(57)【要約】  １つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力洗浄または圧力被覆する方法が、少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結するステップと、第１の側部から標的表面を含む第２の側部へと少なくとも１つの通路を通して加圧マスキング流体を送るステップと、洗浄材料を使用して標的表面を洗浄する（または被覆材料を使用して標的表面を被覆する）ステップとを含み、少なくとも１つの通路を通過する加圧マスキング流体は、洗浄材料（または被覆材料）が少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。【選択図】図１
2015509828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力洗浄または圧力被覆する方法であって、
少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結するステップと、
前記第１の側部から前記標的表面を含む第２の側部へと前記少なくとも１つの通路を通して前記加圧マスキング流体を送るステップと、
前記標的表面に向かって洗浄材料または被覆材料をそれぞれ発射することにより標前記標的表面を洗浄するまたは前記標的表面を被覆するステップであって、前記少なくとも１つの通路を通過する前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料または前記被覆材料の該当するものが前記少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する、ステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記流体連結は、前記第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含み、前記内部通路は、前記加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路に流体分配する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記加圧マスキング流体は、窒素または別のガスを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ガスは、窒素を含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記洗浄材料を発射することにより前記標的表面を洗浄するステップを含み、グリットブラスタまたはショットピーニングデバイスが、前記洗浄材料を使用して前記標的表面を洗浄する、請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記通路は、冷却穴を備える、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記加圧マスキング流体は、液体を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記液体は、研磨材を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記洗浄材料を発射することにより前記標的表面を洗浄するステップを含み、ウォータージェットが、前記洗浄材料を使用して前記標的表面を洗浄する、請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記洗浄材料を発射することにより前記標的表面を洗浄するステップを含み、前記加圧マスキング流体は、前記標的表面を洗浄する前記ステップの完了後に、前記少なくとも１つの通路を通過し続ける、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記洗浄材料を発射することにより前記標的表面を洗浄するステップを含み、前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料の洗浄圧力未満のマスキング圧力にて前記少なくとも１つの通路を通過する、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射することにより前記標的表面を被覆するステップを含み、前記被覆材料は、ＭＣｒＡｌＹを含み、Ｍは、ＮｉまたはＣｏである、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射することにより前記標的表面を被覆するステップを含み、前記被覆材料は、イットリア安定化ジルコニアを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射することにより前記標的表面を被覆するステップを含み、溶射ガンが、前記標的表面を被覆するために前記被覆材料を発射する、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射することにより前記標的表面を被覆するステップを含み、前記加圧マスキング流体は、前記標的表面を被覆する前記ステップの完了後に、前記少なくとも１つの通路を通過し続ける、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記方法は、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射することにより前記標的表面を被覆するステップを含み、前記加圧マスキング流体は、前記被覆材料の被覆圧力未満のマスキング圧力にて前記少なくとも１つの通路を通過する、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
通路を備える製造物の標的表面を洗浄または被覆するための加圧マスキングシステムであって、
前記製造物の少なくとも１つの通路の第１の側部に対して流体連結するように、および前記第１の側部から第２の側部へと前記通路を通して加圧マスキング流体を送るように構成された、圧力マスキング機であって、前記第２の側部は、前記標的表面を含む、圧力マスキング機と、
前記標的表面に向かって洗浄材料を発射するように構成されたパーツクリーナか、または前記標的表面に向かって被覆材料を発射するように構成されたパーツコータの一方であって、前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料または前記被覆材料のそれぞれが前記少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する、パーツクリーナまたはパーツコータの一方と
を備える、加圧マスキングシステム。
【請求項１８】
前記流体連結は、前記製造物の前記第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含み、前記内部通路は、前記加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路に流体分配する、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項１９】
前記加圧マスキング流体は、ガスを含む、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２０】
前記加圧マスキングシステムは、前記パーツクリーナを備え、前記パーツクリーナは、グリットブラスタを備える、請求項１９記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２１】
前記加圧マスキングシステムは、前記パーツクリーナを備え、前記パーツクリーナは、ショットピーニングデバイスを備える、請求項１９記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２２】
前記加圧マスキング流体は、液体を含む、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２３】
前記液体は、研磨材を含む、請求項２２記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２４】
前記加圧マスキングシステムは、前記パーツクリーナを備え、前記パーツクリーナは、ウォータージェットを備える、請求項２２記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２５】
前記加圧マスキングシステムは、前記標的表面に向かって前記洗浄材料を発射するように構成された前記パーツクリーナを備え、前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料の洗浄圧力未満のマスキング圧力にて少なくとも１つの通路を通過する、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２６】
