Los motores de turbina son componentes de aeronaves altamente especializados que deben cumplir con muchos criterios de seguridad. Estos son componentes de precisión con geometrías complejas y tolerancias en el rango de μm, a veces de un solo dígito. Las características funcionales de los componentes, como los micro agujeros para los orificios de refrigeración o los bordes rotos definidos en los componentes sometidos a grandes esfuerzos, contribuyen a aumentar la eficiencia y al funcionamiento seguro de estos sistemas de alto rendimiento.Cuantas más propiedades funcionales tengan los motores de turbina, más compleja se vuelve su geometría. Esto significa no solo una producción más compleja, sino también nuevas demandas en la tecnología de medición para el control de calidad.

‍‍

Medición sin contacto de componentes críticos del motor de turbina

Aplicaciones en aviación

Medición del borde de rotura

Los procesos de fabricación habituales, como torneado, fresado o taladrado, pueden provocar la formación de rebabas y bordes afilados no deseados. Para evitar la posible rotura del material o la formación de grietas, los componentes se procesan en consecuencia ("borde de rotura"). A diferencia de las mediciones convencionales, como las técnicas de réplica, los bordes / radios se pueden medir de forma rápida, sin esfuerzo, confiable y con alta precisión utilizando Focus-Variation. Incluso las pequeñas desviaciones de forma se detectan y evalúan automáticamente según e.g. ASME.

‍

‍Medición dimensional de un borde anterior y posterior

Los usuarios verifican la geometría correcta del borde en el borde anterior y posterior de la pala de la turbina. El ángulo de apertura suele ser bastante agudo y difícil de medir con métodos convencionales. Debido a su alta precisión de medición, Focus-Variation es una tecnología adecuada para componentes con flancos empinados, incluso con esta geometría especial. Además, se puede medir la desviación de forma de toda la pala de la turbina.

‍

‍

‍Medición automática de defectos

Las mediciones 3D basadas en áreas permiten detectar cuantitativamente defectos también en superficies más grandes y bordes de componentes y visualizarlos en 3D. Por lo general, se miden el ancho, el largo, la profundidad y los volúmenes de fracturas, arañazos, etc. En consecuencia, se puede decidir sobre una base numérica si los componentes pueden repararse o deben eliminarse.

‍‍

‍
Medición automática de orificios de enfriamiento

Para el control de calidad de los orificios de enfriamiento, se debe garantizar el ángulo, el tamaño y la forma de hasta 500 orificios de enfriamiento, algunos de los cuales tienen diferentes formas, correspondan exactamente con su conjunto de datos CAD. Los usuarios miden la geometría y la posición del orificio de enfriamiento. Además, se mide la transición desde la superficie exterior de la pala de la turbina al orificio (redondez, diámetro, ángulo).

‍

Verificación de código Data-Matrix en 3D

Los códigos Data Matrix se aplican mediante tecnología láser. Los usuarios verifican el tamaño, la forma y la profundidad de los puntos mediante mediciones en 3D. La medición de la profundidad del punto asegura que la profundidad de marcado cumpla con las especificaciones definidas (generalmente entre 20 μm y 100 μm).

‍

‍

Detección y medición automática de defectos

La “celda de detección” es una combinación de procesamiento de imágenes, tecnología de medición óptica 3D de alta resolución, planificación de medición digital, robótica e inteligencia artificial. Esta combinación única ofrece la detección automática y la medición 3D de defectos de componentes.

‍

Así es como funciona la detección automática de defectos

Para detectar defectos, el componente se escanea primero en 2D con un sensor especial. Mediante una planificación del proceso en el CAD, que se crea fuera de línea(*por adela), el robot industrial de 6 ejes manipula el componente de tal manera que puede ser detectado por completo por el sensor. Dependiendo del tamaño del componente, se capturan hasta varios miles de imágenes a una velocidad de más de 3 imágenes / segundo y se evalúan simultáneamente. Los algoritmos, que han sido entrenados y definidos por el usuario con un programa de software especialmente desarrollado, detectan y recuerdan los defectos existentes. En un segundo paso, el robot aborda automáticamente los defectos detectados y los mide un sensor 3D óptico de alta resolución que también forma parte de la celda de detección. Los parámetros de evaluación incluyen número, longitud, profundidad y volumen de defectos.

‍

‍Evaluación de procesos de granallado

El shot peening es uno de los métodos más eficaces para mejorar la resistencia a la fatiga. La combinación de aplicaciones de análisis de imágenes 2D y tecnología de medición 3D permite la evaluación automática del grado de cobertura de las superficies granalladas. Esto también incluye la verificación del tiempo de procesamiento requerido y la intensidad del granallado.

‍Evaluación del tratamiento con láser

Parte de la garantía de calidad en el procesamiento de superficies por láser es la verificación de la intensidad correcta del láser. Esto se realiza mediante el análisis directo de la estructura de la superficie 3D del componente tratado con láser. Los algoritmos que han aprendido la estructura correcta de antemano basados ​​en ejemplos positivos y negativos resuelven esta tarea de manera segura para el proceso. Las piezas correctas y no correctas se detectan automáticamente.

‍

‍

‍