NO344479B1 - Fremgangsmåte for belegning av et hardt stoff, og stråleror. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt, og stråleror

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt, hvor et hardstoffsjikt blir påført en bærer ved hjelp av plasmasprøyting.

Videre angår oppfinnelsen et stråleror.

I den ikke tidligere publiserte søknaden DE 10 2004 008452 1 av 13. februar 2004 er det beskrevet strukturelementer som holder stand mot korrosive og/eller abrasive varmgasstrømmer, som omfatter et fiberkeramisk grunnlegeme, hvor grunnlegemet er dannet av et C-C-formlegeme som i et volumområde som grenser opp mot en overside av grunnlegemet har en fiberkeramisk struktur omformet med Si til C/C-SiC. I det minste i et delområde av oversiden til grunnlegemet er det påført et keramisk hardstoffsjikt frembrakt gjennom en plasmasprøyting. Derigjennom blir det sikret at strukturlegemet holder stand mot korrosive og/eller abrasive varmgasstrømmer og her samtidig har fordelaktige dynamiske og termosjokkbestandige egenskaper.

I artiklene "Plasma Spraying of Boron Carbide Using Pressures up to Two Bar" av W. Malléner og D. Stöver, Proceedings of the 1993 National Thermal Spray Conference, Anaheim, CA, 7-11 June 1983, sidene 291-295, "Development and Test of B4C-covered heat Shields for TJ-II" av C.Fuentes et al, Fusion Engineering ond Design 56-57 (2001) sidene 315-319, "Young's modulus and residual stress of plasma-sprayed boron carbide coatings" av Y. Zeng et al, Journal of the European Ceramic Society 21 (2001), sidene 87-91 og "Study on Plasma Sprayed Boron Carbide Coating" av Y. Zeng et al, Journal of Thermal Spray Technology, sidene 129-133 er påføring av plasmasprøytet borkarbidsjikt beskrevet.

Men ved plasmasprøyting av borkarbidsjikt opptrer det betydelige problemer (se artiklen av W. Malléner og D. Stöver).

Derfor ligger oppgaven til grunn for oppfinnelsen å forbedre fremgangsmåten som er beskrevet i innledningen slik at definerte hardstoffsjikt lar seg fremstille på en enkel måte.

Denne oppgaven blir for den i innledningen nevnte fremgangsmåten løst ved at hardstoffsjiktet blir sprøytet på ved hjelp av et induksjonsplasma og at et hardstoffmateriale blir tilført et plasmarom hvor et induksjonsplasma blir fremstilt, og hardstoffmaterialet blir tilført i pulverform, hvor det som hardstoffmateriale blir brukt karbider, borider eller nitrider, og at partikkelhastigheten når den treffer bæreren er mindre enn 100 m/s.

Et induksjonsplasma lar seg sammenlignet med et likestrømsplasma med samme effekttilførsel produsere i et større volum. En tilsvarende plasmastråle har så med et induksjonsplasma likeledes et større volum. Derigjennom kan partikkelhastigheten i en plasmastråle som trykker på en bærer for påføringen av et hardstoffsjikt reduseres sterkt sammenlignet med et likestrømplasma. Den abrasive virkningen av det i en plasmastråle medførte sprøytegodset er derigjennom sterkt redusert. Dette betyr at skadene på bæreren gjennom selve plasma- og partikkelstrålen er sterkt redusert og sjiktslitasjen gjennom plasmastrålen sammenlignet med en likestrøm-plasmastråle er sterkt redusert. Med løsningen ifølge oppfinnelsen, hvor en induksjonsplasmastråle blir anvendt til sjiktpåføringen, får man derfor en betydelig forbedret pulverpåsmelting med et betydelig redusert abrasivt angrep på bæreren.

Det lar seg fremstille homogene sjikt som har en redusert variasjonsbredde eksempelvis med hensyn til tykkelse, poredannelse og vedhefting på substratet.

Spesielt blir en høyfrekvens-plasmakilde anvendt til plasmaproduksjonen. Med en høyfrekvens-plasmakilde foreligger det minst en induksjonsspole, hvor et plasma blir produsert induktivt, det vil si gjennom induktiv kopling. Som nevnt ovenfor kan induksjonsplasma produseres i større volumområder enn likestrømplasma (lysbueplasma).

