サーミカルバリアコーティング(TBC)は、極限の熱的・腐食環境下での耐久性を考慮して設計されていますが、そのメンテナンス要件は、作動温度、熱サイクル率、および汚染物質への曝露に依存します。1100°C以下の安定した高温条件下では、インコネル625タービンベーンやTi-6Al-4V排気ノズルなどの部品に適用されたTBCは、数千時間または数年もの間、介入なしで持続することができます。
対照的に、航空宇宙タービンや自動車ターボチャージャーなどの高サイクルまたは過酷な環境では、侵食、剥離、または熱疲労により、3,000~5,000サイクルごとに定期的な検査と再塗布が必要になる場合があります。
熱サイクル: 頻繁な始動停止操作や急速な温度上昇は、時間の経過とともにTBCの剥離を引き起こします。
環境汚染物質: カルシウム-マグネシウム-アルミノ-シリケート(CMAS)堆積物や溶融塩は、ガスタービン内でコーティング表面を劣化させます。
機械的侵食: 高速流動域では、物理的摩耗によりコーティング寿命が短縮され、特にタービンブレードや燃焼器ライニングで顕著です。
TBCは通常、定期オーバーホール時に、目視検査、超音波検査、または渦電流スキャンなどの非破壊評価(NDE)手法を用いて検査されます。コーティング厚さが許容限界を超えて減少したり、クラックが検出された場合、[エアプラズマスプレー(APS)]または[電子ビーム物理気相蒸着(EB-PVD)]による再塗布が行われます。
粉末床溶融結合法やセラミック3Dプリンティングを通じて製造されたような高複雑度の部品では、予知保全スケジュールが早期故障を防ぐのに役立ちます。
ニューウェイは、コーティングメンテナンスを最小限に抑え、機能寿命を延ばすための高度なソリューションを提供します:
高性能3Dプリンティング:
超合金3Dプリンティング: 長期的なTBC耐久性を必要とする部品向け。
チタン3Dプリンティング: 周期的熱負荷領域のコンポーネント向け。
セラミック3Dプリンティング: 外部コーティングの必要性を低減または排除する部品向け。
コーティングおよび構造補強:
サーミカルバリアコーティング(TBC): 最適化されたライフサイクルのために制御された厚さで適用。
熱処理: コーティング密着性のための基材安定性を向上。
ホットアイソスタティックプレス(HIP): TBC適用前に部品の完全性を強化。