KR20170007370A - 터보기계의 구성요소의 제조 방법, 터보기계의 구성요소 및 터보기계 - Google Patents

터보기계의 구성요소의 제조 방법, 터보기계의 구성요소 및 터보기계 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 터보기계의 구성요소는: 구성요소의 본체(406)와, 본체(406)의 베이스 면을 피복하는 본드 층(404), 그리고 본드 층(404)을 피복하며 마모성 세라믹 재료로 제조되는 상층(402)을 포함하고; 구성요소의 베이스 면은 패터닝된 돌출부(414)를 구비하며, 본드 층(404)과 상층(402)을 형성하는 데 사용되는 두 피복 단계를 통해, 구성요소의 상면도 또한 패터닝된 돌출부(410)를 구비하는 것이다. 상기 베이스 면의 패터닝된 돌출부는 여러 방식으로, 예를 들어 주조, 밀링, 연마, 방전 가공, 또는 첨삭 가공 등에 의해 얻어질 수 있다. 상기 패터닝된 돌출부는 터보기계의 마모성 시일에 속하며, 최적의 형상 및 크기로 형성될 수 있다.

Description

터보기계의 구성요소의 제조 방법, 터보기계의 구성요소 및 터보기계{METHOD OF MANUFACTURING A COMPONENT OF A TURBOMACHINE, COMPONENT OF A TURBOMACHINE AND TURBOMACHINE}
본원에 개시된 청구 대상의 실시형태는 터보기계의 구성요소의 제조 방법, 터보기계의 구성요소 및 터보기계에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 용례는 터보기계용 시일 시스템의 분야에 속한다.
여러 타입의 터보기계용 시일 시스템이 알려져 있으며; 이러한 타입들 중의 하나가 소위 "마모성 시일"이고 마모성 부품과 마모 부품을 포함하며; 일반적으로, 상기 마모성 부품은 터보기계의 고정형 구성요소(예를 들어 터빈의 케이싱의 내면, 즉 슈라우드 표면)에 마련되어 있고, 상기 마모 부품은 터보기계의 회전형 구성요소(예를 들어 터빈의 버킷 어셈블리의 블레이드의 에어포일 팁)에 마련되어 있다. 터보기계를 기동하는 동안에, 터보기계의 로터가 회전하기 시작하고 그 결과 회전형 구성요소가 회전할 때, 마모 부품은 마모성 부품을 (약간) 마모시키며; 그 후에 마모 부품과 마모성 부품의 사이에 간극이 획정된다. 마모성 부품은 세라믹 재료로 제조되는 패터닝된 돌출부를 갖고; 마모성 부품용으로 사용되는 재료는 매우 단단하며, 통상적으로 90 HR15Y보다 큰 경도를 갖지만 마모 부품용으로 사용되는 재료보다는 덜 단단한 것이 유익하다.
이러한 패터닝된 세라믹 돌출부를 구현하기 위해, 먼저 구성요소의 본체에 있어서 상기한 돌출부가 요망되는 곳인 매끄럽고 평탄한 면을 세라믹 층으로 피복하고 나서, 이 세라믹 층을 기계 가공하여 돌출부를 형성한다.
세라믹 층의 기계 가공은 너무 길고 비용이 많이 들며; 게다가 기계 가공 공구의 치수는 세라믹 층의 기계 가공의 크기(예컨대, 이웃하는 돌출부 사이의 거리는 적어도 수 ㎜임)를 제한한다.
따라서, 특히 터보기계의 구성요소에 있어서, 특히 마모성 시일에 사용되는 구성요소에 있어서, 패터닝된 돌출부를 구현하는 방식의 개선에 대한 요구가 있다.
본원의 발명자는 또한, 지금까지 상기한 패터닝된 돌출부를 구현하는 데 사용되었던 프로세스는 복잡하기 때문에, 상기한 패터닝된 돌출부의 형상(횡방향 형상과 종방향 형상 모두) 및 크기(횡방향 크기와 종방향 크기 모두)가, 실제로는 제한되었고, 즉 상기한 패터닝된 돌출부의 최적의 성능에 따라 선택될 수 없었다는 점을 고려하였다.
