WO2015074788A1 - Vorrichtung zum schutz von bauteilen beim beschichten und verfahren zur beschichtung - Google Patents

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WO2015074788A1
WO2015074788A1 PCT/EP2014/070470 EP2014070470W WO2015074788A1 WO 2015074788 A1 WO2015074788 A1 WO 2015074788A1 EP 2014070470 W EP2014070470 W EP 2014070470W WO 2015074788 A1 WO2015074788 A1 WO 2015074788A1
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coating
component
protected
inorganic material
holder
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PCT/EP2014/070470
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Inventor
Bahadir BASDERE
Tobias Brett
Christopher Degel
Johannes Richter
Rolf WILKENHÖNER
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas

Definitions

  • the invention relates to a holder and protective measures when coating components and a coating process.
  • the covering of mating surfaces, the side surfaces of the platform, represent the surface to be protected.
  • the component must be held so that it can be moved in the coating system, if necessary, or to fix it in relation to the coating nozzle. It is known to achieve masking by means of corresponding intermediate pieces between the mating surfaces and the holder, which however leads to problems due to the different coefficients of expansion or the lack of contact pressure over the duration of the coating.
  • the object is achieved by a device according to claim 1 and by a method according to claim 6.
  • FIG. 1 shows the schematic sequence of the method and the device according to the invention
  • a turbine blade 120, 130 is shown, which has a mating surface 19, which is not to be coated and is therefore protected during coating.
  • the airfoil 406 (FIG. 2) and the upper side of the blade platform 403 (FIG. 2) are to reach the airfoil 406 as far as the side edge of the fitting surface 19 and
  • Shovel platform 403 are coated.
  • the component 1, 120, 130 is introduced into a device 13, which fixes and positions the component 1, 120, 130 by means of a holder 4.
  • the device 13 preferably has a bottom as a holder 4 and optionally corresponding side walls 10, which extend in the direction of the mating surface 19.
  • the distance 25 is preferably 2mm.
  • an end 28 of the side wall 10 and thus the length of the side wall 10 can be made variable, so viewed in a vertical plan view of the mating surface 19, below the height of the mating surface 19 lie or protrude beyond.
  • an inorganic material 16 is brought to the mating surface 19 in order to protect it.
  • the material 16 preferably directly adjoins the surface to be coated.
  • the inorganic material 16 is a silicone rubber, most preferably a bicomponent silicone rubber that is applied to the mating surface 19.
  • the silicone rubber cures in air or at correspondingly higher temperatures, wherein the curing can also take place only at the beginning or during the coating process, in particular during heating or raising in a coating system 22.
  • the organic material cures, solidifies and thus protects the mating surfaces 19 from coating.
  • the component 1, 120, 130 is introduced with the mask 16 into a coating installation 22 and coated there.
  • the masking 16 can be applied when the component 1, 120, 130 is introduced into the holder 4.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Durch die Trennung einer Halterung eines zu beschichtenden Bauteils (1) und der Schutzmaßnahmen (16) der zu schützenden Flächen des zu beschichtenden Bauteils kann die Halterung einfacher ausgeführt werden und ebenso die zu schützenden Flächen (19) optimal geschützt werden.

