(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流機械のシールのアブレイダブル被膜のための曲面をなす支持体に適用するための組成物であって、
５５〜８０重量％のアルミニウムを含む金属と、
有機物または無機物フィラーとを含み、
前記金属が、２０〜４０重量％のニッケルを更に含むことを特徴とする組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、
前記金属は、３５〜４５重量％のニッケルを含むことを特徴とする組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の組成物であって、
前記アルミニウムは、アルミニウム粉末を含み、前記ニッケルが、ニッケル粉末を含むことを特徴とする組成物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の組成物であって、
前記組成物が、５〜５０重量％のフィラーを含み、
前記フィラーは、ポリエステルまたはメタクリル酸メチル、或いは六方晶窒化ホウ素、或いはフッ化カルシウムを含むことを特徴とする組成物。
【請求項５】
軸流ターボ機械のシールであって、
曲面をなす支持体と、
請求項１〜４のいずれかに記載の組成物であるアブレイダブル材料からなり、前記曲面をなす支持体をカバーする少なくとも１つのアブレイダブル被膜であって、前記軸流ターボ機械のロータ要素と協働して摩耗するように構成された、該少なくとも１つのアブレイダブル被膜とを含むことを特徴とするシール。
【請求項６】
請求項５に記載のシールであって、
前記アブレイダブル被膜において、前記金属が、前記フィラーと組み合わせられた金属マトリックスを形成することを特徴とするシール。
【請求項７】
請求項５または６に記載のシールであって、
前記曲面をなす支持体が、その内部に前記アブレイダブル被膜（３８）が配置される外側シュラウドであるか、またはその内部に前記アブレイダブル被膜（３８）が配置される外側ケーシングであることを特徴とするシール。
【請求項８】
請求項５から７のいずれかに記載のシールであって、
前記支持体が、炭素繊維及び／またはガラス繊維を含む有機物マトリックス複合材料から作製され、繊維は、繊維プライの積層体として配置されることを特徴とするシール。
【請求項９】
請求項５から８のいずれかに記載のシールであって、
前記支持体が、オリフィス及び／または少なくとも１つの環状取り付けタブなどの取り付け手段を含み、
前記取り付け手段が、前記アブレイダブル被膜の上流及び／または下流に配置されることを特徴とするシール。
【請求項１０】
請求項５から９のいずれかに記載のシールであって、
前記支持体が、上流縁部及び下流縁部を備えた環状溝を有し、前記アブレイダブル被膜が、前記上流縁部から前記下流縁部まで前記環状溝をカバーすることを特徴とするシール。
【請求項１１】
軸流機械のアブレイダブルシールの製造方法であって、
前記シールは、曲面をなす支持体と、前記支持体に適用されたアブレイダブル被膜とを含み、
前記方法は、
前記曲面をなす支持体を準備または製造するステップと、
前記曲面をなす支持体にアブレイダブル組成物を適用するステップとを含み、
前記アブレイダブル組成物は、主としてアルミニウム粉末を含む金属粉末を含み、
前記金属粉末は、ニッケル粉末を更に含み、
前記アブレイダブル組成物は請求項１から４のいずれかに記載の組成物であることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記適用するステップにおいて、前記組成物は、前記支持体へのプラズマ溶射によって適用され、
前記組成物は、ポリマーなどの有機物粉末、または無機物粉末を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
アブレイダブルシールを含むターボ機械であって、
前記アブレイダブルシールが、請求項５から１０のいずれかに記載のアブレイダブルシールであり、及び／または前記ターボ機械が、請求項１１または１２に記載の方法によって製造されることを特徴とするターボ機械。
【請求項１４】
請求項１３に記載のターボ機械であって、
前記ターボ機械が、ロータブレードの少なくとも１つの列を備える低圧コンプレッサを含み、
前記シールが、前記ロータブレードの少なくとも１つの列を外囲する、低圧コンプレッサのシールであることを特徴とするターボ機械。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のターボ機械であって、
