すように、空気供給マニホールド２５は、部品１４内の特定の冷却孔１６と結合するための一連の流体入口２７および流体出口２９を含む。すなわち、空気供給マニホールド２５は、例えば隔壁、バルブ、摺動仕切りなどを介して、１つまたは複数のアクチュエータ３１を介して冷却孔１６の特定のサブセット１６Ａ、１６Ｂと選択的に係合して流体結合することができる独立した冷却チャネル（入口２７および出口２９を含む）を含むことができる。図１〜図３を参照すると、様々な実施形態において、本明細書で説明するように、制御システム４０は、コーティング前に選択した冷却孔１６を通る空気の流れを開始させるために、コーティングシステム１０によるサーマルコーティング材料１２の適用に先立ってコーティング命令４２を検出する。様々な実施形態では、空気流システム２０は、１つまたは複数のコーティングプロセスの間、冷却孔のサブセット、例えば１６Ａを通して空気を選択的に流すことができる。すなわち、場合によっては、空気流システム２０は、コーティングプロセス中に冷却孔のサブセット、例えば１６Ａのみに空気を強制的に流すように構成することができる。例えば、場合によっては、部品１４は、サーマルコーティング材料１２の１つまたは複数の段階および１つまたは複数の層でコーティングすることができる。場合によっては、空気流システム２０が冷却孔１６の１つまたは複数のサブセット１６Ａ、１６Ｂなどを通して空気を流している間に、コーティングシステム１０は、金属ボンドコート、および（その後に）コーティング（例えば、サーマルバリアコーティング（ＴＢＣ））を部品１４に適用する。サーマルコーティング材料１２がＴＢＣコーティングを含む場合には、ＴＢＣは、場合によって適用されるブランケットであってもよい。しかしながら、コーティングプロセスはいくつかのサブプロセスを有してもよいことが理解される。例えば、第１のコーティングプロセスは、エアプラズマスプレー（ＡＰＳ）プロセスまたは高速酸素燃料（ＨＶＯＦ）プロセス、またはこれらのプロセスの組み合わせによって適用されるボンドコートを含むことができる。次のコーティングは、ＡＰＳプロセスを用いて適用されるＴＢＣを含むことができる。様々な実施形態によれば、各プロセスで使用される選択的な空気流命令４４は、異なっていてもよい。例えば、ボンドコートは、高速粒子（グリットブラストに類似）を用いた低温プロセスである。一方、ＴＢＣは比較的高温のプロセスである。ＴＢＣを使用すると、ボンドコートよりも１つまたは複数の冷却孔を通る空気流の流量を大きくする必要があり得る。様々な実施形態によれば、部品１４が複合材を含む場合には、環境バリアコーティング（ＥＢＣ）などの他のコーティングプロセスを採用することができることが理解される。様々な実施形態では、第１のコーティングプロセスおよび／または第２のコーティングプロセスにおいて、追加のコーティング材料を使用することができる。例えば、追加のコーティング材料は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、イットリア安定化酸化ジルコニウムおよび／またはそれらの誘導体などのセラミック材料および／またはセラミック類似材料を含むことができる。さらに、コーティング材料は、グラファイト、ならびにコバルト−クロム−モリブデンなどの金属材料を含むことができる。様々な実施形態によれば、コーティングのプロセスの前に、追加のプロセスは、所望の表面粗さを達成するために部品１４の露出表面をグリットブラストすることを含んでもよいことが理解される。これらのプロセスは、図１および／または図２を参照して説明されたプロセスの間に挿入されてもよいし、あるいはプロセスの前／後に実行されてもよい。

様々な実施形態において、コーティング制御システム４０は、選択的な空気流命令４４により、空気流システム２０に、サーマルコーティング材料１２が部品１４に適用された後に冷却孔１６のサブセット１６Ａ、１６Ｂを通して空気を流すことを停止させるように構成される。すなわち、特定の領域１８Ａ、１８Ｂなどをコーティングした後に、または部品の別個の領域１８Ａ、１８Ｂなどをコーティングした後に、空気流システム２０は、先にコーティングされた領域１８Ａ、１８Ｂなどの冷却孔１６を通して空気を流すことを停止するように命令される。

