JPH09268903A - 翼形の表面から保護コーティングを除去する方法 - Google Patents

翼形の表面から保護コーティングを除去する方法

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JPH09268903A
JPH09268903A JP8316049A JP31604996A JPH09268903A JP H09268903 A JPH09268903 A JP H09268903A JP 8316049 A JP8316049 A JP 8316049A JP 31604996 A JP31604996 A JP 31604996A JP H09268903 A JPH09268903 A JP H09268903A
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ビー.デッキー ホワード
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 翼形の表面から保護コーティングを除去する
ための改良された技術を提供する。 【解決手段】 翼形10の表面から保護コーティングを
除去するためのプロセスである。本プロセスは、除去さ
れるべき保護コーティングおよびコーティング除去ステ
ップの間において保護を必要とする重要部位を有する翼
形10を用意するステップ、および翼形の重要部位に紫
外線硬化型のマスキング材料22を塗布することで重要
部位をマスキングするステップを含んでいる。本プロセ
スはさらに、UV硬化型のマスキング材料22を紫外線
放射を使用して硬化させるステップ、および翼形のマス
クされない部分から保護コーティングを剥ぎ取るステッ
プを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マスキング(mask
ing;maskant)材料として紫外線硬化型の材料を使用す
ることを含む、翼形(airfoil)の表面から保護コーテ
ィングを除去するためのプロセスに関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】分解検査を必要とする
全てのタービンの翼形は、クラックの完全な検査を実行
できるように、あらゆる保護コーティングを取除きある
いは剥ぎ取らなければならない。典型的には、これらの
コーティングは熱酸性溶液のような化学薬品を使用して
剥ぎ取られる。しかしながら、剥ぎ取り操作の間に使用
される化学薬品の接触により翼形に損傷を与えないよう
にするために、化学的な剥ぎ取り操作の間において翼形
の特定の領域をマスクしなければならない。そして、こ
れらの領域に塗布されるマスキング材料が漏れた場合に
は翼形がスクラップ材料になってしまうことから、これ
らの領域におけるマスキング必要条件は重要である。
【0003】従来は、ワックス、ラッカーおよび有機コ
ーティングがこれらの重要部位(critical area )に塗
布され、またマスキング材料として使用されていた。こ
れらのタイプのマスキング材料は、しかしながら、翼形
から保護コーティングを剥ぎ取るために使用される化学
物質に晒されたときにおいて、十分な接着性を有してい
ないという欠点がある。この結果、これらマスキング材
料の端が持ち上がって漏れが生じてしまう。
【0004】このような漏れの問題を解消するため、マ
スキング材料を重要部位の範囲を十分に越えて塗布する
ことが行われている。ところが、重要部位の範囲を越え
てマスされたコーティングは、機械的に取除かなければ
ならない。そして、このために時間がかかり、また工程
エラーが生じやすいことから、このような広範囲にわた
るオーバーマスキングは好ましくない。
【0005】よって、本発明の目的は、上記の化学的な
漏れの問題を実質的に回避できる優れた接着性を有する
マスキング材料を利用した、翼形の表面から保護コーテ
ィングを除去するためのプロセスを提供することであ
る。
【0006】本発明の別の目的は、塗布された場所に硬
化するまでその場所にとどまるのに十分な粘性を有する
マスキング材料を利用した、上記したプロセスを提供す
ることである。
【0007】本発明のさらに別の目的は、コーティング
の取除きに関連した費用と時間を減じることができるマ
スキング材料を利用した、上記したプロセスを提供する
ことである。
【0008】本発明のさらに他の目的は、オーバーマス
キングを必要としないマスキング材料を利用した、上記
したプロセスを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の各目的は、本発明
のプロセスにより達成される。本発明によれば、翼形の
表面から保護コーティングを除去するためのプロセス
は、概略的には、除去される保護コーティングおよび保
護を必要とする領域を有する翼形を用意するステップ、