前記ターボ機械が、前記支持体に取り付けられたプラットフォームを備えたステータブレードの少なくとも１つの環状の列を含み、
前記アブレイダブル被膜は、前記ステータブレードの前記プラットフォームに接触し、
前記アブレイダブル被膜が、前記プラットフォームから軸線方向に沿って前記支持体を保護する漏れ止めのバリアを形成することを特徴とするターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アブレイダブル材料（摩耗性材料）からなる軸流ターボ機械の分野に関する。本発明は特に、航空機用の軸流ターボ機械コンプレッサ用のアルミニウムをベースにしたアブレイダブル材料製のシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ機械、特に軸流ターボ機械のコンプレッサにおける動的なシールを確保するためのアブレイダブル材料が知られている。そのような材料は外側ケーシングに１つの層として塗布され、ロータブレードの先端と接触したときにそれらを損傷させることなく摩滅し得る。８０００ｒｐｍ超の回転速度、及びブレード先端とそのシールとの間の音速と実質的に等しい相対速度にも関わらず、機械的な完全性が保存される。そのような材料は、内側シュラウドの下或いは駆動シャフトベアリング上でシールを確保するためにも用いられる。
【０００３】
このようにして、ロータブレードの先端とケーシングの内側表面との間の動作時のクリアランスを小さくした形態でコンプレッサを設計することが可能になる。最適化には、膨張、遠心力、及び一定の動作上のリスク（例えば吸引やポンピング現象等）も考慮に入れることができる。ケーシング被膜を形成するアブレイダブル材料は、一般的にアルミニウム、シリカ、ポリエステルを含む。
【０００４】
特許文献１（欧州特許出願公開第１０１０８６１号明細書）は、軸流ターボ機械コンプレッサのためのアブレイダブル材料の層の組成物を開示している。当該組成物は、アルミニウムが大半を占める、アルミニウム粉末及びシリカ粉末の混合物を含む。加えて、その粉末は、メタクリル酸メチルを含むポリマー粉末を有する。この組成物は、プラズマ溶射によって、軸流ターボ機械コンプレッサの壁に塗布されるが、壁には前もって主としてニッケルからなり、より少ない比率のアルミニウムを含むボンディング層が設けられている。この組成物によって、耐腐食性に関する一定の要求を満たすアブレイダブルシールを作り出すことが可能となるが、この耐腐食性は、ターボ機械の効率及び耐性を最適化するために更に改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０１０８６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術における問題の少なくとも１つを解決することである。より具体的には、本発明の目的は、アブレイダブル材料製の軸流ターボ機械シールの耐腐食性を改善することである。本発明の別の目的は、アブレイダブル材料の耐久性、アブレイダブル材料の脆い性質と、アブレイダブル材料によって提供されるシールの両方を最適化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主題は、軸流ターボ機械用のシール、特に軸流ターボ機械のコンプレッサ、任意選択で低圧コンプレッサのシールであることは明確に理解されよう。前記シールは、曲面をなす支持体と、主としてまたは大部分がアルミニウム、特にアルミニウム粉末である金属相を有するアブレイダブル材料製の少なくとも１つの被膜とを含み、前記金属相は、ニッケル、特にニッケル粉末を更に含み、前記アブレイダブル被膜は、前記曲面をなす支持体に適用され、前記軸流ターボ機械の回転要素と協働して摩耗されるように構成された、シールである。
【０００８】
本発明の別の主題は、軸流機械のシールのアブレイダブル被膜のための、特にプラズマ溶射によって曲面をなす支持体に適用するための組成物であって、主としてアルミニウムを含む金属、特に粉末としての金属と、有機物または無機物フィラー、特に粉末のフィラーとを含み、特筆すべき点として、前記金属が、ニッケル、特に粉末としてのニッケルを更に含む、組成物である。