図２に戻ると、空気流システム２０およびコーティングシステム１０の概略的な拡大図が示されている。いくつかの実施形態では、従来のシステムとは対照的に、空気流システム２０は、部品１４を通して空気を強制的に送る回転式空気スリップリング５０を含むことができる。回転式空気スリップリング５０は、供給ライン５２に結合され、周囲空気を供給ライン５２を介してチャンバ５６内に引き込み、プラットフォーム６０内の出口開口部５８を通って上方に引き出す回転ホイール５４を含む。場合によっては、部品１４は、プラットフォーム６０上に配置され、例えばテープ、ラッピングなどのドレッシングまたは接着材料を介して出口開口部５８にシールされて、部品１４を通る空気流を可能にする。様々な実施形態において、回転式空気スリップリング５０は、部品１４への空気流を制限することなく、部品１４が空気流システム２０の主軸（Ａ_ｐ）の周りで３６０度を超えて回転することを可能にする。すなわち、様々な実施形態において、コーティングシステム１０は、サーマルコーティング材料１２（図１）の適用中に静止したままであるように構成されたコーティングロボットを含む。この意味において、コーティングシステム１０は、基部７０と、部品１４にサーマルコーティング材料１２を適用するためのアプリケータ７２と、を含む。アプリケータ７２は、様々な位置にわたって移動可能であるが、多くの場合、基部７０は、サーマルコーティング材料１２を部品１４に適用する間、静止したままであるように設計される。回転式空気スリップリング５０を使用すると、部品１４への空気流を制限することなく、部品１４をプラットフォーム６０上で回転させることができる。すなわち、従来のシステムとは対照的に、回転式空気スリップリング５０は、部品１４が回転するときに絡まる可能性がある移動する供給ラインを含まない。ホイール５４の回転により、チャンバ５６内に真空が形成され、これにより、（開口部５８を介して）部品１４の冷却孔１６を清浄にするために、供給ライン５２を介して空気が引き出される。この真空はプラットフォーム６０の位置に関係なく生成されるので、回転式空気スリップリング５０は、部品１４の部分１８Ａ、１８Ｂなどをより効率的にコーティングするために部品１４を１回転以上（時計回りおよび反時計回りに）回転させることができる。

図１に戻って、コンピュータシステム１２０は、処理コンポーネント１２２（例えば、１つまたは複数のプロセッサ）、記憶コンポーネント１２４（例えば、記憶階層構造）、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント１２６（例えば、１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェースおよび／またはデバイス）、および通信経路１２８を含んで示されている。一実施形態では、処理コンポーネント１２２は、少なくとも部分的に記憶コンポーネント１２４に具体化されたコーティング制御システム４０などのプログラムコードを実行する。プログラムコードを実行中に、処理コンポーネント１２２はデータを処理することができ、その結果、さらなる処理のために記憶コンポーネント１２４および／またはＩ／Ｏコンポーネント１２６との間でデータの読み出しおよび／または書き込みを行うことができる。通信経路１２８は、コンピュータシステム１２０のコンポーネントの各々の間の通信リンクを提供する。Ｉ／Ｏコンポーネント１２６は、１つまたは複数のヒューマンＩ／Ｏデバイスまたは記憶デバイスを含むことができ、それらはユーザ１３６（例えば、人間または機械ユーザ）がコンピュータシステム１２０および／または１つまたは複数の通信デバイスと対話して、ユーザ１３６（例えば、人間または機械のユーザ）が任意のタイプの通信リンクを使用してコンピュータシステム１２０と通信することを可能にする。この点で、コーティング制御システム４０は、コーティング制御システム４０との人間および／またはシステムの対話を可能にする１組のインターフェース（例えば、グラフィカルユーザインターフェース、アプリケーションプログラムインターフェースなど）を管理することができる。

いずれにしても、コンピュータシステム１２０は、インストールされたプログラムコードを実施することができる１つまたは複数の汎用コンピューティング製品（例えば、コンピューティングデバイス）を含むことができる。本明細書で使用する場合、「プログラムコード」は、情報処理能力を有するコンピューティングデバイスに、直接、または以下（ａ）他の言語、コード、もしくは記号への変換、（ｂ）異なるマテリアル形式での複製、および／または（ｃ）展開の任意の組み合わせの後に特定の機能を実行させる、任意の言語での命令、コードもしくは記号の任意の集合を意味することを理解されたい。この点で、コーティング制御システム４０は、システムソフトウェアおよび／またはアプリケーションソフトウェアの任意の組み合わせとして具現化することができる。いずれにしても、コンピュータシステム１２０の技術的効果は、部品１４のコーティング命令４２に基づいて、コーティング中に冷却孔１６を通して空気を選択的に強制的に流すことである。

