(57)【要約】【課題】導電性を備えた部材と堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電エネルギーによって部材の端部の各部位に堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっていても、正確な形状の肉盛りをする。【解決手段】放電エネルギーによって部材１の端部３の各部位に堆積用電極Ｅ１の電極材料を堆積させて、上記部材端部３に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっている場合、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記部材に対して相対的に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛を施し、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極Ｅ１を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極を移動して肉盛りを施す。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を備えた部材と堆積用電極との間に、パルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の各部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、
肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっている場合、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記部材に対して相対的に上記堆積用電極を移動して肉盛を施し、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極を移動して肉盛りを施すことを特徴とする部材の肉盛り方法。
【請求項２】
請求項１に記載の部材の肉盛り方法において、
上記部材はこの部材の基部から上記部材端部に向かう方向に延伸した板状の部材であり、上記部材端部は平面状に細長く形成されており、上記部材基部から上記部材端部へ向かう方向に平行な軸を中心にして、上記部材が捻れていることによって、上記肉盛りによって付加される各部位の延伸方向が、上記部材端部の上記平面状部の長手方向で異なっており、
上記堆積用電極は、上記部材端部と対向する先端部が平面状に形成されており、上記堆積用電極の上記平面状部の幅は、上記部材端部の細長い平面状部の幅よりも広く形成され、上記堆積用電極の平面状部の長さは、上記部材端部の細長い平面状部の長さよりも短く形成されており、
上記堆積用電極の上記平面状部と上記部材端部の上記平面状部とが互いに平行になるように、また、上記部材端部の上記平面状部が、上記幅方向において、上記堆積用電極の上記平面状部の領域内にあるように、上記堆積用電極の先端部と上記部材端部とを互いに接近させ、
上記堆積用電極の平面状部と上記部材端部の平面状部とが互いに平行であり、上記部材端部の上記平面状部が、上記幅方向において、上記堆積用電極の上記平面状部の領域内にある状態を保ちつつ、上記堆積用電極が設置された上記部材端部の部位の延伸方向に、上記設置した堆積用電極を移動して、上記部材端部に肉盛りを施すことを特徴とする部材の肉盛り方法。
【請求項３】
請求項２に記載の部材の肉盛り方法において、
上記部材はガスタービンエンジンまたは蒸気タービンエンジンの動翼、または静翼であり、上記部材の基部は上記動翼のディスクまたは上記静翼のケーシングへの植え込み部であり、上記部材の上記端部は上記動翼または上記静翼の先端部であり、この先端部の各部位における延伸方向は、上記動翼または上記静翼の先端部の平面状部と上記動翼または静翼の側面とが互いに交差して形成された稜線とほぼ直交した各平面上に存在する各接線であって、上記稜線部における上記動翼側面または上記静翼側面の各接線の方向とほぼ一致する方向であることを特徴とする部材の肉盛り方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の部材の肉盛り方法において、
上記肉盛りによる上記堆積用電極の消耗に応じて、上記部材に対する上記堆積用電極の位置を補正することを特徴とする部材の肉盛り方法。
【請求項５】
導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の各部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをすることが可能な部材の肉盛り装置において、
基台に設けられ、上記堆積用電極を保持自在な堆積用電極保持手段と；
上記基台に設けられ、上記部材を設置自在な部材設置手段と；
上記部材設置手段に設置された上記部材を、上記堆積用電極に対して相対的に移動自在な移動手段と；
肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が上記各部位によって異なっている場合、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記部材に対して相対的に上記堆積用電極を移動して肉盛を施し、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極を移動して肉盛りを施すように制御する制御手段と；
を有することを特徴とする部材の肉盛り装置。
【請求項６】
請求項５に記載の部材の肉盛り装置において、
上記制御手段は、上記肉盛りによる上記堆積用電極の消耗に応じて、上記部材に対する上記堆積用電極の位置を補正可能に構成されていることを特徴とする部材の肉盛り装置。
【請求項７】
導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の平面状の部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、
肉盛りによって付加される上記部位の延伸方向が、上記部位の平面に対して斜めに交差している場合、上記堆積用電極を、上記部材端部の上記部位の延伸方向に移動して肉盛を施すことを特徴とする部材の肉盛り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微小な溶接を繰り返すことによって、部材端部に肉盛りを施す部材の肉盛り方法、部材の肉盛り装置係り、特に、端部の各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっている部材の端部に肉盛りを施すものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放電コーティング用の消耗電極を用いて、部材に放電コーティング処理を行うことにより、上記部材の表面に被覆層を形成可能な方法が知られている（たとえば特許文献１）。
【０００３】
ここで、上記従来の方法について詳しく説明する。上記従来の方法は、たとえば、導電性を備えた部材と、消耗性を備えたポーラスな（多孔質の）堆積用電極（金属粉末あるいは金属の化合物の粉末をあるいはそれらを混合した粉末を圧縮成形した圧粉体、もしくは、上記圧粉体を加熱処理した圧粉体）との間に、パルス状の微小放電を発生させ、この放電のエネルギーによって、上記部材のたとえば端部に上記堆積用電極の電極材料を僅かに堆積させて、上記部材端部を被覆するものである。
【０００４】
なお、上述のように、導電性を備えた部材と消耗性を備えた、たとえばポーラスな堆積用電極との間に、パルス状の微小放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部等に上記堆積用電極の電極材料を堆積させることを、以下、「ＥＤＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ；放電コーティング）」という場合があり、また、上記堆積用電極を「ＥＤＣ電極」という場合がある。
【０００５】
ここで、ＥＤＣを用いた従来の方法によって、部材の端部（たとえば、ガスタービンエンジンの動翼や静翼の先端部）に肉盛りをする場合について説明する。
【０００６】
なお、上記部材端部への肉盛りは、上記被覆と同様に行われるものであるが、肉盛りでは、上記堆積層の厚さがたとえば、２ｍｍほどあり、被覆に比べて厚い。
【０００７】
図５は、ＥＤＣを用いた従来の方法によって、ガスタービンエンジンの翼（たとえば、動翼や静翼）１の先端部に肉盛りを施す場合を示す図である。なお、図５（１）は、翼１をこの先端部３側から眺めた図であり、図５（２）は、図５（１）におけるＶ矢視図である。
【０００８】
ＥＤＣを用いた従来の方法によって、ガスタービンエンジンの翼１の平面状の先端部３に肉盛りを施す場合、図５に示すように、上記翼１の先端部３に対向させて、たとえば、直方体形状に形成されたＥＤＣ電極Ｅ３を設置する。なお、上記ＥＤＣ電極Ｅ３の先端部Ｅ３Ａは平面状に形成されており、上記先端部Ｅ３Ａは、上記翼１の先端部３に対向して、この先端部３とほぼ平行に設けられている。
【０００９】
また、図５（１）で示すように、ＥＤＣ電極Ｅ３の先端部Ｅ３Ａが翼１の先端部３を覆っており、すなわち、ＥＤＣ電極Ｅ３の先端部Ｅ３Ａの投影図形の中に、翼１の先端部３の投影図形が存在している。
【００１０】
このように配置された状態で、上記各平面状部（上記各先端部Ｅ３Ａ、３）同士を平行な状態に保ちつつ、形成された肉盛り部の状態に応じて、すなわち、上記翼１の先端部３に肉盛り部が形成されても上記各平面状部同士間の距離がほぼ一定になるようにして、翼１に対してＥＤＣ電極Ｅ３を、矢印ＡＲ１１の方向（図５（２）参照）に移動し、上記翼１の先端部３に肉盛りを施す。
【００１１】
次に、上述のようにして形成された肉盛り部１００の形状について説明する。
【００１２】
図６は、図５（１）におけるＶＩＡ−ＶＩＡ、ＶＩＣ−ＶＩＣ、ＶＩＥ−ＶＩＥの各断面を示す図である。
【００１３】
上述のようにして形成された肉盛り部１００では、上記翼１の先端部３の各部位３Ａ、３Ｃ、３Ｄにかかわらず先端部３の総ての部位で、先端部３の平面からほほ垂直な方向（ＥＤＣ電極Ｅ３の移動方向；矢印ＡＲ１の方向）に延伸して、肉盛り部１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｅが形成されている。
【００１４】
【特許文献１】