【０００９】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記金属は、２０〜４０重量％、好ましくは３５〜４５重量％のニッケル、特にニッケル粉末を含む。
【００１０】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記金属が、５５〜８０重量％のアルミニウム、特にアルミニウム粉末を含む。
【００１１】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記組成物が、５〜５０重量％のフィラー、好ましくは１５〜２５重量％のフィラーを含み、選択に応じて、前記フィラーは、ポリエステルまたはメタクリル酸メチル、或いは六方晶窒化ホウ素、或いはフッ化カルシウムを、選択に応じて粉末として含む。
【００１２】
本発明の有利な一実施形態によれば、アルミニウムとニッケルの組み合わせは、組成物の金属の重量の８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９８％以上を占める。
【００１３】
本発明の別の主題は、軸流ターボ機械、特に軸流ターボ機械のコンプレッサのシールであって、曲面をなす支持体と、アブレイダブル材料からなり、前記曲面をなす支持体をカバーする少なくとも１つのアブレイダブル被膜であって、前記軸流ターボ機械のロータ要素と協働して摩耗するように構成された、該少なくとも１つのアブレイダブル被膜とを含み、特に前記アブレイダブル材料が本発明の組成物である、シールである。
【００１４】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記アブレイダブル被膜において、前記金属が、前記フィラーと組み合わせられた金属マトリックスを形成し、選択に応じて、前記アブレイダブル被膜における前記金属マトリックスの容積が、前記アブレイダブル被膜の容積の大半を占める。
【００１５】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記曲面をなす支持体が、その内部に前記アブレイダブル被膜が配置される外側シュラウドであるか、またはその内部に前記アブレイダブル被膜が配置される外側ケーシングである。
【００１６】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記支持体が、炭素繊維及び／またはガラス繊維を含む有機物マトリックス複合材料から作製され、繊維は、選択に応じて繊維プライの積層体として配置される。
【００１７】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記支持体が、オリフィス及び／または少なくとも１つの環状取り付けタブなどの取り付け手段を含み、前記取り付け手段が、前記アブレイダブル被膜の上流及び／または下流に配置される。
【００１８】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記支持体が、上流縁部及び下流縁部を備えた環状溝を有し、前記アブレイダブル被膜が、前記上流縁部から前記下流縁部まで前記環状溝をカバーする。
【００１９】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記アブレイダブル被膜は、０．３０ｍｍ以上の厚さ、好ましくは２．００ｍｍ以上の厚さ、より好ましくは５．００ｍｍ以上の厚さを有する層を形成する。
【００２０】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記アブレイダブル被膜は、その厚さ及び／またはその主要な領域にわたって一様な層を形成する。
【００２１】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記曲面をなす支持体は、円形または円の一部分をなす形状をなす。この「円の一部分をなす形状」とは、一定の角度の範囲の円の一部分を意味し得る。
【００２２】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記アブレイダブル被膜は、８０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９９％以上の稠密度を有する。
【００２３】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記アブレイダブル被膜の金属において、アルミニウムの容積が、金属の容積の大半を占める。