さらに、コーティング制御システム４０は、一組のモジュール１３２を使用して実現することができる。この場合、モジュール１３２は、コンピュータシステム１２０がコーティング制御システム４０によって使用される１組のタスクを実行することを可能にすることができ、コーティング制御システム４０の他の部分とは別個に開発し、および／または実現することができる。コーティング制御システム４０は、特定使用の機械／ハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むモジュール１３２を含むことができる。いずれにしても、２つ以上のモジュール、および／またはシステムは、そのそれぞれのハードウェアおよび／またはソフトウェアの一部／すべてを共有することができることを理解されたい。さらに、本明細書で説明する機能の一部は実装されない可能性があるか、または追加の機能がコンピュータシステム１２０の一部として含まれる可能性があることを理解されたい。

コンピュータシステム１２０が複数のコンピューティングデバイスを含む場合には、各コンピューティングデバイスは、それに具体化されたコーティング制御システム４０の一部のみを有していてもよい（例えば、１つまたは複数のモジュール１３２）。しかし、コンピュータシステム１２０およびコーティング制御システム４０は、本明細書に記載した処理を実行することができる種々の可能な等価なコンピュータシステムの代表例にすぎないことを理解されたい。この点で、他の実施形態では、コンピュータシステム１２０およびコーティング制御システム４０によって提供される機能は、プログラムコードの有無にかかわらず、汎用のおよび／または特定用途のハードウェアの任意の組み合わせを含む１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって少なくとも部分的に実現することができる。各実施形態において、ハードウェアおよびプログラムコードは、含まれている場合、標準的なエンジニアリングおよびプログラミング技術をそれぞれ使用して作成することができる。

にもかかわらず、コンピュータシステム１２０が、複数のコンピューティングデバイスを含む場合、コンピューティングデバイスは、任意のタイプの通信リンクで通信可能である。さらに、本明細書に記載のプロセスを実行しながら、コンピュータシステム１２０は、任意のタイプの通信リンクを使用して、１つまたは複数の他のコンピュータシステムと通信することができる。いずれの場合でも、通信リンクは、様々なタイプの有線および／または無線リンクの任意の組み合わせを含むことができ、１つまたは複数のタイプのネットワークの任意の組み合わせを含むことができ、および／または様々なタイプの伝送技術およびプロトコルの任意の組み合わせを利用することができる。

本明細書で説明するように、コーティング制御システム４０は、コンピュータシステム１２０が（例えば、ターボ機械）部品１４のコーティングを制御することを可能にする。コーティング制御システム４０は、本明細書で説明する１つまたは複数の動作を実行するためのロジックを含むことができる。一実施形態では、コーティング制御システム４０は、上述の機能を実行するロジックを含むことができる。構造的には、ロジックは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または本明細書に記載された機能を実行することができる任意の他の特定使用の機械構造体などの様々な形態のいずれかを取ることができる。ロジックは、ソフトウェアおよび／またはハードウェアなどの様々な形態のいずれかを取ることができる。しかしながら、例示のために、コーティング制御システム４０およびそこに含まれるロジックは、ここでは特定使用の機械として説明する。この説明から理解されるように、ロジックは上述の機能のそれぞれを含むものとして示されているが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の教示によれば機能のすべてが必要ではない。

様々な実施形態では、本明細書に記載されたプロセスは、１つまたは複数の（ターボ機械）部品１４の１つまたは複数の部分のコーティングを助けるために、周期的に（例えば、ｙ周期あたりｘ回のスケジュールに従って、および／または連続的に）反復され（繰り返され）てもよい。場合によっては、本明細書に記載したプロセスの１つまたは複数は、例えば、１組の部品１４（例えば、ターボ機械部品）について繰り返すことができる。

本明細書に示され記載されるフロー図において、図示していない他のプロセスを実行することができ、様々な実施形態に応じてプロセスの順序を再配列することができることを理解されたい。加えて、１つまたは複数の記載のプロセスの間に中間プロセスを実行してもよい。本明細書に示され記載されるプロセスの流れは、様々な実施形態の限定とみなすべきではない。