特開平８−３００２２７号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、翼１は、図５に示すように、この基端部（基部）５から上記先端部（端部）３に向かう方向に延伸した板状の部材であり、上記先端部３は平面状に細長く形成されている。さらに、上記基端部５から上記先端部３へ向かう方向に平行な軸（翼１の中心近傍に位置した軸）ＣＬ１を中心にして、上記翼１が捻れている。
【００１６】
このように捻れていることにより、上記肉盛りによって付加される各部位３Ａ、３Ｃ、３Ｅにおける肉盛り部の延伸方向は、上記平面状の先端部３の長手方向の各部位で異なっている。したがって、本来であれば、各部位３Ａ、３Ｃ、３Ｅにおける肉盛り部は、図３に示すように、それぞれの延伸方向が異なるように形成されるべきである。
【００１７】
なお、上記軸ＣＬ１の近傍に位置する部位３Ａでは、翼１はほとんど捻れていない。また、上記記載では、３つの部位３Ａ、３Ｃ、３Ｄの延伸方向を例に掲げて説明したが、部位３Ａから部位３Ｃに向かうにしたがって、また、部位３Ａから部位３Ｅに向かうにしたがって、連続的に徐々に延伸方向が変化しているものとする。
【００１８】
各部位３Ａ、３Ｃ、３Ｅにおける肉盛り部の延伸方向が、それぞれが異なるように形成されるべきであるにもかかわらず、従来の方法では、図６に示すように、上記翼１の先端部３の総ての部位で、先端部３の平面状からほぼ垂直方向に延伸して、各肉盛り部１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｅが形成されており、すなわち、肉盛り部が正確に形成されていないという問題がある。
【００１９】
なお、上記問題は、ガスタービンエンジンだけではなく、蒸気タービンエンジンの動翼や静翼、さらに、肉盛りによって付加される部材端部の各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっている上記部材端部に肉盛りする場合にも発生する問題である。
【００２０】
さらに、上記問題は、平面状の端部に肉盛りする場合だけにかかわらず、平面状に形成されていない部材端部に肉盛りを施す場合にも発生する問題である。
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の各部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっていても、正確な形状の肉盛りをすることができる部材の肉盛り方法および部材の肉盛り装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、導電性を備えた部材と堆積用電極との間に、パルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の各部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっている場合、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記部材に対して相対的に上記堆積用電極を移動して肉盛を施し、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極を移動して肉盛りを施す部材の肉盛り方法である。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の部材の肉盛り方法において、上記部材はこの部材の基部から上記部材端部に向かう方向に延伸した板状の部材であり、上記部材端部は平面状に細長く形成されており、上記部材基部から上記部材端部へ向かう方向に平行な軸を中心にして、上記部材が捻れていることによって、上記肉盛りによって付加される各部位の延伸方向が、上記部材端部の上記平面状部の長手方向で異なっており、上記堆積用電極は、上記部材端部と対向する先端部が平面状に形成されており、上記堆積用電極の上記平面状部の幅は、上記部材端部の細長い平面状部の幅よりも広く形成され、上記堆積用電極の平面状部の長さは、上記部材端部の細長い平面状部の長さよりも短く形成されており、上記堆積用電極の上記平面状部と上記部材端部の上記平面状部とが互いに平行になるように、また、上記部材端部の上記平面状部が、上記幅方向において、上記堆積用電極の上記平面状部の領域内にあるように、上記堆積用電極の先端部と上記部材端部とを互いに接近させ、上記堆積用電極の平面状部と上記部材端部の平面状部とが互いに平行であり、上記部材端部の上記平面状部が、上記幅方向において、上記堆積用電極の上記平面状部の領域内にある状態を保ちつつ、上記堆積用電極が設置された上記部材端部の部位の延伸方向に、上記設置した堆積用電極を移動して、上記部材端部に肉盛りを施す部材の肉盛り方法である。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の部材の肉盛り方法において、上記部材はガスタービンエンジンまたは蒸気タービンエンジンの動翼、または静翼であり、上記部材の基部は上記動翼のディスクまたは上記静翼のケーシングへの植え込み部であり、上記部材の上記端部は上記動翼または上記静翼の先端部であり、この先端部の各部位における延伸方向は、上記動翼または上記静翼の先端部の平面状部と上記動翼または静翼の側面とが互いに交差して形成された稜線とほぼ直交した各平面上に存在する各接線であって、上記稜線部における上記動翼側面または上記静翼側面の各接線の方向とほぼ一致する方向である部材の肉盛り方法である。