본원의 발명자는, 돌출부를 구성요소의 본체에 직접 형성한 후, 이 본체를 하나 이상의 세라믹 재료(들)의 층을 통해 피복하는 것을 고려하였다. 구성요소의 본체는 금속 재료로 제조되고, 이 때문에 상대적으로 용이하게 기계 가공될 수 있으며; 상위의 세라믹 층(들)은 기계 가공될 필요가 없다.
또한, 상기한 돌출부의 제조의 개선을 통하여, 본원의 발명자는 돌출부의 형상 및 크기를 최적으로 부여하는 것을 고려하였다.
본 발명의 제1 양태는, 터보기계의 구성요소를 제조하는 방법이다. 상기 방법은:
A) 베이스 면을 구비하는 구성요소의 본체를 마련하는 단계,
B) 베이스 면에 본드 층을 피복하는 본드 층 피복 단계, 및
C) 본드 층에 마모성 세라믹 재료로 제조되는 상층을 피복하여 구성요소의 상면을 형성하는 상층 피복 단계를 포함하고;
베이스 면은 패터닝된 돌출부를 구비하며, 상기한 두 피복 단계를 통하여, 구성요소의 상면도 또한 패터닝된 돌출부를 구비하는 것이다.
이러한 방식에서, 상면의 패터닝된 돌출부의 형상은 베이스 면의 패터닝된 돌출부의 형상과 유사하다.
본 발명의 제2 양태는, 터보기계의 구성요소이다. 상기 구성요소는:
- 구성요소의 본체,
- 본체의 베이스 면을 피복하는 본드 층,
- 본드 층을 피복하며 마모성 세라믹 재료로 제조되는 상층을 포함하고;
구성요소의 베이스 면과 상면 양자 모두가 패터닝된 돌출부를 구비하는 것이다.
본 발명의 제3 양태는 터보기계이다.
터보기계는 앞서 설명한 바와 같이 적어도 하나의 구성요소를 포함한다.
본원에 포함되어 있고 본 명세서의 일부분을 구성하는 첨부 도면은, 본 발명의 예시적인 실시형태를 보여주며, 상세한 설명과 함께 이들 실시형태를 설명한다. 도면에서:
도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 연소 가스 터빈 엔진의 터빈 섹션의 터빈 단을 개략적으로 보여주고,
도 2는 도 1의 터빈 섹션의 예시적인 터빈 케이싱의 내면의 일부분을 개략적으로 보여주며,
도 3은 도 2의 예시적인 실시형태의 릿지의 부분 단면도(횡방향 도면)이고,
도 4는 패터닝된 마모성 부품의 "릿지" 및 "저지대부"의 부분 단면도(횡방향 도면)를 개략적으로 보여주는 것으로, 본 도면은 본 발명의 수 개의 예시적인 실시형태를 설명하기 위해 사용되는 것이며,
도 5는 패터닝된 마모성 부품의 종방향 부분도("릿지" 및 "저지대부" 포함)를 개략적으로 보여주는 것으로, 본 도면은 본 발명의 수 개의 예시적인 실시형태를 설명하기 위해 사용되는 것이고, 그리고
도 6은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 3개의 패터닝된 마모성 부품의 릿지들의 3개의 가능한 종방향 형상을 개략적으로 보여준다.
예시적인 실시형태에 대한 이하의 상세한 설명은, 첨부 도면을 참조로 한다.
이하의 상세한 설명은, 특히 연소 가스 터빈 엔진에 제한되는 것이 아니라 다른 종류의 터보기계들에 적용될 수 있는 것인 본 발명을 제한하지 않는다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해진다.