【００２４】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記アブレイダブル被膜が、前記支持体を前記ターボ機械の化学的作用から保護するように漏れ止めのバリアを形成する。
【００２５】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記シールは、支持体とアブレイダブル被膜との間の中間層を含み、好ましくは、前記中間層は金属ストリップである。
【００２６】
本発明の別の主題は、軸流機械、特に軸流ターボ機械のコンプレッサのアブレイダブルシールの製造方法であって、前記シールは、曲面をなす支持体と、前記支持体に適用されたアブレイダブル被膜とを含み、前記方法は、前記曲面をなす支持体を準備または製造するステップと、前記曲面をなす支持体にアブレイダブル組成物を適用するステップとを含み、前記アブレイダブル組成物は、主としてアルミニウム粉末を含む金属粉末を含み、前記金属粉末は、ニッケル粉末を更に含み、選択に応じて、前記アブレイダブル組成物は本発明による組成物である、方法である。
【００２７】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記適用するステップにおいて、前記組成物は、前記支持体へのプラズマ溶射によって適用され、好ましくは、前記組成物は、ポリマーなどの有機物粉末、または無機物粉末を更に含む。
【００２８】
本発明の別の主題は、アブレイダブルシールを含むターボ機械であって、前記アブレイダブルシールが、本発明による前記アブレイダブルシールであり、及び／または前記ターボ機械が、本発明による前記方法によって製造される。
【００２９】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記ターボ機械が、ロータブレードの少なくとも１つの列を備える低圧コンプレッサを含み、前記シールが、前記ロータブレードの少なくとも１つの列の外囲する、低圧コンプレッサのシールである。
【００３０】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記ターボ機械が、前記支持体に取り付けられたプラットフォームを備えたステータブレードの少なくとも１つの環状の列を含み、前記アブレイダブル被膜は、前記ステータブレードの前記プラットフォームに接触し、好ましくは、前記アブレイダブル被膜が、前記プラットフォームから軸線方向に沿って前記支持体を保護する漏れ止めのバリアを形成する。そのようなシールは２重のシール、即ち動的シールと静的シールとを提供する。
【００３１】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記支持体は、ステータブレードの例の内側の端部に結合された内側シュラウドであり、前記アブレイダブル被膜が、前記内側シュラウドの内部に適用される。
【００３２】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記コンプレッサは、前記アブレイダブル被膜を加熱可能な加熱要素を有し、及び／または前記コンプレッサは、流体流出ポートを含む。
【００３３】
本発明の有利な一実施形態によれば、前記アブレイダブルシールの内側表面は、ターボ機械の環状流れ、一般的には軸線方向環状流れを案内する。
【００３４】
一般的に、本発明の各手段の有利な実施形態は、本発明の他の実施形態にも適用可能である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明により提供される機能は、ターボ機械内の燃焼を阻害しないように、ポリマー等のフィラーのターボ機械への放出を制限することである。ダクトや機構を詰まらせるか、またはそれらを摩耗させる粒子の放出が制限される。これらの利点は、安全性の向上をもたらす。
【００３６】
本発明は低圧コンプレッサ内で利用するのに特に適している。低圧コンプレッサ内に流入する空気の温度は−５０℃、コンプレッサ出口での空気は＋１７０℃となり得るからである。本発明の組成物は、低温、中間の温度に適合しているとともに、２００℃以上の幅の範囲にわたる、航空機の飛行中における主要な流れの温度変化にも適合している。本発明は更に、アブレイダブル材料の耐熱性を保存することも可能である。
【００３７】
