Wenn Hersteller von Turbinenschaufeln den ATOS-Scanner in Verbindung mit einem Drehtisch einsetzen, lässt sich die Inspektion automatisieren und über 70 Teile können in einer achtstündigen Schicht analysiert werden. Diese neuartigen Messungen und Auswertungen sind wesentlich ausführlicher und aussagekräftiger als die herkömmlichen Methoden, da sie die ganze Schaufelform mit Vorder- und Hinterkante, Schaufelkopf und –fuß erfassen. In nur wenigen Minuten werden die Teile mit Hilfe von “Makros” vermessen. Anschließend werden die Messdaten aufbereitet und ausgewertet. Dann wird, ebenfalls automatisch, ein Messprotokoll erstellt mit einer Farbdarstellung der Abweichungen von den Solldaten (CAD-Daten), mit einer Gut-/Schlecht-Beurteilung, mit Schnittdaten und den traditionell üblichen XYZ-Inspektionspunkten, die früher mit Messmaschinen ausgewertet wurden (siehe Abb. 3 und 4).

Zuerst wird das Teil in einen stabilen Rahmen eingespannt, welcher mit vorvermessenen Referenzpunkten versehen ist (Abb. 7). Dann wird ein Makro ausgeführt, welches das Datenverzeichnis im Rechner, mit der Teilebezeichnung und den Projektdaten anlegt. Anschließend werden automatisch die Mess- und Datenverarbeitungsschritte mit den Parameter definiert. Das Makro startet auch den Messprozess und überwacht die Messung und die Messdatenqualität. Nach der Messung arbeitet das Makro vordefinierte und teilespezifische Auswertungen ab und generiert automatisch Inspektionsberichte. Da jeden Tag Teile verschiedener Größe gescannt werden müssen, kommen verschiedene, mit dem TRITOP-System vorvermessene Referenzrahmen zum Einsatz, um optimale Resultate zu erhalten. Für Kleinteile wurden Spezialhalterungen für bis zu vier Teile entworfen, um die Mess- und Inspektionszeit zu verkürzen. Dank dieser flexiblen Arbeitsweise und der Mehrfach-Teil-Inspektion sind die Qualitätssicherungsabteilungen nun in der Lage, Inspektionspunkte zu erfassen und die Schaufelform, mit Fuß und Schaufelkopf flächenhaft zu vermessen und zu beurteilen.

Durch den Einsatz der Digitalisierungssysteme ATOS II und ATOS III konnten die Hersteller von Turbinenkomponenten eine deutliche Reduzierung der Inspektionszeit für Einzelteile verzeichnen, obwohl dabei sehr viel mehr Daten erfasst und geprüft wurden. Als positive Folge ergab sich daraus ein erhöhter Durchsatz in den Qualitätssicherungsabteilungen und eine bessere Produktqualität. Mit herkömmlichen Inspektionsmethoden wurden zum Beispiel in einem Produktionsdurchlauf die Schaufeln auf 16 Messpunkte hin kontrolliert. Dank dem Einsatz des ATOS-Scanners werden die Teile nun zu 85 Prozent der gesamten Fläche vermessen, mit einer 100%-Abdeckung der kritischen Bereiche. Weil zusätzliche Bereiche und Daten erfasst und beurteilt werden, sind unsere Kunden nun in der Lage, Probleme in unerwarteten Bereichen zu identifizieren, wie zum Beispiel Tendenzen zur Teileschrumpfung, zum Verdrehen und Verbiegen der Schaufel und zur Abnutzung der Formen und Werkzeuge. Durch diese zusätzlichen Informationen sind Hersteller jetzt in der Lage, Gussformen und Werkzeuge in einem Echtzeitprozess anzupassen und in einigen Fällen die Herstellungszeit neuer Formen zu halbieren.

Wir danken Capture 3D und ihren Kunden für den interessanten Einblick in die neuen Entwicklungen bei der Produktion von Turbinenkomponenten und -baugruppen.