前記標的表面は、遮熱コーティングを備える、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの通路は、冷却穴を備える、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２８】
前記加圧マスキングシステムは、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射するように構成された前記パーツコータを備え、前記前記被覆材料は、ＭＣｒＡｌＹを含み、Ｍは、ＮｉまたはＣｏである、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項２９】
前記加圧マスキングシステムは、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射するように構成された前記パーツコータを備え、前記被覆材料は、イットリア安定化ジルコニアを含む、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項３０】
前記加圧マスキングシステムは、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射するように構成された前記パーツコータを備え、前記パーツコータは、溶射ガンを備える、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項３１】
前記加圧マスキングシステムは、前記標的表面に向かって前記被覆材料を発射するように構成された前記パーツコータを備え、前記加圧マスキング流体は、前記被覆材料の被覆圧力未満のマスキング圧力にて前記少なくとも１つの通路を通過する、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項３２】
前記製造物は、タービン構成要素を含む、請求項１７記載の加圧マスキングシステム。
【請求項３３】
１つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力洗浄する方法であって、
少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結するステップと、
前記第１の側部から前記標的表面を含む第２の側部へと前記少なくとも１つの通路を通して前記加圧マスキング流体を送るステップと、
前記標的表面に向かって洗浄材料を発射することにより前記標的表面を洗浄するステップであって、前記少なくとも１つの通路を通過する前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料が前記少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する、ステップと
を含む、方法。
【請求項３４】
前記流体連結は、前記第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含み、前記内部通路は、前記加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路に流体分配する、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記加圧マスキング流体は、ガスを含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
グリットブラスタまたはショットピーニングデバイスが、前記洗浄材料を使用して前記標的表面を洗浄する、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記通路は、冷却穴を備える、請求項３３記載の方法。
【請求項３８】
前記加圧マスキング流体は、液体を含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３９】
前記液体は、研磨材を含む、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
ウォータージェットが、前記洗浄材料を使用して前記標的表面を洗浄する、請求項３８記載の方法。
【請求項４１】
前記加圧マスキング流体は、前記標的表面を洗浄する前記ステップの完了後に、前記少なくとも１つの通路を通過し続ける、請求項３３記載の方法。
【請求項４２】
前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料の洗浄圧力未満のマスキング圧力にて前記少なくとも１つの通路を通過する、請求項３３記載の方法。
【請求項４３】
通路を備える製造物の標的表面を洗浄するための加圧マスキングシステムであって、
前記製造物の少なくとも１つの通路の第１の側部に対して流体連結し、および前記第１の側部から第２の側部へと前記通路を通して加圧マスキング流体を送る、圧力マスキング機であって、前記第２の側部は、前記標的表面を含む、圧力マスキング機と、
前記標的表面に向かって洗浄材料を発射するパーツクリーナであって、前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料が前記少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する、パーツクリーナと
を備える、加圧マスキングシステム。
【請求項４４】
前記流体連結は、前記製造物の前記第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含み、前記内部通路は、前記加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路に流体分配する、請求項４３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項４５】
前記加圧マスキング流体は、ガスを含む、請求項４３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項４６】
前記パーツクリーナは、グリットブラスタを備える、請求項４５記載の加圧マスキングシステム。
【請求項４７】
前記パーツクリーナは、ショットピーニングデバイスを備える、請求項４５記載の加圧マスキングシステム。
【請求項４８】
前記加圧マスキング流体は、液体を含む、請求項４３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項４９】
前記液体は、研磨材を含む、請求項４８記載の加圧マスキングシステム。
【請求項５０】
前記パーツクリーナは、ウォータージェットを備える、請求項４８記載の加圧マスキングシステム。
【請求項５１】
前記加圧マスキング流体は、前記洗浄材料の洗浄圧力未満のマスキング圧力にて少なくとも１つの通路を通過する、請求項４３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項５２】
前記標的表面は、遮熱コーティングを備える、請求項４３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項５３】
１つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力被覆する方法であって、
少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結するステップと、
前記第１の側部から前記標的表面を含む第２の側部へと前記少なくとも１つの通路を通して前記加圧マスキング流体を送るステップと、
前記標的表面に向かって被覆材料を発射することにより前記標的表面を被覆するステップであって、前記少なくとも１つの通路を通過する前記加圧マスキング流体は、前記被覆材料が前記少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する、ステップと
を含む、方法。
【請求項５４】
前記流体連結は、前記第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含み、前記内部通路は、前記加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路に流体分配する、請求項５３記載の方法。
【請求項５５】
前記加圧マスキング流体は、ガスを含む、請求項５３記載の方法。
【請求項５６】
前記ガスは、窒素を含む、請求項５５記載の方法。
【請求項５７】
前記加圧マスキング流体は、液体を含む、請求項５３記載の方法。
【請求項５８】
前記被覆材料は、ＭＣｒＡｌＹを含み、Ｍは、ＮｉまたはＣｏである、請求項５３記載の方法。
【請求項５９】
前記被覆材料は、イットリア安定化ジルコニアを含む、請求項５３記載の方法。
【請求項６０】
溶射ガンが、前記標的表面を被覆するために前記被覆材料を発射する、請求項５３記載の方法。
【請求項６１】