Spesielt blir en plasmastråle produsert ved hjelp av et induksjonsplasma. Over plasmastrålen kan så et hardstoffsjikt påføres en bærer. Spesielt kan pulvermaterialene til sjiktdannelse smeltes.

Som "smeltemateriale" blir spesielt et hardstoffmateriale tilført et plasmarom, hvor et induksjonsplasma blir produsert. Plasmarommet er rommet hvor plasmaet oppstår. Tilsvarende plasmamaterialpartikler blir så gjennom plasmastrålen som partikkelstråle ført med og smeltet og påført bæreren, hvorved gjennom størkning av de smelteflytende partiklene blir dannet et hardstoffsjikt.

Spesielt blir hardstoffmaterialet tilført i pulverform. Derigjennom kan det bli oppnådd en jevn påføring for sjiktfremstillingen.

Det har vist seg gunstig når hardstoffmaterialet blir tilført plasmarommet med en bæregass. Det kan derigjennom bli sikret en homogen pulvertilførsel til plasmarommet, hvor pulvertilførselen spesielt i alt vesentlig er pulsfri. Derigjennom lar det seg videre fremstille sjikt som er homogene, det vil si varierer mindre med hensyn til tykkelse, poredannelse og hefting på bæreren.

Spesielt blir hardstoffmaterialet som aerosol tilført plasmarommet i en bæregasstrøm. Derigjennom kan en jevn homogen hardstoffmaterialtilførsel til plasmarommet bli sikret.

Det har vist seg gunstig når hardstoffmaterialet blir tilført plasmarommet ved hjelp av en pulvertransportør og spesielt en virvelsjikttransportør. Et eksempel på en slik pulvertransportør er beskrevet i DE 101 34 498 A1.

Spesielt er pulvertransportøren utformet slik at tilførselen av hardstoffmateriale til plasmarommet i alt vesentlig er pulsfri. Dette sikrer en homogen jevn hardstoffmaterialtilførsel til plasmarommet. Derigjennom kan det videre bli fremstilt homogene sjikt.

Det er gunstig når transporten av hardstoffmaterialet til et plasmarom blir tilpasset plasmaytelsen. Derigjennom kan gode sjiktdannelsesresultater bli oppnådd. Når plasmaytelsen er for liten sammenlignet med transportmengden så kan bare en del av det transporterte materialet bli smeltet. Når plasmaytelsen er for stor så blir energi ikke brukt og under visse omstendigheter blir sjiktdannelsesresultatet dårligere, fordi plasmastrålen er for energirik og hardstoffmaterialet fordamper helt eller delvis.

Ganske spesielt fordelaktig er det når hardstoffmaterialet blir tilført et plasmarom aksialt. Gjennom en aksial hardstoffmaterialinjeksjon i plasmarommet kan en bedre pulversmelting bli oppnådd.

Spesielt blir hardstoffmaterialet tilført plasmarommet sentralt. Også dette bidrar til en forbedret pulversmelting.

Ganske spesielt fordelaktig er det når hardstoffmaterialet blir tilført plasmarommet i alt vesentlig koaksialt til en akse i plasmarommet. Derigjennom er de beste smelteresultatene blitt oppnådd.

Konstruksjonsmessig gunstig er det når hardstoffsjiktpåføringen på bæreren blir beveget relativt til en plasmakilde og spesielt i et plan. Derigjennom kan det fremstilles et sjikt over en flate uten at selve plasmakilden må bli beveget.

Til plasmadannelsen blir det brukt en arbeidsgass. Det er gunstig når denne arbeidsgassen omfatter helium. Helium forhøyer "seigheten" til plasmaet, det vil si varmeog impulsoverføring fra plasma til sprøytegodset blir forbedret.

Det er videre gunstig når arbeidsgassen omfatter argon. Argon lar seg lett ionisere. Det har også vist seg at det er gunstig når arbeidsgassen omfatter hydrogen. Over hydrogen i arbeidsgassen kan en enthalpiøkning på slutten av fluktveien bli fremkalt på grunn av rekombinasjonsvarmen. Ut over dette kan med hydrogen en oksidasjon av bæreren bli forhindret.

