技术领域
[0001] 本
发明涉及
涡轮发动机部件的绘图测量的一般领域，特别地涉及所谓的CM非
接触式测量方法，特别是为这些测量准备上游部件。
背景技术
[0002] 在生产涡轮发动机、特别是
飞行器涡轮发动机的程序的背景下，通过称为“CM”的非接触式测量来对进入所述涡轮发动机的组成中的某些部件进行绘图。这种测量例如是所谓的“光学”测量，例如如文献FR 2 961 598A1所述。根据这些方法，测量可以发生在不同的生产阶段，在某些情况下发生在部件尚未完成的时候。然而，特别是由于各种反光和/或反射，未完成的部件可能因此过于光亮，并且用于实施CM方法的机器不能获得绘图所需的数据。为了能够在生产所需的涡轮发动机的阶段进行这些绘图，操作者对这些部件进行了消光。
[0003] 常规地并且以本身已知的方式，这种消光是在翻滚的泥浆中手工完成的。
[0004] 翻滚(也被称为机械化学
抛光、摩擦精整或表面抛光(Trowalising))是一种众所周知的方法，该方法使得可以改变部件(特别是由金属制成的部件)的表面状态和边缘。部件被浸在
磨料混合物中，该磨料混合物通过振动、振荡和/或旋转在储槽中移动。在部件上观察到的结果是由于部件与磨料混合物之间的摩擦引起的。该结果取决于所使用的设备的类型、磨料混合物的组成、速度参数以及操作的持续时间。
[0005] 在目前的情况下，对待绘图的涡轮发动机部件进行消光是通过这种翻滚的泥浆完成的。该泥浆被回收，然后在测量之前通过刷子将该泥浆沉积在待绘制的部件上，接着在CM测量之后用布将该泥浆移除，并且可能进行漂洗。
[0006] 由于被绘图部件以及潜在存在的残留物的不均匀的消光外貌，这种方法会影响测量的
精度。此外，这种方法需要进行大量重复且困难的处理，从而造成人体工程学问题、安全、健康和环境(SHE)问题，例如肌肉骨骼创伤。通过这些处理，这种方法导致时间的损失并且是昂贵的。
[0007] 发明目的
[0008] 本发明的目的是对待绘制的部件进行处理以获得均匀的消光件，而没有潜在的残留物，这比
现有技术的方法更安全、更便宜，并且这可以在工业上实现。
发明内容
[0009] 根据本发明的目的是通过用于对包括金属材料的涡轮发动机部件进行消光的方法来实现的，该方法包括将所述部件浸泡在浴液中以对所述金属部件进行化学消光的步骤，该浴液至少包括氟化钠(NaF)和氢氟(HF)酸，其特征在于，该浸泡步骤持续2分钟至15分钟。
[0010] 因此，这种化学消光解决方案使得可以实现上述目的。实际上，通过在浴液中浸泡或浸洗来实现均匀的消光，这减少了处理次数，提高了安全性和可靠性。
[0011] 该方法还包括单独采用或组合采用的以下特征中的一个或多个：
[0012] -浸泡步骤被配置成使金属材料在约为3μm至10μm的厚度上均匀溶解，并且使部件富集有最小数量的二氢(H2)，
[0013] -部件的金属材料包括
钛(Ti)、钛
合金和/或二
氧化钛(TiO2)，
[0014] -溶解的材料厚度为5μm，
[0015] -该部件的二氢(H2)的富集度约为15ppm，
[0016] -该部件通过
锻造工艺获得并且在表面上具有二氧化钛(TiO2)和阿尔法壳层，均匀溶解使得可以将二氧化钛(TiO2)和阿尔法壳层移除，
[0017] -均匀溶解是根据以下两个化学反应相继和/或同时发生的：
[0018] (1)NaF+H2SO4＝FH+NaHSO4
[0019] (2)TiO2+6HF→TiF6H2+H2O，
[0020] -该方法包括如下步骤：在浸泡在化学浴液中的步骤之前，将待消光的至少一个部件安装在工具中，
[0021] -在浸泡步骤期间，化学浴液的
温度在15℃至30℃之间。
[0022] -该方法包括以下步骤：
[0023] -准备至少一个部件的表面的步骤，以及
[0024] -对部件进行漂洗的步骤，
[0025] -准备部件的表面的步骤在浸泡步骤之前进行，并且包括：
