涂覆工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明針對一種涂覆工藝。更具體而言，本發(fā)明針對一種包括將一個以上的涂層施加到封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)的構件上的涂覆工藝。
【背景技術】
[0002]渦輪構件通常在高溫下運行以提供最大操作效率。然而，渦輪所處的可運行溫度可由各個渦輪構件的溫度能力限制。為了提高渦輪構件的溫度能力，已經(jīng)開發(fā)出了各種方法。用于提高渦輪構件的溫度能力的一種方法包括結合內(nèi)部冷卻孔，冷卻空氣在渦輪發(fā)動機操作期間被推動穿過孔。當冷卻空氣從構件壁的較冷側(cè)進給穿過熱側(cè)上的冷卻孔出口時，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件的表面上提供膜冷卻。
[0003]用于提高渦輪構件的溫度能力的另一種技術包括施加涂層，諸如粘結涂層和熱障涂層(TBC)。通常，渦輪構件包括冷卻孔以及施加到構件的表面上的各種涂層。通常，當涂層施加到具有形成在其中的冷卻孔的構件的表面上時，在涂覆之前將冷卻孔遮蓋。然而，多個涂層的施加可減弱遮蓋材料，特別是在使用多種施加技術時。為了減少遮蓋材料的減弱，可能期望在施加多個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件且人工地施加遮蓋材料之前冷卻構件。冷卻構件、從涂覆夾具移除構件、人工地施加遮蓋材料以及在施加下一涂層之前再裝夾構件增加了涂覆時間、增加了涂覆成本并降低了涂覆工藝的效率。
[0005]本領域中將期望具有改進的涂覆工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個實施例中，一種涂覆工藝包括將構件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，封閉的涂覆系統(tǒng)包括涂覆設備，將第一涂層施加到構件的至少一部分上，然后將遮蓋物自動地施加至構件，然后將第二涂層施加到構件的至少一部分上。構件在整個涂覆工藝期間保持在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0007]在另一個實施例中，一種涂覆工藝包括將構件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，用涂覆設備將第一涂層施加到構件的至少一部分上；然后移除涂覆設備的第一涂覆頭部且用遮蓋頭部替換第一涂覆頭部；然后用涂覆設備將遮蓋物自動地施加至構件；然后移除涂覆設備的遮蓋頭部且用第二涂覆頭部替換遮蓋頭部；并且然后用涂覆設備將第二涂層施加到構件的至少一部分上；其中，構件在整個涂覆工藝期間保持在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0008]在另一個實施例中，一種涂覆工藝包括將構件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，用涂覆設備將構件的至少一部分高速氧燃料涂覆，然后移除涂覆設備的涂覆頭部且用遮蓋頭部替換涂覆頭部，然后用涂覆設備將遮蓋物自動地施加至構件，然后移除涂覆設備的遮蓋頭部且用空氣一等離子頭部替換遮蓋頭部，且然后用涂覆設備將構件空氣一等離子噴涂。
[0009]技術方案1.一種涂覆工藝，包括:
將構件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)，所述封閉的涂覆系統(tǒng)包括涂覆設備；
將第一涂層施加到所述構件的至少一部分上；然后將遮蓋物自動地施加至所述構件；然后將第二涂層施加到所述構件的所述至少一部分上；
其中，所述構件在整個所述涂覆工藝期間保持在所述封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0010]技術方案2.根據(jù)技術方案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構成的組: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、結塊和燒結然后噴霧干燥，及其組合。
[0011]技術方案3.根據(jù)技術方案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構成的組: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、結塊和燒結然后噴霧干燥，及其組合。
[0012]技術方案4.根據(jù)技術方案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]技術方案5.根據(jù)技術方案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備的第一涂覆頭部，以及在自動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]技術方案6.根據(jù)技術方案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構成的組的裝置:施加裝置、固化裝置和其組合。
[0015]技術方案7.根據(jù)技術方案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構成的組:注射器、印刷裝置、噴涂裝置和其組合。
[0016]技術方案8.根據(jù)技術方案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構成的組:紫外線固化裝置、熱固化裝置和其組合。
[0017]技術方案9.根據(jù)技術方案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構成的組的定位裝置:激光器、結構性激光掃描儀、紅外線探測器、電磁探測器、用于位置檢測的視覺輔助機構以及其組合。
[0018]技術方案10.根據(jù)技術方案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的視覺輔助機構。
[0019]技術方案11.根據(jù)技術方案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額外涂層施加到所述構件的所述至少一部分上。
[0020]技術方案12.根據(jù)技術方案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構成的組的材料:輻射一可固化材料、粘合劑、硅基材料、陶瓷材料、陶瓷類材料以及其組合。
[0021]技術方案13.根據(jù)技術方案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構成的組的材料:氧化鋁、二氧化鉿、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯以及其組合。
[0022]技術方案14.根據(jù)技術方案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]技術方案15.根據(jù)技術方案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，且自動地施加所述遮蓋物包括將所述遮蓋物定位在所述構件上。
[0024]技術方案16.根據(jù)技術方案1所述的工藝，其特征在于，所述工藝還包括在自動地施加所述遮蓋物之后移除所述涂覆設備的遮蓋頭部，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]技術方案17.根據(jù)技術方案1所述的涂覆工藝，其特征在于，所述構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]技術方案18.根據(jù)技術方案1所述的工藝，其特征在于，所述構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]技術方案19.一種涂覆工藝，包括:
將構件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)；
用涂覆設備將第一涂層施加到所述構件的至少一部分上；然后
移除所述涂覆設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
用所述涂覆設備將遮蓋物自動地施加至所述構件；然后
移除所述涂覆設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
用所述涂覆設備將第二涂層施加到所述構件的至少一部分上；
其中，所述構件在整個所述涂覆工藝期間保持在所述封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)。
[0028]技術方案20.—種涂覆工藝，由下列項構成:
將構件定位在封閉的涂覆系統(tǒng)內(nèi)；
用涂覆設備將所述構件的至少一部分高速氧燃料涂覆；然后移除所述涂覆設備的涂覆頭部且用遮蓋頭部替換所述涂覆頭部；然后用所述涂覆設備將遮蓋物自動地施加至所述構件；然后
移除所述涂覆設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備將所述構件空