Spesielt er arbeidsgassen til plasmadannelsen en blanding for å kunne benytte de gunstige egenskapene til forskjellige gasser som lett ioniserbar, forbedring av varmeoverføringen og enthalpiøkning på fluktveien.

Mest gunstig er her den største volumandelen i blandingen andelen av den gassen som bidrar vesentlig til plasmadannelsen, det vil si den gassen som er lett ioniserbar. Spesielt handler det her om en argon-andel.

Det er så gunstig når den minste volumandelen i blandingen er en hydrogen-andel, da hydrogen er vanskelig å ionisere.

Ganske spesielt fordelaktig er det når partikkelhastigheten (hardstoffmaterialpartikler) når de treffer bæreren er mindre enn 100 m/s og spesielt mindre enn 50 m/s. Derigjennom er den abrasive virkningen til plasma-/partikkelstrålen redusert. I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvor et induksjonsplasma blir brukt, kan det også bli oppnådd partikkelhastigheter betydelig mindre enn 100 m/s.

Det kan foreligge at bæreren er et fiberforbundet materiale. Det kan derigjennom eksempelvis fremstilles strukturelementer med lavere vekt. Det fiberforbundede materialet, som i utgangspunktet er svært følsomt overfor varmgasskorrosjon h.h.v. abrasive partikler, kan nettopp beskyttes gjennom påføringen av hardstoffsjikt.

Eksempelvis omfatter fiberforbundet materiale karbonfibre og/eller keramiske fibre som SiC-fibre eller aluminiumoksid-fibre.

Bæreren kan være fremstilt av et C/C-SiC-fiberkeramisk materiale.

Som hardstoffmaterialer kan eksempelvis karbider, borider eller nitrider bli brukt.

Et spesielt fordelaktig materiale er borkarbid. Borkarbid kan med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen definert eksempelvis bli påført et fiberforbundet materiale. Gjennom fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det bli fremstilt borkarbidsjikt som spesielt har en tykkelse mindre enn 1 mm. Det kan bli fremstilt sjikt med stor homogenitet med hensyn til tykkelse, poredannelse og hefting på bæreren. Påvirkningen på bæreren gjennom plasma-/partikkelstrålen kan bli minimert. Borkarid har den fordelen at fra ca.

1100 ºC en større hardhet enn diamant har ved denne temperaturen og derfor også fordelaktig kan bli brukt i varm atmosfære.

Spesielt blir det med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilt et hardstoffsjikt til et stråleror. Stråleror blir brukt i nærheten av utløpsenden på drivverket. Med dem kan et flylegeme bli styrt. Stråleror er her utsatt for korrosive og/eller abrasive varmgasstrømmer. Med fremgangsmåten for påføring av et sjikt ifølge oppfinnelsen kan det bli fremstilt et hardstoffsjikt som virker som en passende beskyttelse for grunnlegemet til stråleroret.

Oppfinnelsen angår videre et stråleror som er fremstilt ifølge fremgangsmåten for påføring av hardstoffsjiktet ifølge oppfinnelsen.

Den etterfølgende beskrivelsen av utvalgte utforminger tjener sammen med tegningen til nærmere beskrivelse av oppfinnelsen. Her viser figur 1 en skjematisk fremstilling av et anlegg til gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, figur 2 et slipebilde av et borkarbidsjikt på en C/C-SiC-fiberkeramikk fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, figur 3 en skjematisk fremstilling av et utformingseksempel for et flyobjekt med stråleror.

Et utformingseksempel på et plasmasprøyteanlegg som fremgangsmåten for påføring av hardstoffsjikt ifølge oppfinnelsen kan bli gjennomført i er vist skjematisk i figur 1 og der som et hele betegnet 10. Dette plasmasprøyteanlegget 10 omfatter en høyfrekvent plasmabrennerinnretning 12 som plasmakilde, hvor et induksjonsplasma (høyfrekvensplasma kan bli fremstilt. Til dette har høyfrekvens-plasmabrennerinnretningen 12 en eller flere induksjonsspoler 14. Denne minst ene induksjonsspolen 14 er anordnet i et hus 16.

Den minst ene induksjonsspolen 14 er koplet til en høyfrekvens-generator. Tilsvarende tilkoplinger er antydet i figur 1 med henvisning 18.