발명의 상세한 설명의 전반에 언급되어 있는 "일 실시형태" 또는 "실시형태"는, 실시형태와 관련하여 기술된 특정 특징, 구조, 또는 특성이, 개시된 청구 대상의 적어도 하나의 실시형태에 포함되어 있는 것임을 의미한다. 따라서, 발명의 상세한 설명의 전반에 걸쳐 여러 곳에 보이는 구절 "일 실시형태에서" 또는 "실시형태에서"가, 동일한 실시형태를 나타내는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조, 또는 특성은 하나 이상의 실시형태에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
도 1은 연소 가스 터빈 엔진(100)을 나타내는 것으로; 가스 터빈 엔진의 기본 섹션은 압축기 섹션, 연소기 섹션 및 터빈 섹션이며; 도 1은 개략적으로 터빈 섹션(108)의 터빈 단(140)을 개략적으로 도시한다. 터빈 섹션(108)은 터빈 케이싱(109) 내에 둘러싸여 있다. 터빈 섹션은 로터 어셈블리 및 스테이터 어셈블리를 포함하고; 로터 어셈블리는 터빈 샤프트(115)와 터빈 샤프트(115)에 연결된 하나 이상의 버킷 어셈블리를 포함하며, 각 버킷 어셈블리는 복수의 터빈 블레이드(또는 버킷)(160)을 포함하는 것이고; 스테이터 어셈블리는 터빈 케이싱(109)과 터빈 케이싱(109)에 연결된 하나 이상의 노즐 어셈블리를 포함하며, 각 노즐 어셈블리는 복수의 터빈 베인(또는 노즐)(125)을 포함하는 것이다. 터빈 버킷 어셈블리 및 인접 노즐 어셈블리의 각 조합이 터빈 단(140)을 획정한다.
도 1에는, 연소 가스 터빈 엔진(100)에, 특히 그 터빈 섹션(108)에, 이용될 수 있는 예시적인 시일 시스템(200)의 개략도가 도시되어 있다. 각 터빈 블레이드(160)는 에어포일 팁(184)을 포함하고, 블레이드(160)는 터빈 샤프트(115)로부터 외측으로 돌출되어 있다. 터빈 케이싱(109)은 내면(188)을 포함하고, 베인(125)은 터빈 케이싱(109)으로부터 내측으로 돌출되어 있다. 이러한 예시적인 실시형태에서, 시일 시스템(200)은 내면(188), 즉 "슈라우드 표면"의 위에 위치해 있는 마모성 부품(202)과, 에어포일 팁(184)의 위에 위치해 있는 마모 부품(204)을 포함한다. 마모성 부품(202)은 제1 경도값을 갖고, 마모 부품(204)은 제1 경도값보다 큰 제2 경도값을 갖는다. 연소 가스 터빈 엔진(100)의 작동(기동)시, 마모 부품(204)이 마모성 부품(202)과 마찰하도록 회전 동작(206)이 터빈 샤프트(115)에서 유발되고, 에어포일 팁(184)에 위치해 있는 마모 부품(204)과 터빈 케이싱(109)에 형성되어 있는 마모성 부품(202)의 사이에 클리어런스 갭(208)이 획정되며; 클리어런스 갭(208)은 터빈 블레이드(160)와 터빈 케이싱(109)의 사이에서 작동 유체(도 1에 도시되어 있지는 않음)의 흐름을 감소시킴으로써, 연소 가스 터빈 엔진의 효율을 증가시키는 것과, 또한 이와 동시에 터빈 케이싱과 터빈 블레이드의 마찰을 감소시킴으로써, 터빈 블레이드의 기대 유효 수명을 증가시키는 것을 가능하게 하는 소정 범위의 값을 갖는다.
도 2는 도 1의 내면(188), 즉 "슈라우드 표면"에 있어서, 마모성 부품(202)으로 부분적으로 피복된 예시적인 부분을 개략적으로 보여준다. 마모성 부품(202)은 복수의 평행한(또는 실질적으로 평행한) 성형 가공된 "릿지"(210) 형태로 패터닝된 돌출부를 갖는 상면을 구비하며; 이웃하는 "릿지"(210)의 각 커플은 "저지대부"(212)에 의해 이격되어 있다. 본 실시형태에서, 성형 가공된 각 릿지는: (시일의 시작측에서 개시되는) 초기의 제1 직선 섹션, 제1 직선 섹션에 인접해 있는 중기의 제2 곡선 섹션, (시일의 종료측에서 종단되는) 제2 곡선 섹션에 인접해 있는 (제1 직선 섹션보다 긴) 말기의 제3 직선 섹션을 포함한다.