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の部材の肉盛り方法において、上記肉盛りによる上記堆積用電極の消耗に応じて、上記部材に対する上記堆積用電極の位置を補正する部材の肉盛り方法である。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の各部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをすることが可能な部材の肉盛り装置において、基台に設けられ、上記堆積用電極を保持自在な堆積用電極保持手段と、上記基台に設けられ、上記部材を設置自在な部材設置手段と、上記部材設置手段に設置された上記部材を、上記堆積用電極に対して相対的に移動自在な移動手段と、肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が上記各部位によって異なっている場合、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記部材に対して相対的に上記堆積用電極を移動して肉盛を施し、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極を移動して肉盛りを施すように制御する制御手段とを有する部材の肉盛り装置である。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の部材の肉盛り装置において、上記制御手段は、上記肉盛りによる上記堆積用電極の消耗に応じて、上記部材に対する上記堆積用電極の位置を補正可能に構成されている部材の肉盛り装置である。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の平面状の部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記部位の延伸方向が、上記部位の平面に対して斜めに交差している場合、上記堆積用電極を、上記部材端部の上記部位の延伸方向に移動して肉盛を施す部材の肉盛り方法である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る部材の肉盛り装置１１の概略構成を示す図であり、部材の肉盛り装置１１は、ＥＤＣによって、ガスタービンエンジンの翼１等の部材の端部（先端部）３に肉盛りを施すための装置である。すなわち、部材の肉盛り装置１１は、導電性を備えた翼１等の部材の先端部３と、たとえばポーラスな堆積用電極（ＥＤＣ電極）Ｅ１との間にパルス状の微小な放電を発生させ、この放電のエネルギーによって翼１等の部材の端部３の各部位に上記堆積用電極Ｅ１の電極材料を堆積させて、上記部材端部３に肉盛りをすることが可能な装置である。
【００３０】
また、部材の肉盛り装置１１は、肉盛りによって付加される上記部材端部３の各部位の延伸方向が、上記各部位によって（肉盛りする上記部材端部３の位置に応じて）異なって（変化して）いる場合、上記各部位のうちの一つの部位に上記堆積用電極Ｅ１を設置し、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記部材に対して相対的に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛を施した後、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極Ｅ１を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛りを施すことが可能な装置である。
【００３１】
ここで、部材の肉盛り装置１１は、上記堆積用電極Ｅ１を保持自在な堆積用電極保持手段１５を備え、この堆積用電極保持手段１５は基台１３に設けられている。また、基台１３には、翼１を設置自在な部材設置手段（たとえば、バイス等によって構成された翼固定具）１７が設けられている。
【００３２】
また、移動手段１９によって、上記部材設置手段１７に設置された上記翼１が、上記堆積用電極Ｅ１に対して相対的に移動自在になっている。
【００３３】
そして、図示しない制御手段からの制御によって、翼１の先端部３と堆積用電極Ｅ１との間に間歇的に電圧が印加され、さらに、上記移動手段１９が駆動するようになっている。
【００３４】
すなわち、図示しない制御手段からの制御によって、たとえば、肉盛りによって付加される上記翼１の先端部３の各部位の延伸方向が上記各部位によって異なっている場合、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記翼１に対して相対的に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛を施し、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極Ｅ１を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛りを施すようになっている。
【００３５】
なお、上記翼１のような形状ではなく、単なる直方体形状の部材の端部への肉盛りをする場合、すなわち、肉盛りによって付加される部材端部の各部位の延伸方向が、上記各部位にかかわらず変化しておらず、一定である場合、上記部材端部の位置にかかわらず一定の方向（たとえば、上記部材端部の平面に垂直な方向）に、上記部材に対して相対的に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛りを施す。すなわち、上記各部位のうちの一つの部位に上記堆積用電極Ｅ１を設置し、上記部材端部のうちの一つの部位の延伸方向に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛を施した後、上記堆積用電極Ｅ１を上記一つの部位とは異なる他の部位に移動して設置し、上記一つの部位と同じ方向に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛りを施す。
【００３６】
ここで、上記移動手段１９について詳しく説明すると、上記移動手段１９は、たとえば、水平方向の一方向であるｘ軸方向で上記翼１と上記堆積用電極Ｅ１とを相対的に移動自在なｘ軸移動手段２１と、水平方向の一方向であり上記ｘ軸方向に直角なｙ軸方向で上記翼１と上記堆積用電極Ｅ１とを相対的に移動自在なｙ軸移動手段２３と、鉛直方向であるｚ軸方向で上記翼１と上記堆積用電極Ｅ１とを相対的に移動自在なｚ軸移動手段２５とを有する。
【００３７】
上記ｘ軸移動手段２１は、たとえば、ｚ軸方向で適宜の厚さを具備した板状のｘ軸キャリッジ２７を備え、このｘ軸キャリッジ２７は、図示しないリニアガイドによってガイドされて基台１３の上部でこの基台１３に対してｘ軸方向に直線的に移動できるようになっている。さらに、上記ｘ軸キャリッジ２７は、サーボモータやパルスモータ等の制御モータ３１の出力軸に一端部側が接続されたボールネジ２９を介して、上記制御モータ３１によって駆動され、適宜の速度で適宜の位置まで移動して停止することができるようになっている。なお、上記制御モータ３１は上記制御手段によって制御されて駆動するものである。
【００３８】
上記ｙ軸移動手段２３は、たとえば、ｚ軸方向で適宜の厚さを具備した板状のｙ軸キャリッジ３３を備え、このｙ軸キャリッジ３３は、図示しないリニアガイドによってガイドされて上記ｘ軸キャリッジ２７の上部でこのｘ軸キャリッジ２７に対してｙ軸方向に直線的に移動できるようになっている。さらに、上記ｙ軸キャリッジ３３は、サーボモータやパルスモータ等の制御モータ３７の出力軸に一端部側が接続されたボールネジ３５を介して、上記制御モータ３７によって駆動され、適宜の速度で適宜の位置まで移動して停止することができるようになっている。なお、上記制御モータ３７は上記制御手段によって制御されて駆動するものである。
【００３９】
上記ｚ軸移動手段２５は、たとえば、ｙ軸方向で適宜の厚さを具備した板状のｚ軸キャリッジ３９を備え、このｚ軸キャリッジ３９は、図示しないリニアガイドによってガイドされて、上記基台１３のｙ軸方向の一端部側でｚ軸方向に起立して上記基台１３に一体的に設けられた直方体状のコラム（図示せず）の側方で、上記コラムに対してｚ軸方向に直線的に移動できるようになっている。さらに、上記ｚ軸キャリッジ３９は、サーボモータやパルスモータ等の制御モータ４１の出力軸に一端部側が接続されたボールネジ４３を介して、上記制御モータ４１によって駆動され、適宜の速度で適宜の位置まで移動して停止することができるようになっている。なお、上記制御モータ４１は上記制御手段によって制御されて駆動するものである。
【００４０】
また、上記ｙ軸キャリッジ３３の上部側には、翼１を設置自在な部材設置手段１７が設けられており、この部材設置手段１７は、たとえば、翼１を、この翼１の基端部側（ディスクまたはケーシングへの植え込み部側）で把持できるようになっている。そして、このように把持された状態では、上記翼１は、上下方向に延伸し先端部３が上側を向いており、上記先端部３の平面状部がほぼ水平になっている。
【００４１】
さらに、上記ｙ軸キャリッジ３３の上部側には、上部が開口した枡状の筐体４５が設けられている。この枡状の筐体４５は、上記堆積用電極Ｅ１で上記翼１に放電コーティングを施すときに使用される灯油等の放電コーティング用液を蓄えるものであり、上記枡状の筐体４５に適切な量の放電コーティング用液が蓄えられた状態では、上記翼１の肉盛り部やこの肉盛り部に対向した堆積用電極Ｅ１の先端部Ｅ１Ａが、上記放電コーティング用液内に存在するようになっている。
【００４２】
また、上記ｚ軸キャリッジ３９の側面には、堆積用電極保持手段１５が設けられており、この堆積用電極保持手段１５は、たとえば、棒状の堆積用電極Ｅ１を、この堆積用電極Ｅ１の基端部で把持できるようになっている。そしてこのように把持された状態では、上記堆積用電極Ｅ１は上下方向に延伸し先端部Ｅ１Ａ側が下側を向いており、上記堆積用電極Ｅ１の先端部Ｅ１Ａの平面状部が、ほぼ水平になっている。
【００４３】
さらに、上記制御手段は、上記肉盛りによる上記堆積用電極Ｅ１の消耗に応じて、上記翼１に対する上記堆積用電極Ｅ１の位置を、補正可能なように構成されている。
【００４４】
次に、部材の肉盛り装置１１を動作させる前の準備について説明する。
【００４５】
