(57)【要約】基台（１１０）には、ろうシートが嵌入する溝（１２１）を備えたシート受皿（１２０）が配置される。スライド部材（１４０）はシート受皿（１２０）の上方位置でシート受皿（１２０）の長手方向に沿いスライド移動できる。ブレード（１６０）は、スライド部材（１４０）に固定・支持されたマイクロメータ（１７０）により上下移動する。ろうシートを溝（１２１）に嵌入し、アブレッシブコーティング材をろうシートに塗布し、マイクロメータ（１７０）を用いて、ブレード（１６０）とシート受皿（１１０）との隙間を調整して、スライド部材（１４０）をスライドさせていくと、余分なアブレッシブコーティング材が掻き取られ、均一になる。このため、アブレッシブコーティング材の厚さが均一となった高品質のアブレッシブコーティング用シートを簡便に製造することができる。
2004052555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
ろうシートが嵌入する溝が形成されると共に、前記基台上に配置されたシート受皿と、
前記シート受皿の上方位置でシート受皿の長手方向にスライド自在に前記基台に配置されたスライド部材と、
前記シート受皿の溝に対して接近・離反する状態で前記スライド部材にスライド自在に配置されたブレードと、
前記ブレードをスライドさせて、前記シート受皿からの前記ブレードの高さを調整する高さ調整機構と、を有することを特徴とするアブレッシブコーティング用シートの製造装置。
【請求項２】
基台と、
ろうシートが嵌入する溝が形成されると共に、前記基台上に配置されたシート受皿と、
前記シート受皿の上方位置でシート受皿の長手方向にスライド自在に前記基台に配置されたスライド部材と、
前記シート受皿の溝に対して接近・離反する状態で前記スライド部材にスライド自在に配置されたブレードと、
前記ブレードをスライドさせて、前記シート受皿からの前記ブレードの高さを調整する高さ調整機構と、
前記シート受皿と前記ブレードとの隙間を計測する隙間計測手段と、を有することを特徴とするアブレッシブコーティング用シートの製造装置。
【請求項３】
前記スライド部材を、前記基台に対してスライド移動させるスライド移動機構を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載のアブレッシブコーティング用シートの製造装置。
【請求項４】
シート受皿の溝にろうシートを嵌入し、シート押さえ部材により押さえるステップと、
シート受皿上面に沿ってスライドさせるブレードの高さを、当該シート受皿上面に対して所望の位置に設定するステップと、
ろうシート上に所定量のアブレッシブコーティング材を供給するステップと、
シート受皿上面に対するブレードの高さを前記高さ位置に保った状態で、シート受皿上面に沿って一定速度でスライドさせ、アブレッシブコーティング材をろうシート上に塗布するステップと、
からなることを特徴とするアブレッシブコーティング用シートの製造方法。
【請求項５】
ろうシート上に所定量のアブレッシブコーティング材を供給するステップにおいて、アブレッシブコーティング材を一度に供給せず、７０乃至８０ｍｍ間隔で供給することを特徴とする請求の範囲第４項に記載のアブレッシブコーティング用シートの製造方法。
【請求項６】
ブレードのスライド速度が１乃至５ｍｍ／秒であることを特徴とする請求の範囲第４項に記載のアブレッシブコーティング用シートの製造方法。
【請求項７】
ろうシート上面に対するブレード角度を３０乃至６０度に傾けてブレードをスライドさせることを特徴とする請求の範囲第４項に記載のアブレッシブコーティング用シートの製造方法。
【請求項８】
請求の範囲第４項乃至請求の範囲第７項のいずれかの製造方法により製造されることを特徴とするアブレッシブコーティング用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】    本発明は、アブレッシブコーティング用シートの製造装置及び製造方法並びにアブレッシブコーティング用シートに関し、アブレッシブコーティング材の厚さを均一にしてアブレッシブコーティング用シートを製造することができるように工夫したものである。
【背景技術】  ガスタービンでは、動翼先端とこの動翼先端に対向するケーシングとの間に、所定のクリアランスが設けられている。ガスタービンでは、高温の燃焼ガスがガス通路に流れるため、動翼が熱伸びする。この熱伸びが大きくなると、動翼の先端とケーシングとが接触してしまう事態が発生する可能性がある。
このような接触が発生しても信頼性を確保するため、動翼先端には硬いアブレッシブコーティング（Ａｂｒａｓｉｖｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）が施され、逆に、ケーシング側には削り取られ易いアブレイダブルコーティング（Ａｂｒａｄａｂｌｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）が施される。このようにしているため、仮に動翼先端がケーシングに接触したとしても、動翼先端の硬いアブレッシブコーティング（Ａｂｒａｓｉｖｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）が、ケーシング側に施した削り取られ易いアブレイダブルコーティング（Ａｂｒａｄａｂｌｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）を削り取ることにより、信頼性が確保されると共に、適正なクリアランスを確保することができる（例えば、特開２００１−３０３９０４号公報参照）。