도 3은 도 2의 예시적인 실시형태의 릿지(210)의 부분 단면도를 보여주고; 도 3은 "마운드"의 "피크"를 보여주는데; 이 "피크"는 뾰족하지만, 별법으로서 예를 들어 "고원형부(plateau)"에 상당할 수 있다. 도 3에서, 터빈 케이싱(109)의 본체의 일부분(306)과, 본체의 베이스 면[즉, 터빈 케이싱(109)의 내면(188)의 일부분]을 피복하는 본드 층(304), 그리고 본드 층(304)을 피복하고 마모성 세라믹 재료로 제조되는 상층(302)을 확인할 수 있다.
도 3의 구조체는 하기의 단계를 통해 얻어진다:
A) 평탄하지 않은 베이스 면을 구비하는 본체(306)를 마련하고, 그 후에
B) 상기 베이스 면에 본드 층(304)을 피복하며, 그 후에
C) 본드 층(304)에 마모성 세라믹 재료의 상층(302)을 피복하여 상기 구성요소(도 2 참조)의 상면을 형성함.
도 2에 부분적으로 도시된 바와 같이, 피복되는 베이스 면은 내면(188)의 일부분이고 피복되기 전에 미리 준비되며, 즉 본체(306)에는 패터닝된 돌출부가 마련되어 있고(도 2 및 도 3 참조); 두 피복 단계 이후에, 또한 구성요소의 상면은 패터닝된 돌출부를 구비한다[이 예시적인 실시형태에서 돌출부는 "릿지"(210)에 상당한다].
도 4는 또한 "릿지" 및 "저지대부"를 단면도로 도시한다. 베이스 면의 돌출부에는 도면부호 414가 붙여져 있고 상면의 돌출부에는 도면부호 410이 붙여져 있으며; 보다 구체적으로, 베이스 면의 "릿지"에는 도면부호 414가 붙여져 있고 베이스 면의 "저지대부"에는 도면부호 416이 붙여져 있으며 (제조의 종료 이후에 이들 요소는 본드 층과 상층의 배후에 은폐되므로, 이들 요소는 보이지 않을 수 있음) 상면의 "릿지"에는 [도 2의 "릿지"(210)와 유사하게] 도면부호 410이 붙여져 있고 상면의 "저지대부"에는 [도 2의 "저지대부"(212)와 유사하게] 도면부호 412가 붙여져 있다.
본체(도 4에서 406)의 베이스 면의 패터닝된 돌출부(도 4에서 414)는 예를 들어 주조, 밀링, 연마, 방전 가공, 또는 첨삭 가공에 의해 얻어질 수 있다.
본체(도 4에서 406)는 금속 재료로 제조되고, 예를 들어 AISI 300 시리즈의 스테인리스강, 니켈 베이스 초합금, "인코넬(inconel) 738", "하스텔로이(hastelloy) x", "레네(rene) 108", 또는 "레네 125"로 제조될 수 있다. 금속 재료는 용이하게 그리고 신속하게 성형될 수 있고, 예를 들어 가공될 수 있다.
본드 층(도 4에서 404)은 예를 들어 MCrAlY(여기서 M=Co, Ni, 또는 Co/Ni-d)로 제조될 수 있고; 별법으로서 본드 층은 Ni3Al(니켈 알루미나이드)로 제조될 수 있다. 본드 층은 분사에 의해, 예를 들어 물리적 증착(PVD), 저압 플라즈마 분사(LPPS), 진공 플라즈마 분사(VPS), 에어 플라즈마 분사(APS), 또는 고속 옥시 연료(HVOF) 분사 등에 의해 얻어질 수 있고; 별법으로서, 본드 층은 확산, 예를 들어 고체 상태 확산, 액체 상태 확산, 또는 화학적 증기 확산 등에 의해 얻어질 수 있으며; MCrAlY는 보다 통상적으로 분사에 의해 얻어지고 Ni3Al은 보다 통상적으로 확산에 의해 얻어진다.
