涂布方法及涂布基底的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明針對一種涂布方法和涂布基底。更具體而言，本發(fā)明針對用于有選擇地涂布基底的涂布方法，以及由涂布方法形成的涂布基底。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)渦輪用于飛行器上或用于發(fā)電時，為了提高操作效率，它們通常在盡可能高的溫度下運行。由于高溫可破壞用于構(gòu)件的合金，故多種途徑已經(jīng)用于升高金屬構(gòu)件的操作溫度。一種途徑需要將內(nèi)部冷卻通道結(jié)合到構(gòu)件中，冷卻空氣在發(fā)動機操作期間被迫穿過該內(nèi)部冷卻通道。冷卻孔可通過諸如噴水處理和/或放電加工(EDM)的技術(shù)來形成在基底中。冷卻空氣(通常由發(fā)動機的壓縮機提供)經(jīng)由孔從燃燒器壁的較冷側(cè)給送至較熱側(cè)。只要孔仍通暢，涌入的空氣將有助于減小熱金屬表面的溫度，且防止構(gòu)件的熔化或其它退化。
[0003]用于保護金屬部分且有效升高飛行器發(fā)動機的實際操作溫度的另一種技術(shù)涉及使用熱障涂層(TBC)。TBC通常為陶瓷基的。TBC系統(tǒng)通常還包括結(jié)合涂層，其置于陶瓷涂層與基底之間以改善粘合。TBC連同一組冷卻孔的使用有時對于保護發(fā)動機部分是最有效的手段。然而，兩個系統(tǒng)的組合可能很困難。例如，冷卻孔有時不可在施加TBC之后形成在發(fā)動機部分中，因為激光通常不可有效穿透陶瓷材料和金屬兩者來形成孔的圖案。如果冷卻孔在施加TBC系統(tǒng)之前形成，則它們可在施加結(jié)合涂層和/或TBC時變?yōu)楸桓采w且至少部分地被阻礙。此外，金屬部分的修理通常包括替換TBC，在此期間，現(xiàn)有的冷卻孔可變?yōu)楸桓采w，且至少部分地被阻礙。從孔完全移除陶瓷金屬材料可很耗時且低效。在發(fā)動機操作期間的孔的任何阻塞都可干擾冷卻空氣的通過，可浪費壓縮機功率，且可能由于過熱導(dǎo)致對發(fā)動機構(gòu)件的破壞。
[0004]因此，本領(lǐng)域中期望不存在上述缺陷的涂布構(gòu)件的方法及在涂布構(gòu)件中形成孔口或孔的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個示例性實施中，一種涂布方法包括提供具有形成在其表面中的孔的構(gòu)件、將中空部件布置和設(shè)置在孔口附近的表面的一部分上以限定孔口上方的中空空間、將至少一個涂層施加到構(gòu)件的表面和中空部件上來形成具有施加涂層厚度的施加涂層，以及移除中空部件的至少一部分以穿過施加涂層露出中空空間?？卓谏戏降闹锌湛臻g對應(yīng)于表面處的孔口的形狀。
[0006]在另一個示例性實施例中，一種涂布方法包括提供具有形成其表面中的至少一個孔口的構(gòu)件、將中空部件布置和設(shè)置在構(gòu)件的表面的一個區(qū)段上來限定區(qū)段上方的中空空間、將至少一個涂層施加到構(gòu)件和中空部件的表面上來形成具有施加涂層厚度的施加涂層，以及移除中空部件的一部分來穿過施加涂層露出中空空間。
[0007]在另一個示例性實施例中，一種涂布基底包括具有形成在其表面中的孔口的構(gòu)件、布置和設(shè)置在表面上以限定孔口上方的中空空間的中空部件，以及構(gòu)件表面上的施加涂層。中空空間穿過施加涂層露出。
[0008]方案1: 一種涂布方法，包括:
提供一種構(gòu)件，該構(gòu)件具有形成在其表面中的孔口 ；
將中空部件布置和設(shè)置在表面的一部分上以限定孔口上方的中空空間，表面的該部分鄰近孔口，中空部件具有與孔口互補的幾何形狀；
將至少一個涂層施加到構(gòu)件的表面和中空部件上以形成具有施加涂層厚度的施加涂層；以及
移除中空部件的至少一部分來穿過施加涂層露出中空空間。
[0009]方案2:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，中空部件的下部保持成穿過施加涂層限定中空空間。
[0010]方案3:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，方法還包括布置中空部件以包括大于或等于減小的涂層厚度的高度。
[0011]方案4:根據(jù)方案3的涂布方法，其中，中空部件的高度還包括比施加涂層厚度小10微英寸到大60微英寸之間。
[0012]方案5:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，涂布方法還包括布置中空部件以包括小于減小的涂層厚度的高度。
[0013]方案6:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，布置和設(shè)置中空部件包括形成中空部件或定位預(yù)先形成的中空部件。
[0014]方案7:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，涂布方法還包括在施加至少一個涂層之前熱處理中空部件。
[0015]方案8:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，涂布方法還包括從陶瓷材料、類陶瓷材料、金屬材料、硅基材料、石墨、氧化鋁、氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯和它們的組合構(gòu)成的集合選擇中空部件。
[0016]方案9:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，涂布方法還包括移除施加涂層的一部分來提供減小的涂層厚度。