および保護を必要とする領域にマスキング材料を塗布す
るステップを有している。マスキング材料を塗布するス
テップは、紫外線(UV)硬化型のマスキング材料を保
護を必要とする領域に塗布することを含んでいる。UV
硬化型のマスキング材料が塗布された後は、この材料
は、硬化を生じさせるのに十分な時間期間、典型的には
約60秒の間、UV放射をマスキング材料に露光するこ
とで硬化される。マスキング材料が硬化した後は、保護
コーティングは、化学的な剥ぎ取り技術を使用して、翼
形のマスクされない部分から剥ぎ取られる。
【0010】好ましくは、本発明のプロセスにおいて使
用されるUV硬化型のマスキング材料は、タービンブレ
ードの空冷穴、後縁スロット、チップ穴(tip hole)、
プラットフォーム部および/またはルート部(root por
tion)を含む、翼形の各部に塗布される。
【0011】
【発明の実施の形態】図1および図2に示したように、
典型的なタービンブレードの翼形10は、前縁11と後
縁13、並びに少なくとも1つの表面に沿った一連の空
冷穴12の、後縁内の少なくとも1つのスロット14、
翼形のチップ部(tip portion )内の穴15、プラット
フォーム部16およびルート部18を含む多数の重要部
位を有し、これらの全ては、翼形10の残りの部分から
保護コーティング20を除去するために使用される化学
的な剥ぎ取り工程の間においてマスクされなければなら
ない。翼形10のこれらの重要部位を保護するため、こ
れらを図3で示したように、マスキング材料22で被覆
することが望ましい。
【0012】本発明者によれば、これらの重要部位を保
護するために翼形に塗布されるマスキング材料22は、
特定の性質を示さなければならないことが知得された。
例えば、マスキング材料22は、化学的剥ぎ取り工程の
間において材料の両端が持ち上がったり漏れないよう
に、十分な接着性を有していなければならない。さら
に、マスキング材料22は、硬化するまでは、たるんだ
り流れたりすることなしに、塗布された場所にとどまる
ような粘性を有していなければならない。さらに、マス
キング材料22は、最少量のマスキング材料だけが、保
護されなければならない重要部位を越えて塗布されなけ
ればならない。
【0013】本発明によれば、特に有用なマスキング材
料はUV硬化型材料であることが知得された。このタイ
プの材料は、所望の接着性および粘性を有している点に
おいて非常に有用であることが知得された。さらに、好
ましいことには、このタイプの材料を硬化させるのに必
要な時間量は、他のマスキング材料を硬化するために必
要な時間よりずっと少ないことが知得された。例えば、
除去するための工程において従来使用されていた特定の
マスキング材料は、硬化のために大体4時間を必要とし
ていた。これらの材料はまた、少なくとも2回の塗りを
行うことが必要であった。本発明の工程において使用さ
れるUV硬化型のマスキング材料は硬化に約60秒を必
要とし、また1度の塗りを行うだけで良い。
【0014】本発明の工程においてマスキング材料とし
て使用することができるUV硬化型の材料は、紫外線放
射のような化学線放射により活性化される、アクリル系
の接着剤(acrylic adhesive)である。このような材料
の1つは、DYMAX 29605の商標名で販売され
ている。この材料は、光開始剤に加えて、約1.0wt
%のパーエステル化合物(perester compound )または
クメンハイドロパーオキサイド(cumene hydroperoxid
e)、および0.5wt%の互変異性の有機酸(tautome
ric organic acid )を含む、化学線放射により活性化
される反応性のアクリル系の接着剤である。この材料
は、本明細書に組み入れられる、Bachmannらに
付与された米国特許第5、039、715号に開示され
ている。
【0015】本発明によれば、UV硬化型材料は、空冷
穴12、後縁スロット14、チップ穴15、プラットフ
ォーム部16、並びにルート部18を含むタービンブレ
ードの翼形の重要部位に塗布される。好ましくは、UV
硬化型のマスキング材料22は、マスキング材料を、液
状で、注射針に類似した小さな針を通して射出すること
で塗布され、空冷穴12、後縁スロット14、チップ穴
15、プラットフォーム部16、並びにルート部18を
越えてこれらに隣接した領域上を流れる。多くの場合、
重要部位を保護するためにはマスキング材料を1回塗り
することだけが必要とされる。当然のことであるが、特
定の場合には、UV硬化型のマスキング材料を2回また
はそれより多く塗りすることが必要となることもある。
マスキング材料を注射針のような針を使用して塗布する
ことが好ましいが、必要であれば、ペイント塗り(pain
ting)を含む他の塗布技術を使用することもできる。
【0016】UV硬化型のマスキング材料が翼形10の
重要部位に塗布された後は、マスキング材料を硬化する