본드 층(도 4에서 404)의 두께(tk)(도 4 참조)는 실질적으로 균일하고, 두께(tk)는 0.01 ㎜~1.0 ㎜의 범위일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.05 ㎜~0.3 ㎜의 범위일 수 있다.
상층(도 4에서 402)은 세라믹 재료로 제조되고, 예를 들어 DVC YSZ(고밀도 수직 균열 이트리아-안정화 지르코니아) 또는 DVC DySZ(고밀도 수직 균열 디스프로시아-안정화 지르코니아)로 제조될 수 있으며, 분사에 의해, 예를 들어 물리적 증착(PVD), 저압 플라즈마 분사(LPPS), 진공 플라즈마 분사(VPS), 에어 플라즈마 분사(APS), 또는 고속 옥시 연료(HVOF) 분사 등에 의해 얻어질 수 있다.
상층의 두께는 균일한 것이거나 가변적인 것일 수 있다. 통상적인 실시형태에 따르면, 베이스 면의 "저지대부"에서 제1 두께(h1)(도 4 참조)를 갖고 베이스 면의 "릿지"의 "피크"에서 제2 두께(h2)(도 4 참조)를 가지며, 제1 두께(h1)는 제2 두께(h2)보다 크고; 제1 두께(h1) 및 제2 두께(h2)는 0.6 ㎜~6.0 ㎜의 범위일 수 있으며, 제2 두께(h2)는 0.6 ㎜~3.0 ㎜의 범위인 것이 바람직하다.
도 2와 도 4의 구조체(이는 유사한 구조체의 대형 세트에 상당)는 앞서 설명한 방법을 통해 얻어질 수 있고 스테이터의 슈라우드에서 구현될 수 있다.
통상적인 실시형태에 따르면, "릿지"는 서로 평행하고 균일한 거리 또는 피치(P)를 두고 배치되어 있으며(도 4 참조); 피치(P)는 2.5 ㎜~15.0 ㎜의 범위일 수 있고; 상면의 돌출부(도 4에서 410)의 피치는 베이스 면의 돌출부(도 4에서 414)의 피치와 동일하다는 점에 주목해야 할 필요가 있다.
본 발명에 따른 "릿지"는 (횡방향 및 종방향으로) 서로 다른 형상 및 크기를 가질 수 있고; 도 4를 참조로 하여, 마모성 시일의 밀봉 기능에 있어서 무엇보다도 중요한 형상 및 크기는 돌출부(410)의 형상 및 크기인 점에 주목해야 할 필요가 있으며; 게다가 돌출부(410)의 형상 및 크기는 두 피복 단계를 통해 돌출부(414)의 형상 및 크기로부터 유래되고; 따라서 이들 형상 및 크기는 모두 결부되어 있다.
"저지대부"(512)에 의해 이격되어 있는, 도 5의 예시적인 실시형태에서의 "릿지"(510)는:
- (시일의 시작측에서 개시되는) 초기의 제1 직선 섹션(514),
- 제1 직선 섹션(514)에 인접해 있는 중기의 제2 곡선 섹션(516),
- (시일의 종료측에서 종단되는) 제2 곡선 섹션(516)에 인접해 있는 말기의 제3 직선 섹션(518)을 포함하고;
이 예시적인 실시형태에서 제1 직선 섹션(514)과 제3 직선 섹션(518)은 서로 다른 길이를 가지며, 특히 제1 직선 섹션(514)은 제3 직선 섹션(518)보다 길다.
제1 직선 섹션(514)과 (구체적으로 터보기계의 회전 축에 대해 가로지르는 방향의 평면 내에 있고 시일의 시작측에 상당하는) 둘레선 사이의 각도 λ(도 5에서 522)는 25°~85°의 범위일 수 있다. 제3 직선 섹션(518)과 (구체적으로 터보기계의 회전 축에 대해 가로지르는 방향의 평면 내에 있고 시일의 종료측에 상당하는) 둘레선 사이의 각도 μ(도 5에서 524)는 25°~85°의 범위일 수 있다. 각도 λ 및 μ는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있고; 도 5의 예시적인 실시형태에서, 이들 각도는 서로 다르다.
