Messtechnik Prüfung von Turbinenschaufeln auf Basis topometrischen Scannens

Ein optisches Messverfahren erfasst Kompressorschaufeln von Turbinen vollständig. Über eine Inspektionssoftware werden die Daten ausgewertet und mit den CAD-Soll-Daten verglichen. Die Interpretation dieser Ergebnisse dient unmittelbar dem Verbessern des Herstellungsprozesses.

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Renishaw GmbH

isel Germany GmbH

Urma AG Werkzeugfabrik

Die computergestützte Qualitätskontrolle (CAQ) in Verbindung mit optischer Messtechnik und einer professionellen Inspektionssoftware ist ein effizientes und ökonomisches Verfahren, 3D-Ist-Daten physikalischer Objekte mit Soll-Daten ihrer CAD-Modelle zu vergleichen. Formänderungen, bedingt beispielsweise durch Materialeigenschaften, Verzug, Abnutzung oder Alterung, können schnell und übersichtlich identifiziert werden und dem Anwender unmittelbar Informationen über erforderliche Anpassungsmaßnahmen für eine spezifikationsgetreue Fertigung liefern.

Im Vergleich zu herkömmlichen, „klassischen“ Verfahren (Koordinatenmessmaschinen) erfolgt die Vermessung ganzheitlich, das heißt die Prüfung des Bauteils in seiner Gesamtheit statt in Ausschnitten. Darüber hinaus reduziert der Einsatz von CAQ die Inspektionszeiten erheblich und erlaubt schnelle Erstmusterprüfungen.

CAQ kann Fehler in frühem Stadium der Produktion identifizieren

Damit sind bedeutend umfassendere und aussagekräftigere Ergebnisse erzielbar, etwa das Lokalisieren, Visualisieren und Quantifizieren von Abweichungen in Relation zu vorgegebenen Toleranzen. Angewendet wird die Bestimmung der Maßhaltigkeit von Bauteilen in der Erstmuster-, Wareneingangs- oder Stichprobenprüfung in der Fertigung.

Eine weitere wichtige Applikation ist das Überprüfen auf Formänderungen, wie sie durch Materialeigenschaften bedingt sein können (Abnutzung, Alterung oder Korrosion), und deren Dokumentation. Insgesamt wird durch CAQ die Effizienz durch Fehleridentifikation in einem frühen Produktionsstadium und damit die Möglichkeit von Korrekturmaßnahmen deutlich erhöht.

Triebwerkshersteller muss auf Qualität setzen

Im vorliegenden Fall hat der Kunde – weltweit einer der größten Hersteller von Strahltriebwerken für die militärische und zivile Luftfahrt – die (Mess-)Aufgabe gestellt, Kompressorschaufeln der Triebwerke verschiedener Flugzeugtypen zu inspizieren. Diese haben die Abmessungen 175 mm × 43 mm × 32 mm und sind aus (reflektierendem) Titan hergestellt. Die Oberflächenbeschaffenheit ist glänzend, beinahe spiegelnd.

Es müssen ermittelt werden:

• die Schnittlinien,
• die Schaufeldicke,
• die Eintritts- sowie Austrittskante,
• der Schaufeldrall und
• die Orientierung des Schaufelfußes.

Die geforderte Genauigkeit liegt bei 13 µm, die Durchlaufzeit darf 6 min nicht überschreiten.

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