Gjennom den minst ene induksjonsspolen 14 er det i et plasmakammer dannet et plasmarom 20, hvor nettopp et induksjonsplasma (høyfrekvensplasma) kan bli laget. Dette plasmarommet er begrenset av den minst ene induksjonsspolen 14, induksjonsspolen 14 omgir plasmarommet 20. Plasmarommet 20 har en i alt vesentlig sylindrisk form.

Til plasmadannelsen blir en arbeidsgass blåst inn i plasmarommet 20. Til dette foreligger det en passende tilførselsinnretning 22. Denne er forbundet med en arbeidsgasskilde h.h.v. med en blandeinnretning 24, som en arbeidsgass som blanding av forskjellige gasser kan bli fremstilt med. Over tilførselsledningene 26, 28 blir så arbeidsgassen blåst inn i plasmarommet 20.

I det viste utformingseksemplet blir arbeidsgass koplet inn som sentralgass i plasmarommet 20. Dette foregår over tilførselsledningen 26. Dette fører i det minste tilnærmelsesvis aksialt inn i plasmarommet, hvorved en passende munning i plasmarommet 20 er anordnet i alt vesentlig koaksialt til en akse 30 i plasmarommet. Det kan foreligge at sentralgassen blir tildelt en radialkomponent ved innblåsingen.

Videre blir arbeidsgassen blåst inn som innhyllingsgass i plasmarommet. Tilførselsledningen 28 har til dette en passende munning som eksempelvis omgir ringformet munningen til tilførselsledningen 26.

Til tilførselen av hardstoffmaterialet 32 til plasmarommet 20 foreligger det fortrinnsvis en pulvertransportør 34. Denne er spesielt utformet som virvelsjikttransportør, hvor hardstoffmaterialet vidtgående kan bli tilført plasmarommet pulsfritt.

Et eksempel på en virvelsjikttransportør er kjent fra DE 10134 498 A1 og som det uttrykkelig blir henvist til.

Over pulvertransportøren 34 kan hardstoffmaterialet 32 bli tilført plasmarommet som aerosol i en bærestrøm av en bæregass. Til dette foreligger det en passende tilførselsledning 36. Denne tilførselsledningen 36 munner ut sentralt i plasmarommet 20, det vil si en munningsåpning er anordnet sentralt i plasmarommet 20 og ligger spesielt koaksialt til aksen 30 i plasmarommet. Denne munningen er anordnet slik at hardstoffmaterialet 32 kan bli ført inn aksialt, det vil si parallelt med h.h.v. koaksialt til aksen 30 i plasmarommet 20. Som bæregass blir eksempelvis argon anvendt som lett lar seg ionisere.

I høyfrekvens-plasmabrennerinnretningen 12 blir det dannet en plasma-/partikkelstråle 38 som hardstoffmaterialet 32 lar seg smelte over på en bærer 40 for fremstillingen av et hardstoffsjikt. Et slikt sprøyteforløp foregår i en reaktor 42 hor bæreren 40 blir posisjonert. Plasma-/partikkelstrålen 38 kommer ut av høyfrekvens-plasmabrennerinnretningen inne i reaktoren 42. Til forming av plasma-/partikkelstrålen 38 ved utløpet kan det være anordnet en passende dyse på høyfrekvens-plasmabrennerinnretningen 12.

Bæreren 40 er fortrinnsvis posisjonert på en bevegelig bærerholder. Denne er eksempelvis utformet som en kjelke som er bevegelig i en eller flere koordinatretninger. (I utformingseksemplet ifølge figur 1 er denne bevegeligheten antydet med X-retningen og Z-retningen. Men det kan også foreligge en bevegelighet i Y-retningen.) Det kan også foreligge at den kan svinges h.h.v. roteres.

I et arbeidsrom 44 i reaktoren 32 kan definerte trykkforhold bli innstilt. Spesielt kan undertrykkbetingelsene bli innstilt. Til dette er det på reaktoren 42 koplet en eller flere pumper 46, for slik spesielt å kunne innstille et definert trykk i reaktoren 42. Det foreligger også fortrinnsvis passende filtre for å kunne holde partikler borte fra pumpen(e) 46.