前記加圧マスキング流体は、前記標的表面を被覆する前記ステップの完了後に、前記少なくとも１つの通路を通過し続ける、請求項５３記載の方法。
【請求項６２】
前記加圧マスキング流体は、前記被覆材料の被覆圧力未満のマスキング圧力にて前記少なくとも１つの通路を通過する、請求項５３記載の方法。
【請求項６３】
通路を備える製造物の標的表面を被覆するための加圧マスキングシステムであって、
前記製造物の少なくとも１つの通路の第１の側部に対して流体連結し、前記第１の側部から第２の側部へと前記通路を通して加圧マスキング流体を送る、圧力マスキング機であって、前記第２の側部は、前記標的表面を含む、圧力マスキング機と、
前記標的表面に向かって被覆材料を発射するパーツコータであって、前記加圧マスキング流体は前記被覆材料が前記少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する、パーツコータと
を備える、加圧マスキングシステム。
【請求項６４】
前記流体連結は、前記第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含み、前記内部通路は、前記加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路に流体分配する、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項６５】
前記加圧マスキング流体は、ガスを含む、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項６６】
前記少なくとも１つの通路は、冷却穴を備える、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項６７】
前記加圧マスキング流体は、液体を含む、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項６８】
前記前記被覆材料は、ＭＣｒＡｌＹを含み、Ｍは、ＮｉまたはＣｏである、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項６９】
前記被覆材料は、イットリア安定化ジルコニアを含む、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項７０】
前記パーツコータは、溶射ガンを備える、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項７１】
前記加圧マスキング流体は、前記被覆材料の被覆圧力未満のマスキング圧力にて前記少なくとも１つの通路を通過する、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【請求項７２】
前記製造物は、タービン構成要素を含む、請求項６３記載の加圧マスキングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において開示される対象の実施形態は、マスキングシステムに関する。他の実施形態は、通路を有する製造物を洗浄するための、または通路を有する製造物を被覆するための、圧力マスキングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば航空機エンジンなどのガスタービンエンジンにおいては、空気が、エンジンの前方に引き込まれ、シャフトに取り付けられた回転タイプの圧縮機により圧縮され、燃料と混合される。この混合物は、燃焼され、高温排出ガスが、シャフトに取り付けられたタービンを通して送られる。このガス流が、タービンを回転させ、この回転が、シャフトを回転させ、圧縮機およびファンを駆動する。高温排出ガスは、エンジンの後方から流れて、エンジンを駆動し航空機を前方へと駆動する。
【０００３】
ガスタービンエンジンの動作時に、燃焼ガスの温度は、３０００°Ｆ（約１６５０℃）を超過し得るが、これは、これらのガスと接触状態にあるエンジンの金属パーツの溶融温度を大幅に上回る温度である。金属パーツの溶融温度を上回るガス温度におけるこれらのエンジンの動作は、十分に確立された技術であり、様々な方法により金属パーツの外方表面に対して冷却空気を供給することに部分的に依存する。特に高温にさらされ、したがって冷却に関する特別な注意を必要とするこれらのエンジンの金属パーツは、燃焼器を形成する金属パーツおよび燃焼器の後部のパーツである。
【０００４】
これらの金属温度は、いくつかのエンジン構成要素に組み込まれた冷却穴などの通路を使用することにより、溶融レベル未満に維持され得る。場合によっては、遮熱コーティング（「ＴＢＣ」）が、圧力被覆プロセス（例えば溶射プロセス）によって構成要素に施される場合もある。しかし、溶射プロセスおよび他の洗浄プロセス（例えばグリットブラスティング、ショットピーニング、ウォータージェット洗浄など）は、しばしば、過剰噴霧により構成要素の冷却穴を部分的にまたは完全に塞ぐ結果をもたらす。
【０００５】
その結果、本被覆（例えば溶射）プロセスおよび洗浄プロセスは、ＴＢＣコーティングの部分層を施し、構成要素の取扱いが容易になり得る温度にまで構成要素およびＴＢＣを十分に冷却させ、溶射が行われる塗布固定具から構成要素を取り外し、マスキングを除去し、次いでウォータージェット方法または他の洗浄方法を利用して冷却穴から十分に冷却され固化したコーティングを別個に除去するという、複数のステップからなる非常に多大な労力を要するプロセスを伴う。冷却穴が、十分な洗浄が可能なレベルを超えて塞がれるのを防止するために、所望のＴＢＣ厚さの一部のみが、洗浄前に塗布される。その結果、典型的には、プロセス全体は、所望のＴＢＣ厚さに達するまで、複数回にわたり繰り返されなければならない。この複雑なプロセスの結果として、同様の無穴パーツに対して同一のＴＢＣを施す場合に比べて、５〜１０倍の生産性の低下、サイクル時間の上昇、およびコストの増加が生じる。コーティングが施されない場合でも、製造物の標的表面を洗浄するために利用される圧力洗浄方法は、製造物の冷却穴を同様に溢れさせ、塞ぐ恐れがある。
【０００６】
したがって、代替的な圧力マスキングシステムが、当技術において待ち望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４４０２９９２号明細書
【発明の概要】
【０００８】
一実施形態は、１つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力洗浄または圧力被覆する方法に関する。この方法は、少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結するステップと、第１の側部から標的表面を含む第２の側部へと少なくとも１つの通路を通して加圧マスキング流体を送るステップとを含む。さらに、この方法は、標的表面に向かって洗浄材料または被覆材料をそれぞれ発射することにより標的表面を洗浄するまたは標的表面を被覆するステップを含む。少なくとも１つの通路を通過する加圧マスキング流体は、洗浄材料または被覆材料の該当するものが少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【０００９】
別の実施形態は、通路を備える製造物の標的表面を洗浄または被覆するための加圧マスキングシステムに関する。この加圧マスキングシステムは、製造物の少なくとも１つの通路の第１の側部に対して流体連結するように、および第１の側部から第２の側部へと通路を通して加圧マスキング流体を送るように構成された、圧力マスキング機を備える。第２の側部は、標的表面を含む。さらに、このシステムは、標的表面に向かって洗浄材料を発射するように構成されたパーツクリーナか、または標的表面に向かって被覆材料を発射するように構成されたパーツコータのいずれかを備える。加圧マスキング流体は、洗浄材料または被覆材料のそれぞれが、少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【００１０】
別の実施形態においては、１つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力洗浄する方法が開示される。この方法は、少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結するステップと、第１の側部から標的表面を含む第２の側部へと少なくとも１つの通路を通して加圧マスキング流体を送るステップと、洗浄材料を使用して標的表面を洗浄するステップとを含み、少なくとも１つの通路を通過する加圧マスキング流体は、洗浄材料が少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【００１１】
