3D-Prüfung von Schaufelgeometrien: Anforderungen an die Messtechnik bei komplexen Turbinen
Schaufeln in Strömungsmaschinen, Verdichtern und Pumpen sind Bauteile, deren Geometrie die Performance und Lebensdauer ganzer Aggregate bestimmt. Die Formgebung
Die typische Turbinenschaufel besteht aus einer Nickelbasislegierung oder
Die typische Turbinenschaufel besteht aus einer Nickelbasislegierung oder Titan, ist poliert oder beschichtet und weist eine stark verwundene, dreidimensionale Freiformoberfläche auf.
Vorder- und Hinterkante sind als Radien im Submillimeterbereich ausgeführt, während die Schaufelfläche selbst einen kontinuierlichen Krümmungsverlauf mit wechselnden Steigungen zeigt.
Validierungscheckliste für den Einsatz
| Schwerpunkt | Entscheidungspunkt | Umsetzungshinweis |
|---|---|---|
| Bauteilbezug | Größe, Oberfläche und Toleranzen mit der Scanaufgabe abgleichen | Mit einem typischen Teil einen vollständigen Testlauf durchführen |
| Datenfluss | Prüfen, ob Punktwolke, Abweichungskarte und Bericht in den QS-Prozess passen | Exportformat und Freigabeverantwortung vorab klären |
| Einsatz vor Ort | Schulung, Kalibrierung, Lichtverhältnisse und Arbeitsraum bewerten | Die Ergebnisse als Standard für Serienprüfungen dokumentieren |
Gerade die polierte Oberfläche wird für viele optische Messverfahren zum Problem, weil sie das einfallende Licht gerichtet reflektiert und die Punktwolke unvollständig oder verrauscht ausfallen lässt.
Hinzu kommen dünne Wandstärken am Austrittsbereich, die bei manueller Handhabung und Tasteraufsetzung nachgeben können, sowie Kühlbohrungen und Fasen, die eine hohe laterale Auflösung verlangen.
Die Bauteilgröße reicht von wenigen Zentimetern bei Turboladerschaufeln bis zu großen Dampfturbinenschaufeln mit mehreren Hundert Millimetern Länge.
Für die Prüfung dieser komplexen Geometrien bedeutet das, dass ein Messsystem neben einer berührungslosen, flächenhaften Erfassung auch eine hohe Dynamik im Umgang mit Reflexionen mitbringen muss.
Der AlphaScan von INSVISION begegnet diesen Herausforderungen mit einer Kombination aus blauem LED-Streifenlicht und einer hochdynamischen Belichtungssteuerung, die selbst auf spiegelnden Oberflächen noch eine dichte und auswertbare Punktwolke erzeugt.
Die kurze Messdistanz und die hohe Punktdichte sorgen zudem dafür, dass auch die filigranen Kanten und die Geometrie von Kühlbohrungen exakt digitalisiert werden, ohne dass das Bauteil eingespannt oder mit großflächigen Mattierungsmitteln belegt werden muss.
Der Scanprozess beginnt mit einer kurzen Vorbereitung bei
Der Scanprozess beginnt mit einer kurzen Vorbereitung, bei der die Schaufel auf einer einfachen Halterung fixiert wird, um eine stabile und wiederholbare Positionierung zu gewährleisten.
Bei Extremfällen spiegelnder Oberflächen kann eine hauchdünne Schicht Mattierungsspray aufgetragen werden, die sich rückstandsfrei entfernen lässt und die Reflexionsgrade signifikant senkt.
Hangzhou Insvision Technology Co., Ltd.
Adresse: Gebäude 1, Nr. 1399 Liangmu-Strasse, Bezirk Yuhang, Hangzhou, Provinz Zhejiang, 311121, China