JPH07500535A - 間隙密封面上に耐熱性合成樹脂膜を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 間隙密封面上に耐熱性合成樹脂膜を形成する方法本発明は、間隙密封面上に耐熱 性合成樹脂膜を形成する方法に関する。

タービンエンジンの効率は、ケーシングとロータの間の間隙の大きさに直接依存 する。たとえば最小の間隙の大きさは翼端を間隙密封面（Ｓｐａｌｔｄｉｃｈｔ ｕｎｇ−ｆｌｉｉｃｈｅｎ）に軽く接触させることによって達成される。翼端を 間隙密封面に軽く接触させるとき、羽根の損傷は避けなければならない。翼端が 本質的に擦り落とされることのないように、間隙密封面上の合成樹脂層は擦り落 とすことが可能であり、それによってエンジンの間隙幅を調節することを可能に するものでなければならない。そのために合成樹脂は粘性の（ｚｉｉｈｖ　１ｓ ｋｏｓｅ）材料に変えられ、使用されるケーシングリングに塗布される。別の技 術では、予め作られた取り入れ口合成樹脂コーティング（にｕｎｓｔｓｔｏｆｆ ｅｉｎｌａｕｆｂｅｌａｇｅ）がケーシングリングに接着される。接着剤及び塗 料は接着あるいは塗布の後に硬化しなければならない。更にケーシングリングに は取り入れ口合成樹脂コーティングを鋳つけることができる。

これらの方法の欠点は製造費が高いことである。その場合、ケーシングリングの 浄化後に下塗りが塗られ、下塗りの上に熱処理の後に合成樹脂材料が貼り付けら れるか、塗布されるか、或いは鋳つけられ、その後硬化される。しかる後に切削 加工が行われる。そのとき、目に見えるコーティングの欠陥には塗料が充填され 、硬化され、後加工される。

塗布され、貼り付けられ、鋳つけられた合成樹脂の場合、今日最大の使用温度は １８０℃である。

製造費は、塗布または貼り付けをする個々の構成要素を用意しなければならない ことによりさらに高くなる。その場合、不都合なことに構成要素の貯蔵期間は限 られている。塗布され、貼り付けられ、または鋳つけられる合成樹脂材料はその 被着層の構造は変わらず、大抵全般的に密であり、このことは軽く接触せしめら れるときの耐摩性に悪い影響をもたらす。

本発明の課題は、加工工程において間隙密封面に対して合成樹脂層を被着すると きに密な部分から表面近くは多孔な部分へと段階的な移行を形成することができ る、従来の欠点を克服した間隙密封面上に耐熱性合成樹脂膜を形成する方法を提 供することである。

上記の課題は、プラズマバーナまたは溶射バーナにより、プラズマまたはアセチ レン酸素炎を発生させ、４０乃至１５０　ＳＬｐＭの冷却ガス流の下で合成樹脂 材料を溶融して、間隙密封面に吹き付けることによって解決される。

この方法の利点は、いろいろの多孔性といろいろの硬度のコーティングを得るこ とができ、層特性が製造工程中も変化させることができ、作業工程中に層内で、 多孔度が０乃至８５容量％まで変化させることができることである。更に吹き付 は後の合成樹脂の組織は極度に均質である。最後に、この方法は貼り付は法、塗 布法、または鋳付は法よりも手っ取り早く、コストが安いものである。

特に密な吹き付は層から多孔の吹き付は層まで作るために、吹き付は中冷却ガス 流の強さは変えられる。これは付加的な助剤を必要とせず、また発泡剤を添加す る必要がないと言う利点を有する。

本発明の好ましい実施態様において、合成樹脂材料は粉末の状態で使用される。

この使用の形態は、粉末粒子は火炎を通過するのと同時に粒子の滴に変えること ができるので、溶射の場合に特に有利である。

本発明の別の好ましい実施態様において、合成樹脂材料は合成樹脂線として使用 される。合成樹脂線は、合成樹脂層が先ず高い可塑性または流動性の状態でワイ ヤ先端から取れ、次いで被覆されるべき面に吹き付けられるので、溶射法によく 適している。

好ましい合成樹脂材料として硫化フェニレン樹脂を使用することができる。この 樹脂は、２７５℃で初めて樹脂の軟化が始まるので、有利なことに２６０℃まで の使用温度を許容する。

また、６０容積％までの充填材を合成樹脂材料に添加することもできる。この充 填材は軽い接触時の合成樹脂材料層のふるまい（Ａｎｓｔｒｅｉｆｖｅｒｈａｌ ｔｅｎ）を良くする◎特に充填材として、フッ化カルシウム、酸化マグネシウム またはそれらの混合物等を添加することができる。これらは、エンジンの作動段 階で翼端が間隙密封面を擦るときに特に好ましく投入することができる。

