표제지
感謝의 글
요약
목차
제1장 서론 18
1. 연구의 목적 18
2. 연구의 범위 및 방법 20
제2장 이론적 배경 22
2.1 용사 (Thermal Spray Coatings) 22
2.1.1 용사의 목적 22
2.1.2 용사의 특성 22
2.1.3 용사 표면처리의 일반적 성질 24
2.1.4 용사재료의 선정 25
2.2 용사 기법 27
2.2.1 엔진 부품의 용사 27
2.2.2 코팅의 기능과 용사 기법 28
2.2.2.1 Thermal Barrier Cotings 31
2.2.2.2 Clearance Control Coatigns 35
2.2.2.3 Oxidation Resistance Coatings 39
2.2.2.4 Wear Restoration Coatings 41
2.2.3 용사 기법 (Plasma Technology) 43
2.2.3.1 Flame Spray (FS) 43
2.2.3.2 Detonation Spray (DS) 45
2.2.3.3 Atmospherice Plasma Spray (APS) 47
2.2.3.4 High Velocity Oxy-Fuel Spray (HVOF) 50
2.2.3.5 Low Pressure Plasma Spray / Vacuum Plasma Spray (LPPS/VPS) 53
2.2.3.6 Controlled Atmospheric Plasma Spray (CAPS) 55
2.2.3.7 Electric Arc (Wire Arc) Process 58
2.2.3.8 Plasm Arc Spray 60
2.2.3.9 공정 특성 비교 62
제3장 Engine 부품 용사 분석 64
3.1 PW4000 Series Engine 부품과 용사코팅 67
3.1.1 Low Pressure Compressor Section 67
3.1.2 High Pressure Compressor Section 70
3.1.3 Combustion Section 74
3.1.4 High Pressor Turbine Section 77
3.1.5 Low Pressure Turbine Section 81
3.1.6 Gearbox & Accessories 86
제4장 Coating Trend 분석 88
4.1 가스터빈엔진 부춤수리의 용사빈도 분석 88
4.1.1 저압축부의 용사(Thermal Spray of Low Pressure Compressor Section) 88
4.1.2 고압축부의 용사(Thermal Spray of High Pressure Compressor Section) 91
4.1.3 연소부의 용사(Thermal Spray of Combustor Section Section) 93
4.1.4 고압터어빈부의 용사(Thermal Spray of High Pressure Turbine Compressor Section) 95
4.1.5 저압터어빈부의 용사(Thermal Spray of Low Pressure Turbine Compressor Section) 99
4.1.6 기어 박스 부의 용사 (Therm Thermal Spray of Gear Box al Section Section) 101
4.2 가스터 가스터빈엔진의 빈엔진의 용사 기술 경향 분석 102
4.2.1 Thermal Barrier Coating 102
4.2.2 Abradable Coating 105
4.2.3 Oxidation 및 Hot Corrosion Resistance 106
4.2.4 HVOF (High Velocity Oxy Fuel) Coating 107
4.3 부품 수리 비용 분석과 용사 110
제5장 결론 113
5.1 연구결과 113
5.2 연구의 시사점 및 향후 연구과제 115
참고문헌 116
Summary 117
[그림 1] 용사처리가 되고 있는 엔진 주요 부품 (Thermal Spray Coating in P&W PW4000 PW4000-94 inch Engine) 28
[그림 2] TBC 코팅의 열차단 효과 (Heat Insulation Effect by TBC Coating) 32
[그림 3] 바이 레이어 TBC 시스템 (Bi-Layer TBC System) 32
[그림 4] 세라믹코팅 터어빈 베인 (Cerami Ceramic Coated c Turbine Vanes Vanes) 33
[그림 5] 클리어런스 콘트롤 마모 실 (Clearance Control Abradable Seal) 35
[그림 6] Shroud 및 Blade의 마모 형태 (Wear Pattern of shroud and blade) 36
[그림 7] Abradalbe Seal 제조 형태 (Manufacturing Pattern of A Abradable bradable Seal) 38
[그림 8] 블레이드 및 베인의 코팅 특성 (Coatings for Blade & Vane) 41
[그림 9] 파우더 플레임 스프레이 장치 (Powder Flame Spraying Process System구성) 44
[그림 10] 와이어 플레임 스프레이건의 개략도 (A Schematic of Wire Flame Spray Gun) 45
[그림 11] 디토네이션 건의 개략도 (A Schematic of Detonation Gun) 47
[그림 12] 아크 스프레이의 개략도 (A Schematic of Arc Spray Gun) 50
[그림 13] HVOF 공정 건의 개략도 (A Schematic of HVOF Gun) 51
[그림 14] VPS 개략도 (A Schematic of VPS System) 54
[그림 15] CAPS 개략도 (A Schematic of CAPS System) 57
[그림 16] Electric Wire Arc 개략도 (A Schematic of Electric Wire ARC System) 60
[그림 17] PW4000-94" Engine 단면도 65
[그림 18] PW4000-94" Engine Major Build Groups 66
[그림 19] PW4000-94" Engine LPC Section 용사적용 부위 67
[그림 20] PW4000-94" Engine HPC Section 용사적용 부위 71
[그림 21] PW4000-94" Engine Combustion Section의 용사적용 부위 75
[그림 22] PW4000-94" Engine High Pressure Turbine Section 용사적용 부위 78
[그림 23] PW4000-94" Engine Low Pressure Turbine Section 용사적용 부위 82
[그림 24] PW4000-94" Engine Gear Box Section 용사적용 부위 86
[그림 25] APS과 EB-PVD TBC Microstructure미세조직 비교사진 104
[표 1] 코팅의 기능과 적용되는 용사 기법 29
[표 2] P&W의 생산품의 TBC 시스템 (TBC in P&W Production / Service Service) 34
[표 3] 용사 기법과 일반적 특성 (Spraying Processes and Typical Properties Properties) 62
[표 4] 각 공장간의 열/운동 에너지 비교 (Thermal / Kinetic Energy Comparison Comparison) 63
[표 5] 엔진 저압축부의 용사공정 조사 68
[표 6] 엔진 고압축부의 용사공정 조사 71
[표 7] 엔진 연소실부의 용사공정 조사 76
[표 8] 엔진 고압터어빈부의 용사공정 조사 79
[표 9] 엔진 저압터어빈부의 용사공정 조사 82
[표10] 엔진 기어박스부의 용사공정 조사 87
[표11] Low Compressor Section에서의 부품 용사 89
[표12] Low Compressor Section에서 용사 용도 90
[표13] Low Compressor Section에서 사용 용사 기법 90
[표14] High Compressor Section에서 부품 용사 91
[표15] High Compressor Section에서 용사용도 92
[표16] Combustor Section에서의 부품용사 93
[표17] Combustor Section에서의 용사용도 94
[표18] Combustor Section에서의 용사기법 94
[표19] HPT Section에서 사용 용사 96
[표20] HPT Section에서 용사의 용도 98
[표21] HPT Section에서 사용 용사 기법 98
[표22] LPT Section에서의 사용 용사 99
[표23] LPT Section에서 용사의 용도 100
[표24] LPT Section에서 사용 용사 기법 101
[표25] PW4000-94" Engine에서의 용사 102
[표26] P&W 및 GE에서 개발된 코팅 107
[표27] P&W, GE및 BOEING의 HVOF Spec 109
[표28] 용사공정의 역사 109
[표29] 용사 장비 및 재료의 시장 추이 110
[표30] Engine Section별 외주수리 비용 점유율 111