도 5와는 다르게, 도 6의 예시적인 실시형태에 있어서의 "릿지"(602, 604 및 606)는 각각 직선 섹션을 갖지 않고 1개, 2개 및 3개의 곡선 섹션을 포함한다.
도 4는 다수의 돌출부, 특히 "릿지"의 가능한 횡방향 형상을 이해하는 데 사용될 수 있고; 이미 언급한 바와 같이 베이스 면의 돌출부(도 4에서 414)의 형상 및 크기는, 상면의 돌출부(도 4에서 410)의 형상 및 크기와 동일하지는 않더라도 유사하다.
베이스 면의 돌출부(도 4에서 414)의 단면 형상은 삼각형, 예를 들어 라운딩된 코너를 갖는 (보다 구체적으로는 예컨대 0.5 ㎜ 반경의 라운딩된 "피크"를 갖는) 삼각형일 수 있고, 또는 사다리꼴(즉, 한 쌍의 평행한 변을 갖는 사변형)일 수 있다. 상면의 돌출부(도 4에서 410)의 단면 형상은 삼각형, 예를 들어 라운딩된 코너를 갖는 (보다 구체적으로는 예컨대 0.5 ㎜ 반경의 라운딩된 "피크"를 갖는) 삼각형일 수 있고, 또는 사다리꼴(즉, 한 쌍의 평행한 변을 갖는 사변형)일 수 있다. 한 가지 가능성은, 요소(414)가 삼각형이고 요소(410)가 사다리꼴인 것이다. 요소(410)의 초기 형상은 삼각형일 수 있다는 점과, 마찰 후에 요소(410)의 최종 형상은 사다리꼴이라는 점에 주목해야 할 필요가 있다.
베이스 면의 사다리꼴의 일측에서의 각도 α(도 4 참조)는 25°~90°의 범위일 수 있고, 바람직하게는 30°~75°의 범위일 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 45°일 수 있다. 베이스 면의 사다리꼴의 타측에서의 각도 β(도 4 참조)는 25°~90°의 범위일 수 있고, 바람직하게는 30°~75°의 범위일 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 45°일 수 있다. 각도 α 및 β는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있고; 도 4의 예시적인 실시형태에서, 이들 각도는 동일하며; 가능한 예시적인 조합으로는: 45°와 45°, 30°와 30°, 60°와 60°, 30°와 60°, 60°와 30°가 있다.
상면의 사다리꼴의 일측에서의 각도 γ(도 4 참조)는 25°~90°의 범위일 수 있고, 바람직하게는 30°~75°의 범위일 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 45°일 수 있다. 상면의 사다리꼴의 타측에서의 각도 δ(도 4 참조)는 25°~90°의 범위일 수 있고, 바람직하게는 30°~75°의 범위일 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 45°일 수 있다. 각도 γ 및 δ는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있고; 도 4의 예시적인 실시형태에서, 이들 각도는 동일하며; 가능한 예시적인 조합으로는: 45°와 45°, 30°와 30°, 60°와 60°, 30°와 60°, 60°와 30°가 있다.
각도 γ는 통상적으로 각도 α보다 작고(단지 약간 더 작고, 예컨대 5° 내지 10°), 각도 δ는 통상적으로 각도 β보다 작은(단지 약간 더 작은) 것으로 예상된다.
베이스 면의 사다리꼴에 관한 한, 베이스 면의 높이 H1(도 4 참조)은 0.5 ㎜~5.0 ㎜의 범위일 수 있고, 베이스 면의 윗변 L1(도 4 참조)은 0.0 ㎜~5.0 ㎜의 범위일 수 있으며; 상기 윗변이 0.0 ㎜~0.5 ㎜의 범위인 경우, 사다리꼴은 삼각형으로 고려될 수 있다. 상면의 사다리꼴에 관한 한, 베이스 면의 높이 H2(도 4 참조)는 0.5 ㎜~5.0 ㎜의 범위일 수 있고, 베이스 면의 윗변 L2(도 4 참조)는 0.0 ㎜~5.0 ㎜의 범위일 수 있으며; 상기 윗변이 0.0 ㎜~0.5 ㎜의 범위인 경우, 사다리꼴은 삼각형으로 고려될 수 있다.