図面と実施例を用いて本発明の好ましい構成について説明する。

図１は、間隙密封面上に設けた耐熱性合成樹脂層の切断面の写真である。

図２は、プラズマ溶射された耐熱性合成樹脂層の切断面の写真である。

実施例１ エンジンのケーシングのリングに向けて、前記リングの基材１の上の圧縮機の領 域に２乃至８　ＳＬｐＭ　（分あたりの標準リットル）の酸素と２乃至８　ＳＬ ｐＭのアセチレン（Ｃ＝Ｈａ）を用いて溶射バーナから熱ガス炎を向けた。１乃 至５　ＳＬｐＭの窒素を含む４０ＳＬｐＭの冷却空気流の下で７乃至４０ｇ１分 の割合で、合成樹脂を溶融して間隙密封面としてのリング内側に５０乃至２００ ｍｍの距離の所から吹き付けた。

図１は、この間隙密封面上に溶射した、耐熱性合成樹脂層の切断面の写真である 。密な吹き付は層２は、吹き付は中に冷却空気の流量を１５０ＳＬｐＭに高める ことによって、表面近くの多孔の合成樹脂層３に変えられた。この好ましい硫化 フェニレン樹脂からなる層構造は、間隙密封面上の層に翼端が軽く接触するとき 、抵抗の少ない層が取り去られ、それによって翼端は有利に保護されると言う利 点を有する。

実施例２ 別の実施例においては、多孔の領域に、堆積法により、セラミックの充填材を凝 縮させ、研磨材の（ａｂｒａｓｓｉｖｅｒ）接触層（λｎｓｔｒｅｉｆｂｅｌａ ｇ）を形成した。この層は作動段階で案内翼の端を同程度に磨いて最小のすきま 幅を発生させるものである。

実施例３ この実施例においては吹き付けの前に合成樹脂粉末に２５容積％のＣａｄｉ粉末 が充填材として添加混合された。その後ＣａＦ２粉末は合成樹脂粉末と共に吹き 付けられた。吹き付けの過程で冷却ガス流の強さを、沈積したＣａＦ２粒子を有 する密な合成樹脂層が生ずるように調節した。

実施例４ この実施例の場合、層をプラズマ溶射法によって作った。そのために９０乃至１ ４０ＳＬｐＭのアルゴン冷却ガスを使用し、アルゴン冷却ガスを５乃至１１０５ Ｌｐの水素二次ガス流と共に送った。加熱ガス（Ｔｒｅｉｂｇａｓ）として５乃 至１１０５Ｌｐのアルゴンを間隙密封面上に６０乃至１６０１１ｎＩＩ１１の距 離の所からプラズマバーナから供給して間隙密封面上に合成樹脂層を形成した。

図２はこの、間隙密封面の上に形成したプラズマ溶射した、フッ化フェニレン樹 脂の耐熱性合成樹脂層の切断面の写真である。密な吹き付は層２は冷却ガス流を １１００５Ｌｐのアルゴンから１４０ＳＬｐＭのアルゴンに高めることによって 多孔の中間層４に変えられた。このプラズマ溶射の終わり頃冷却ガス流を９０Ｓ ＬＰＭに減少させることによって密な外側の平滑な被覆層５が形成された。

ＦＩＧ　１ １゛ ＦＩＧ、２ ＭＮＨＭ　ＮＧ　Ａ　ＮｈＪＥＸ　ＡＮｈＪＥＸＥフロントページの続き （７２）発明者　ハインツェルマイヤー・クリスチャンドイツ連邦共和国、８０ ６８７　ミュンヘン、ステーベル　ストラッセ　１５

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．間隙密封面上に耐熱性合成樹脂膜を形成する方法であって、プラズマバーナ または溶射バーナにより、プラズマまたはアセチレン酸素炎を発生させ、４０乃 至１５０ＳＬｐＭの冷却ガス流の下で合成樹脂材料を溶融して、間隙密封面に吹 き付けることを特徴とする間隙密封面の上に耐熱性合成樹脂膜を形成する方法。
2. ２．吹き付け中密な吹き付け層から多孔性吹き付け層まで作るように冷却ガス流 の強度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．合成樹脂材料を合成樹脂粉末として使用することを特徴とする請求項１また は２に記載の方法。
4. ４．合成樹材料を合成樹脂線として使用することを特徴とする請求項１乃至３の 何れか一項に記載の方法。
5. ５．合成樹脂材料として硫化フェニレン樹脂を使用することを特徴とする請求項 １乃至４の何れか一項に記載の方法。
6. ６．合成樹脂材料に６０容積％の充填材を添加することを特徴とする請求項１乃 至５に記載の方法。
7. ７．合成樹脂材料にフッ化カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、またはそ れらの混合物を添加することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の 方法。