別の実施形態においては、通路を備える製造物の標的表面を洗浄するための加圧マスキングシステムが開示される。この加圧マスキングシステムは、製造物の少なくとも１つの通路の第１の側部に対して流体連結し、第１の側部から第２の側部へと通路を通して加圧マスキング流体を送る、圧力マスキング機であって、第２の側部が標的表面を含む、圧力マスキング機を備える。さらに、加圧マスキングシステムは、標的表面に向かって洗浄材料を発射するパーツクリーナを備え、加圧マスキング流体は、洗浄材料が少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【００１２】
別の実施形態においては、１つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力被覆する方法が開示される。この方法は、少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結するステップと、第１の側部から標的表面を含む第２の側部へと少なくとも１つの通路を通して加圧マスキング流体を送るステップと、被覆材料を使用して標的表面を被覆するステップとを含み、少なくとも１つの通路を通過する加圧マスキング流体は、被覆材料が少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【００１３】
別の実施形態においては、通路を備える製造物の標的表面を被覆するための加圧マスキングシステムが開示される。この加圧マスキングシステムは、製造物の少なくとも１つの通路の第１の側部に対して流体連結し、第１の側部から第２の側部へと通路を通して加圧マスキング流体を送る、圧力マスキング機であって、第２の側部が、標的表面を含む、圧力マスキング機を備える。さらに、加圧マスキングシステムは、標的表面に向かって被覆材料を発射するパーツコータを備え、加圧マスキング流体は、被覆材料が少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【００１４】
これら特徴のおよび本明細書において論じる実施形態により提示されるさらなる特徴が、図面と組み合わせて以下の詳細な説明を鑑みることによりさらに十分に理解されよう。
【００１５】
図面に示す実施形態は、当然ながら例示的なものであり、特許請求の範囲によって定義される本発明を限定するように意図されない。例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と組み合わせて読むことより理解され得る。同様の構造部は、同様の参照数字で示される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による圧力マスキングシステムの概略図である。
【図２】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による圧力マスキングシステムの斜視図である。
【図３】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による別の圧力マスキングシステムの斜視図である。
【図４】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による圧力マスキングシステムを使用して製造物を圧力洗浄する方法を示す流れ図である。
【図５】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による圧力マスキングシステムの概略図である。
【図６】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による圧力マスキングシステムの斜視図である。
【図７】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による別の圧力マスキングシステムの斜視図である。
【図８】本明細書において図示または説明される１つまたは複数の実施形態による圧力マスキングシステムを使用して製造物を圧力被覆する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態を簡潔に説明するために、実際の実装形態の全ての特徴が、本明細書において説明されない場合がある。任意の工学プロジェクトまたは設計プロジェクトにおけるような任意の実際の実装の開発においては、システム関連およびビジネス関連の制約の順守など、開発者の特定の目的を達成するために、実装ごとに固有の多数の決定がなされなければならず、またこれらは、実装ごとに異なり得る点を理解されたい。さらに、かかる開発努力は、複雑かつ多大な時間を要するものであり得るが、本開示の利益を享受する当業者にとっては設計、組立、および製造という通常の作業である点を理解されたい。
【００１８】
本発明の様々な実施形態の要素を紹介する場合に、「１つの（ａ、ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、および「前記（ｓａｉｄ）」という冠詞は、その要素の１つまたは複数が存在することを意味するように意図される。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的であるように意図され、列挙された要素以外のさらなる要素が存在し得ることを意味する。
【００１９】
本明細書において開示される加圧マスキングシステムは、概して、圧力マスキング機と、通路を備える製造物の標的表面を洗浄するためのパーツクリーナまたは通路を備える製造物の標的表面を被覆するためのパーツコータとを備える。パーツクリーナ（またはパーツコータ）が、標的表面に向かって洗浄材料（または被覆材料）を発射する一方で、加圧マスキング流体が、通路に対して流体連結され、そこに送られることによって、洗浄材料または被覆材料による通路の断面領域の恒久的な変化を防止する。加圧マスキングシステム、および製造物の標的表面を圧力洗浄または圧力被覆する方法を、本明細書においてさらに詳細に論じる。
【００２０】
次に図１〜図３を参照すると、製造物１０を洗浄するための、パーツクリーナ２０および圧力マスキング機３０を備える加圧マスキングシステム１００が図示される。製造物１０は、第１の側部１８から第２の側部１９へと製造物１０を貫通する１つまたは複数の通路１２を備える。上記で論じたように、製造物１０は、燃焼器ライナまたはガスタービンエンジンの他の構成要素などの、様々な異なるパーツを含むことが可能である。いくつかの実施形態においては、製造物１０は、高温ガス経路構成要素または燃焼構成要素などの、タービン構成要素を含むことが可能である。通路１２は、製造物１０の使用時に開状態に留まるように（空気が通過し得るように）意図された、製造物１０を貫通する（第１の側部１８から第２の側部１９まで貫通する）任意の通路を含むことが可能である。例えば、いくつかの実施形態においては、通路１２は、冷却穴を含み得る。
【００２１】
図２〜図３において最も良く示されるように、製造物１０の第２の側部１９は、洗浄対象の標的表面１１を含む。標的表面１１は、初めての使用前に、定例のもしくは修理用のメンテナンス時に、または製造物１０の寿命に応じた他の必要に応じて、洗浄され得る。本明細書においては、「洗浄された」は、本明細書において理解されることとなるように、グリットブラスティング、ショットピーニング、またはウォータージェット洗浄などの、標的表面の剥離、洗浄、および／または処理を指す。例えば、いくつかの実施形態においては、製造物１０の標的表面１１は、新たなコーティングの塗布前に除去すべきコーティング２２または他のデブリを含む場合がある。
【００２２】
製造物１０が金属高温ガス経路構成要素を備える場合などのいくつかの実施形態においては、製造物１０の標的表面１１は、遮熱コーティング（「ＴＢＣ」）が配設されていてもよく、または配設されることとなる。ＴＢＣは、製造物１０の標的表面１１に対して塗布された金属被覆材料および／またはセラミック被覆材料の１つまたは複数の層を備えることが可能であり、これにより、高温燃焼ガスから製造物１０への熱伝達を妨害し、したがって高温燃焼ガスから構成要素を断熱する。表面上にＴＢＣが存在することにより、燃焼ガスは、構成要素の当該材料および製造プロセスにおいて可能な温度よりも高温であることが可能となる。任意の適切なＴＢＣ成分が適用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態においては、ＴＢＣは、ＭＣｒＡｌＹの結合層を備えることが可能であり、この場合に、Ｍは、好ましくはＮｉ、Ｃｏ、またはそれらの組合せとなる。さらに、ＴＢＣは、このＭＣｒＡｌＹの結合層の上に、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）の層を備えることが可能である。
【００２３】
いくつかの実施形態においては、製造物１０は、本明細書において理解されることとなるような圧力洗浄の前または最中に、支持スタンド１５の上に配設されてもよい。支持スタンド１５は、固定または可動（例えば回転自在）であってもよく、製造物１０の標的表面１１の洗浄時にパーツクリーナ２０および圧力マスキング機３０に対して製造物１０を位置決めし得る。
【００２４】