높이 H2는 통상적으로 높이 H1보다 작고(단지 약간 더 작고), 상측 베이스 L2는 통상적으로 상측 베이스 L1보다 큰(단지 약간 더 큰) 것으로 예상된다.

Claims (14)

  1. 터보기계의 구성요소를 제조하는 방법으로서:
    A) 베이스 면을 구비하는 구성요소의 본체(406)를 마련하는 단계,
    B) 상기 베이스 면에 본드 층(404)을 피복하는 단계,
    C) 상기 본드 층(404)에 마모성 세라믹 재료로 제조되는 상층(402)을 피복하여 상기 구성요소의 상면을 형성하는 상층 피복 단계
    를 포함하고;
    상기 베이스 면은 패터닝된 돌출부(414)를 구비하며; 그리고
    이에 의해 상기 구성요소의 상기 상면은 패터닝된 돌출부(410)를 구비하고, 상기 상면의 패터닝된 돌출부(410)의 형상은 상기 베이스 면의 패터닝된 돌출부(414)의 형상과 유사한 것인 터보기계의 구성요소 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체(406)의 상기 베이스 면의 상기 패터닝된 돌출부(414)는 주조, 밀링, 연마, 방전 가공, 또는 첨삭 가공에 의해 얻어지는 것인 터보기계의 구성요소 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 본드 층(404)은 MCrAlY로 제조되고 분사에 의해 얻어지거나, 또는 Ni3Al로 제조되고 확산에 의해 얻어지는 것인 터보기계의 구성요소 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상층(402)은 DVC YSZ 또는 DVC DySZ로 제조되고 분사에 의해 얻어지는 것인 터보기계의 구성요소 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체는 니켈 베이스 초합금으로 제조되는 것인 터보기계의 구성요소 제조 방법.
  6. 터보기계(100)의 구성요소(109)로서:
    - 구성요소(109)의 본체(406),
    - 상기 본체(406)의 베이스 면을 피복하는 본드 층(404),
    - 상기 본드 층(404)을 피복하며 마모성 세라믹 재료로 제조되는 상층(402)
    을 포함하고;
    상기 베이스 면은 패터닝된 돌출부(414)를 구비하며; 그리고
    상기 구성요소(109)의 상기 상면은 패터닝된 돌출부(410)를 구비하고, 상기 상면의 패터닝된 돌출부(410)의 형상은 상기 베이스 면의 패터닝된 돌출부(414)의 형상과 유사한 것인 터보기계의 구성요소.
  7. 제6항에 있어서, 상기 베이스 면의 돌출부(414)와 상기 상면의 돌출부(410)는 서로 평행한 성형 가공된 릿지(510)의 세트인 것인 터보기계의 구성요소.
  8. 제7항에 있어서, 상기 성형 가공된 릿지(510) 각각은:
    - 제1 직선 섹션(514),
    - 상기 제1 직선 섹션(514)에 인접해 있는 제2 곡선 섹션(516),
    - 상기 제2 곡선 섹션(516)에 인접해 있는 제3 직선 섹션(518)을 포함하는 것인 터보기계의 구성요소.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 성형 가공된 릿지(604, 606) 각각은 2 이상의 곡선 섹션을 포함하는 것인 터보기계의 구성요소.
  10. 제6항에 있어서, 상기 베이스 면의 돌출부(414)와 상기 상면의 돌출부(410)는 릿지인 것인 터보기계의 구성요소.
  11. 제10항에 있어서, 상기 베이스 면의 릿지의 단면은 삼각형 또는 사다리꼴인 것인 터보기계의 구성요소.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 상면의 릿지의 단면은 삼각형 또는 사다리꼴인 것인 터보기계의 구성요소.
  13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체는 니켈 베이스 초합금으로 제조되는 것인 터보기계의 구성요소.
  14. 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 구성요소(109)를 포함하는 터보기계(100).
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