涂覆工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明针对一种涂覆工艺。更具体而言，本发明针对一种包括将一个以上的涂层施加到封闭的涂覆系统内的构件上的涂覆工艺。
【背景技术】
[0002]涡轮构件通常在高温下运行以提供最大操作效率。然而，涡轮所处的可运行温度可由各个涡轮构件的温度能力限制。为了提高涡轮构件的温度能力，已经开发出了各种方法。用于提高涡轮构件的温度能力的一种方法包括结合内部冷却孔，冷却空气在涡轮发动机操作期间被推动穿过孔。当冷却空气从构件壁的较冷侧进给穿过热侧上的冷却孔出口时，急流空气有助于降低热金属表面的温度。此外，冷却空气可在涡轮构件的表面上提供膜冷却。
[0003]用于提高涡轮构件的温度能力的另一种技术包括施加涂层，诸如粘结涂层和热障涂层(TBC)。通常，涡轮构件包括冷却孔以及施加到构件的表面上的各种涂层。通常，当涂层施加到具有形成在其中的冷却孔的构件的表面上时，在涂覆之前将冷却孔遮盖。然而，多个涂层的施加可减弱遮盖材料，特别是在使用多种施加技术时。为了减少遮盖材料的减弱，可能期望在施加多个涂层之间再施加遮盖材料。
[0004]通常，遮盖材料人工地施加。由于涂层施加期间的高温，通常在操作者能够从涂层夹具安全地移除构件且人工地施加遮盖材料之前冷却构件。冷却构件、从涂覆夹具移除构件、人工地施加遮盖材料以及在施加下一涂层之前再装夹构件增加了涂覆时间、增加了涂覆成本并降低了涂覆工艺的效率。
[0005]本领域中将期望具有改进的涂覆工艺。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，一种涂覆工艺包括将构件定位在封闭的涂覆系统内，封闭的涂覆系统包括涂覆设备，将第一涂层施加到构件的至少一部分上，然后将遮盖物自动地施加至构件，然后将第二涂层施加到构件的至少一部分上。构件在整个涂覆工艺期间保持在封闭的涂覆系统内。
[0007]在另一个实施例中，一种涂覆工艺包括将构件定位在封闭的涂覆系统内，用涂覆设备将第一涂层施加到构件的至少一部分上；然后移除涂覆设备的第一涂覆头部且用遮盖头部替换第一涂覆头部；然后用涂覆设备将遮盖物自动地施加至构件；然后移除涂覆设备的遮盖头部且用第二涂覆头部替换遮盖头部；并且然后用涂覆设备将第二涂层施加到构件的至少一部分上；其中，构件在整个涂覆工艺期间保持在封闭的涂覆系统内。
[0008]在另一个实施例中，一种涂覆工艺包括将构件定位在封闭的涂覆系统内，用涂覆设备将构件的至少一部分高速氧燃料涂覆，然后移除涂覆设备的涂覆头部且用遮盖头部替换涂覆头部，然后用涂覆设备将遮盖物自动地施加至构件，然后移除涂覆设备的遮盖头部且用空气一等离子头部替换遮盖头部，且然后用涂覆设备将构件空气一等离子喷涂。
[0009]技术方案1.一种涂覆工艺，包括:
将构件定位在封闭的涂覆系统内，所述封闭的涂覆系统包括涂覆设备；
将第一涂层施加到所述构件的至少一部分上；然后将遮盖物自动地施加至所述构件；然后将第二涂层施加到所述构件的所述至少一部分上；
其中，所述构件在整个所述涂覆工艺期间保持在所述封闭的涂覆系统内。
[0010]技术方案2.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，施加所述第一涂层选自由下列项构成的组:高速氧燃料喷涂、空气一等离子喷涂、高速空气燃料喷涂、真空等离子喷涂、电子束物理汽相沉积、化学汽相沉积、等离子沉积、用粉末或棒的燃烧喷涂、冷喷涂、溶胶凝胶、电泳沉积、聚合物衍生陶瓷涂覆、真空一涂覆施加、幕帘一涂覆施加、刷一施加、辊涂施加、结块和烧结然后喷雾干燥，及其组合。
[0011]技术方案3.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，施加所述第二涂层选自由下列项构成的组:高速氧燃料喷涂、空气一等离子喷涂、高速空气燃料喷涂、真空等离子喷涂、电子束物理汽相沉积、化学汽相沉积、等离子沉积、用粉末或棒的燃烧喷涂、冷喷涂、溶胶凝胶、电泳沉积、聚合物衍生陶瓷涂覆、真空一涂覆施加、幕帘一涂覆施加、刷一施加、辊涂施加、结块和烧结然后喷雾干燥，及其组合。
