MXPA06008923A - Tecnicas de enmascaramiento para desgalvanizado electroquimico. - Google Patents

Abstract

La presente invencion proporciona un enmascarante para usarse en una operacion de desgalvanizado electroquimico. El enmascarante comprende un miembro electricamente conductor, preferentemente uno formado de un material con base de titanio, colocado alrededor de un borde posterior de una porcion de superficie aerodinamica de un componente de motor de turbina. Tambien se proporciona un metodo para eliminar un revestimiento de un componente de motor de turbina. El metodo comprende las etapas de colocar un enmascarante formado de un material electricamente conductor, preferentemente un material con base de titanio, adyacente a un borde posterior de una porcion de superficie aerodinamica del componente, sumergir el componente de motor de turbina y el enmascarante en un bano y desgalvanizar electroquimicamente el revestimiento de las porciones no enmascaradas del componente de motor de turbina.

Description

TÉCNICAS DE ENMASCARAMIENTO PARA DESGALVANIZADO ELECTROQUÍMICO La presente invención se relaciona con una técnica mejorada para enmascarar superficies aerodinámicas durante operaciones de desgalvanizado electroquímico. Se ha encontrado que el adelgazamiento de pared de una porción de superficie aerodinámica de un componente de motor de turbina ocurrirá como resultado de retirar un revestimiento aplicado a la porción de superficie aerodinámica y/o una capa de difusión formada sobre la porción de superficie aerodinámica usando técnicas de desgalvanizado electroquímico. El adelgazamiento de pared es altamente indeseable, debido a que da lugar a flexión. Así, se considera deseable enmascarar los bordes posteriores de superficies aerodinámicas usadas en componentes de motores de turbina, tales como paletas y alabes, para prevenir el adelgazamiento de pared y e| cierre del orificio de enfriamiento provocados por flexionar una pared delgada. Muchas dé las técnicas empleadas hoy usan enmascarantes no conductores de borde posterior para prevenir que esto ocurra. Normalmente, los enmascarantes de tipo barrera, tales como cinta de plateador, laca y materiales curables con luz UV se han usado en los procesos de desgalvanizado.

Algunos de los enmascarantes que se han usado han provocado la formación de surcos de la porción de superficie aerodinámica que se encuentra debajo del área enmascarada. El surco es provocado por corrosión de fisuras o grietas y es una condición inaceptable. Se especula que el surco se forma como resultado de que se forma una fisura bajo el enmascarante cuando se retira el revestimiento y/o la capa de difusión. Después de que se forma la fisura, la corrosión por fisuras inicia y se propaga, provocando la formación del surco. Existe la necesidad de matepales enmascarantes mejorados, particularmente aquellos que ayudan a evitar la formación de surcos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar un enmascarante mejorado para usarse en operaciones de desgalvanizado electroquímico. Un objeto adicional de la presente ¡nvención es proporcionar un enmascarante como el descrito arriba que evite la formación de surcos. Los objetos anteriores se logran por el enmascarante de la presente invención. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un enmascarante para usarse en una operación de desgalvanizado electroquímico. El enmascarante comprende ampliamente una perla de enmascarante curable con luz ultra violeta (UV) colocada a lo largo de un borde posterior de una porción de superficie aerodinámica de un componente de motor de turbina que cubre cualesquiera ventanas (aberturas) del borde posterior y un sujetador formado de un material eléctricamente conductor, tal como un material con base de titanio, para prevenir la corrosión por fisuras bajo la línea de enmascarado. La presente invención se relaciona también con un método para retirar un revestimiento de un componente de motor de turbina. El método comprende ampliamente las etapas de colocar un enmascarante curable con luz UV a lo largo de un borde posterior de una porción de superficie aerodinámica del componente, colocar un sujetador formado de un material eléctricamente conductor, tal como un material con base de titanio, sobre el enmascarante curable con luz UV, sumergir el componente de motor de turbina con el enmascarante curable con luz UV y sujetador en un baño, y desgalvanizar electroquímicamente el revestimiento de porciones sin máscara del componente de motor de turbina. Otros detalles de las técnicas de enmascaramiento para el desgalvanizado electroquímico, así como otros objetos y ventajas concomitantes con los mismos, se exponen en la siguiente descripción detallada y los dibujos anexados, en donde números de referencia similares representan elementos similares.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ¡lustra una porción de borde posterior de un componente de motor de turbina que tiene ventanas; La Figura 2 ilustra la aplicación de un enmascarante curable con luz UV al borde posterior; La Figura 3 es una representación esquemática de una primera modalidad de un enmascarante de acuerdo con la presente invención; La Figura 4 es una representación esquemática de un sujetador de acuerdo con la presente invención; y Las Figuras 5-7 ilustran una modalidad alternativa de un sujetador de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA(S) MODALIDAD(ES) PREFERIDA(S) Como se discutió arriba, la presente invención se relaciona con una técnica de enmascaramiento para usarse en un método para desgalvanizar electroquímicamente revestimientos y/o capas de difusión de porciones de superficie aerodinámica de componentes de motor de turbina, tales como paletas, alabes, sellos y refuerzos de turbina. En una modalidad, el enmascarante para el borde posterior de la porción de superficie aerodinámica comprende una capa de un material enmascarante curable con luz UV y un sujetador colocado sobre el enmascarante curable con luz UV, formado de un material eléctricamente conductor.