さらに図１〜図３を参照すると、加圧マスキングシステム１００は、パーツクリーナ２０をさらに備える。パーツクリーナ２０は、製造物１０の標的表面１１に向かって洗浄材料２５を発射する任意のデバイスを備える。例えば、いくつかの実施形態においては、パーツクリーナ２０は、グリットブラスタを備えることが可能である。かかる実施形態においては、洗浄材料２５は、酸化アルミニウム、クルミの殻、ドライアイス、炭、または任意の他の粒子が中に分散した加圧空気を含むことが可能である。他の実施形態においては、パーツクリーナ２０は、ショットピーニングデバイスを備えることが可能である。かかる実施形態においては、洗浄材料２５は、金属粒子、ガラス粒子、またはセラミック粒子が中に分散した加圧空気を含むことが可能である。さらに他の実施形態においては、パーツクリーナ２０は、圧力洗浄機を備えてもよい。かかる実施形態においては、洗浄材料２５は、追加の研磨材料を含むまたは含まない水を含んでもよい。
【００２５】
パーツクリーナ２０は、製造物１０に対して、標的表面１１の洗浄を考慮した任意の位置に配設されてもよい。例えば、図１に示すように、いくつかの実施形態においては、製造物１０は、支持スタンド１５上においてパーツクリーナ２０に隣接するように配設されてもよい。この場合には、支持スタンド１５は、パーツクリーナ２０に対して製造物１０を回転または他の様式で変位させることが可能であってもよく、および／または、パーツクリーナ２０は、製造物１０に対して関節駆動することが可能であってもよい。この場合には、パーツクリーナ２０は、製造物１０の標的表面１１に向かって洗浄材料２５を発射するために使用されてもよい。しかし、洗浄材料２５が製造物１０の標的表面１１に向かって発射される結果として、洗浄材料２５の一部は、製造物１０の第２の側部１９から通路１２の中の１つまたは複数に進入する場合がある。そのため、洗浄材料２５の一部、およびより具体的には任意の粒子（例えば、砂、ショット、研磨材など）が、阻止されないままの場合には、１つまたは複数の通路１２内に障害物３２を形成し得る恐れがある。
【００２６】
パーツクリーナ２０は、製造物１０の標的表面１１を洗浄するための様々な用途に対して使用され得る。例えば、いくつかの実施形態においては、パーツクリーナ２０は、新たなコーティングの塗布前に汚れまたは汚染物質を除去するために使用されてもよい。いくつかの実施形態においては、パーツクリーナ２０は、以前に塗布されそれ以来摩損および／または損傷を被ってきたコーティングを除去するために使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態においては、パーツクリーナ２０は、ＴＢＣを再塗布または新たな状態に再生させる前に、標的表面１１上のＴＢＣの一部または全てを除去するために使用されてもよい。いくつかの実施形態においては、パーツクリーナ２０は、１つまたは複数の金属コーティング、汚染物質層（例えば、錆、汚れ、酸化物など）、拡散層、または他の不要な層を除去するために使用されてもよい。本明細書においては具体的な実施形態を示すが、これらは、専ら例示的なものに過ぎず、加圧マスキングシステム１００の一部としてのパーツクリーナ２０の任意の他の適用もまた実現し得る点を理解されたい。
【００２７】
図１〜図３をさらに参照すると、加圧マスキングシステム１００は、圧力マスキング機３０をさらに備える。圧力マスキング機３０は、製造物１０の少なくとも１つの通路１２に対してマスキング流体３５の供給源を流体連結する流体連結３１を含む。本明細書においては、「流体連結」は、不注意による外部環境への損失を伴って圧力マスキング機３０から通路１２へと加圧マスキング流体３５を送らせ得る連結を指す。この流体連結は、例えば、可撓性チューブ、ホース、パイプ、または、１つまたは複数の通路１２に一連の加圧マスキング流体３５を送る任意の他の導管など含むことが可能である。
【００２８】
図２に示すものなどの一実施形態においては、流体連結３１は、通路１２の第１の側部１８に対して圧力マスキング機３０の出力部を直接的に連結するチューブを含んでもよい。いくつかの実施形態においては、流体連結３１は、圧力マスキング機３０と単一通路１２（図２に示すものなど）との間の単一チューブを含んでもよい。他の実施形態においては、流体連結は、圧力マスキング機３０から出て分離し、複数の通路１２に対して連結する複数のセグメントとなる、単一のチューブ（図１に示すものなど）を含んでもよい。さらに他の実施形態においては、流体連結３１は、圧力マスキング機３０から出て単一のまたは複数の通路１２に対して連結する複数のチューブを含んでもよい。例えば、流体連結３１は、２つ以上の通路に対して連結する類似のまたは異なる加圧マスキング流体３５の複数のチャネルを含んでもよい。さらに、これらの複数のチャネルは、それぞれ異なる圧力、温度、方向、または混合物の加圧マスキング流体３５を備えてもよい。圧力マスキング機３０と１つまたは複数の通路１２との間に流体連結３１を形成する任意の他の構成を、代替的にまたは追加的に実現し得る点を理解されたい。
【００２９】
例えば、次に図３を参照すると、いくつかの実施形態においては、流体連結３１は、圧力マスキング機３０から加圧マスキング流体３５を受け、１つまたは複数の通路にこれを流体分配し得る、内部通路４１を含む複数出口マニホルド連結４０を含んでもよい。これにより、複数出口マニホルド連結４０は、製造物１０の第１の側部１８に対して直接的に装着され、製造物１０の周囲の広範な領域に対して加圧マスキング流体３５を分配することが可能となる。これにより、この領域内の通路１２のいずれもが、加圧マスキング流体３５を流体通過させることになる。
【００３０】
加圧マスキング流体３５は、正のエネルギーにより通路１２を通過し、洗浄材料２５（またはその粒子）による少なくとも１つの通路の断面領域の恒久的な変化を防止することが可能な、任意の媒質を含むことが可能である。本明細書においては、洗浄動作のコンテクスト内における「断面領域の恒久的な変化を防止する」（およびその変形表現）は、通路の断面領域が恒久的障害物３２により実質的に縮小されないように、または腐食もしくは変形などにより拡大されないように、通路１２に進入し得る実質的に全ての洗浄材料２５を除去および／または防止することを指す。通路１２の断面領域を恒久的に変化させることとなる障害物の例には、例えば、壁部に付着した大きな粒子または洗浄材料２５の凝塊などが含まれる。したがって、加圧マスキング流体３５は、マスキング圧力で１つまたは複数の通路１２に押し通されることにより、断面領域を変化させる洗浄材料２５由来の潜在的障害物３２に対して作用しそれらを除去することが可能な、任意の材料を含んでもよい。
【００３１】
例えば、いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体３５は、不活性ガスまたは窒素などのガスを含んでもよい。かかる実施形態は、パーツクリーナ２０がグリットブラスタまたはショットピーニングデバイスを備える場合に実現し得るものであり、ガスは、通路１２に進入する任意の砂、ピーン、またはパーツクリーナ２０由来の他の洗浄粒子に逆らい、通路１２からそれらを除去し得る。いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体３５は、研磨材が中に分散されたまたはされない水を含んでもよい。かかる実施形態は、パーツクリーナ２０がウォータージェットまたは同様のデバイスを備える場合に実現し得る。本明細書においては加圧マスキング流体およびパーツクリーナの特定の実施形態を提示したが、追加のおよび代替の加圧マスキング流体およびパーツクリーナもまた実現し得る点を理解されたい。さらに、加圧マスキング流体３５は、加圧マスキング流体３５が通路１２から障害物３２を除去するのに十分なエネルギーを有する限りは、洗浄材料の洗浄圧力を上回る、同等の、または下回るマスキング圧力を有してもよい。他の実施形態においては、マスキング圧力は、通路１２を通して加圧マスキング流体３５を引き込むような負圧を、製造物１０の第２の側部１９上の真空要素または吸引要素などを介して有してもよい。いくつかの実施形態においては、マスキング圧力は、マスキングプロセス時に変動する可変圧力を有してもよい。
【００３２】
これにより、動作時に、圧力マスキング機３０は、マスキング圧力にて、第１の側部１８から第２の側部１９へと少なくとも１つの通路１２を通して加圧マスキング流体３５を送る（ここで、第２の側部１９は、洗浄対象である製造物１０の標的表面１１を含む）。同様に、パーツクリーナは、標的表面に向かって洗浄材料２５を発射することにより、製造物１０の標的表面１１を洗浄する。流れパターン分配の結果として、洗浄材料２５の一部は、１つまたは複数の通路１２に進入し、１つまたは複数の障害物３２を形成し得る。例えば、障害物３２は、通路１２の断面領域を縮小させ、通路１２を通過し得る空気の量を低減させる、洗浄材料由来の粒子群を含み得る。しかし、洗浄材料２５が少なくとも１つの通路１２を恒久的に塞ぐ（およびその断面領域を変化させる）のを防止するために、加圧マスキング流体３５は、これらの障害物３２に接触し、通路１２から押し戻す。いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体３５は、障害物３２が加圧マスキング流体３５を介して通路１２に進入することさえも防止して、製造物１０の第２の側部１９側において通路１２から出ることができる。
