Inspekcja łopatki turbiny

Rozwiązania optycznej metrologii nowej generacji dla łopatek turbin

Łopatki turbiny są głównym składnikiem nowoczesnego silnika lotniczego, które przede wszystkim konwertują rozszerzające się gorące gazy w moment obrotowy, moc i siłę ciągu. Nawet pojedyncza cywilna wysokoprężna łopatka generuje dziesięć razy więcej mocy niż mały rodzinny samochód. Te łopatki muszą być odporne na działanie najwyższych temperatur jednocześnie wytwarzając maksymalną moc, przede wszystkim wielokrotnie przekraczając granice fizyki (co można porównać do próby zatrzymania roztapiania kostki lodu w piekarniku rozgrzanym do 200ºC). Dlatego łopatki turbiny muszą przewyższać standardy precyzji, konstrukcji i inspekcji, aby zmaksymalizować wydajność, efektywność i żywotność silnika.

Nasze rozwiązanie

Głowice ATOS to skuteczne nowoczesne rozwiązania, które wspierają rynek łopatek turbiny zwiększając przepustowość, redukując czas wprowadzenia na rynek i osiągając to już przy pierwszym podejściu przy użyciu nowych, szybkich programów. Dzięki możliwości wykonywania szybkich i dokładnych pomiarów oraz inspekcji, oprogramowanie/sprzęt z połączeniu z technologią ATOS zapewnia jakość łopatek turbiny w każdym aspekcie, wliczając:

  • Pomiar odlewów, dokładności i cech profilu
  • Pomiar rdzenia woskowego/ceramicznego przy użyciu tomografu GOM CT
  • Wykorzystanie w obróbce adaptacyjnej podczas profilowania łopatek - optymalizacja kształtu i geometrii krawędzi, aby spełnić rynkowe wymagania wydajnościowe
  • Prace naprawcze
  • Cechy pokrycia profilu lotniczego oraz bandażu
  • Pomiar podczas inspekcji pierwszej sztuki

Konstrukcja i skład

Budowa łopatek turbiny nieustannie się zmienia w celu zwiększenia wydajności, żywotności oraz efektywności paliwowej. Stają się one coraz bardziej złożone i trudniejsze do zmierzenia, jako że łączą nowe geometrie z różnymi kompozytami i odlewami. Z powodu wpływu, jaki konstrukcja i materiał łopatki turbiny mają na wydajność i moc silnika, wysoka precyzja i dokładność są krytycznym czynnikiem, ponieważ niezgodności mogą doprowadzić do utraty konwersji energii, a ostatecznie nie spełniania praktycznej roli. Dla obszarów takich jak przekroje poprzeczne łopatki, dopasowanie, profile łopatek, promienie krawędzi spływu i kształty stopki należy wykonać pomiary nieniszczące, co jest wyzwaniem dla tradycyjnych metod pomiarowych.

ATOS 5 for Airfoil

ATOS 5 for Airfoil to nasza najnowocześniejsza technologia, której używamy do pomiaru tych zaawansowanych produktów. Zaprojektowany wyłącznie dla tej branży, system wykonuje pomiary geometrii profili lotniczych, szczególnie geometrii krawędzi spływu wytwarzanej jako część procesu odlewania, która może być niewielkich rozmiarów w przypadku nowoczesnych turbin gazowych.

GOM Inspect Professional

W połączeniu z oprogramowaniem GOM Inspect Professional, nasze systemy umożliwiają wykonanie cyfrowego montażu, aby wspomóc analizę wydajności odlewów w odniesieniu do skurczy i gotowego odlewu w produkcji czy obszaru minimalnej odległości między łopatkami w złożeniu. W ciągu kilku minut, technologia ATOS dostarcza precyzyjne dane dotyczące porównania powierzchni, kontroli formy i pozycji oraz pomiarów łopatki. To połączenie oprogramowania i sprzętu jest idealnym rozwiązaniem dla wyższej dokładności i większej przepustowości podczas inspekcji łopatki turbiny.

Produkcja

Wymaganiami dzisiejszego rynku są wyższa prędkość, większa przepustowość w krótszym czasie oraz mniejsze zakresy tolerancji; wywiera to ogromną presję na producentach OEM z zakresie programów produkcyjnych. Przekonują się oni do rozwiązań optycznej metrologii 3D jednocześnie zwiększając wydajność produkcji i skracając czasy inspekcji, co pozwala sprostać ciągle zmieniającemu się zapotrzebowaniu na łopatki turbiny.

Technologia ATOS to idealne rozwiązanie dla wytwórców dużych ilości produktów z branży lotniczej. Nasze głowice są niezawodnym produktem używanym przez producentów OEM dostarczanym przedsiębiorstwom z branży lotniczej w celu optymalizacji geometrii, skrócenia czasu inspekcji i zwiększenia precyzji w zakresie procesów wytwarzania. Systemy ATOS pozwalają zwiększyć produktywność od wstępnych skanów do finalnej inspekcji wykonując ok. trzy minutowe cykle w najwyższej rozdzielczości.

ATOS ScanBox z systemem przetwarzania wsadowego uzupełnia potrzeby producenta poprzez wykorzystanie zautomatyzowanej technologii do pomiaru setek tysięcy części wymaganych każdego roku, podczas gdy GOM Inspect Professional udostępnia wiodące w branży funkcjonalności pomiarowe i inspekcyjne dla geometrii profili lotniczych.

Od pomiarów odlewów do pomiarów grubości pokrycia profilu, to połączenie wysoce precyzyjnego sprzętu i oprogramowania jest dla kierownika i inżyniera produkcji pierwszym wyborem przy pomiarach łopatek turbin.

Naprawa i remont

Łopatki turbin zbudowane są tak, aby były w stanie przepracować 35 000 godzin do pierwszej naprawy czy remontu - jest to około 15 milionów mil lotu. Niemniej jednak, naprawy to jeden z głównych czynników kosztowych pod względem czasu i wydatków, z którym mierzą się producenci OEM. Potrzebują oni technologii, która pomoże ujawnić ukryte błędy, znaleźć wadliwe konstrukcje i szybko wykryć niedoskonałości tak, aby łopatki ponownie spełniały swoją praktyczną funkcję, a silnik turbinowy zwiększył swoją żywotność.

Oprócz analiz zużycia, technologia ATOS wspiera planowanie i kontrole napraw, takie jak cyfrowy pomiar współrzędnych uszkodzonych/naprawianych powierzchni i weryfikacja osadzonego materiału. Klienci firmy GOM wykorzystują systemy ATOS, aby zamknąć pętle analizy wydajności tworząc cyfrową kopię i weryfikując stan łopatek w zakresie obliczeniowej mechaniki płynów (CFD), naprężenia i niezawodności. Dostarczając szczegółowy wgląd i przewidywania dotyczące inspekcji łopatki turbiny, systemy ATOS skracają czas przestoju podczas naprawy i maksymalnie zwiększają ich żywotność.

Systemy metrologiczne

Sprawdź systemy ATOS dla każdego etapu inspekcji łopatki turbiny