この明細書は、最良の形態を含んだ本発明の開示のために、また、任意のデバイスまたはシステムの製作および使用、ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含んだ本発明の実施がいかなる当業者にも可能になるように、実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図している。
［実施態様１］
複数の冷却孔（１６）を有する部品（１４）にサーマルコーティング材料（１２）を適用するように構成されたコーティングシステム（１０）と、
前記コーティングシステム（１０）と結合され、前記部品（１４）を通して空気を強制的に流すように構成された空気流システム（２０）と、
前記空気流システム（２０）および前記コーティングシステム（１０）に結合された制御システム（４０）と、
を含み、前記制御システム（４０）は、
前記複数の冷却孔（１６）のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用するように前記コーティングシステム（１０）に命令する、前記コーティングシステム（１０）に対するコーティング命令（４２）を検出し、
前記コーティング命令（４２）の検出に応答して、前記部品（１４）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用する間に前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を通して空気を強制的に流すように前記空気流システム（２０）に命令する
ように構成される、システム（２）。
［実施態様２］
前記制御システム（４０）は、前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）のみに空気を強制的に流すように前記空気流システム（２０）に命令する、実施態様１に記載のシステム（２）。
［実施態様３］
前記複数の冷却孔（１６）は、冷却孔（１６）の複数の別個のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を含む、実施態様１に記載のシステム（２）。
［実施態様４］
前記空気流システム（２０）は、前記部品（１４）を通して前記空気を強制的に流すための回転式空気スリップリング（５０）をさらに含む、実施態様１に記載のシステム（２）。
［実施態様５］
前記回転式空気スリップリング（５０）は、前記部品（１４）への空気流を制限することなく、前記部品（１４）が前記空気流システム（２０）の主軸の周りで３６０度より大きく回転することを可能にする、実施態様４に記載のシステム（２）。
［実施態様６］
前記コーティングシステム（１０）は、コーティングロボットを含む、実施態様５に記載のシステム（２）。
［実施態様７］
前記コーティングロボットは、前記サーマルコーティング材料（１２）の適用中に静止したままであるように構成される、実施態様６に記載のシステム（２）。
［実施態様８］
前記サーマルコーティング材料（１２）は、サーマルバリアコーティング（ＴＢＣ）を含む、実施態様１に記載のシステム（２）。
［実施態様９］
前記制御システム（４０）は、前記コーティングシステム（１０）による前記サーマルコーティング材料（１２）の適用に先立って前記コーティング命令（４２）を検出する、実施態様１に記載のシステム（２）。
［実施態様１０］
前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）は、前記部品（１４）の単一領域内の冷却孔（１６）を含む、実施態様１に記載のシステム（２）。
［実施態様１１］
前記部品（１４）は、ガスタービン（ＧＴ）部品を含む、実施態様１に記載のシステム（２）。
［実施態様１２］
コンピュータ可読記憶媒体に具体化されたプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって実行された場合に、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、動作を実行することによって、複数の冷却孔（１６）を有する部品（１４）にサーマルコーティング材料（１２）を適用するように構成されたコーティングシステム（１０）を制御させ、前記動作は、
前記複数の冷却孔（１６）のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用するように前記コーティングシステム（１０）に命令する、前記コーティングシステム（１０）に対するコーティング命令（４２）を検出するステップと、
前記コーティング命令（４２）の検出に応答して、前記部品（１４）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用する間に前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を通して空気を強制的に流すように、前記部品（１４）に結合された空気流システム（２０）に命令するステップと、
を含む、コンピュータプログラム製品。
［実施態様１３］
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）のみに空気を強制的に流すように前記空気流システム（２０）に命令する、実施態様１２に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１４］
前記複数の冷却孔（１６）は、冷却孔（１６）の複数の別個のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を含む、実施態様１２に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１５］
前記コーティングシステム（１０）は、前記コーティング命令（４２）を実行するように構成されたコーティングロボットを含む、実施態様１２に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１６］
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、前記コーティングシステム（１０）による前記サーマルコーティング材料（１２）の適用に先立って前記コーティング命令（４２）を検出する、実施態様１２に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１７］
前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）は、前記部品（１４）の単一領域内の冷却孔（１６）を含む、実施態様１２に記載のコンピュータプログラム製品。
［実施態様１８］
複数の冷却孔（１６）を有する部品（１４）にサーマルコーティング材料（１２）を適用するように構成されたコーティングシステム（１０）を制御するためのコンピュータにより実施される方法であって、前記方法は、
前記複数の冷却孔（１６）のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用するように前記コーティングシステム（１０）に命令する、前記コーティングシステム（１０）に対するコーティング命令（４２）を検出するステップと、
前記コーティング命令（４２）の検出に応答して、前記部品（１４）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用する間に前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を通して空気を強制的に流すように、前記部品（１４）に結合された空気流システム（２０）に命令するステップと、
を含む、コンピュータにより実施される方法。
［実施態様１９］
前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を通して空気を強制的に流すように前記空気流システム（２０）に命令するステップは、前記サーマルコーティング材料（１２）の適用中に前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）のみに空気を強制的に流すように前記空気流システム（２０）に命令するステップを含む、実施態様１８に記載のコンピュータにより実施される方法。
［実施態様２０］
前記コーティング命令（４２）は、前記コーティングシステム（１０）による前記サーマルコーティング材料（１２）の適用に先立って検出される、実施態様１８に記載のコンピュータにより実施される方法。