【００３３】
次に図１〜図４を参照すると、１つまたは複数の通路１２を備える製造物１０の標的表面１１を圧力洗浄するための方法２００が図示される。この方法２００は、初めに、ステップ２１０において、製造物１０の少なくとも１つの通路１２の第１の側部１８に対して圧力マスキング機３０を流体連結することを含む。上記で論じたように、流体連結３１は、様々な構成を含んでもよく、任意の個数の通路１２に対して任意のタイプの圧力マスキング機３０を連結してもよい。次いで、圧力マスキング機３０は、ステップ２２０において、第１の側部１８から第２の側部１９へと少なくとも１つの通路を通して加圧マスキング流体３５を送る。同様に、パーツクリーナ２０は、ステップ２３０において、標的表面１１に向かって洗浄材料２５を発射することにより、製造物１０の第２の側部１９側の標的表面１１を洗浄する。
【００３４】
ステップ２２０において少なくとも１つの通路１２を通して加圧マスキング流体３５を送ること、およびステップ２３０において標的表面１１を洗浄することは、相対遅延後にまたは相対遅延を伴いつつ同時に開始および終了し得る点を理解されたい。例えば、いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体３５は、ステップ２３０において標的表面１１の洗浄が開始される前に、ステップ２２０において通路１２を通過しつつあってもよい。かかる実施形態は、圧力マスキング機３０の作動前に障害物３２が蓄積されるのを防止することができる。いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体３５は、製造物１０がステップ２３０において洗浄された後に、ステップ２２０における通路１２の通過を継続してもよい。かかる実施形態は、ステップ２３０における洗浄の完了後に通路１２内に残留する障害物３２が、加圧マスキング流体３５によってさらに確実に除去されるのを助長することができる。
【００３５】
図１〜図４は、加圧マスキングシステムが、通路を備える製造物の標的表面を洗浄するために圧力マスキング機およびパーツクリーナを備える実施形態に関するものであるが、図５〜図８は、加圧マスキングシステムが、通路を備える製造物の標的表面を被覆するために圧力マスキング機およびパーツコータを備える実施形態に関する。したがって、次に図５〜図７を参照すると、製造物１０１０を被覆するための、パーツコータ１０２０および圧力マスキング機１０３０を備える加圧マスキングシステム１０００が図示される。製造物１０１０は、第１の側部１０１８から第２の側部１０１９へと製造物１０１０を通過する１つまたは複数の通路１０１２を備える。上記で論じたように、製造物１０１０は、燃焼器ライナまたはガスタービンエンジンの他の構成要素などの、様々な異なるパーツを含むことが可能である。いくつかの実施形態においては、製造物１０１０は、高温ガス経路構成要素または燃焼構成要素などのタービン構成要素を含むことが可能である。通路１０１２は、製造物１０１０の使用時に開状態に留まるように（空気が通過し得るように）意図された、製造物１０１０を貫通する（第１の側部１０１８から第２の側部１０１９まで貫通する）任意の通路を含むことが可能である。例えば、いくつかの実施形態においては、通路１０１２は、冷却穴を含み得る。
【００３６】
図６〜図７において最も良く示されるように、製造物１０１０の第２の側部１０１９は、被覆対象の標的表面１０１１を含む。標的表面１０１１は、初めての使用前に、定例のもしくは修理用のメンテナンス時に、または製造物１０１０の寿命に応じた他の必要に応じて、被覆され得る。本明細書においては、「被覆された」は、本明細書において理解されることとなるように、溶射ガンなどの使用による表面に対する新たな材料の少なくとも部分的な塗布を指す。
【００３７】
製造物１０１０が金属高温ガス経路構成要素を備える場合などのいくつかの実施形態においては、製造物１０１０の標的表面１０１１は、動作前にＴＢＣが被覆されていてもよい。ＴＢＣは、製造物１０１０の標的表面１０１１に対して塗布された金属被覆材料および／またはセラミック被覆材料の１つまたは複数の層を備えることが可能であり、これにより、高温燃焼ガスから製造物１０１０への熱伝達を妨害し、したがって高温燃焼ガスから構成要素を断熱する。表面上にＴＢＣが存在することにより、燃焼ガスは、構成要素の当該材料および製造プロセスにおいて可能な温度よりも高温であることが可能となる。任意の適切なＴＢＣ成分が適用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態においては、ＴＢＣは、ＭＣｒＡｌＹの結合層を備えることが可能であり、この場合に、Ｍは、好ましくはＮｉ、Ｃｏ、またはそれらの組合せとなる。さらに、ＴＢＣは、このＭＣｒＡｌＹの結合層の上に、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）の層を備えることが可能である。
【００３８】
いくつかの実施形態においては、製造物１０１０は、本明細書において理解されることとなるような圧力被覆の前または最中に、支持スタンド１０１５の上に配設されてもよい。支持スタンド１０１５は、固定または可動（例えば回転自在）であってもよく、製造物１０１０の標的表面１０１１の被覆時にパーツコータ１０２０および圧力マスキング機１０３０に対して製造物１０１０を位置決めし得る。
【００３９】
さらに図５〜図７を参照すると、加圧マスキングシステム１０００は、パーツコータ１０２０をさらに備える。パーツコータ１０２０は、製造物１０１０の標的表面１０１１に向かって被覆材料１０２５を発射する任意のデバイスを備える。例えば、いくつかの実施形態においては、パーツコータ１０２０は、溶射ガンを備えることが可能である。かかる実施形態においては、被覆材料１０２５は、キャリアなどのような加圧ガスまたは加圧液体（例えば水）を含むことが可能である。他の実施形態においては、パーツコータ１０２０は、製造物１０１０の標的表面１０１１に向かって被覆材料１０２５を発射する任意の他のデバイスを備えることが可能である。
【００４０】
パーツコータ１０２０は、製造物１０１０に対して、標的表面１０１１の被覆を考慮した任意の位置に配設されてもよい。例えば、図５に示すように、いくつかの実施形態においては、製造物１０１０は、支持スタンド１０１５上においてパーツコータ１０２０に隣接するように配設されてもよい。この場合には、支持スタンド１０１５は、パーツコータ１０２０に対して製造物１０１０を回転または他の様式で変位させることが可能であってもよく、および／または、パーツコータ１０２０は、製造物１０１０に対して関節駆動することが可能であってもよい。この場合には、パーツコータ１０２０は、製造物１０１０の標的表面１０１１に向かって被覆材料１０２５を発射するために使用されてもよい。しかし、被覆材料１０２５が製造物１０１０の標的表面１０１１に向かって発射される結果として、被覆材料１０２５の一部が、製造物１０１０の第２の側部１０１９から通路１０１２の中の１つまたは複数に進入する場合がある。そのため、被覆材料１０２５の一部が、阻止されないままの場合には、１つまたは複数の通路１０１２内に障害物１０３２を形成し得る恐れがある。
【００４１】
パーツコータ１０２０は、製造物１０１０の標的表面１０１１を被覆するための様々な用途に対して使用され得る。例えば、いくつかの実施形態においては、パーツコータ１０２０は、上記で論じたように、ＴＢＣで標的表面を被覆するために使用されてもよい。いくつかの実施形態においては、パーツコータ１０２０は、ＴＢＣまたは他のコーティングを後に塗布するために、標的表面１０１１に対してボンドコートを塗布するために使用されてもよい。いくつかの実施形態においては、パーツコータ１０２０は、標的表面１０１１に対してペイントコートを塗布するために使用されてもよい。いくつかの実施形態においては、パーツコータ１０２０は、拡散コーティング、ＤＶＣ  ＴＢＣ、ＨＶＯＦ、または他の接着結合コーティングなどの、他のコーティングを塗布するために使用されてもよい。本明細書においては具体的な実施形態を示すが、これらは、専ら例示的なものに過ぎず、加圧マスキングシステム１０００の一部としてのパーツコータ１０２０の任意の他の適用もまた実現し得る点を理解されたい。
【００４２】
さらに図５〜図７を参照すると、加圧マスキングシステム１０００は、圧力マスキング機１０３０をさらに備える。圧力マスキング機１０３０は、製造物１０１０の少なくとも１つの通路１０１２に対してマスキング流体１０３５の供給源を流体連結する流体連結１０３１を含む。上記のように、「流体連結」は、不注意による外部環境への損失を伴って圧力マスキング機１０３０から通路１０１２へと加圧マスキング流体１０３５を送らせ得る連結を指す。この流体連結は、例えば、可撓性チューブ、ホース、パイプ、または、１つまたは複数の通路１０１２に一連の加圧マスキング流体１０３５を送る任意の他の導管などを含むことが可能である。