Ａｌ−Ｎｉ−ポリマー組成物は、一定の耐腐食性、特に塩の噴霧に対する腐食性を与えることが試験により立証されている。この耐腐食性は、例えば−５０℃から１５０℃以上の広い温度範囲にわたって認められる。この耐腐食性は、ロータブレードの早期劣化を引き起こすことなく時間的に継続するシーリングに関連する。これらの利点は、ターボ機械の保守作業を減らすことにつながり、実質的な保守コストの低減ももたらし得る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明による軸流ターボ機械を示す図である。
【図２】図２は、本発明のよるターボ機械コンプレッサの図である。
【図３】図３は、本発明によるターボ機械アブレイダブルシールの要部を示す図である。
【図４】図４は、本発明によるターボ機械アブレイダブルシールの製造のためのプロセスの流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下の説明において、内部または内側、外部または外側という用語は、軸流ターボ機械の回転軸に対する位置を表す。軸線方向は、ターボ機械の回転軸に沿った方向に相当する。
【００４０】
図１は、軸流ターボ機械を単純化して示した図である。この特定の場合では、軸流ターボ機械はターボファンである。ターボファン２は、低圧コンプレッサ４とも称される第１コンプレッサ段、高圧コンプレッサ６とも称される第２コンプレッサ段、燃焼チャンバ８、及び１つ以上のタービン段１０を備える。動作に際して、中央シャフトからロータ１２に伝達されるタービン段１０の機械的な駆動力が、２つのコンプレッサ即ち低圧コンプレッサ４及び高圧コンプレッサ６を動かす。後者のコンプレッサは、ステータブレードの列と組み合わせられるロータブレードの列をいくつか備える。従って、ロータのその回転軸１４を中心とした回転により、空気流を発生すること、及び空気流を燃焼チャンバ８の入口まで次第に圧縮してゆくことが可能となる。ギヤ調速手段が、コンプレッサに伝達される回転速度を高くするように構成してもよい。
【００４１】
通常はファンまたはブロワ１６と称される入口ファンはロータ１２に結合されて、空気流を生成する。その空気流は、ターボ機械の上述の各段を通過する主要流れ１８と、機械の沿った環状のダクト（部分的に図示されている）を通して流れる第二流れ２０とに分割され、タービンの出口において主要流れと第二流れは合流する。第二流れはスラスト反力を発生するように加速されてもよい。主要流れ１８と第二流れ２０は環状流れであり、両者に対してターボ機械のケーシングによって流路が形成される。この目的のため、ケーシングは、複数の円筒形の壁またはシュラウドを有しており、これらは内側壁またはシュラウド及び外側壁またはシュラウドであり得る。
【００４２】
図２は、図１に示すものと同様の軸流ターボ機械のコンプレッサの断面図である。コンプレッサは、低圧コンプレッサ４であり得る。ブロワ１６の一部と主要流れ１８と第二流れ２０を分離するためのスプリッタ２２が図示されている。ロータ１２はいくつかのロータブレード２４の列を有し、この特定の場合には３列である。
【００４３】
低圧コンプレッサ４は、いくつかの整流器を備え、この特定の場合には、４つの整流器が備えられており、それぞれステータブレード２６の列を含んでいる。整流器は、ブロワ１６またはロータブレード２４の列と組み合わせられて、空気流を整流し、空気流の速度を静圧に変換する。ステータブレード２６は、コンプレッサの外側ケーシング２８から基本的に径方向に延び、ステータブレード２６のプラットフォーム３２が径方向に延びて形成されたボルト３０の補助によりケーシングに取り付けられ得る。
【００４４】
外側ケーシング２８は、環状の壁３４と、壁３４の軸線方向の境界を定める環状取り付けフランジ３６とを備え得る。外側ケーシング２８は、２つのハーフシェルで形成され得る。壁３４はスリーブを形成し、Ｓ字形状を有し、その回転プロファイルは湾曲し、主として軸線方向に延び、即ちその半径は位置により異なっている。壁３４は、ステータブレード２６の取り付けプラットフォーム３２への取り付けのための支持体としての役目、及びロータブレード２４の周囲にアブレイダブルシール３９を形成するように動的なシールを確保するアブレイダブル材料のアブレイダブル被膜３８の適用のための支持体としての役目を果たす。アブレイダブル被膜３８は、円形のストリップのような一様な環状の層を形成し、その厚さは２．００ｍｍ以上である。動的シールは、アブレイダブル材料と、ターボ機械の動作中に回転するロータブレードとの間の空気流を制限するものであることは理解されよう。