Preferentemente, el material eléctricamente conductor está formado de un material con base de titanio. El titanio es un material prefepdo debido a que no se corroerá en muchos de los baños usados en las técnicas de desgalvanizado electroquímico. Las porciones de raíz del componente de motor de turbina pueden ser enmascaradas sumergiendo la porción de raíz en una pintura fluida o aplicando una laca para prevenir cualquier erosión selectiva o corrosión localizada superficial. En otra modalidad, el enmascarante solamente comprende un sujetador colocado sobre el borde posterior de la superficie aerodinámica. La técnica de enmascarado de la presente invención se puede usar en conjunción con cualquier técnica de desgalvanizado electroquímico adecuada conocida en la técnica. Refiriéndonos ahora a la Figura 1 , se muestra una porción 22 de borde posterior de una porción 4 de superficie aerodinámica. La porción 22 de borde posterior tiene una pluralidad de ventanas o aberturas 6 que necesitan ser protegidas durante la técnica de desgalvanizado electroquímico. De acuerdo con la presente invención, como se muestra en la Figura 2, un enmascarante 2, curable con luz UV, tal como DYMAX UV MASKANT-29605, se coloca sobre la porción 22 de borde posterior de una porción 4 de superficie aerodinámica de un componente de motor de turbina, tal como un alabe o paleta de turbina. El enmascarante 2 curable con luz UV preferentemente cubre cualquier ventana 6 del borde posterior. La cobertura del enmascarante curable con luz UV es dependiente de la configuración de la parte. Es importante que el enmascarante curable con luz UV sea aplicado de modo que un sujetador 30 pueda ser colocado sobre la parte superior de éste. Normalmente, el enmascarante curable con luz UV cubrirá hasta 0.508 cm (0.2 pulgadas) del borde postepor sobre el lado cóncavo. Después de ser aplicado, el enmascarante 2 es curado en un horno con luz UV y revisado para determinar la plenitud de la cobertura. Después de esto, un miembro 10 eléctricamente conductor, preferentemente formado de un material con base de titanio, se coloca sobre el enmascarante 2 sobre la porción 22 de borde posterior de la superficie 4 aerodinámica. Se ha encontrado que el uso de un miembro 10 eléctricamente conductor, tal como uno formado de un material con base de titanio, ayuda a prevenir que el área enmascarada sea completamente desgalvanizada y ayuda a prevenir que ocurra la corrosión por fisuras, y así la formación de surcos. Esto es debido a que el miembro 10 eléctricamente conductor actúa como un ladrón de corriente o blindaje de corriente, que previene que el material del revestimiento y/o la capa de difusión que se encuentra debajo del enmascarante sea retirado. Usando la técnica de enmascarado de la presente invención, es posible obtener un revestimiento que permanece sobre el borde posterior de la porción de superficie aerodinámica del componente del motor de turbina que tiene una transición suave entre la aleación de base totalmente desgalvanizada que forma el componente de motor de turbina y el revestimiento totalmente protegido. Una transición suave es deseable debido a que reduce significativamente o elimina cualquier combinación subsiguiente del revestimiento necesario para eliminar cualquier esquina aguda. Como se