[0026] -在45℃至55℃的温度下对部件进行10分钟的
脱脂步骤，在该脱脂步骤期间，工具被浸泡在
碱性浴液中，
[0027] -在
环境温度下进行60秒的第一被动漂洗步骤，在该第一被动漂洗步骤期间，工具被浸泡在
水浴液中，
[0028] -在环境温度下进行120秒的第一流动式(current)漂洗步骤，在该第一流动式漂洗步骤期间，工具被浸泡在喷射的水或
自来水浴液中，
[0029] -对来自同一工具的部件执行漂洗然后干燥的步骤。
附图说明
[0030] 通过阅读以下仅作为说明性的和非限制性的示例给出的本发明的
实施例的详细的说明性描述并参考所附示意图，将最好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特征和优点将更清楚地显现，在所附示意图中，图1示出了根据本发明的、按照根据本发明的消光方法的待绘制的一系列涡轮发动机部件，该一系列涡轮发动机部件在工具上对准，准备浸泡在浴液中。
具体实施方式
[0031] 涡轮发动机的操作条件导致使用大量的金属部件10。特别地，这些金属部件10中的一部分部件由钛(Ti)或包含钛(Ti)的合金制成。重要的是，在涡轮发动机的生产期间，这些部件10经受了
无损检测，该无损检测用于突出可能的生产
缺陷。这些部件10通常通过锻造方法获得并且在其装配后非常有光泽。
[0032] 此外，这些部件10在其表面上具有二氧化钛(TiO2)和阿尔法壳层。该层通常来自用于锻造包含钛(Ti)的部件10的任何方法。在
冶金学中，术语“阿尔法壳”是指在钛或钛的合金暴露于空气或高温氧气中时出现的富氧表面相。该相硬而脆，趋于产生微裂纹并且削弱金属部件的性能。
[0033] 因此，本发明具有在对待绘图的部件10进行消光的同时，清除部件10的不同氧化物和表面阿尔法层的优点。
[0034] 因此，在图1中，可以看到需要绘图的待消光的一系列部件10。在目前的情况下，这些部件是用于装配诸如
压缩机叶轮的涡轮发动机构件的前缘。这些部件10被固定在工具12上并且在工具12上对准，工具12旨在与部件10一起被浸泡在一连串不同的浴液中。
[0035] 在将部件10安装在工具12上或在工具12上实施部件10期间，必须验证部件10彼此不接触，因为这会阻止不同浴液作用于部件10中的每一个部件的整个表面。为此，该工具最多可携带六个部件以在每个部件之间留出足够空间。当然，部件的数量将取决于工具的尺寸和用于容纳浴液的容器或储槽的尺寸。还必须要验证的是，工具12处于操作状态并且工具12是干净的。此外，工具12的编号的蚀刻必须清晰可辨，目的是确保部件的良好
可追溯性。
[0036] 工具还包括溶解
导管(未示出)，该溶解导管使得可以确定消光时间。所使用的导管通常是金属导管。该金属导管由TA6V型钛(Ti)合金制成，并且在此具有矩形形状。
[0037] 一旦部件10被正确地固定在工具12上并且处于良好的操作状态，就将工具12浸泡在包括碱性浴液(例如苏打基浴液)的第一储槽中。这使得可以实现对部件10进行脱脂。对部件10进行脱脂的这个步骤持续10分钟(具有±5分钟的公差)。碱性浴液的温度为45℃至55℃。
[0038] 然后将带有部件10的工具12浸泡在第二储槽中，该第二储槽包括水。这使得可以执行对已脱脂的部件10进行漂洗(被称为被动漂洗)的第一步骤。
[0039] 常规地并且以本身已知的方式，被动漂洗(也被称为静态漂洗)是指预漂洗，该预漂洗用于保留来自处理浴液(在此为碱性浴液)的污染物的一部分。被动漂洗浴液不会被连续供应
淡水，但是会定期更换。如果该浴液旨在处理特殊废物，则这可以是减少被拒绝的污染负荷的一种方式。被动漂洗还可以减少漂洗水量。例如，当达到处理浴液的浓度的20％时被排出的被动漂洗液使得可以将漂洗水量除以5，即节约80％的水。