【００４５】
環状取り付けフランジ３６は、径方向外向きに延出する。ケーシング２８の上流と下流にある２つの環状取り付けフランジ３６により、コンプレッサ４を中間のブロワケーシング４０に取り付けることが可能となるが、それとともにスプリッタ２２の取り付けも可能にする。環状取り付けフランジ３６は、軸線方向取り付けオリフィス（図示せず）及び管状シールを含み得る。アブレイダブル被膜３８は、２つの環状取り付けフランジ３６の間に位置し得る。
【００４６】
ケーシング２８、特にその壁３４は、有機物マトリクス複合材料製であり得る。その複合材料は、エポキシ樹脂及び三次元織物である炭素繊維プライの積層体からなるプリフォームを含み得る。或いは、ケーシングは、例えばチタンまたはアルミニウム合金等の金属製であり得る、本発明の代替的実施形態によれば、ケーシングは、例えば径方向に延在する環状フランジ等により軸線方向に相互に連続するように取り付けられたいくつかの外側シュラウドから形成され得る。
【００４７】
ステータブレード２６の列は、ステータブレード２６の内側端に結合される内側シュラウド４２を支持し得る。内側シュラウド４２の内側表面は、ロータ１２の環状ストリップ即ちリップ部の周囲にシール４５を形成し、内側シュラウド４２の下での再循環を防止するようにアブレイダブル材料のアブレイダブル被膜４４の層を支持し得る。
【００４８】
用語「被膜」は、その上に空気流が流れ、かつ空気力にさらされるシールの構造体の表面（３９；４５）を意味するものと理解することができる。被膜は、シールの外側または内側の表面（３９；４５）を形成し得る。
【００４９】
図３は、図２に示すもののようなコンプレッサのアブレイダブルシール３９を示す。ここに図示されているのは、支持体となるケーシング２８の壁３４、そこに適用されたアブレイダブル被膜３８、２つのステータブレード２６の間のロータブレード２４の先端部である。
【００５０】
アブレイダブル被膜３８は、ステータブレード２６の１つのプラットフォーム３２から上流または下流に位置する隣のブレード列に属するプラットフォームまで延在している。アブレイダブル被膜３８は、プラットフォーム３２の内側表面と同一平面上にある。ステータブレード２６のプラットフォーム３２は、アブレイダブル被膜３８の軸線方向の境界を定める環状ショルダ４６を形成する。別形態では、壁がその厚さのなかで径方向に形成された環状の溝を有し、その全深さまでアブレイダブル被膜によって埋められる。アブレイダブル被膜は、ステータブレードのプラットフォーム間の全内側表面をカバーする。プラットフォーム３２とアブレイダブル被膜３８の組み合わせは、概ねケーシング２８の全体に沿って、または少なくとも壁３４の全体に沿って漏れ止めのバリアを形成するが、任意選択で、ある１つの同じ環状列のプラットフォーム３２の間の溝にはバリアを形成しないようにしてもよい。
【００５１】
アブレイダブル被膜３８は、その支持体の壁３４に直接適用され得る。この他、シール３９は、支持体とアブレイダブル被膜との間の中間層を含み得る。その中間層は、スチールのシートまたはニッケルのシート等の帯状体であり得る。その帯状体は、孔があけられてもよく、切断されてもよく、或いはその両方が行われていてもよい。
【００５２】
アブレイダブル被膜３８は、主要流れ１８と接触する内側表面を有する。その表面は、主要流れ１８が圧縮される間に主要流れ１８を案内し、その流れの範囲を定める。アブレイダブル被膜３８は、複合体を形成するべく、少なくとも２つの混合相、即ち金属相、及び任意選択で含まれるフィラー相（例えば無機物相及び／または有機物フィラー等）を含み得る。アブレイダブル被膜の材料は粒状物であり得、或いは粒状物とその隙間を埋める他の非粒状物からなるものでもよい。
【００５３】
アブレイダブル被膜３８の金属相は、主としてアルミニウムを含む。被膜の金属相はアルミニウムをベースにしている。即ち、アブレイダブル材料の金属のなかで、最大の重量を占めるのがアルミニウムだということである。アルミニウムが大きい部分を占めることで、シール３９の重量が最適化される。アブレイダブル被膜３８の金属相は、アルミニウムより小さい重量比のニッケルも含む。金属相は、２０％〜４５％のニッケルと、５５％〜８０％のアルミニウムとを含み得る。加えて、金属相は、任意選択で、鉄、銅、亜鉛、マンガン、マグネシウム、その他不純物含んでいてよく、これらの成分の量は各々金属相の重量の０．１％〜１％である。
【００５４】