のに十分な時間期間だけ、翼形は、紫外線放射に晒され
る。マスキング材料22を付けた翼形10を、約60秒
の時間期間の間だけ紫外線ランプの下に置くだけで、マ
スキング材料を十分硬化させることができることが知得
された。
【0017】UV硬化型マスキング材料が硬化した後
は、タービンブレードの翼形10のマスクされない部分
は、保護コーティングを除去するために化学的な剥ぎ取
り工程を受ける。当業分野において公知であるいずれか
の適した化学的な剥ぎ取り工程を、保護コーティングを
除去するために使用することができる。典型的には、化
学的な剥ぎ取り工程は、United Technol
ogies CorporationによりSPOP
301およびSPOP 308として指定されたものの
pような熱酸性材料を使用した酸の剥ぎ取り操作であ
る。
【0018】その後、剥ぎ取り工程の間に使用された化
学薬品は濯ぎ(rinsing )により取除かれ、またUV硬
化型マスキング材料22は、好ましくは約900°Fか
ら約1300°Fの範囲内の温度において、適正に通気
されたオーブン内でバーンオフすることで取除かれる。
マスキング材料が取除かれた後は、マスキング材料22
のさらに下の翼形の表面上のコーティングが、空気に細
かい紙やすりや紙ディスク(sand disk )を混合するこ
とにより、あるいは電気式のグラインダにより、機械的
に取除かれる。翼形10の表面から保護コーティングが
完全に取除かれたならば、翼形はクラックの検査がさ
れ、修理され、再度被覆され、また再設置される。
【0019】以上説明した通り、UV硬化型材料をマス
キング材料として使用することは非常に有用である。こ
のUV硬化型材料は、マスキング材料の両端が漏れなし
に翼形の表面に接着することができる優れた接着性を有
している。加えて、保護されるべき翼形の領域に最少量
のUV硬化型材料を塗布するだけで良い。このことは、
オーバーマスキングの問題を実質的になくすことがで
き、またマスキング材料を除去するのに必要な時間を著
しく減らすことができるので、極めて好ましいことであ
る。さらに、UV硬化型のマスキング材料は他のマスキ
ング材料よりも迅速に硬化する。よって、本発明の工程
にUVマスキング材料を使用することで、著しい時間の
節約を図ることができる。
【0020】以上、本発明をタービンブレードの翼形の
表面から保護コーティングを除去する内容について説明
したが、この工程をあらゆるタイプの翼形から保護コー
ティングを除去するために使用できることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】タービンブレードの翼形の斜視図である。
【図2】後縁スロットを例示した、図1のタービンブレ
ードの翼形の一部の背面図である。
【図3】マスキング材料によりマスクされた領域を示し
た、図1のタービンブレードの翼形の斜視図である。
【符号の説明】
10 翼形 11 前縁 12 空冷穴 13 後縁 14 スロット 16 プラットフォーム部 18 ルート部 22 マスキング材料

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 翼形の表面から保護コーティングを除去
    する方法において、 除去されるべき保護コーティングおよびコーティング除
    去ステップの間において保護を必要とする重要部位を有
    する翼形を用意するステップ、および前記翼形の前記重
    要部位に紫外線硬化型のマスキング材料を塗布すること
    で前記重要部位をマスクするステップを含むことを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項2】 前記翼形が空冷穴を有し、前記塗布する
    ステップが、前記紫外線硬化型のマスキング材料を前記
    空冷穴上および前記空冷穴に隣接した前記翼形の領域に
    塗布することを含むことを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 前記翼形が後縁スロットを有し、前記塗
    布するステップが、前記紫外線硬化型のマスキング材料
    を前記後縁スロット上および前記後縁スロットに隣接し
    た前記翼形の領域に塗布することを含むことを特徴とす
    る請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 翼形がプラットフォーム部を有し、前記
    塗布するステップが、前記紫外線硬化型のマスキング材
    料を前記プラットフォーム部上および前記プラットフォ
    ーム部に隣接した前記翼形の領域に塗布することを含む
    ことを特徴とする請求項1、2または3記載の方法。
  5. 【請求項5】 翼形がルート部を有し、前記塗布するス
    テップが、前記紫外線硬化型のマスキング材料を前記ル