【００４３】
図６に示すものなどの一実施形態においては、流体連結１０３１は、通路１０１２の第１の側部１０１８に対して圧力マスキング機１０３０の出力部を直接的に連結するチューブを含んでもよい。いくつかの実施形態においては、流体連結１０３１は、圧力マスキング機１０３０と単一通路１０１２（図６に示すものなど）との間の単一チューブを含んでもよい。他の実施形態においては、流体連結は、圧力マスキング機１０３０から出て分離し、複数の通路１０１２に対して連結する複数のセグメントとなる、単一のチューブ（図５に示すものなど）を含んでもよい。さらに他の実施形態においては、流体連結１０３１は、圧力マスキング機１０３０から出て単一のまたは複数の通路１０１２に対して連結する複数のチューブを含んでもよい。例えば、流体連結１０３１は、２つ以上の通路に対して連結する類似のまたは異なる加圧マスキング流体１０３５の複数のチャネルを含んでもよい。さらに、これらの複数のチャネルは、それぞれ異なる圧力、温度、方向、または混合物の加圧マスキング流体１０３５を備えてもよい。圧力マスキング機１０３０と１つまたは複数の通路１０１２との間に流体連結１０３１を形成する任意の他の構成を、代替的にまたは追加的に実現し得る点を理解されたい。
【００４４】
例えば、次に図７を参照すると、いくつかの実施形態においては、流体連結１０３１は、圧力マスキング機１０３０から加圧マスキング流体１０３５を受け、これを１つまたは複数の通路に流体分配し得る、内部通路１０４１を備える複数出口マニホルド連結１０４０を含んでもよい。これにより、複数出口マニホルド連結１０４０は、製造物１０１０の第１の側部１０１８に対して直接的に装着され、製造物１０１０の周囲の広範な領域に対して加圧マスキング流体１０３５を分配することが可能となる。これにより、この領域内の通路１０１２のいずれもが、加圧マスキング流体１０３５を流体通過させることになる。
【００４５】
加圧マスキング流体１０３５は、正のエネルギーにより通路１０１２を通過し、被覆材料１０２５（またはその粒子）により少なくとも１つの通路の断面領域の恒久的な変化を防止することが可能な、任意の媒質を含むことが可能である。本明細書においては、被覆動作に関連する「断面領域の恒久的な変化を防止する」（およびその変形表現）は、通路の断面領域が恒久的障害物１０３２により実質的に縮小されないように、または腐食もしくは変形などにより拡大されないように、通路１０１２に進入し得る実質的に全ての被覆材料１０２５を除去および／または防止することを指す。被覆材料１０２５の第２の側部１０１９の直近の内壁部の薄いコーティングは、通路１０１２の断面領域を恒久的に変化させるものとは見なされない点を理解されたい。なぜならば、かかる縮小は、いずれも比較的最小限のものとなり、動作時に通路１０１２を通る空気流に対して顕著な影響を及ぼさないからである。通路１０１２の断面領域を恒久的に変化させることとなる障害物の例には、例えば、壁部に付着した大きな粒子または被覆材料１０２５の凝塊などが含まれる。したがって、加圧マスキング流体１０３５は、マスキング圧力で１つまたは複数の通路１０１２に押し通されることにより、断面領域を変化させる被覆材料１０２５由来の潜在的障害物１０３２に対して作用しそれらを除去することが可能な、任意の材料を含んでもよい。
【００４６】
例えば、いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体１０３５は、不活性ガスまたは窒素などのガスを含んでもよい。いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体１０３５は、研磨材が中に分散されたまたはされない水を含んでもよい。本明細書において加圧マスキング流体１０３５およびパーツコータの特定の実施形態を提示したが、追加のおよび代替の加圧マスキング流体およびパーツコータを実現し得る点を理解されたい。さらに、加圧マスキング流体１０３５は、加圧マスキング流体１０３５が通路１０１２から障害物１０３２を除去するのに十分なエネルギーを有する限りは、被覆材料１０２５の被覆圧力を上回る、同等の、または下回るマスキング圧力を有してもよい。いくつかの実施形態においては、マスキング圧力は、通路１０１２に加圧マスキング流体１０３５を押し通すような正圧を有してもよい。他の実施形態においては、マスキング圧力は、通路１０１２を通して加圧マスキング流体１０３５を引き込むような負圧を、製造物１０１０の第２の側部１０１９上の真空要素または吸引要素などを介して有してもよい。いくつかの実施形態においては、マスキング圧力は、マスキングプロセス時に変動する可変圧力を有してもよい。
【００４７】
これにより、動作時に、圧力マスキング機１０３０は、マスキング圧力にて、第１の側部１０１８から第２の側部１０１９へと少なくとも１つの通路１０１２を通して加圧マスキング流体１０３５を送る（ここで、第２の側部１０１９は、被覆対象である製造物１０１０の標的表面１０１１を含む）。同様に、パーツコータは、標的表面に向かって被覆材料１０２５を発射することにより、製造物１０１０の標的表面１０１１を被覆する。流れパターン分配の結果として、被覆材料１０２５の一部は、１つまたは複数の通路１０１２に進入し、１つまたは複数の障害物１０３２を形成し得る。例えば、障害物１０３２は、通路１０１２の断面領域を縮小させ、通路１０１２を通過し得る空気の量を低減させる、被覆材料由来の粒子群を含み得る。しかし、被覆材料１０２５が少なくとも１つの通路１０１２を恒久的に塞ぐ（およびその断面領域を変化させる）のを防止するために、加圧マスキング流体１０３５は、これらの障害物１０３２に接触し、通路１０１２から押し戻す。いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体１０３５は、障害物１０３２が加圧マスキング流体１０３５を介して通路１０１２に進入することさえも防止して、製造物１０１０の第２の側部１０１９側において通路１０１２から出ることができる。
【００４８】
次に図５〜図８を参照すると、１つまたは複数の通路１０１２を備える製造物１０１０の標的表面１０１１を圧力被覆するための方法２０００が図示される。この方法２０００は、初めに、ステップ２０１０において、製造物１０１０の少なくとも１つの通路１０１２の第１の側部１０１８に対して圧力マスキング機１０３０を流体連結することを含む。上記で論じたように、流体連結１０３１は、様々な構成を含んでもよく、任意の個数の通路１０１２に対して任意のタイプの圧力マスキング機１０３０を連結してもよい。次いで、圧力マスキング機１０３０は、ステップ２０２０において、第１の側部１０１８から第２の側部１０１９へと少なくとも１つの通路を通して加圧マスキング流体１０３５を送る。同様に、パーツコータ１０２０は、ステップ２０３０において、標的表面１０１１に向かって被覆材料１０２５を発射することにより、製造物１０１０の第２の側部１０１９側の標的表面１０１１を被覆する。
【００４９】
ステップ２０２０において少なくとも１つの通路１０１２を通して加圧マスキング流体１０３５を送ること、およびステップ２０３０において標的表面１０１１を被覆することは、相対遅延後にまたは相対遅延を伴いつつ同時に開始および終了し得る点を理解されたい。例えば、いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体１０３５は、ステップ２０３０において標的表面１０１１の被覆が開始される前に、ステップ２０２０において通路１０１２を通過しつつあってもよい。かかる実施形態は、圧力マスキング機１０３０の作動前に障害物１０３２が蓄積されるのを防止することができる。いくつかの実施形態においては、加圧マスキング流体１０３５は、製造物１０１０がステップ２０３０において被覆された後に、ステップ２０２０における通路１０１２の通過を継続してもよい。かかる実施形態は、ステップ２０３０における被覆の完了後に通路１０１２内に残留する障害物１０３２が、加圧マスキング流体１０３５によってさらに確実に除去されるのを助長することができる。
【００５０】
別の実施形態は、１つまたは複数の通路を備える製造物の標的表面を圧力洗浄または圧力被覆する方法に関する。この方法は、少なくとも１つの通路の第１の側部に対して加圧マスキング流体を備える圧力マスキング機を流体連結することと、第１の側部から標的表面を含む第２の側部へと少なくとも１つの通路を通して加圧マスキング流体を送ることとを含む。さらに、この方法は、標的表面に向かって洗浄材料または被覆材料をそれぞれ発射することにより、標的表面を洗浄するまたは標的表面を被覆することを含む。少なくとも１つの通路を通過する加圧マスキング流体は、洗浄材料または被覆材料の該当するものが少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【００５１】