Description

Vorrichtung zum Schutz von Bauteilen beim Beschichten und
Verfahren zur Beschichtung
Die Erfindung betrifft eine Halterung und Schutzmaßnahmen beim Beschichten von Bauteilen und ein Beschichtungsverfah- ren .
Bei Beschichtungsverfahren, die nicht das gesamte Bauteil er- fassen sollen, sind Schutzmaßnahmen oder Maskierungen notwendig .
Bei Komponenten von Turbinen, wie beispielsweise Gasturbinenschaufeln, stellen die Abdeckung von Passflächen, die Seitenflächen der Plattform, die zu schützende Fläche dar.
Ebenso muss das Bauteil gehalten werden, damit es ggf. in der Beschichtungsanlage bewegt werden kann oder um es gegenüber der Beschichtungsdüse zu fixieren. Es ist bekannt, durch entsprechende Zwischenstücke zwischen den Passflächen und der Halterung die Maskierung zu erreichen, was jedoch zu Problemen aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten oder des mangelnden Anpressdrucks über die Beschichtungsdauer führt .
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung aufzuzeigen, die das Bauteil hält und auch beim Beschichten schützt vor ungewünschten Beschichtungen . Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön- nen, um weitere Vorteile zu erzielen. Durch die Vorrichtung und das Verfahren wird ein Bauteil optimal beschichtet und an den entsprechenden Stellen einfach und kostengünstig vor unerwünschter Beschichtung geschützt. Es zeigen die
Figur 1 den schematisch Ablauf des Verfahrens und die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figur 2 eine Turbinenschaufel .
Die Figuren und die Beschreibung stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
Als ein beispielhaftes Bauteil 1 ist hier eine Turbinenschaufel 120, 130 gezeigt, die eine Passfläche 19 aufweist, die nicht beschichtet werden soll und dementsprechend beim Beschichten geschützt wird.
Dahingegen soll das Schaufelblatt 406 (Fig. 2) und die Ober- seite der Schaufelplattform 403 (Fig. 2) hin zum Schaufelblatt 406 bis hin zur Seitenkante der Passfläche 19 und
Schaufelplattform 403 beschichtet werden.
Dafür wird das Bauteil 1, 120, 130 in eine Vorrichtung 13 eingebracht, die durch eine Halterung 4 das Bauteil 1, 120, 130 fixiert und positioniert.
Die Vorrichtung 13 weist vorzugsweise einen Boden als Halterung 4 auf und optional entsprechende Seitenwände 10, die sich in Richtung der Passfläche 19 erstrecken.
Zwischen der Seitenwand 10 der Halterung 4 und der Passfläche 19 des Bauteils 1 ist ein Abstand 25 vorhanden.
Der Abstand 25 beträgt vorzugsweise 2mm.
Ebenso kann ein Ende 28 der Seitenwand 10 und damit die Länge der Seitenwand 10 variabel gestaltet werden, kann also in senkrechter Draufsicht auf die Passfläche 19 betrachtet, unterhalb der Höhe der Passfläche 19 liegen oder auch darüber hinausragen . In einem weiteren Schritt wird auf die Passfläche 19 ein anorganisches Material 16 gebracht, um diese zu schützen. Das Material 16 grenzt vorzugsweise direkt an die zu beschichtete Oberfläche an.
Vorzugsweise ist das anorganische Material 16 ein Silikon- Kautschuk, ganz vorzugsweise ein Zweikomponenten-Silikon- Kautschuk, der auf die Passfläche 19 aufgebracht wird.
Der Silikon-Kautschuk härtet an Luft aus oder bei entsprechend höheren Temperaturen, wobei die Aushärtung auch erst zu Beginn oder während des Beschichtungsprozesses erfolgen kann, insbesondere beim Hochheizen oder Hochfahren in einer Be- schichtungsanlage 22.
Bei hohen Temperaturen härtet das organische Material aus, wird fest und schützt so die Passflächen 19 vor Beschichtung.
Zur Beschichtung wird das Bauteil 1, 120, 130 mit der Maskierung 16 in eine Beschichtungsanlage 22 eingebracht und dort beschichtet .
Ebenso kann die Maskierung 16 aufgebracht werden, wenn das Bauteil 1, 120, 130 in der Halterung 4 eingebracht ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (13)
zur Beschichtung eines Bauteils (1, 120, 130),
die (13) aufweist:
ein Bauteil (1, 120, 130),
eine Halterung (4),
wobei die Halterung (4) das Bauteil (1, 120, 130) gegenüber der Vorrichtung (13) fixiert und positioniert,
wobei auf zu schützenden Passflächen (19) des Bauteils (1, 120, 130) ein anorganisches Material (16) vorhanden ist und optional
eine Seitenwand (10) der Halterung (4),
die sich in Richtung einer zu schützenden Passfläche (19) des Bauteils (1, 120, 130) erstreckt,
insbesondere zumindest teilweise die Passfläche (19) abschattet .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
bei dem das anorganische Material (16) ein Silikon-Kautschuk darstellt,
insbesondere ein Zweikomponenten-Silikon-Kautschuk.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 oder 2,
bei dem ein Abstand (25) zwischen den Passflächen (19) und der Seitenwand (10) vorhanden ist,
insbesondere von 2mm.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
3,
bei dem die zu schützenden Passflächen (19) des Bauteils (1, 120, 130) unmittelbar nur durch anorganisches Material geschützt werden.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
bei dem das anorganische Material (16) direkt an die zu beschichtende Oberfläche angrenzt.
6. Verfahren zum Beschichten eines Bauteils,
bei dem ein Bauteil (1, 120, 130) in einer Vorrichtung (13) zur Beschichtung,
insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,
eingebracht wird, und
bei dem ein anorganisches Material (16) auf die zu schützende Passfläche (19) aufgebracht wird,
und Beschichten des Bauteils (1, 120, 130) .
7. Verfahren nach Anspruch 6 ,
bei dem das anorganisches Material vor Beginn des Beschich- tungsprozesses innerhalb einer Beschichtungsanlage (22) aushärtet und/oder vulkanisiert.
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