アブレッシブコーティングとしては、ＣＢＮ／ＭＣｒＡ１Ｙが用いられることが多い。ここにおいて、立方晶窒化硼素（ＣＢＮ：Ｃｕｂｉｃ  Ｂｏｒｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）が研磨性粒子として機能し、ＭＣｒＡ１Ｙがマトリクス金属となって研磨性粒子を固着する。なお、ＭＣｒＡ１ＹにおけるＭは、鉄，ニッケル，コバルトのうちの１または２以上の金属である。
動翼の先端にアブレッシブコーティングを施す手法の１つとして、アブレッシブコーティング用シートを用いる手法がある。ここで、アブレッシブコーティング用シートの製造手順、及び、このアブレッシブコーティング用シートによるコーティング手法を、第３図を参照しつつ説明する。
まず、第３図（ａ）に示すように市販のろうシート１を用意する。ろうシート１としては、例えばＪＩＳ規格「ＢＮｉ−２」を採用する。ろうシート１は、ろう材層１ａと、粘着材層１ｂと、離型紙１ｃとが積層して形成されている。
次に、第３図（ｂ）に示すように、ろうシート１のろう材層１ａの上に、スラリーとなっているアブレッシブコーティング材２を塗布する。アブレッシブコーティング材２は、バインダ２ａと、ＭＣｒＡ１Ｙ２ｂとＣＢＮ２ｃとを混合した混合物である。そして、アブレッシブコーティング材２をブレード等によってシート状に伸ばしつつ余剰のアブレッシブコーティング材２を掻き落とす。このようにアブレッシブコーティング材２をブレード等によってシート状に引き伸ばす作業は、従来では、作業者が手作業により行っていた。
ろうシート１のろう材層１ａの上に塗布され引き伸ばされた、スラリーとなっているアブレッシブコーティング材２が乾燥すると、アブレッシブコーティング用シート３となる。
このアブレッシブコーティング用シート３を、動翼形状に沿って裁断し、離型紙１ｃを剥がして、動翼先端に貼付する。この状態で、アブレッシブコーティング用シート３（離型紙１ｃを剥がしている）を動翼と共に加熱する。そうすると、第３図（ｃ）に示すように、ＭＣｒＡ１Ｙのマトリクス金属２ｂ’の中に、ＣＢＮ２ｃが分散した凝固層４が形成される。なお、第３図（ｃ）において、５は動翼である。
凝固層４にブラスト処理を施すと、第３図（ｄ）に示すように、ＣＢＮ２ｃが、マトリクス金属２ｂ’から突出して、いわゆる「目出し」ができる。このようにして、アブレッシブコーティング６が形成される。
ところで従来技術では、ろうシート１上に塗布したアブレッシブコーティング材２を、作業者がブレード等を用いて手作業によりシート状に引き伸ばしているため、膜厚のバラツキが大きく、非常に歩留が低く、その分、最終的な施工コストが増加していた。
従来では、１ｍの長さのシートを作製する場合、ブレードを手で数ｍｍ／ｓｅｃで動かせていたため、スラリー供給のために別の人間を作業に充てる必要があり人件費も高くついていた。
また、手作業でアブレッシブコーティング用シート３を作製しているため、そのバラツキを抑えるためには、ある程度の熟練性を要し、人手が変わると、直ちに膜厚バラツキ（品質低下）が生じる結果となっていた。
一般的に普及しているドクターブレード法では、スラリー粘度が高いとシート状に伸ばせない欠点があり、本用途で用いるスラリーの粘度（粘度が高い）には、ドクターブレード法は適用困難である。
本発明は、上記従来技術に鑑み、アブレッシブコーティング用シートを膜厚のバラツキ無く製造することができる、アブレッシブコーティング用シートの製造装置及び製造方法並びにアブレッシブコーティング用シートを提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記目的を達成するために、本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造装置では、基台と、ろうシートが嵌入する溝が形成されると共に、前記基台上に配置されたシート受皿と、前記シート受皿の上方位置でシート受皿の長手方向にスライド自在に前記基台に配置されたスライド部材と、前記シート受皿の溝に対して接近・離反する状態で前記スライド部材にスライド自在に配置されたブレードと、前記ブレードをスライドさせて、前記シート受皿からの前記ブレードの高さを調整する高さ調整機構と、を有することを特徴とする。
また本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造装置では、基台と、ろうシートが嵌入する溝が形成されると共に、前記基台上に配置されたシート受皿と、前記シート受皿の上方位置でシート受皿の長手方向にスライド自在に前記基台に配置されたスライド部材と、前記シート受皿の溝に対して接近・離反する状態で前記スライド部材にスライド自在に配置されたブレードと、前記ブレードをスライドさせて、前記シート受皿からの前記ブレードの高さを調整する高さ調整機構と、前記シート受皿と前記ブレードとの隙間を計測する隙間計測手段と、を有することを特徴とする。
