La métrologie sans contact prend en charge les processus de fabrication et de réparation des pales

07/2016Les systèmes de projection de franges ATOS sont parfaits pour le contrôle qualité des surfaces de formes libres complexes et donc utilisés pour inspecter les pales des moteurs d’avions, des turbines terrestres à gaz et à vapeur, et des turbocompresseurs.

La métrologie sans contact a prouvé son efficacité pour les pales de ventilateurs, les pales et aubes directrices de compresseurs, les ensembles, pales et tambours de stators, les aubes directrices de tuyères et les aubes de turbines.

De nombreuses pales sont fabriquées dans des chaînes de processus reposant sur le coulage, le forgeage, le fraisage et le rectifiage. En contrôle qualité, le scanner 3D sans contact ATOS prend en charge l’introduction de nouveaux produits ainsi que l’inspection et l’acceptation finale dans diverses technologies de production. ATOS mesure de manière efficace et précise les géométries et surfaces de formes libres grâce aux fonctionnalités d’inspection spécifiques à cette application extrêmement complexe. Les cartes d’écarts de couleurs, ainsi que les analyses 2D et 3D de la forme, de la position et de l’épaisseur aident à quantifier les effets de la fabrication. L’inspection des composants sans contact plein-champ présente l’avantage particulier de ne nécessiter qu’une fraction du temps pris par les systèmes tactiles. Pour les pales forgées, ATOS est essentiellement utilisé pour la mesure des matrices de forgeage et des produits qui en résultent. Cette étape est particulièrement utile au contrôle qualité des pales et aubes directrices de compresseurs afin de déterminer avec précision les tolérances d’épaisseur et de profil. En outre, ATOS a prouvé son efficacité dans la vérification de l’usure et pour les méthodes de réparation des matrices de forgeage dans les chaînes opérationnelles de formage et forgeage.

Production adaptative grâce aux données de mesure ATOS

Un certain nombre de nouveaux processus de fabrication et de réparation ont émergé de l’alliance des technologies de données de mesure 3D haute résolution et de CAO/FAO adaptatives. ATOS peut notamment être utilisé pour mesurer le matériau des composants forgés et coulés. Les données de mesure 3D ATOS servent de base aux programmes de CAO/FAO afin de calculer les meilleurs alignements et parcours d’usinage CNC, et ainsi de produire les pales.

Réparation parfaite des surfaces

Dans l’entretien, la réparation et la révision (MRO), ATOS sert à réparer les composants. À cette fin, les données ATOS servent à localiser les zones endommagées. Grâce à l’analyse des données de mesure 3D et à l’aide des programmes de CAO/FAO, les parcours optimaux de l’outil peuvent être calculés pour préparer la zone endommagée ainsi que pour appliquer et mélanger le matériau de réparation afin que le composant puisse être remis en état.

Fonctions logicielles spécifiques aux pales

Les fonctions d’inspection de l’alignement et des sections 2D fournies dans GOM Inspect et GOM Inspect Professional comprennent toutes les exigences de mesure des pales types. Outre les fonctions d’inspection standard et les alignements spécifiques à l’application, comme « 6 Point Nested » et « Balanced Beam », l’utilisateur peut créer des principes de mesure personnalisés pour des tâches d’inspection spécifiques. Par le principe d’inspection personnalisée, le logiciel simplifie considérablement les opérations dans les projets à sections multiples d’inspection. Les principales fonctions sont la méthode de la droite moyenne de profil et la méthode inversée de la ligne de contour, qui servent à déterminer l’épaisseur sur la base de la ligne de courbure perpendiculaire à la section. En outre, le logiciel est doté de fonctions pour vérifier : les cercles d’arêtes de profil, l’épaisseur de profil maximale, les sections basées sur un cône, ou encore et l’évaluation des torsions de profil.

Depuis l’introduction de la métrologie automatisée avec ATOS en 1999, GOM a développé un certain nombre de technologies qui ont entraîné un recours croissant à ATOS pour l’inspection finale des pales : ATOS ScanBox, chambre virtuelle de mesure, photogrammétrie automatisée et Kiosk Interface. Ces outils permettent aux utilisateurs de créer de solides profils avec des niveaux d’incertitude de mesure satisfaisant aux exigences des inspections de pales.

Cependant, dans le domaine de l’inspection des pales, ATOS doit son succès à sa vitesse par rapport aux méthodes de mesure tactiles conventionnelles. Des inspections de pales détaillées peuvent être réalisées deux fois plus vite qu'avec les méthodes traditionnelles. L’inspection 2D tactile à partir des sections de pales qui prévalait jusqu’à maintenant sera à l’avenir remplacée par des techniques de mesure plein-champ sans contact garantissant une inspection 3D des pales.