図２は、ＥＤＣを用いて、ガスタービンエンジンの翼１の先端部３に肉盛りを施す場合を示す図である。なお、図２（１）は、翼１をこの先端部３側から眺めた図であり、図２（２）は、図２（１）におけるＩＩ矢視図である。
【００４６】
図３は、図２（１）におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ、ＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ、ＩＩＩＥ−ＩＩＩＥの各断面を示す図である。
【００４７】
なお、図３では、堆積用電極Ｅ１によって形成された肉盛り部９Ａ、９Ｃ、９Ｄが表されているが、図２では、肉盛り部９Ａ、９Ｃ、９Ｄは表されていない。
【００４８】
まず、堆積用電極保持手段１５に堆積用電極（ＥＤＣ電極）Ｅ１を設置し、部材設置手段１７の翼１を設置し、枡状の筐体４５内を適切な量の放電コーティング用液で満たす。
【００４９】
ここで、上記翼１と上記堆積用電極Ｅ１との設置状態について説明する。
【００５０】
図１や図２に示すように、、また上述したように、上記翼１は上記翼１の基端部（基部）５から先端部（端部）３に向かう方向に延伸した板状の部材であり、上記先端部（部材端部）３は平面状に細長く形成されており、上記基端部５から上記先端部３へ向かう方向に平行な軸（翼１の中心近傍に位置した軸）ＣＬ１を中心にして、上記翼１は捻れている。そして、上記翼１が捻れていることによって、上記肉盛りによって付加される各部位の延伸方向が上記先端部３の平面状部の長手方向で異なっている（図３参照）。
【００５１】
換言すると、図３に示すように、上記先端部３の各部位３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおける各延伸方向は、上記翼１の先端部３の平面状部と上記翼１の翼面（ガスタービンエンジンの流路に面する面であって、上記翼１の基端部５から先端部へ向かう方向に延伸している面）１Ａとが互いに交差して形成された稜線１Ｂとほぼ直交した各平面上に存在した各接線であって、上記稜線１Ｂ部における上記翼の翼面１Ａの各接線ＡＬ１、ＡＬ３、ＡＬ５の方向とほぼ一致する方向である。なお、各接線ＡＬ１、ＡＬ３、ＡＬ５の延伸方向は、互いに異なっている。
【００５２】
上記堆積用電極Ｅ１は、上述したように、上記翼１の先端部３と対向する先端部Ｅ１Ａが平面状に形成されており、上記堆積用電極Ｅ１の上記平面状部の幅Ｌ１は、図２に示すように、上記翼１の先端部３の細長い平面状部の幅Ｌ３よりも広く形成され、上記堆積用電極Ｅ１の平面状部の長さＬ５は、上記翼１の先端部３の細長い平面状部の長さＬ７よりも短く形成されている。
【００５３】
そして、上記堆積用電極Ｅ１の上記先端部Ｅ１Ａの平面状部と上記翼１の先端部３の平面状部とが互いに平行になるように、上記堆積用電極Ｅ１と上記翼１とを設置する。
【００５４】
また、上記翼１の先端部３の平面状部が、上記幅Ｌ１方向において、上記堆積用電極Ｅ１の上記平面状部の領域内にあるように、換言すれば、上記堆積用電極Ｅ１の平面状部の幅Ｌ１方向の一端部から垂直に延伸した直線と、上記堆積用電極Ｅ１の平面状部の幅Ｌ１方向の他端部から垂直に延伸した直線との間に、上記翼１の先端部３の平面状部がおさまっているように、上記堆積用電極Ｅ１の先端部Ｅ１Ａと上記翼１の先端部３とを互いに接近させて、上記堆積用電極Ｅ１と上記翼１とを設置する。
【００５５】
また、たとえば、上記堆積用電極Ｅ１の平面状部の長手方向の一端部から垂直に延伸した直線が、上記翼１の先端部３の平面状部に交差するように、上記堆積用電極Ｅ１の先端部Ｅ１Ａと上記翼１の先端部３とを互いに接近させて、上記堆積用電極Ｅ１と上記翼１とを設置する。この状態では、上記堆積用電極Ｅ１は、図２に示す位置ＰＳ１のところに設置されている。
【００５６】
なお、図２（１）では、堆積用電極の形状が円形状になっているが、この形状が正方形状や長方形状、あるいは中空形状等であってもよい。
【００５７】
次に、部材の肉盛り装置１１の動作について説明する。
【００５８】
上記準備がされた状態で、すなわち、図２に示す位置ＰＳ１に堆積用電極Ｅ１が存在している状態で、上記堆積用電極Ｅ１の先端部Ｅ１Ａの平面状部と上記翼１の先端部３の平面状部とが互いに平行であり、上記翼１の先端部３の上記平面状部が上記幅Ｌ１方向において上記堆積用電極Ｅ１先端部Ｅ１Ａの上記平面状部の領域内にある状態を保ちつつ、上記堆積用電極Ｅ１が設置された位置ＰＳ１における上記翼１の先端部３の延伸方向（図３で示す矢印ＡＲ３の方向；たとえば、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向を適宜合成した方向）に、上記設置した堆積用電極Ｅ１を移動して、すなわち、上記堆積用電極Ｅ１が上記翼１に対して相対的に接近し離反するように、ｘ軸移動手段２１、ｙ軸移動手段２３、ｚ軸移動手段２５を用いて、上記堆積用電極Ｅ１を移動して、上記翼１の先端部３の１つの部位に肉盛りを施す。
【００５９】
上記肉盛りによって、図３に示す肉盛り部９Ｃが形成される。
【００６０】
続いて、上記肉盛りを施して、肉盛り部９Ｃを形成した後、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極Ｅ１を移動して設置し（たとえば、位置ＰＳ３に堆積用電極を設置し）、上記他の部位の延伸方向（図３で示す矢印ＡＲ１の方向）に上記堆積用電極を移動して、同様に肉盛りを施して肉盛り部９Ａを形成する。