Fremgangsmåten for påføring av hardstoffsjikt ifølge oppfinnelsen funksjonerer som følger:

I plasmarommet 20 blir et induksjonsplasma (høyfrekvens-plasma) Laget. Til dette blir den minst ene induksjonsspolen 14 over høyfrekvensgeneratoren pålagt et høyfrekvent vekselfelt. Plasmaet oppstår i arbeidsgassen gjennom induktiv energiinnkopling.

Det har vist seg fordelaktig når arbeidsgassen er en blanding av en gass som er lett ioniserbar, som eksempelvis argon og en gass som sørger for god varmeoverføring, som eksempelvis helium. Videre er det gunstig når hydrogen blir tilblandet, da det over hydrogen blir oppnådd en enthalpiøkning. Over hydrogen kan det videre bli forhindret en oksidasjon av bæreren 40.

Det har vist seg gunstig når den største andelen i blandingen er argon-andelen og den minste andelen i blandingen er hydrogen-andelen. Eksempelvis blir det til ca. 90 liter argon blandet til 20 liter helium og 2 liter hydrogen.

I dette induksjonsplasmaet blir hardstoffmaterialet 32 som pulver ført inn sentralt. (Underlyd)Plasma-/partikkelstrålen 38 blir rettet mot bæreren 40, hvor hardstoffmaterialet så blir smeltet på for å lage et hardstoffsjikt. Gjennom å bevege bæreren 40 i reaktoren 42 i X- og Y-retningen kan et flatesjikt bli fremstilt. Gjennom svingning h.h.v. rotasjon av bæreren 40 kan også kanter og endeflater bli påført sjiktet.

Med bevegeligheten i Z-retningen kan avstanden mellom høyfrekvens-plasmabrennerinnretningen 12 og bæreren 40 bli innstilt.

Det har vist seg gunstig når plasmasprøytingen foregår under trykk nær atmosfæretrykket. Eksempelvis ligger trykket i reaktoren 42 mellom ca. 300 mbar og 1 bar. Ved for lave trykk er et induksjonsplasma ikke lenger stabilt og ved atmosfæretrykk er forholdene energetisk ugunstige.

I et konkret utformingseksempel har et plasmakammer 48, hvor plasmarommet 20 er dannet, en innerdiameter på 50 mm. Frekvensen på den pålagte strømmen var 500 kHz. Plasmaeffekten lå mellom 15 og 40 kW og spesielt mellom 22 og 25 kW.

Transportmengden for hardstoffmaterialet 32 til plasmarommet 20 var tilpasset plasmaeffekten, slik at i alt vesentlig alt hardstoffmaterialet som ble tilført plasmarommet 20 også kunne bli smeltet til sjiktfremstillingen. En typisk tilførselsrate var 0,2 g/min.

En avstand A i retningen Z mellom en fremste ende på høyfrekvens-plasmabrennerinnretningen 12 og bæreren 40 lå mellom 80 mm og 280 mm.

Som hardstoffmaterialer egner eksempelvis karbider, borider eller nitrider seg. Et fordelaktig materiale er borkarbid. Ved hjelp av borkarbid kan det bli laget meget harde sjikt som er korrosjonsfaste og har en høy abrasiv fasthet. Et slikt sjikt har en meget høy hardhet ved ca. 1100 ºC, slik at strukturelementer påført tilsvarende sjikt også ved tilsvarende høye temperaturer har en høy korrosjonsfasthet og abrasjonsfasthet.

Strukturelementer som holder stand mot korrosive og/eller abrasive varmgasstrømmen og omfatter et fiberkeramisk grunnlegeme, hvor grunnlegemet er dannet av et C-C-formlegeme, som i et område på oversiden av grunnlegemet som grenser opp mot volumområdet har en fiberkeramisk struktur omsatt med Si til C-C-SiC og hvor det i det minste på et delområde på oversiden av grunnlegemet er påført et keramisk hardstoffsjikt fremstilt med plasmasprøyting, er beskrevet i den ikke tidligere offentliggjorde søknaden DE 10 2004 008452 1 fra den samme søkeren (søknadsdato 13. februar 2004). Denne søknaden blir det uttrykkelig henvist til.

Et sjikt fremstilt med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det vist et slipebilde av i figur 2. Det vises på undersiden av bæreren 50 og består av en C/C-SiC-fiberkeramikk, det vil si et fiberkeramikkmateriale som det er innesluttet karbonfibre i. På denne bæreren 50 er et borkarbidsjikt 52 påført ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Dette borkarbidsjiktet 52 beskytter den underliggende bæreren 50 med hensyn til korrosjon og abrasjon. Korningen til (borkarbid-)pulveret ved tilføringen lå mellom 8 μm og 32 μm.