また本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造装置では、前記スライド部材を、前記基台に対してスライド移動させるスライド移動機構を備えたことを特徴とする。
また本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造方法では、シート受皿の溝にろうシートを嵌入し、シート押さえ部材により押さえるステップと、シート受皿上面に沿ってスライドさせるブレードの高さを、当該シート受皿上面に対して所望の位置に設定するステップと、ろうシート上に所定量のアブレッシブコーティング材を供給するステップと、シート受皿上面に対するブレードの高さを前記高さ位置に保った状態で、シート受皿上面に沿って一定速度でスライドさせ、アブレッシブコーティング材をろうシート上に塗布するステップと、からなることを特徴とする。
また本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造方法では、ろうシート上に所定量のアブレッシブコーティング材を供給するステップにおいて、アブレッシブコーティング材を一度に供給せず、７０乃至８０ｍｍ間隔で供給することを特徴とする。
また本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造方法では、ブレードのスライド速度が１乃至５ｍｍ／秒であることを特徴とする。
また本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造方法では、ろうシート上面に対するブレード角度を３０乃至６０度に傾けてブレードをスライドさせることを特徴とする。
また本発明のアブレッシブコーティング用シートでは、前記いずれかの製造方法により製造されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造装置を示す平面図である。
第２図は、本発明のアブレッシブコーティング用シートの製造装置を示す側面図である。
第３図は、アブレッシブコーティング用シートの製造手順、及び、このアブレッシブコーティング用シートによるコーティング手法を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本発明の最良の実施の形態にかかるアブレッシブコーティング用シートの製造装置１００を示す平面図、第２図はその右側面図である。
両図に示すように、基台１１０の底面には、基台１１０の傾きを補正調整するために、複数のアジャスタ１１１が取り付けられている。基台１１０の上面には、長尺なシート受皿１２０が配置されている。このシート受皿１２０の上面には、長溝となっている溝１２１が形成されている。そして、ろうシート（図示省略）が、シート受皿１２１の溝１２１に緊密に嵌入することができるように、溝１２１の幅が規定されている。
基台１１０の上面には、一対のリニアレール１３０，１３１が敷設されている。このリニアレール１３０，１３１は、シート受皿１２０を間に挟みつつ、シート受皿１２０と平行に配置されている。
スライド部材１４０は、平材１４１と、門型材１４２と、平材１４３をボルトにより強固に連結してなる、剛性を有する一体部材である。そして、平材１４１の底面には、リニアレール１３０に跨架してリニアレール１３０に沿い転動するベアリングブロック１３２が固定されている。また、平材１４３の底面には、リニアレール１３１に跨架してリニアレール１３１に沿い転動するベアリングブロック１３３が固定されている。このため、スライド部材１４０は、シート受皿１２０の上方位置で、シート受皿１２０の長手方向に沿いスライド移動していくことができる。この場合、リニアレール１３０，１３１と、これに跨架したベアリングブロック１３２，１３３とのガタは極めて少ないので、スライド部材１４０のガタも極めて少ない。
ボールネジ１５０は、ボールネジ受け１５１，１５２により回転自在に支持されて、基台１１０の上面に配置されている。このボールネジ１５０は、駆動モータ１５３から回転力を受けて回転する。駆動モータ１５３は例えばギヤードモータを採用し、インバータにより回転数制御がされる。ボールネジ１５０に螺合したナット部１５４は、平材１４３の下面に固定されている。この結果、駆動モータ１５３によりボールネジ１５０を回転させると、回転運動がナット部１５４により直線運動に変換され、スライド部材１４０がスライド移動することができる。このスライド部材１４０のスライド移動速度（即ち、後述するブレード１６０のスライド移動速度）は、１〜５ｍｍ／ｓｅｃ程度にする。結局、部材１５０〜１５４により、スライド移動機構が構成されている。
ブレード１６０は、第２図に示すように、その両サイドがガイド１６１，１６２でガイドされつつ、門型材１４２に対して、上下方向にスライド自在に移動できるようになっている。このブレード１６０は、シート受皿１２０の溝１２１と略同幅であり、溝１２１に対して接近・離反することができる。つまり、ブレード１６０の高さが変化することにより、ブレード１６０の下辺と、溝１２１の溝面との隙間が変化する。
