WO2005012598A1 - Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen - Google Patents

Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen Download PDF

Info

Publication number
WO2005012598A1
WO2005012598A1 PCT/DE2004/001637 DE2004001637W WO2005012598A1 WO 2005012598 A1 WO2005012598 A1 WO 2005012598A1 DE 2004001637 W DE2004001637 W DE 2004001637W WO 2005012598 A1 WO2005012598 A1 WO 2005012598A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thermal barrier
barrier coating
local damage
electrophoresis
insulation layer
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/001637
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erwin Bayer
Thomas Kränzler
Matthias Schmidt
Jürgen STEINWANDEL
Original Assignee
Mtu Aero Engines Gmbh
Daimlerchrysler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mtu Aero Engines Gmbh, Daimlerchrysler Ag filed Critical Mtu Aero Engines Gmbh
Priority to EP04762487A priority Critical patent/EP1654402A1/de
Publication of WO2005012598A1 publication Critical patent/WO2005012598A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/20—Pretreatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/02—Electrophoretic coating characterised by the process with inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/22—Servicing or operating apparatus or multistep processes

Definitions

  • the invention relates to a method for repairing thermal barrier coatings with local damage according to the preamble of claim 1.
  • a known method for repairing thermal barrier coatings with local damage present on the surface of the thermal barrier coating is described in EP 1 197 585 A2.
  • a ceramic paste is applied, the ceramic paste is thereby introduced in particular in the local damage.
  • the ceramic paste is a mixture of ceramic powder, a ceramic binder and a solvent.
  • a so-called ceramic repair layer is formed, wherein the ceramic binder forms a matrix in which the particles of the ceramic powder are embedded.
  • a disadvantage of this method is that the joints of the ceramic repair layer with the original W irmmed Mrs has insufficient stability.
  • the local damage on the surface of the thermal insulation layer is filled by means of electrophoretic deposition of thermal barrier coating material.
  • the damaged area which is also referred to as cavitation
  • the surface of the thermal barrier coating is advantageous by means of electrolysis, wherein the substrate coated with the thermal barrier coating has a positive polarity. is conditioned with reactive oxygen, also referred to as nascent oxygen conditioned.
  • the polarity is reversed, i.
  • the coated with the thermal barrier coating substrate is placed on negative potential.
  • the cavitation pretreated by means of the electrochemical process is then filled up with thermal insulation layer material. Due to the field profile of the applied electric field only the cavitation is filled with a high green density.
  • the thermal barrier coating material is present as a powder suspension for electrophoresis, wherein it advantageously contains nanoscale particles.
  • the thermal barrier coating material e.g. Yttrium partially stabilized zirconia (YSZ), lanthanum magnesium hexaaluminate, or a mixture thereof.
  • An advantage of the method according to the invention is that the electrophoresis in cavitation builds up a structure comparable to the undamaged thermal barrier coating. This increases the stability of the repaired component.
  • Another advantage is that with the method according to the invention, the final sintering process can take place at low temperatures below 1000 ° C.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht vorhandenen lokalen Beschädigungen. Gemäß der Erfindung werden die lokalen Beschädigungen auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedämmschichtmaterial aufgefüllt.