    ート部上および前記ルート部に隣接した前記翼形の領域
    に塗布することを含むことを特徴とする請求項1、2、
    3または4記載の方法。
  6. 【請求項6】 翼形がチップ部および前記チップ部内の
    複数の穴を有し、前記塗布するステップが、前記紫外線
    硬化型のマスキング材料を前記チップ穴上および前記チ
    ップ穴に隣接した前記翼形の領域に塗布することを含む
    ことを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の
    方法。
  7. 【請求項7】 前記塗布するステップが、前記紫外線硬
    化型のマスキング材料を液状で前記翼形の前記重要部位
    に塗布することからなることを特徴とする請求項1、
    2、3、4、5または6記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記塗布するステップが、紫外線放射に
    より活性化する反応性のアクリル系の接着剤を塗布する
    ことを含むことを特徴とする請求項1、2、3、4、
    5、6または7記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記UV硬化型マスキング材料を硬化す
    るステップ、および前記翼形のマスクしない部分から前
    記保護コーティングを剥ぎ取るステップをさらに含むこ
    とを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7また
    は8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記硬化するステップが、前記UV硬
    化型材料を紫外線放射にマスキング材料を硬化させるの
    に十分な時間だけ露光させることを含み、および前記剥
    ぎ取る操作が、前記翼形の前記マスクされない部分から
    前記保護コーティングを酸処理により剥ぎ取ることを含
    むことを特徴とする請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記剥ぎ取り操作の後に前記翼形を濯
    ぐステップ、 前記硬化したマスキング材料を除去するステップ、並び
    に前記マスキング材料のさらに下の保護コーティングを
    機械的に除去するステップをさらに含むことを特徴とす
    る請求項9記載の翼形の表面から保護コーティングを除
    去する方法。
  12. 【請求項12】 化学溶液との接触により取除かれる保
    護コーティングをその表面に有し、また前記表面の選択
    された部分上に紫外線硬化型のマスキング材料を有する
    翼形において、前記化学溶液が前記マスキング材料と前
    記マスキング材料により被覆された前記選択された部分
    との間で漏れないように、前記紫外線硬化型のマスキン
    グ材料が前記選択された部分で前記翼形に粘着的に接合
    されていることを特徴とする翼形。
  13. 【請求項13】 前記翼形が空冷穴を有し、前記マスキ
    ング材料が前記空冷穴および前記空冷穴に隣接した前記
    翼形の領域を被覆することを特徴とする請求項12記載
    の翼形。
  14. 【請求項14】 前記翼形が少なくとも1つの後縁スロ
    ットを有し、前記マスキング材料が前記少なくとも1つ
    の後縁スロットおよび前記少なくとも1つの後縁スロッ
    トに隣接した前記翼形の領域を被覆することを特徴とす
    る請求項12記載の翼形。
  15. 【請求項15】 前記翼形がプラットフォーム部を有
    し、前記マスキング材料が前記プラットフォーム部およ
    び前記プラットフォーム部に隣接した前記翼形の領域を
    被覆することを特徴とする請求項12、13または14
    記載の翼形。
  16. 【請求項16】 前記翼形がルート部を有し、前記マス
    キング材料が前記ルート部および前記ルート部に隣接し
    た前記翼形の領域を被覆することを特徴とする請求項1
    2、13、14または15記載の翼形。
  17. 【請求項17】 前記翼形がチップ部に隣接した複数の
    穴を有し、前記マスキング材料が前記穴および前記穴に
    隣接した前記翼形の領域を被覆することを特徴とする請
    求項12、13、14、15または16記載の翼形。
JP8316049A 1995-11-27 1996-11-27 翼形の表面から保護コーティングを除去する方法 Pending JPH09268903A (ja)

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FR (1) FR2741559B1 (ja)
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