このとき、溝１２１の溝面（この溝に嵌入されるろうシートの上面）に対して、ブレード１６０の角度が３０〜６０度に傾けた状態で、ブレード１６０が上下方向にスライド自在に移動できるようになっている。この結果、スライド部材１４０がスライド移動していくと、ろうシート上面に対するブレード角度を３０〜６０度に傾けて、ブレード１６０をスライド移動させていくことができる。
マイクロメータ１７０は、門型材１４２に固定・支持されており、その下端がブレード１６０の上辺に固定されている。このため、マイクロメータ１７０の回転部１７１を回転させると、軸１７２が上下方向に進退し、これに併せて、ブレード１６０の高さが調整される。また、マイクロメータ１７０により、ブレード１６０の下辺と、溝１２１の溝面との隙間を計測することができる。
この例では、マイクロメータ１７０は、ブレード１６０の高さを調整する高さ調整機構と、シート受皿１２０とブレード１６０との隙間を計測する隙間計測手段を兼備している。
なおロックネジ１８０をねじ込んでいくと、ブレード１６０がロックされて、その高さが固定される。また、シート受皿１２０の両端には、ばね式のシート押え用クランプ１８１，１８２を備えている。ろうシートをシート受皿１２０の溝１２１に緊密に嵌入した際には、ろうシートの両端を、シート押え用クランプ１８１，１８２により押さえる。
上記構成となっているアブレッシブコーティング用シートの製造装置１００により、アブレッシブコーティング用シートを製造するには、まず、スライド部材１４０を一番端の位置に退避させた状態にして、ろうシートをシート受皿１２０の溝１２１に緊密に嵌入し、ろうシートの両端を、シート押え用クランプ１８１，１８２により押さえる。
次に、マイクロメータ１７０の回転部１７１を回転させて、ブレード１６０の高さを調整する。このとき、マイクロメータ１７０で計測した、ブレード１６０の下辺と溝１２１の溝面との隙間が、予め設定した長さとなるようにする。
ろうシートの上に、アブレッシブコーティング材（スラリー）を塗布する。塗布した後に駆動モータ１５３を駆動させて、スライド部材１４０を、シート受皿１２０に沿い一端側から他端側にまで一定速度で移動させていく。そうすると、ブレード１６０は、溝１２１の溝面との間に一定の隙間を保ちつつ、スラリーを引き伸ばしていく。スラリーは一度に供給せず、７０ｍｍ〜８０ｍｍ間隔で入れていく（供給していく）のがポイントである。このため、ろうシート上には、一定厚さとなって、スラリーが残り、アブレッシブコーティング材（スラリー）の厚さが一定となった高品質のアブレッシブコーティング用シートを形成することができる。
このとき、ブレード１６０のスライド移動速度を３ｍｍ／秒とし、ろうシートに対するブレード１６０のブレード角度（ブレードの傾き）を４５度にするのが最適である。このようなスライド移動速度、ブレード角度に設定することにより、ムラのない塗布が可能となる。
アブレッシブコーティング材（スラリー）の厚さは、マイクロメータ１７０によりブレード１６０の高さを調整することにより、１／１０００ｍｍ単位で調整することができる。同時に、その厚さは、マイクロメータ１７０により正確に計測することができる。このため、アブレッシブコーティング材の厚さを正確に所望の厚さに設定することができると共に、その厚さを均一にすることができる。
また、スライド機構（部材１５０〜１５４）によりスライド部材１４０を移動させているので、省力化がはかれると共に、熟練者でなくても、高品質のアブレッシブコーティング用シートを製造することができる。
なお、第１図及び第２図に示す実施の形態では、スライド機構（部材１５０〜１５４）を備えているが、このスライド機構を無くして、人力によりスライド部材１４０を移動させていくような構成とすることもできる。
また、ガイド１６１，１６２の代わりに、リニアガイドを採用して、ブレード１６０のスムーズな上下移動を確保するような構成とすることもできる。
更に、高さ調整機構と隙間計測部材を別部材として構成することもできる。この場合には、高さ調整機構として送りネジ機構等を採用し、隙間計測手段としてマイクロメータやデジタル式のインジケータ等を採用することができる。
上述した本発明では次のような効果を奏することができる。
ろうシートを溝に嵌入し、アブレッシブコーティング材を塗布した後に、スライド部材を移動させていくだけで、アブレッシブコーティング材の厚さが一定となった高品質のアブレッシブコーティング用シートを容易に形成することができる。
しかも、アブレッシブコーティング材の厚さを正確に計測して、その厚さを所望の厚さに設定することができる。
更に、スライド機構によりスライド部材を自動的に移動させることができるので、省力化がはかれると共に、熟練者でなくても、高品質のアブレッシブコーティング用シートを製造することができる。
【産業上の利用可能性】  以上のように、本発明によれば、アブレッシブコーティングを施す一手法として用いられるアブレッシブコーティング用シートを、高品質に製造することができる。
【図１】
2004052555.tif 000003
【図２】
2004052555.tif 000004
【図３】
2004052555.tif 000005
【国際調査報告】
2004052555.tif 000006
2004052555.tif 000007