Description

Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Ein bekanntes Verfahren zur Reparieren von Wärmedämmschichten mit auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht vorhandenen lokalen Beschädigungen wird in EP 1 197 585 A2 beschrieben. Auf ein Bauteil mit einer Wärmedämmschicht, welche lokale Beschädigungen aufweist, wird eine keramische Paste aufgetragen, wobei die keramische Paste dabei insbesondere in die lokalen Beschädigungen eingebracht wird. Die keramische Paste ist ein Gemisch aus keramischen Pulver, einem keramischen Bindemittel und einem Lösemittel. Mittels Aufheizen der keramischen Paste bildet sich eine sogenannte keramische Repairschicht, wobei das keramische Bindemittel eine Matrix bildet, in welcher die Partikel des keramischen Pulvers eingelagert sind.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Verbindungsstellen der keramischen Repairschicht mit der ursprünglichen W rmedämmschicht eine ungenügende Standfestigkeit aufweist.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, lokale Beschädigungen auf der Oberfläche einer Wärmedämmschicht mit hoher Standfestigkeit zu reparieren.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführung der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung werden die lokalen Beschädigungen auf der Oberfläche des Warmedammschicht mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedämmschichtmaterial aufgefüllt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die beschädigte Stelle, welche auch als Kaviation bezeichnet wird, in der Wärmedämmschicht vorteilhaft zunächst einem elektrochemischen Prozeß unterzogen. Vorteilhaft wird hierbei die Oberfläche der Wärmedämmschicht mittels Elektrolyse, wobei das mit der Wärmedämmschicht beschichtete Substrat auf positives Po- tential gelegt wird, mit reaktiven Sauerstoff, auch als nascierender Sauerstoff bezeichnet, konditioniert.
Anschließend wird umgepolt, d.h. das mit der Wärmedämmschicht beschichtete Substrat wird auf negatives Potential gelegt. Mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial wird anschließend die mittels des elektrochemischen Prozesses vorbehandelten Kavitation mit Wärmedammschichtmaterial aufgefüllt. Aufgrund des Feldverlaufs des anliegenden elektrischen Feldes wird ausschließlich die Kavitation mit einer hohen Gründichte aufgefüllt.
Vorteilhaft liegt für die Elektrophorese das Wärmedammschichtmaterial als Pulversuspension vor, wobei es vorteilhaft nanoskalige Partikel enthält. Als Wärmedammschichtmaterial kann z.B. Yttrium teilstabilisiertes Zirkonoxid (YSZ), Lanthan-Magnesium-Hexaaluminat oder ein Gemisch daraus verwendet werden.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass mit der Elektrophorese in der Kavitation eine mit der unbeschädigten Wärmedämmschicht vergleichbare Struktur aufgebaut wird. Dadurch wird die Standfestigkeit des reparierten Bauteils erhöht.
Ein weiterer Vorteil ist, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der abschließende Sinterprozeß bei niedrigen Temperaturen unterhalb 1000°C stattfinden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit auf der Oberfläche der Warmedammschicht vorhandenen lokalen Beschädigungen, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Beschädigungen auf der Oberfläche der Wärmedämmschicht mittels elektrophoretischer Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial aufgefüllt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der elektrophoreti- schen Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial die Oberfläche der Warmed mmschicht in einem elektrochemischen Prozeß, wobei das Substrat auf das die Warmed mmschicht aufgebracht ist auf positives Potential gelegt wird, mit reaktiven Sauerstoff konditioniert wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrophoretischen Abscheidung von Wärmedammschichtmaterial das Substrat auf das die Wärmedämmschicht aufgebracht ist auf negatives Potential gelegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Elektrophorese die W rmedämmschicht gesintert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Elektrophorese in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial pulverförmig ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Elektrophorese in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial mit Yttrium teilstabilisiertes Zirkonoxid, Lanthan-Magnesium- Hexaaluminat oder ein Gemisch daraus ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial nanoskalige Partikel enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels Elektrophorese in die lokalen Beschädigungen einzubringende Wärmedammschichtmaterial in einer Pulversuspension vorliegt.
9. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Reparatur von Fluggasturbinen.
PCT/DE2004/001637 2003-08-01 2004-07-22 Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen WO2005012598A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04762487A EP1654402A1 (de) 2003-08-01 2004-07-22 Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10335406A DE10335406A1 (de) 2003-08-01 2003-08-01 Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen
DE10335406.9 2003-08-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005012598A1 true WO2005012598A1 (de) 2005-02-10

Family

ID=34072031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2004/001637 WO2005012598A1 (de) 2003-08-01 2004-07-22 Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1654402A1 (de)
DE (1) DE10335406A1 (de)
WO (1) WO2005012598A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3789518B1 (de) * 2014-01-29 2023-11-29 Safran Aircraft Engines Verfahren zur lokalisierten reparatur einer beschädigten wärmesperre
DE102014212134A1 (de) * 2014-06-25 2015-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Keramische Beschichtung eines metallischen Körpers, Verfahren und Verwendung des Verfahrens dazu