【００６１】
さらに、続いて、肉盛り部９Ａを形成した後、たとえば、位置ＰＳ５に堆積用電極を設置し、図３で示す矢印ＡＲ５の方向に上記堆積用電極Ｅ１を移動して、同様に肉盛りを施して肉盛り部９Ｅを形成する。
【００６２】
なお、上述の例では、堆積用電極Ｅ１を３つの位置ＰＳ１、ＰＳ３、ＰＳ５に設置した状態を示したが、３つの箇所に限られるわけではない。つまり、翼１に先端部３の全面に肉盛りを施すために、たとえば、位置ＰＳ１と位置ＰＳ３との中間部にも堆積用電極Ｅ１を設置して、翼１の先端部３に肉盛りを施す。また、堆積用電極Ｅ１を、図２で示す矢印ＡＲ７の方向で一層細かく移動して設置し肉盛りを施してもよい。
【００６３】
さらに、堆積用電極Ｅ１が、位置ＰＳ１から位置ＰＳ５に移動する間に僅かな厚さの肉盛り部を形成し、位置ＰＳ１と位置ＰＳ５との間を適宜の回数往復して、肉盛り部を厚く形成してもよい。
【００６４】
また、上記肉盛りによる上記堆積用電極Ｅ１の消耗に応じて、上記翼に対する上記堆積用電極Ｅ１の位置を補正してもよい。
【００６５】
図４は、堆積用電極Ｅ１が消耗したときの補正について説明する図である。
【００６６】
上記補正は、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向で行うことが必要な場合があるが、本実施形態では、理解を容易にするために、ｘ軸方向およびｚ軸方向でのみ補正する場合についてのみ説明する。なお、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向で行うことが必要な場合であっても、ｘ軸方向およびｚ軸方向のみで補正する場合と同様に考えることができる。
【００６７】
ここで、図４（１）は、本来、ｚ軸方向の長さＬｚが必要であるにもかかわらず、「ΔＬｚ」の長さ分消耗して短くなった堆積用電極Ｅ１（長さが「Ｌｚ−ΔＬｚ」の堆積用電極Ｅ１）を用いて、この堆積用電極Ｅ１と翼１との間の距離を「Δε」にした状態を示す図である。なお、上記距離Δεは、翼１の先端部３に肉盛りをするための距離である。
【００６８】
堆積用電極Ｅ１が消耗して長さがΔＬｚだけ短くなっていることにより、堆積用電極Ｅ１がｚ軸方向でΔＬｚだけ翼１に近づくように位置決めされている。
【００６９】
なお、図４（１）に示す状態の位置決めは、たとえば、堆積用電極Ｅ１と翼１との間で放電が発生したことを、検知することによりされるものとする。
【００７０】
また、図４（１）に示した状態では、翼１に対する堆積用電極Ｅ１の位置がΔＬｘだけずれており、翼１の先端部３に正確な肉盛りをすることができないおそれがある。この事態が起きる理由は、堆積用電極Ｅ１がｚ方向と異なる方向ＡＲの方向から接近するからである。
【００７１】
そこで、図４（２）に示すように、堆積用電極Ｅ１の位置を、ΔＬｘだけ補正すると、翼１に対する堆積用電極Ｅ１の位置ずれが無くなり、翼１の先端部３に正確な肉盛りをすることができる。
【００７２】
なお、上記補正値ΔＬｘは、翼１の肉盛り部位の延伸方向とｚ軸方向（鉛直方向）との間の交差角を「α」とすると、「ΔＬｘ＝ΔＬｚ×ｔａｎα」で求めることができる。
【００７３】
また、上記消耗長さΔＬｚは、堆積用電極Ｅ１と翼１との間で放電が発生したこと検知し、この検知したときのｚ軸キャリッジ３９の処理開始時と処理中の位置の差を検出して求めることができる。
【００７４】
上記部材の肉盛り装置１１や肉盛り方法によれば、翼１の先端部３の各部位のうちの一つの部位に堆積用電極Ｅ１を設置し、上記各部位のうちの一つの部位の延伸方向に、上記翼１に対して相対的に上記堆積用電極Ｅ１を移動して肉盛を施すので、微小な溶接部が上記１つの箇所に徐々に形成され、しかも上記徐々に形成された微小な溶接部が肉盛り部を形成し上記１つの部位の延伸方向に成長する。
【００７５】
また、上記１つの部位への肉盛り後、上記一つの部位とは異なる他の部位に上記堆積用電極Ｅ１を移動して設置し、上記他の部位の延伸方向に上記堆積用電極Ｅ１を移動して同様に肉盛りを施すので、上記他の部位でも、肉盛り部が上記他の部位の延伸方向に成長する。
【００７６】
したがって、導電性を備えた部材と堆積用電極Ｅ１との間にパルス状の放電を発生させこの放電のエネルギーによって上記翼１の先端部３の各部位に上記堆積用電極Ｅ１の電極材料を堆積させて上記先端部３に肉盛りをする場合、肉盛りによって付加される各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっていても、上記各部位で同じ方向に、肉盛り部が延伸して形成されることはなく、正確な形状の肉盛りをすることができる。
【００７７】
また、正確な形状を肉盛りすることができるので、上記肉盛り後に別途機械加工等を上記部材端部に施し、上記翼１の先端部の形状を整える必要が無くなる。
【００７８】
さらに、溶接の積み重ねによって、換言すれば部材同士の冶金的結合によって、翼の母材との境界においては傾斜合金層が形成されて肉盛りがされるので、溶射による肉盛りよりも、機械的強度の高い肉盛りを施すことができる。
【００７９】
