涂覆工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明針對(duì)一種涂覆工藝。更具體而言，本發(fā)明針對(duì)一種包括將一個(gè)以上的涂層施加到封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)的構(gòu)件上的涂覆工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪構(gòu)件通常在高溫下運(yùn)行以提供最大操作效率。然而，渦輪所處的可運(yùn)行溫度可由各個(gè)渦輪構(gòu)件的溫度能力限制。為了提高渦輪構(gòu)件的溫度能力，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了各種方法。用于提高渦輪構(gòu)件的溫度能力的一種方法包括結(jié)合內(nèi)部冷卻孔，冷卻空氣在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間被推動(dòng)穿過(guò)孔。當(dāng)冷卻空氣從構(gòu)件壁的較冷側(cè)進(jìn)給穿過(guò)熱側(cè)上的冷卻孔出口時(shí)，急流空氣有助于降低熱金屬表面的溫度。此外，冷卻空氣可在渦輪構(gòu)件的表面上提供膜冷卻。
[0003]用于提高渦輪構(gòu)件的溫度能力的另一種技術(shù)包括施加涂層，諸如粘結(jié)涂層和熱障涂層(TBC)。通常，渦輪構(gòu)件包括冷卻孔以及施加到構(gòu)件的表面上的各種涂層。通常，當(dāng)涂層施加到具有形成在其中的冷卻孔的構(gòu)件的表面上時(shí)，在涂覆之前將冷卻孔遮蓋。然而，多個(gè)涂層的施加可減弱遮蓋材料，特別是在使用多種施加技術(shù)時(shí)。為了減少遮蓋材料的減弱，可能期望在施加多個(gè)涂層之間再施加遮蓋材料。
[0004]通常，遮蓋材料人工地施加。由于涂層施加期間的高溫，通常在操作者能夠從涂層夾具安全地移除構(gòu)件且人工地施加遮蓋材料之前冷卻構(gòu)件。冷卻構(gòu)件、從涂覆夾具移除構(gòu)件、人工地施加遮蓋材料以及在施加下一涂層之前再裝夾構(gòu)件增加了涂覆時(shí)間、增加了涂覆成本并降低了涂覆工藝的效率。
[0005]本領(lǐng)域中將期望具有改進(jìn)的涂覆工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，一種涂覆工藝包括將構(gòu)件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，封閉的涂覆系統(tǒng)包括涂覆設(shè)備，將第一涂層施加到構(gòu)件的至少一部分上，然后將遮蓋物自動(dòng)地施加至構(gòu)件，然后將第二涂層施加到構(gòu)件的至少一部分上。構(gòu)件在整個(gè)涂覆工藝期間保持在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0007]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種涂覆工藝包括將構(gòu)件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，用涂覆設(shè)備將第一涂層施加到構(gòu)件的至少一部分上；然后移除涂覆設(shè)備的第一涂覆頭部且用遮蓋頭部替換第一涂覆頭部；然后用涂覆設(shè)備將遮蓋物自動(dòng)地施加至構(gòu)件；然后移除涂覆設(shè)備的遮蓋頭部且用第二涂覆頭部替換遮蓋頭部；并且然后用涂覆設(shè)備將第二涂層施加到構(gòu)件的至少一部分上；其中，構(gòu)件在整個(gè)涂覆工藝期間保持在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種涂覆工藝包括將構(gòu)件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，用涂覆設(shè)備將構(gòu)件的至少一部分高速氧燃料涂覆，然后移除涂覆設(shè)備的涂覆頭部且用遮蓋頭部替換涂覆頭部，然后用涂覆設(shè)備將遮蓋物自動(dòng)地施加至構(gòu)件，然后移除涂覆設(shè)備的遮蓋頭部且用空氣一等離子頭部替換遮蓋頭部，且然后用涂覆設(shè)備將構(gòu)件空氣一等離子噴涂。
[0009]技術(shù)方案1.一種涂覆工藝，包括:
將構(gòu)件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，所述封閉的涂覆系統(tǒng)包括涂覆設(shè)備；
將第一涂層施加到所述構(gòu)件的至少一部分上；然后將遮蓋物自動(dòng)地施加至所述構(gòu)件；然后將第二涂層施加到所述構(gòu)件的所述至少一部分上；
其中，所述構(gòu)件在整個(gè)所述涂覆工藝期間保持在所述封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0010]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，施加所述第一涂層選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組:高速氧燃料噴涂、空氣一等離子噴涂、高速空氣燃料噴涂、真空等離子噴涂、電子束物理汽相沉積、化學(xué)汽相沉積、等離子沉積、用粉末或棒的燃燒噴涂、冷噴涂、溶膠凝膠、電泳沉積、聚合物衍生陶瓷涂覆、真空一涂覆施加、幕簾一涂覆施加、刷一施加、輥涂施加、結(jié)塊和燒結(jié)然后噴霧干燥，及其組合。
[0011]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，施加所述第二涂層選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組:高速氧燃料噴涂、空氣一等離子噴涂、高速空氣燃料噴涂、真空等離子噴涂、電子束物理汽相沉積、化學(xué)汽相沉積、等離子沉積、用粉末或棒的燃燒噴涂、冷噴涂、溶膠凝膠、電泳沉積、聚合物衍生陶瓷涂覆、真空一涂覆施加、幕簾一涂覆施加、刷一施加、輥涂施加、結(jié)塊和燒結(jié)然后噴霧干燥，及其組合。