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1576309A (de) * 1967-08-18 1969-07-25
JPH06116783A (ja) * 1991-08-09 1994-04-26 Permelec Electrode Ltd クロムメッキ方法
US5336382A (en) * 1991-10-09 1994-08-09 Societe Sochata Process for the electrophoretic deposition of metal powder for the recoating of a part by diffusion brazing, and electrophoresis bath for use therein
DE19935337A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-01 Volkswagen Ag Verfahren zum partiellen Beschichten bereits mit einem elektrisch leitfähigen Lack beschichteter metallischer Werkstücke
WO2002097162A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Mcgill University Thermal barrier coatings and fabrication of same using electrochemical methods
FR2827311A1 (fr) * 2001-07-12 2003-01-17 Snecma Moteurs Procede de reparation locale de pieces revetues d'une barriere thermique

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1576309A (de) * 1967-08-18 1969-07-25
JPH06116783A (ja) * 1991-08-09 1994-04-26 Permelec Electrode Ltd クロムメッキ方法
US5336382A (en) * 1991-10-09 1994-08-09 Societe Sochata Process for the electrophoretic deposition of metal powder for the recoating of a part by diffusion brazing, and electrophoresis bath for use therein
DE19935337A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-01 Volkswagen Ag Verfahren zum partiellen Beschichten bereits mit einem elektrisch leitfähigen Lack beschichteter metallischer Werkstücke
WO2002097162A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Mcgill University Thermal barrier coatings and fabrication of same using electrochemical methods
FR2827311A1 (fr) * 2001-07-12 2003-01-17 Snecma Moteurs Procede de reparation locale de pieces revetues d'une barriere thermique

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0184, no. 01 (C - 1231) 27 July 1994 (1994-07-27) *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1654402A1 (de) 2006-05-10
DE10335406A1 (de) 2005-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008003399B4 (de) Verfahren zum Reparieren von Sperrüberzügen
DE60222613T2 (de) Verfahren zum lokalen Reparieren eines Gegenstandes beschichtet mit einer Wärmedämmstruktur
DE102009010110B4 (de) Erosionsschutz-Beschichtungssystem für Gasturbinenbauteile
DE112014001276T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Reparatur von Wärmesperren
DE69409074T2 (de) Hitze- und Oxydationsbeständiges hochfestes Material und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0609795A1 (de) Wärmedämmschicht aus Keramik auf Metallbauteilen und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2018233928A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überprüfen einer fügeoberfläche
EP2439306A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmschichtaufbaus
WO2007147387A2 (de) Verfahren zur reparatur von einlaufbelägen
DE102007056451A1 (de) Verfahren zur Reparatur eines Gasturbinenbauteils
EP2201151A2 (de) Verschleissschutzbeschichtung
DE102016002630A1 (de) Haftvermittlerschicht zur Anbindung einer Hochtemperaturschutzschicht auf einem Substrat, sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE102005037448A1 (de) Wärmedämmschichtsystem
WO2005012598A1 (de) Verfahren zum reparieren von wärmedämmschichten mit lokalen beschädigungen
WO2008110161A1 (de) Schichtsystem und verfahren zu dessen herstellung
DE102009008510A1 (de) Beschichtung und Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks
EP1900708B1 (de) Wärmedämmstoff mit hoher zyklischer Temperaturbelastbarkeit
DE3940914C1 (de)
DE102020000848B4 (de) Verfahren zur Beschichtung von Schaufeln von Kompressoren, Turbinen und Propellern
DE102020105717A1 (de) Reinigungsverfahren für keramische Faserverbundwerkstoffe
DE10357535A1 (de) Keramisches Material und Verfahren zum Reparieren von Wärmedämmschichten mit lokalen Beschädigungen
DE112017005103B4 (de) Wärmedämmschicht, turbinenelement, und wärmedämmschichtverfahren
DE102015200076A1 (de) Wärmedämmschichtsystem mit keramischer poröser Grundschicht
WO2006063561A1 (de) Verfahren zur reparatur von turbinenschaufeln
WO2008034732A2 (de) Schichtstruktur und verfahren zur herstellung einer schichtstruktur

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004762487

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004762487

Country of ref document: EP

DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2004762487

Country of ref document: EP