また、上記部材の肉盛り装置１１や肉盛り方法によれば、上記翼１の先端部３が細長い平面状に形成されており、また、上記翼１の先端部３の平面状部よりも幅が広く長さが短い堆積用電極Ｅ１の先端部Ｅ１Ａの平面状部を、上記先端部３の平面状部に対して平行に設置し、上記堆積用電極Ｅ１を上記先端部３の平面状部の長手方向に移動しつつ肉盛りを施すので、上記先端部３の平面状部の各部位に均一に肉盛り部が形成され、これらの肉盛り部の先端部が平面状に形成され、上記先端部３の平面状部の各部位での一層正確な形状の肉盛りが可能となる。
【００８０】
また、ガスタービンエンジンの翼１は、空力的性能を向上させるために、基端部（動翼の回転中心軸側の部位）５から先端部３に向かう方向（動翼の高さ方向）で捻れており、換言すれば上記先端部３の各部位における延伸方向が互いに異なっており、また、上記翼１の先端部３は、上記ガスタービンエンジンの稼動中、上記ガスタービンエンジンの筐体ケース（たとえばシュラウド）によって磨耗する場合がある。
【００８１】
したがって、上記部材の肉盛り装置１１や肉盛り方法によれば、上記翼１の先端部３に正確な形状の肉盛りを行うことが容易であり、また、上記翼１の本体よりも硬い材質の部材を肉盛り形成すれば、上記動翼先端部の磨耗を抑制することができる。なお、上記肉盛りを行う場合として、上記動翼を新規に製作する場合、または、上記動翼の磨耗した先端部を修理する場合を考えることができる。
【００８２】
また、上記部材の肉盛り装置１１や肉盛り方法によれば、堆積用電極Ｅ１が消耗すると、この消耗に応じて補正を行うので、堆積用電極Ｅ１が肉盛りによって消耗しても、正確な形状の肉盛りを施すことができる。
【００８３】
なお、上記部材の肉盛り装置１１や肉盛り方法では、ガスタービンエンジンを例に掲げて説明したが、蒸気タービンエンジンの動翼および静翼、さらに、肉盛りによって付加される部材端部の各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっている上記部材端部に肉盛りする場合にも、上記部材の肉盛り装置１１や肉盛り方法を適用することができる。
【００８４】
また、翼等の部材の先端部や堆積用電極の先端部の形状は、必ずしも平面状である必要はない。
【００８５】
また、上記実施形態は、ガスタービンエンジンのような、肉盛りによって付加される部材端部の各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっている部材に肉盛りする場合だけではなく、肉盛りによって付加される部材端部の平面状の部位の延伸方向が、上記平面状部に対して、垂直ではなく斜めに交差している部材に肉盛りする場合にも適用することができる。
【００８６】
すなわち、導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の平面状の部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記部位の延伸方向が、上記部位の平面に対して斜めに交差していても、正確な形状の肉盛りをすることができる。
【００８７】
【発明の効果】
請求項１〜請求項６に記載の発明によれば、導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材の端部の各部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記各部位の延伸方向が、上記各部位によって異なっていても、正確な形状の肉盛りをすることができるという効果を奏する。
【００８８】
請求項７に記載の発明によれば、導電性を備えた部材と、堆積用電極との間にパルス状の放電を発生させ、この放電のエネルギーによって上記部材端部の平面状の部位に上記堆積用電極の電極材料を堆積させて、上記部材端部に肉盛りをする部材の肉盛り方法において、肉盛りによって付加される上記部位の延伸方向が、上記平面状部に対して斜めに交差していても、正確な形状の肉盛りをすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る部材の肉盛り装置の概略構成を示す図である。
【図２】ＥＤＣを用いて、ガスタービンエンジンの翼の先端部に肉盛りを施す場合を示す図である。
【図３】図２（１）におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ、ＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ、ＩＩＩＥ−ＩＩＩＥの各断面を示す図である。
【図４】堆積用電極が消耗したときの補正について説明する図である。
【図５】ＥＤＣを用いた従来の方法によって、ガスタービンエンジンの翼の先端部に肉盛りを施す場合を示す図である。
【図６】図５（１）におけるＶＩＡ−ＶＩＡ、ＶＩＣ−ＶＩＣ、ＶＩＥ−ＶＩＥの各断面を示す図である。
【符号の説明】
１  翼
３  先端部
５  基端部
１１  部材の肉盛り装置
１３  基台
１５  堆積用電極保持手段
１７  部材設置手段
１９  移動手段
Ｅ１  堆積用電極
Ｅ１Ａ  先端部
【図１】
2005000936.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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