[0012]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，施加所述第一涂層包括高速氧燃料噴涂，且施加所述第二涂層包括空氣一等離子噴涂。
[0013]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，所述涂覆工藝還包括在施加所述第一涂層之后移除所述涂覆設(shè)備的第一涂覆頭部，以及在自動(dòng)地施加所述遮蓋物之前用遮蓋頭部替換所述第一涂覆頭部。
[0014]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的涂覆工藝，其特征在于，所述遮蓋頭部包括選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組的裝置:施加裝置、固化裝置和其組合。
[0015]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的涂覆工藝，其特征在于，所述施加裝置選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組:注射器、印刷裝置、噴涂裝置和其組合。
[0016]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案6所述的涂覆工藝，其特征在于，所述固化裝置選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組:紫外線固化裝置、熱固化裝置和其組合。
[0017]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案5所述的涂覆工藝，其特征在于，所述遮蓋頭部包括選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組的定位裝置:激光器、結(jié)構(gòu)性激光掃描儀、紅外線探測(cè)器、電磁探測(cè)器、用于位置檢測(cè)的視覺(jué)輔助機(jī)構(gòu)以及其組合。
[0018]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案5所述的涂覆工藝，其特征在于，所述遮蓋頭部包括用于位置檢測(cè)的視覺(jué)輔助機(jī)構(gòu)。
[0019]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，所述涂覆工藝還包括將至少一個(gè)額外涂層施加到所述構(gòu)件的所述至少一部分上。
[0020]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，所述遮蓋物包括選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組的材料:輻射一可固化材料、粘合劑、硅基材料、陶瓷材料、陶瓷類(lèi)材料以及其組合。
[0021]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，所述遮蓋物包括選自由下列項(xiàng)構(gòu)成的組的材料:氧化鋁、二氧化鉿、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯以及其組合。
[0022]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，所述遮蓋物包括金屬材料。
[0023]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的涂覆工藝，其特征在于，所述遮蓋物形成在所述封閉的涂覆系統(tǒng)外，且自動(dòng)地施加所述遮蓋物包括將所述遮蓋物定位在所述構(gòu)件上。
[0024]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案1所述的工藝，其特征在于，所述工藝還包括在自動(dòng)地施加所述遮蓋物之后移除所述涂覆設(shè)備的遮蓋頭部，以及在施加所述第二涂層之前用第二涂覆頭部替換所述遮蓋頭部。
[0025]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，所述構(gòu)件在施加所述遮蓋物的至少一部分期間處于高于環(huán)境溫度的溫度。
[0026]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案1所述的工藝，其特征在于，所述構(gòu)件在施加所述遮蓋物的至少一部分期間處于高于安全處理溫度的溫度。
[0027]技術(shù)方案19.一種涂覆工藝，包括:
將構(gòu)件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)；
用涂覆設(shè)備將第一涂層施加到所述構(gòu)件的至少一部分上；然后
移除所述涂覆設(shè)備的第一涂覆頭部且用遮蓋頭部替換所述第一涂覆頭部；然后
用所述涂覆設(shè)備將遮蓋物自動(dòng)地施加至所述構(gòu)件；然后
移除所述涂覆設(shè)備的遮蓋頭部且用第二涂覆頭部替換所述遮蓋頭部；并且然后
用所述涂覆設(shè)備將第二涂層施加到所述構(gòu)件的至少一部分上；
其中，所述構(gòu)件在整個(gè)所述涂覆工藝期間保持在所述封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0028]技術(shù)方案20.—種涂覆工藝，由下列項(xiàng)構(gòu)成:
將構(gòu)件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)；
用涂覆設(shè)備將所述構(gòu)件的至少一部分高速氧燃料涂覆；然后移除所述涂覆設(shè)備的涂覆頭部且用遮蓋頭部替換所述涂覆頭部；然后用所述涂覆設(shè)備將遮蓋物自動(dòng)地施加至所述構(gòu)件；然后
移除所述涂覆設(shè)備的遮蓋頭部且用空氣一等離子頭部替換所述遮蓋頭部；并且然后用所述涂覆設(shè)備將所述構(gòu)件空