２ システム
１０ コーティングシステム
１２ サーマルコーティング材料
１４ 部品
１６ 冷却孔
１６Ａ 冷却孔のサブセット
１６Ｂ 冷却孔のサブセット
１８ 領域
１８Ａ 部品の領域
１８Ｂ 部品の領域
２０ 空気流システム
２５ 空気供給マニホールド
２７ 流体入口
２９ 流体出口
３１ アクチュエータ
４０ コーティング制御システム
４２ コーティング命令
４４ 選択的な空気流命令
５０ 回転式空気スリップリング
５２ 供給ライン
５４ 回転ホイール
５６ チャンバ
５８ 出口開口部
６０ プラットフォーム
７０ 基部
７２ アプリケータ
１２０ コンピュータシステム
１２２ 処理コンポーネント
１２４ 記憶コンポーネント
１２６ 入力／出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント
１２８ 通信経路
１３２ モジュール
１３６ ユーザ

Claims (10)

1. 複数の冷却孔（１６）を有する部品（１４）にサーマルコーティング材料（１２）を適用するように構成されたコーティングシステム（１０）と、
   前記コーティングシステム（１０）と結合され、前記部品（１４）を通して空気を強制的に流すように構成された空気流システム（２０）と、
   前記空気流システム（２０）および前記コーティングシステム（１０）に結合された制御システム（４０）と、
   を含み、前記制御システム（４０）は、
   前記複数の冷却孔（１６）のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用するように前記コーティングシステム（１０）に命令する、前記コーティングシステム（１０）に対するコーティング命令（４２）を検出し、
   前記コーティング命令（４２）の検出に応答して、前記部品（１４）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用する間に前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を通して空気を強制的に流すように前記空気流システム（２０）に命令する
   ように構成される、システム（２）。
2. 前記制御システム（４０）は、前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）のみに空気を強制的に流すように前記空気流システム（２０）に命令する、請求項１に記載のシステム（２）。
3. 前記複数の冷却孔（１６）は、冷却孔（１６）の複数の別個のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を含む、請求項１に記載のシステム（２）。
4. 前記空気流システム（２０）は、前記部品（１４）を通して前記空気を強制的に流すための回転式空気スリップリング（５０）をさらに含む、請求項１に記載のシステム（２）。
5. 前記回転式空気スリップリング（５０）は、前記部品（１４）への空気流を制限することなく、前記部品（１４）が前記空気流システム（２０）の主軸の周りで３６０度より大きく回転することを可能にする、請求項４に記載のシステム（２）。
6. 前記コーティングシステム（１０）は、コーティングロボットを含む、請求項５に記載のシステム（２）。
7. 前記コーティングロボットは、前記サーマルコーティング材料（１２）の適用中に静止したままであるように構成される、請求項６に記載のシステム（２）。
8. 前記サーマルコーティング材料（１２）は、サーマルバリアコーティング（ＴＢＣ）を含む、請求項１に記載のシステム（２）。
9. 前記制御システム（４０）は、前記コーティングシステム（１０）による前記サーマルコーティング材料（１２）の適用に先立って前記コーティング命令（４２）を検出する、請求項１に記載のシステム（２）。
10. 複数の冷却孔（１６）を有する部品（１４）にサーマルコーティング材料（１２）を適用するように構成されたコーティングシステム（１０）を制御するためのコンピュータにより実施される方法であって、前記方法は、
    前記複数の冷却孔（１６）のサブセット（１６Ａ，１６Ｂ）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用するように前記コーティングシステム（１０）に命令する、前記コーティングシステム（１０）に対するコーティング命令（４２）を検出するステップと、
    前記コーティング命令（４２）の検出に応答して、前記部品（１４）に前記サーマルコーティング材料（１２）を適用する間に前記複数の冷却孔（１６）の前記サブセット（１６Ａ，１６Ｂ）を通して空気を強制的に流すように、前記部品（１４）に結合された空気流システム（２０）に命令するステップと、
    を含む、コンピュータにより実施される方法。