De sorte flatene som kan sees i figur 2 er ikke porer i borkarbidsjiktet 52 men gjenværende dråper på slipoverflaten av et prepareringsmiddel.

Ifølge oppfinnelsen blir et hardstoffsjikt sprøytet på ved hjelp av et induksjonsplasma, det vil si ved hjelp av et høyfrekvens-plasma. For en høyfrekvens plasmabrenner kan plasmarommet 20 ved samme effektinnkoplingen forme med veldig mye større volum enn med en likestrøm-plasmabrenner (lysbue-plasmabrenner) med samme effekttilførsel. Derigjennom har videre plasmastrålen 38, som blir laget over induksjonsplasma, et større volum. Dette muliggjør en bedre pulversmelting. Spesielt er det derigjennom oppnådd betydelig lavere partikkelhastigheter for hardstoffpartikler i plasmastrålen 38. Det kan bli oppnådd hastigheter mindre enn 50 m/s. Eksempelvis kan det bli oppnådd partikkelhastigheter som er mindre enn 10 % de tilsvarende partikkelhastighetene for en plasmastråle fra et lysbue-plasma. Da tettheten i plasmaet er redusert gjennom det større volumet til plasmarommet 20 h.h.v. til plasmastrålen 38 og derigjennom også mindre egensvingninger foreligger kan nettopp en lavere partikkelhastighet bli oppnådd. Men gjennom den mindre partikkelhastigheten er videre den abrasive virkningen til plasmastrålen 38 med hardstoffpartikler betydelig redusert, slik at sjiktoppbyggingen på bæreren 40 er sterkt forbedret.

Videre blir pulversmeltingen sterkt forbedret gjennom den aksiale injeksjonen av hardstoffmaterialet 32 i plasmarommet 20.

Gjennom anvendelsen av en i alt vesentlig pulsfri pulvertransportør 34 blir en homogenisering av tilførselen av hardstoffmateriale 32 til plasmarommet 20 sikret. Derigjennom kan det videre bli sikret at det blir avsatt homogene sjikt på bæreren 40.

Gjennom det tilsvarende sprøyteforløpet er sterke variasjoner i tykkelse, porøsitet og bærervedhefting unngått.

Gjennom anvendelsen av et induksjonsplasma kunne problemene beskrevet i litteraturen (artikkel av W. Malléner og D. Stöver) bli løst og det kunne (se figur 2) bli fremstilt borkarbidsjikt som eksempel på påføring av hardstoffsjikt på en bærer 40 som eksempelvis en C/C-SiC-fiberkeramikk. Det ble eksempelvis fremstilt et sjikt med en tykkelse på 0,2 mm på en kant og en flanke på et stråleror.

I figur 3 er det ved hjelp av et utformingseksempel på et drivverk 54 vist stråleror 56a, 56b. Slike stråleror 56a, 56b kan eksempelvis bli fremstilt av en C/C-SiC-fiberkeramikk som er påført et hardstoffsjikt på en kant 58 og på flankene 60a, 60b.

Ved drivverket 54 er det i et hus 62 anordnet en drivsats med et faststoffbrennstoff. Drivsatsen 64 kan være forsynt med en sentral kanal 66.

På en vanligvis bakvendt ende 68 på huset 62 er det tilsluttet en hekkonus 70 som det er anordnet en dyse 72 i. Under drift er denne dysen 72 gjennomtrengt av en varmgasstrøm 74 som er dannet ved avbrenningen av drivsatsen 64. Varmgasstrømmen kommer ut i området ved enden 68 av huset 62. Varmgasstrømmen 74 kommer inn i enden 76 på drivsatssiden av dysen 72 og ut av en utløpsende 78 ut i omgivelsene, hvor dysen 72 mellom enden 76 på drivsatssiden og utløpsenden 78 har en innsnevring 80.

Strålerorene 56a, 56b foreligger nær utløpsenden 78 på dysen 72. De tjener til å påvirke varmgasstrømmen 74 umiddelbart utløpet gjennom utløpsenden 78 og dermed å styre et flyobjekt som er utstyrt med drivverket 54.