muestra en la Figura 3, el miembro 10 eléctricamente conductor puede comprender dos barras 12 y 14 de un material con base de titanio fijadas con pernos juntas vía un perno 16 y colocadas sobre superficies opuestas 18 y 20 del borde 22 posterior que tienen el enmascarante 2 curable con luz UV aplicado sobre las mismas. Alternativamente, como se muestra en la Figura 4, el miembro 10 puede comprender un miembro o sujetador 30 de lámina de titanio sostenido sobre el borde 22 posterior de la porción de superficie aerodinámica del componente de motor de turbina por uno o más elementos 32 de sujeción o por fricción. Los elementos 32 de sujeción pueden ser formados de cualquier material conductor que no se corroa. Un matepal preferido para cada elemento es el titanio. Cuando se usa un sujetador 30 de titanio, el miembro 30 puede tener un espesor en el intervalo desde 0.0508 a 0.0762 cm (0.020 a 0.030 pulgadas). Las Figuras 5-7 ilustran una configuración preferida para el sujetador 30 que puede ser usado sin ningún enmascarante curable con luz UV. Como puede verse, el sujetador 30 tiene una pieza 50 plegada de un material aislante tal como hule de silicona. La pieza 50 se ajusta a la parte y continúa para sellar la parte cuando el revestimiento es desgalvanizado bajo ésta. Esto reduce la tendencia a formar surcos. Sobre la parte superior de la pieza de material aislante están las capas 52 y 54 formadas de un material eléctricamente conductor tal como un material con base de titanio. Las dos capas 52 y 54 están unidas entre sí por una estructura 56 de bisagra. La estructura 56 de bisagra permite que las capas 52 y 54 se muevan una relativa a la otra. Cuando el sujetador 30 se coloca sobre el borde 22 posterior de la porción de superficie aerodinámica del componente de motor de turbina, uno o más miembros 58 de sujeción con forma de C que se pueden posicionar de forma variable pueden ser colocados sobre las capas 52 y 54. Si se desea, los miembros 58 de sujeción pueden ser formados de un material plástico. Todavía adicionalmente, si se desea, se puede usar un enmascarante curable con luz UV bajo el sujetador 30. Antes de, o subsiguiente a, aplicar el miembro 10 eléctricamente conductor o el sujetador 30, se pueden enmascarar porciones de raíz del componente de motor de turbina para prevenir cualquier erosión selectiva o corrosión localizada superficial. El enmascarado de las porciones de raíz puede ser logrado sumergiéndolas en una pintura fluida, tal como fluido de tinta de imprenta DYKEM, o aplicando manualmente un enmascarante, tal como una laca adecuada. Preferentemente, se deben aplicar dos revestimientos del material de enmascarado de la porción de raíz. Después de la aplicación del material de enmascarado de la porción de raíz, el componente de motor de turbina puede ser sometido a un tratamiento de secado que depende de la naturaleza del enmascarante de la porción de raíz. Como se mencionó previamente, el uso de un miembro 10 eléctricamente conductor o sujetador 30, particularmente uno formado de un material con base de titanio, ayuda a prevenir la formación de surcos. También proporciona una transición más suave entre el revestimiento que se encuentra sobre la porción del borde posterior del componente de motor de turbina y el substrato subyacente.