[0040] 该第一被动漂洗步骤持续约60秒。该步骤有利地在环境温度下执行。
[0041] 然后将带有部件10的工具12浸泡在第三储槽中，该第三储槽也包括水。这使得可以执行第一漂洗步骤(被称为流动式漂洗步骤)，即不断地向第三储槽供应淡水/自来水。该第一流动式漂洗持续约120秒。该流动式漂洗有利地在环境温度下完成。该步骤还可通过对工具12进行喷射来执行。
[0042] 因此，工具12和部件10被浸泡在第四储槽中。该第四储槽还包括根据本发明的化学浴液14。在该第四储槽中执行处理金属部件的步骤。严格来讲，该处理步骤是化学消光步骤。为了进行这种消光，将部件浸泡在化学浴液中以实现对金属材料的均匀溶解。部件的浸泡持续2分钟至15分钟(具有±1分钟的公差)。该浸泡步骤是在15℃至30℃的温度下进行。特别地，化学浴液达到该15℃至30℃的温度。
[0043] 特别地，浸泡或处理步骤的浴液14包括比例为11g至15g每升浴液14的氟化钠(NaF)和比例为75±5mL每升浴液14的
硫酸(H2SO4)(
密度为1.83)。浴液14的其余部分是用水(H2O)完成的。水溶液中的氟化钠(NaF)释放F-离子，并且硫酸(H2SO4)产生H+离子，这使得可以形成稀释的氢氟(HF)酸。因此，氟化钠(NaF)和硫酸(H2SO4)根据以下反应式彼此发生反应：
[0044] -NaF+H2SO4＝FH+NaHSO4，因此获得
氢氟酸(HF)。
[0045] 根据以下反应式，当将表面具有二氧化钛(TiO2)的部件10浸泡在化学浴液14中时，观察到氢氟(HF)酸与二氧化钛(TiO2)发生反应：
[0046] -TiO2(S)+6HF(1)→TiF6H2(s)+H2O(l)。
[0047] 其中，在溶液中不存在Ti4+离子，Ti4+离子被F-离子络合以特别地产生固态实体TiF6H2，固态实体TiF6H2被溶解在浴液14中。部件10的表面的氧化物被清除，因此，每个部件10的表面被均匀地清洗/消光。
[0048] F-离子通过其络合
力使钛(Ti)转变成Ti3+的形式并且观察到氢气(H2)气体释放。+
这种氢气释放通过
吸附在表面上然后通过渗透而使部件10的消光表面富集有H离子。在本发明的情况下，钛(Ti)的溶解较弱，而部件10没有高度富集H+。H2的富集度被限制到约15ppm±5ppm。
[0049] 溶解层的厚度为3μm至10μm。该溶解层的厚度优选地不大于5μm。
[0050] 根据每一系列部件10在装配后的光泽度而对每一系列部件10研发出用于处理部件10的时间，以便在消耗不超过5μm的溶解厚度情况下使部件10充分消光。更具体地，浸泡步骤被配置成使部件10的金属材料在约为3μm至10μm的厚度上均匀溶解。这种配置还确保部件10富集有最小数量的二氢(H2)。
[0051] 在处理步骤之后，将工具12浸泡在第五储槽中。该储槽装有水并且使得可以执行约60秒的第二被动漂洗步骤，该步骤在环境温度下发生。
[0052] 因此，将工具12浸泡在装有移动水的第六储槽中，以在环境温度下执行约120秒的第二流动式漂洗步骤。与先前的流动式漂洗步骤一样，该步骤可通
过喷水装置来执行。
[0053] 最后，将工具12和部件10浸泡在第七储槽中，该第七储槽装有温度大于或等于70℃的水并且形成热漂洗浴液。这种热漂洗持续45秒。
[0054] 在该最后一次漂洗之后，将部件10从工具14断开并且通过适当的CM对部件10进行测试。
[0055] 此外，该解决方案使得可以获得良好的测量精度，因为消光的外观是均匀的，并且对于测量来说部件是完全干净的(无残留物)。
[0056] 该解决方案当然适用于任何类型的可装配任何类型的涡轮发动机的部件。
[0057] 根据本发明，用化学浴液代替翻滚的泥浆的使用以对部件进行消光具有重大的经济利益：事故减少并且分析时间大大缩短。实际上，该分析时间从六个部件花费约3小时变为六个部件花费约30分钟。