アブレイダブル被膜３８のフィラーは、ポリエステルまたはメタクリル酸メチル等のポリマーを含み得る。フィラーは、六方晶窒化ホウ素またはフッ化カルシウムも含み得る。フィラーの重量は、アブレイダブル被膜３８の重量の５％〜５０％、好ましくは１５％〜２５％であり得、任意選択で２０％とし得る。金属相の容積は、アブレイダブル被膜の容積の大半を占めていてよく、従って金属相はフィラーまたは添加物を受容するマトリックスを形成し得る。任意選択で、アブレイダブル被膜は、金属粉末の粒子から形成され得、粒子間の空間はフィラーを埋められる。アブレイダブル被膜の空隙空間は、１％以下、好ましくは０．１％以下である。
【００５５】
図４は、図３に示す軸流ターボ機械のアブレイダブルシールの製造のためのプロセスの流れ図である。このシールは、コンプレッサ、特に低圧コンプレッサ上で用いられ得る。
【００５６】
このプロセスは、以下のステップを含み、選択に応じて下記の順番で実施される。
（ａ）コンプレッサの外側ケーシング等の曲面をなす支持体を準備するステップ１００、
（ｂ）プラットフォームを備えたステータブレードを準備するステップ１０２、
（ｃ）それらのプラットフォームによってブレードを、曲面をなす支持体に取り付けて、環状の列を形成するステップ１０４、
（ｄ）ブレードのプラットフォームの列の間の支持体をカバーするように、環状のプラットフォームの列の間の曲面をなす支持体にアブレイダブル組成物を適用するステップ１０６、
（ｅ）例えばロータブレードの環状の列のような、ターボ機械のロータの周囲に支持体を組み付けるステップ１０８。
【００５７】
適用するステップ１０６（ステップ（ｄ））においては、組成物が、主としてアルミニウムからなる例えば粉末形態の金属相を有する。金属相は、ニッケルとフィラーと共に粉末として含んでいてもよい。粉末の組成は、上述のアブレイダブル被膜の化学組成に対応し得る。適用するステップ１０６（ステップ（ｄ））の終了時には、組成物の化合物の少なくとも１種類または各々が粉末状態のままであるか、または化合物の少なくとも１種類が溶解した状態となっているか、または化合物の全てが溶解した状態となっている。
【００５８】
選択に応じて、いくつかの種類の粒子または全種類の粒子は実質的に固形であり、それら自身の空隙率は、それらの材料の５％以下、好ましくは１％以下、より好ましくは０．２０％以下である。各粒子が均一な材料を有してもよい。選択に応じて、１種類の粒子、例えばアルミニウム粒子かニッケル粒子は中空である。
【００５９】
適用するステップ１０６（ステップ（ｄ））の間、組成物が、プラズマ溶射によって支持体に適用され得る。このような技術は当業者に周知であり、特許文献１に開示のものに類似の方式で実施することができる。フィラー粉末は、金属粉末の下流でプラズマ噴流に導入され得る。他の技術の利用も想定され得る。代替的に、組成物を、焼結、任意選択でより長時間の加熱によって支持体に適用してもよい。この代替実施形態では、一定の粒子が、それらの初期の形状を維持し得る。
【００６０】
本発明によれば、ステータブレードを準備するステップ１０２（ステップ（ｂ））、ブレードを、曲面をなす支持体に取り付けて、環状の列を形成するステップ１０４（ステップ（ｃ））、及び支持体を組み付けるステップ１０８（ステップ（ｅ））はすべて任意選択である。実際に、アブレイダブル組成物は、ブレード及びそれらのプラットフォームがない状態で支持体に適用され得る。この場合、適用するステップ１０６（ステップ（ｄ））は、シュラウドの厚さの範囲内で形成された溝内において行われ得る。
【符号の説明】
【００６１】
２  ターボファン
４  低圧コンプレッサ
６  高圧コンプレッサ
８  燃焼チャンバ
１０  タービン段
１２  ロータ
１４  回転軸
１６  ブロワ
１８  主要流れ
２０  第二流れ
２２  スプリッタ
２４  ロータブレード
２６  ステータブレード
２８  外側ケーシング
３０  ボルト
３２  プラットフォーム
３４  壁
３６  環状取り付けフランジ
３８  アブレイダブル被膜
３９  アブレイダブルシール
４０  ブロワケーシング
４２  内側シュラウド
４４  アブレイダブル被膜
４５  シール
４６  環状ショルダ
【図１】
0006640484.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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