EJEMPLO Dos alabes de turbina de alta presión se desgalvanizaron en una solución de ácido clorhídrico de 4.7 vol. % a una temperatura de aproximadamente 20° C. El punto de referencia del potencial de desgalvanizado fue de 0.08 v con respecto a un electrodo de referencia de Ag/AgCl. Los alabes de turbina se desgalvanizaron por 2 horas, se rociaron con agua a presión, se desgalvanizaron por dos horas adicionales, se quemaron, se limpiaron con un chorro de granalla, y se termocolorearon. Todos los alabes se enmascararon en la raíz y la punta con Dymax X-391 -17A. Uno de los alabes tuvo una máscara del canal en forma de U de acuerdo con la presente invención aplicada al borde posterior. El otro de los alabes tuvo un sujetador de bisagra de acuerdo con la presente invención aplicado al borde posterior. La prueba mostró la ausencia de corrosión por fisuras en el borde posterior. Mientras que la técnica de enmascaramiento de la presente invención preferentemente aplica un material curable con luz UV sobre la porción del borde posterior, para eliminar ciertos revestimientos de algunos componentes de motor de turbina, el material curable con luz UV puede ser omitido. Mientras que el material curable con luz UV puede ser aplicado a ambos lados de la porción del borde posterior del componente de motor de turbina, también puede ser aplicado a solo un lado tal como el lado cóncavo. Después de que las porciones de borde posterior de la porción de raíz han sido enmascaradas, el componente de motor de turbina se sumerge en un baño ácido. El baño puede ser cualquier baño de desgalvanizado adecuado conocido en la técnica. Después de la inmersión, el revestimiento que se encuentra sobre el componente de motor de turbina puede ser desgalvanizado usando cualquier técnica de desgalvanizado electroquímico adecuada conocida en la técnica. La técnica de desgalvanizado electroquímico particular no forma parte de la presente invención. Mientras que la presente invención se ha descrito con el enmascarante colocado alrededor de un borde posterior de una porción de superficie aerodinámica de un componente de motor de turbina, el enmascarante también podría ser aplicado a un borde anterior o a una punta de una porción de superficie aerodinámica y/o a una porción de plataforma del componente.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES 1. Enmascarante para usarse en una operación de desgalvanizado electroquímico que comprende un enmascarante eléctricamente conductor colocado alrededor de un borde de una porción de superficie aerodinámica de un componente de motor de turbina.
2. 2. Enmascarante según la reivindicación 1 , en donde el enmascarante está formado de un material con base de titanio.
3. 3. Enmascarante según la reivindicación 2, en donde el enmascarante comprende dos barras del material con base de titanio colocadas sobre lados opuestos del borde posterior y fijadas con. pernos juntas.
4. 4. Enmascarante según la reivindicación 2, en donde el enmascarante comprende un sujetador formado de un material con base de titanio colocado sobre la porción del borde posterior.
5. 5. Enmascarante según la reivindicación 2, en donde el enmascarante comprende un sujetador que tiene una capa de material aislante y un par de placas espaciadas aparte colocadas sobre la capa de material aislante, y en donde las placas están conectadas entre sí por una bisagra.
6. 6. Enmascarante según la reivindicación 5, en donde las placas están formadas cada una de un material con base de titanio y además comprenden al menos un miembro de sujeción con forma de C colocado sobre las placas.
7. 7. Método para eliminar un revestimiento de una porción de superficie aerodinámica de un componente de motor de turbina qué comprende: colocar un enmascarante formado de un material eléctricamente conductor sobre lados opuestos de un borde de la porción de superficie aerodinámica; sumergir el componente de motor de turbina con el enmascarante en un baño; y desgalvanizar electroquímicamente un revestimiento de las porciones sin máscara del componente de motor de turbina.
8. 8. Método según la reivindicación 7, en donde además comprende aplicar un material curable con luz UV al menos a un lado del borde posterior antes de la etapa de colocar el enmascarante y colocar el enmascarante sobre el material curable con luz UV.
9. 9. Método según la reivindicación 7, en donde la etapa de colocar el enmascarante comprende colocar un enmascarante formado de un material con base de titanio sobre lados opuestos del borde posterior.
10. 10. Método según la reivindicación 7, en donde la etapa de colocar el enmascarante comprende colocar dos barras formadas de un material con base de titanio sobre lados opuestos del borde posterior y fijar con pernos las barras juntas.
11. 11. Método según la reivindicación 7, en donde la etapa de colocar el enmascarante comprende colocar un sujetador formado de un material con base de titanio sobre lados opuestos del borde posterior y asegurar el sujetador al borde posterior.
12. 12. Método según la reivindicación 7, en donde la etapa de colocar el enmascarante comprende colocar un sujetador que tiene una capa de material aislante y un par de placas, cada una formada de un material con base de titanio sobre lados opuestos del borde posterior y asegurar el sujetador al borde posterior.
13. 13. Método según la reivindicación 7, en donde además comprende colocar un enmascarante sobre porciones de raíz del componente de motor de turbina.
14. 14. Método según la reivindicación 13, en donde la etapa de enmascarar la porción de raíz comprende aplicar una pintura de enmascarado o una laca a las porciones de raíz.
15. 15. Sistema para enmascarar una porción de un componente de motor de turbina durante una operación de desgalvanizado electroquímico, el sistema comprende: un material curable con luz UV colocado sobre una porción de borde del componente de motor de turbina; y un miembro eléctricamente conductor colocado sobre el material curable con luz UV.
16. 16. Sistema según la reivindicación 15, en donde el miembro eléctricamente conductor está formado de un material con base de titanio.
17. 17. Sistema según la reivindicación 16, en donde el miembro eléctricamente conductor comprende dos barras de un material con base de titanio colocadas en lados opuestos del borde posterior.
18. 18. Sistema según la reivindicación 16, en donde el miembro eléctricamente conductor comprende un sujetador formado de un material con base de titanio colocado sobre la porción de borde posterior.
19. 19. Sistema según la reivindicación 15, en donde además comprende medios para enmascarar porciones de raíz del componente de motor de turbina.
20. 20. Sistema según la reivindicación 19, en donde los medios de enmascarado comprenden pintura o laca aplicada a las porciones de raíz.