Eksempelvis omfatter hekkonusen 70 i tillegg også ytre fluktstabiliserende luftledeflater 82. Disse blir også betegnet finner.

Da varmgasstrømmen 74 med drivsatsen 64 som består av faststoff ikke bare varme gasser men på grunn av avbrenningen av faststoff også har korrosive og/eller abrasive partikler, må strålerorene 56a, 56b være korrosjonsbestandige og bestandige overfor abrasive partikler. Dette blir ifølge oppfinnelsen oppnådd ved hjelp av påføringen av hardstoffmaterialet 32 som eksempelvis borkarbid.

Også en innervegg 84 i dysen 72 som fører varmgasstrømmen 74 kan være forsynt med et tilsvarende hardstoffsjikt.

Det blir henvist til den ovenfor nevnte ikke offentliggjorde søknaden DE 10 2004 008452.

Stråleror 56a, 56b som ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ble påført et borkarbidsjikt viser i forhold til stråleror som ikke er påført noe sjikt en tydelig lenger levetid. Først gjennom anvendelsen av et induksjonsplasma ble det oppnådd tilfredsstillende og gode sjiktpåføringsresultater.

Claims (24)

Patentkrav

1. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt, hvor et hardstoffsjikt blir påført en bærer ved hjelp av plasmasprøyter, karakterisert ved at hardstoffsjiktet blir sprøytet på ved hjelp av et induksjonsplasma, og at et hardstoffmateriale blir tilført et plasmarom hvor et induksjonsplasma blir fremstilt, og hardstoffmaterialet blir tilført i pulverform, hvor det som hardstoffmateriale blir brukt karbider, borider eller nitrider, og at partikkelhastigheten når den treffer bæreren er mindre enn 100 m/s.

2. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 1, karakterisert ved at en høyfrekvens-plasmakilde blir anvendt til plasmafremstillingen.

3. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at en plasma-/partikelstråle blir fremstilt ved hjelp av et induksjonsplasma.

4. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at hardstoffmaterialet blir tilført plasmarommet med en bæregass.

5. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 4, karakterisert ved at hardstoffmaterialet blir tilført plasmarommet som aerosol i en bæregasstrøm.

6. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 4-5, karakterisert ved at hardstoffmaterialet blir tilført plasmarommet ved hjelp av en pulvertransportør.

7. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 6, karakterisert ved at tilførselen av hardstoffmaterialet til plasmarommet i alt vesentlig er pulsfritt.

8. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 6-7, karakterisert ved at som pulvertransportør blir en virvelsjikttransportør brukt.

9. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at transportmengden av hardstoffmaterialet til plasmarommet blir tilpasset plasmaeffekten.

10. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at hardstoffmaterialet blir tilført et plasmarom aksialt.

11. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at hardstoffmaterialet blir tilført plasmarommet sentralt.

12. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 11, karakterisert ved at hardstoffmaterialet i alt vesentlig blir tilført plasmarommet koaksialt til en akse i plasmarommet.

13. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at til påføring av hardstoffsjiktet blir bæreren beveget relativt til en plasmakilde.

14. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at en arbeidsgass for plasmadannelsen omfatter helium.

15. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at en arbeidsgass for plasmadannelsen omfatter argon.

16. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at en arbeidsgass for plasmadannelsen omfatter hydrogen.

17. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at arbeidsgassen for plasmadannelsen er en blanding.

18. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 17, karakterisert ved at den største volumandelen i blandingen er en argon-andel.

19. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 17-18, karakterisert ved at den minste volumandelen i blandingen er en hydrogenandel.

20. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at bæreren er et fiberforbundet materiale.

21. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 20, karakterisert ved at det fiberforbundede materialet omfatter karbonfibre og/eller keramiske fibre.

22. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge krav 20-21, karakterisert ved at bæreren er fremstilt av en C/C-SiC-fiberkeramikk.

23. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, karakterisert ved at borkarbid blir brukt som hardstoffmateriale.

24. Fremgangsmåte for påføring av et hardstoffsjikt ifølge foregående krav, hvor en påføring av et hardstoffsjikt for et strukturelement blir fremstilt, som brukes i varmgassføringen og/eller er utsatt for varmgassatmosfære.