[0012]技术方案4.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，施加所述第一涂层包括高速氧燃料喷涂，且施加所述第二涂层包括空气一等离子喷涂。
[0013]技术方案5.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，所述涂覆工艺还包括在施加所述第一涂层之后移除所述涂覆设备的第一涂覆头部，以及在自动地施加所述遮盖物之前用遮盖头部替换所述第一涂覆头部。
[0014]技术方案6.根据技术方案5所述的涂覆工艺，其特征在于，所述遮盖头部包括选自由下列项构成的组的装置:施加装置、固化装置和其组合。
[0015]技术方案7.根据技术方案6所述的涂覆工艺，其特征在于，所述施加装置选自由下列项构成的组:注射器、印刷装置、喷涂装置和其组合。
[0016]技术方案8.根据技术方案6所述的涂覆工艺，其特征在于，所述固化装置选自由下列项构成的组:紫外线固化装置、热固化装置和其组合。
[0017]技术方案9.根据技术方案5所述的涂覆工艺，其特征在于，所述遮盖头部包括选自由下列项构成的组的定位装置:激光器、结构性激光扫描仪、红外线探测器、电磁探测器、用于位置检测的视觉辅助机构以及其组合。
[0018]技术方案10.根据技术方案5所述的涂覆工艺，其特征在于，所述遮盖头部包括用于位置检测的视觉辅助机构。
[0019]技术方案11.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，所述涂覆工艺还包括将至少一个额外涂层施加到所述构件的所述至少一部分上。
[0020]技术方案12.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，所述遮盖物包括选自由下列项构成的组的材料:辐射一可固化材料、粘合剂、硅基材料、陶瓷材料、陶瓷类材料以及其组合。
[0021]技术方案13.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，所述遮盖物包括选自由下列项构成的组的材料:氧化铝、二氧化铪、氧化钇稳定的氧化锆以及其组合。
[0022]技术方案14.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，所述遮盖物包括金属材料。
[0023]技术方案15.根据技术方案14所述的涂覆工艺，其特征在于，所述遮盖物形成在所述封闭的涂覆系统外，且自动地施加所述遮盖物包括将所述遮盖物定位在所述构件上。
[0024]技术方案16.根据技术方案1所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括在自动地施加所述遮盖物之后移除所述涂覆设备的遮盖头部，以及在施加所述第二涂层之前用第二涂覆头部替换所述遮盖头部。
[0025]技术方案17.根据技术方案1所述的涂覆工艺，其特征在于，所述构件在施加所述遮盖物的至少一部分期间处于高于环境温度的温度。
[0026]技术方案18.根据技术方案1所述的工艺，其特征在于，所述构件在施加所述遮盖物的至少一部分期间处于高于安全处理温度的温度。
[0027]技术方案19.一种涂覆工艺，包括:
将构件定位在封闭的涂覆系统内；
用涂覆设备将第一涂层施加到所述构件的至少一部分上；然后
移除所述涂覆设备的第一涂覆头部且用遮盖头部替换所述第一涂覆头部；然后
用所述涂覆设备将遮盖物自动地施加至所述构件；然后
移除所述涂覆设备的遮盖头部且用第二涂覆头部替换所述遮盖头部；并且然后
用所述涂覆设备将第二涂层施加到所述构件的至少一部分上；
其中，所述构件在整个所述涂覆工艺期间保持在所述封闭的涂覆系统内。
[0028]技术方案20.—种涂覆工艺，由下列项构成:
将构件定位在封闭的涂覆系统内；
用涂覆设备将所述构件的至少一部分高速氧燃料涂覆；然后移除所述涂覆设备的涂覆头部且用遮盖头部替换所述涂覆头部；然后用所述涂覆设备将遮盖物自动地施加至所述构件；然后
移除所述涂覆设备的遮盖头部且用空气一等离子头部替换所述遮盖头部；并且然后用所述涂覆设备将所述构件空