[0017]方案10:根據(jù)方案9的涂布方法，其中，移除施加涂層的一部分還包括移除中空部件的一部分。
[0018]方案11:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，方法還包括:
將可移除的材料至少部分地插入孔口內(nèi)；
將中空部件布置和設(shè)置在可移除的材料上；以及在施加至少一個涂層之前或其期間移除可移除的材料。
[0019]方案12:根據(jù)方案11的涂布方法，其中，布置中空部件還包括使中空部件符合可移除的材料，可移除的材料填充中空空間。
[0020]方案13:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，涂布方法還包括:
將保護部件定位在中空部件上；
在施加至少一個涂層之前制備構(gòu)件，制備選自加工、噴砂、砂磨、蝕刻和它們的組合構(gòu)成的集合；且然后
在選自等離子噴涂和高速氧燃料噴涂構(gòu)成的集合的過程之前或其期間移除保護部件。
[0021]方案14:根據(jù)方案I的涂布方法，其中，構(gòu)件選自噴嘴、葉片、靜葉、護罩、動葉、過渡件、襯里和它們的組合構(gòu)成的集合。
[0022]方案15: —種涂布方法，包括:
提供一種構(gòu)件，該構(gòu)件具有形成在其表面中的至少一個孔口 ；
將中空部件布置和設(shè)置在構(gòu)件的表面的區(qū)段上以限定區(qū)段上方的中空空間；
將至少一個涂層施加到構(gòu)件的表面和中空部件上以形成具有施加涂層厚度的施加涂層；以及
移除中空部件的一部分以穿過施加涂層露出中空空間。
[0023]方案16:根據(jù)方案15的涂布方法，其中，布置和設(shè)置中空部件包括形成中空部件或定位預(yù)先形成的中空部件。
[0024]方案17:根據(jù)方案15的涂布方法，其中，構(gòu)件的表面的區(qū)段包括多個孔口。
[0025]方案18:根據(jù)方案15的涂布方法，其中，涂布方法還包括:
將可移除的材料定位在區(qū)段上；
將中空部件布置和設(shè)置在可移除的材料上；以及在施加至少一個涂層之前或其期間移除可移除的材料。
[0026]方案19:根據(jù)方案18的涂布方法，其中，可移除的材料至少部分地填充構(gòu)件的表面的區(qū)段中的多個孔口。
[0027]方案20: —種涂布基底，包括:
構(gòu)件，其具有形成在其表面中的孔口 ；
布置和設(shè)置在表面上以限定孔口上方的中空空間的中空部件；以及構(gòu)件的表面上的施加涂層；
其中中空空間穿過施加涂層而露出。
[0028]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將從結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的以下更詳細(xì)的描述中清楚，附圖通過舉例的方式示出了本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0029]圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的構(gòu)件的透視圖。
[0030]圖2為根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的涂布方法的流程圖。
[0031]圖3示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的涂布方法的過程視圖。
[0032]圖4示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的穿過施加涂層形成的開口。
[0033]圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的使用可移除的材料的涂布方法的過程視圖。
[0034]圖6為根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的涂布方法的流程圖。
[0035]圖7示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的涂布方法的過程視圖。
[0036]圖8示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例的使用可移除的材料的涂布方法的過程視圖。
[0037]只要可能，則相同的參考標(biāo)號將在所有附圖中表示相同的部分。
【具體實施方式】
[0038]提供了一種涂布方法及涂布部件。本公開內(nèi)容的實施例相比于未使用本文公開的一個或多個特征的涂布方法，提高了涂布效率、提供了穿過涂布的孔口而沒有涂布后清潔、增加了對用于涂布構(gòu)件的空氣流的控制、減少了涂布成本、減少了涂布時間，減少了在涂布構(gòu)件之后清潔孔口的時間，或它們的組合。
[0039]參看圖1，在一個實施例中，構(gòu)件100包括具有形成在其中的至少一個孔口 109的任何適合的構(gòu)件。在另一個實施例中，構(gòu)件100包括應(yīng)用中使用的任何適合的構(gòu)件，其經(jīng)歷溫度變化，如，但不限于發(fā)電系統(tǒng)(例如，燃?xì)廨啓C、噴氣渦輪和其它渦輪組件)。適合的構(gòu)件包括但不限于噴嘴、葉片、靜葉、護罩、動葉、過渡件、襯里或它們的組合。孔口 109包括構(gòu)件100的外表面102中的任何開口，如，但不限于，冷卻孔(例如，溝槽冷卻孔、擴散器形冷卻孔、直冷卻