別の実施形態においては、流体連結は、第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含む。この内部通路は、加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路へと流体分配する。
【００５２】
別の実施形態においては、加圧マスキング流体は、例えば窒素などのガスを含む。
【００５３】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって洗浄材料を発射することにより標的表面を洗浄することを含む。グリットブラスタまたはショットピーニングにより、洗浄材料を使用して標的表面を洗浄する。
【００５４】
別の実施形態においては、通路は、冷却穴を備える。
【００５５】
別の実施形態においては、加圧マスキング流体は、液体を含む。
【００５６】
別の実施形態においては、この液体は、研磨材を含む。
【００５７】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって洗浄材料を発射することにより標的表面を洗浄することを含む。ウォータージェットが、洗浄材料を使用して標的表面を洗浄する。
【００５８】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって洗浄材料を発射することにより標的表面を洗浄することを含む。加圧マスキング流体は、標的表面の洗浄の完了後に、少なくとも１つの通路を通過し続ける。
【００５９】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって洗浄材料を発射することにより標的表面を洗浄することを含む。加圧マスキング流体は、洗浄材料の洗浄圧力未満のマスキング圧力にて少なくとも１つの通路を通過する。
【００６０】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって被覆材料を発射することにより標的表面を被覆することを含む。この被覆材料は、ＭＣｒＡｌＹを含み、Ｍは、ＮｉまたはＣｏである。
【００６１】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって被覆材料を発射することにより標的表面を被覆することを含む。この被覆材料は、イットリア安定化ジルコニアを含む。
【００６２】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって被覆材料を発射することにより標的表面を被覆することを含む。溶射ガンが、標的表面を被覆するために被覆材料を発射する。
【００６３】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって被覆材料を発射することにより標的表面を被覆することを含む。加圧マスキング流体は、標的表面の被覆の完了後に、少なくとも１つの通路を通過し続ける。
【００６４】
別の実施形態においては、この方法は、標的表面に向かって被覆材料を発射することにより標的表面を被覆することを含む。加圧マスキング流体は、洗浄材料の被覆圧力未満のマスキング圧力にて少なくとも１つの通路を通過する。
【００６５】
別の実施形態は、通路を備える製造物の標的表面を洗浄または被覆するための加圧マスキングシステムに関する。この加圧マスキングシステムは、製造物の少なくとも１つの通路の第１の側部に対して流体連結し、第１の側部から第２の側部へと通路を通して加圧マスキング流体を送るように構成された、圧力マスキング機を備える。第２の側部は、標的表面を含む。さらに、このシステムは、標的表面に向かって洗浄材料を発射するように構成されたパーツクリーナか、または標的表面に向かって被覆材料を発射するように構成されたパーツコータのいずれかを備える。圧力マスキング流体は、洗浄材料または被覆材料がそれぞれ、少なくとも１つの通路の断面領域を恒久的に変化させるのを防止する。
【００６６】
加圧マスキングシステムの別の実施形態においては、流体連結は、製造物の第１の側部に対して連結し、内部通路を含む、複数出口マニホルド連結を含む。この内部通路は、加圧マスキング流体を受け、それを１つまたは複数の通路へと流体分配する。
【００６７】
加圧マスキングシステムの別の実施形態においては、加圧マスキング流体は、例えば研磨材を含む液体など、ガスまたは液体を含む。
【００６８】
加圧マスキングシステムがパーツクリーナを備える別の実施形態においては、パーツクリーナは、グリットブラスタを備える。
【００６９】
加圧マスキングシステムがパーツクリーナを備える別の実施形態においては、パーツクリーナは、ショットピーニングデバイスを備える。
【００７０】
加圧マスキングシステムがパーツクリーナを備える別の実施形態においては、パーツクリーナは、ウォータージェットを備える。
【００７１】
加圧マスキングシステムが標的表面に向かって洗浄材料を発射するように構成されたパーツクリーナを備える別の実施形態においては、加圧マスキング流体は、洗浄材料の洗浄圧力未満のマスキング圧力にて少なくとも１つの通路を通過する。
【００７２】
加圧マスキングシステムの別の実施形態においては、標的表面は、遮熱コーティングを備える。
【００７３】
加圧マスキングシステムの別の実施形態においては、少なくとも１つの通路が、冷却穴を備える。
【００７４】
加圧マスキングシステムが標的表面に向かって被覆材料を発射するように構成されたパーツコータを備える別の実施形態においては、被覆材料は、ＭＣｒＡｌＹを含み、Ｍは、ＮｉまたはＣｏである。
【００７５】
加圧マスキングシステムが標的表面に向かって被覆材料を発射するように構成されたパーツコータを備える別の実施形態においては、被覆材料は、イットリア安定化ジルコニアを含む。
【００７６】
加圧マスキングシステムが標的表面に向かって被覆材料を発射するように構成されたパーツコータを備える別の実施形態においては、パーツコータは、溶射ガンを備える。
【００７７】
加圧マスキングシステムが標的表面に向かって被覆材料を発射するように構成されたパーツコータを備える別の実施形態においては、加圧マスキング流体は、被覆材料の被覆圧力未満のマスキング圧力にて少なくとも１つの通路を通過する。
【００７８】
加圧マスキングシステムの別の実施形態においては、製造物は、タービン構成要素を含む。
【００７９】
ここで、加圧マスキングシステムは、製造物の標的表面を洗浄または被覆するために使用され得ると共に、１つまたは複数の通路の断面領域の恒久的変化を防止し得る点を理解されたい。圧力マスキング機と１つまたは複数の通路との間の流体連結を使用することにより、テープまたはワックスなどの物理的マスキングバリアの必要性が回避されて、より効率的な洗浄システムまたは被覆システムを実現することが可能になり得る。
【００８０】
限定数の実施形態のみに関連して本発明を詳細に説明したが、本発明がかかる開示の実施形態に限定されないことは、容易に理解されよう。むしろ、本発明は、ここまで説明されなかったが本発明の趣旨および範囲と均等の、任意数の変形形態、変更形態、代替形態、または均等構造を組み込むように変更することが可能である。さらに、本発明の様々な実施形態を説明したが、本発明の態様は、既述の実施形態のいくつかのみを含んでもよい点を理解されたい。したがって、本発明は、前述の説明により限定されるものとして理解されるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００８１】
１０  製造物
１１  標的表面
１２  通路
１５  支持スタンド
１８  第１の側部
１９  第２の側部
２０  パーツクリーナ
２２  コーティング
２５  洗浄材料
３０  圧力マスキング機
３１  流体連結
３２  障害物
３５  加圧マスキング流体
４０  複数出口マニホルド連結
４１  内部通路
１００  加圧マスキングシステム
１０００  加圧マスキングシステム
１０１０  製造物
１０１１  標的表面
１０１２  通路
１０１５  支持スタンド
１０１８  第１の側部
１０１９  第２の側部
１０２０  パーツコータ
１０２５  被覆材料
１０３０  圧力マスキング機
１０３１  流体連結
１０３２  障害物
１０３５  加圧マスキング流体
１０４０  複数出口マニホルド連結
１０４１  内部通路
【図１】
2015509828.tif 000003
【図２】
2015509828.tif 000004
【図３】
2015509828.tif 000005
【図４】
2015509828.tif 000006
【図５】
2015509828.tif 000007
【図６】
2015509828.tif 000008
【図７】
2015509828.tif 000009
【図８】
2015509828.tif 000010
【国際調査報告】
2015509828.tif 000011
2015509828.tif 000012
2015509828.tif 000013
2015509828.tif 000014