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Oeffnen von Kuehlluftbohrungen nach dem Aufbringen von APS Waermedaemmschichten durch gezieltes Einbringen von Zugspannungen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000031450D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 10 (2004-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Oct-25
Document File: 1 page(s) / 20K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zur Reduktion des Waermeeintrags an heissgasfuehrenden Bauteilen bei Gasturbinen werden keramische Waermedaemmschichten auf die Bauteile wie beispielsweise Turbinenleitschaufeln und Turbinenlaufschaufeln sowie Brennkammerteilen aufgebracht. Weiterhin werden zur Senkung des Kuehlbedarfs Filmkuehlbohrungen in die Bauteile eingebracht, um einen Kuehlluftfilm auf dem zu schuetzenden Bauteil zu erzeugen. Beim Beschichten der Bauteile mit der APS (Atmospheric Plasma Spraying) Waermedaemmschicht auf bereits mit Kuehlluftbohrungen versehene Bauteile muss ein dauerhaftes Verschliessen der Bohrungen durch die Keramikschicht verhindert werden. Bislang wird das Verstopfen der Filmkuehlbohrungen durch die keramische Schutzschicht hauptsaechlich dadurch verhindert, dass entweder die Bohrungen vor dem Beschichten gezielt mit einem Kunststoff verstopft („maskiert“) werden, der nach dem Beschichtungsvorgang wieder entfernt wird, oder die verstopften Bohrungen nach dem Beschichten beispielsweise mit einem Laser wieder freigebohrt werden.

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S

Oeffnen von Kuehlluftbohrungen nach dem Aufbringen von APS Waermedaemmschichten durch gezieltes Einbringen von Zugspannungen

Idee: Michael Haendler, DE-Muelheim

Zur Reduktion des Waermeeintrags an heissgasfuehrenden Bauteilen bei Gasturbinen werden keramische Waermedaemmschichten auf die Bauteile wie beispielsweise Turbinenleitschaufeln und Turbinenlaufschaufeln sowie Brennkammerteilen aufgebracht. Weiterhin werden zur Senkung des Kuehlbedarfs Filmkuehlbohrungen in die Bauteile eingebracht, um einen Kuehlluftfilm auf dem zu schuetzenden Bauteil zu erzeugen. Beim Beschichten der Bauteile mit der APS (Atmospheric Plasma Spraying) Waermedaemmschicht auf bereits mit Kuehlluftbohrungen versehene Bauteile muss ein dauerhaftes Verschliessen der Bohrungen durch die Keramikschicht verhindert werden. Bislang wird das Verstopfen der Filmkuehlbohrungen durch die keramische Schutzschicht hauptsaechlich dadurch verhindert, dass entweder die Bohrungen vor dem Beschichten gezielt mit einem Kunststoff verstopft ("maskiert") werden, der nach dem Beschichtungsvorgang wieder entfernt wird, oder die verstopften Bohrungen nach dem Beschichten beispielsweise mit einem Laser wieder freigebohrt werden.

Die Idee besteht nun darin, die entsprechenden Bauteile ohne zusaetzliche Schutzmassnahmen zu beschichten und anschliessend fuer laengere Zeit (z.B. vier Stunden) auf eine hohe Materialtemperatur (z.B. 1080°C) zu bringen. Durch die hohe Waermeausdehnung des metallischen Bauteils (ca. 6 m...