Mahr | News

Turbínová lopatka : „stromečkový profil“

| Marketingový tým

Dokonalý průtočný profil turbínové lopatky je technickým mistrovským dílem - pro metrologické zajištění kvality představuje problém kvůli její složité geometrii. S optickou měřicí stanicí MarSurf CWM 100 nabízí společnost Mahr měřicí řešení pro testování povrstvených, nepovrstvených, leštěných a zrcadlově lesklých povrchů - aby výroba zůstala procesně spolehlivá a opakovatelně přesná.

Složité komponenty pro vysoké zatížení
Lopatky turbín lze nalézt v mnoha průmyslových odvětvích: v leteckých motorech v letectví a kosmonautice, ve stacionárních plynových turbínách v energetickém průmyslu nebo v kompresorech při konstrukci motorů. Při každodenním používání jsou silně namáhány radiálním pohybem pod odstředivou silou - mechanicky i tepelně. Optimální účinnost těchto komponent závisí na tvaru lopatky a vlastnostech resp. drsnosti povrchu. Definované tolerance je třeba ve výrobě průběžně kontrolovat.

Výzva „profil jedle“
Lopatky turbíny jsou drženy ve věnci resp. disku turbíny prostřednictvím své patky. Kvůli vysokým odstředivým silám je tato patka často koncipována jako „profil jedle“. Tyto profily jsou broušeny a musí být také kontrolována kvalita jejich povrchu.

Měřicí řešení: bezdotyková technika optického zkoušení
Optický 3D měřicí systém MarSurf CWM 100 funguje jako konfokální mikroskop a interferometr pro bílé světlo, a proto se může upravit pro jakoukoli povrchovou mikrostrukturu. Může také zaznamenat různé zkušební body na povrchu zakřivené lopatky bezdotykově se subnanometrickým rozlišením.
 

CNC ovladatelné otočné a naklápěcí zařízení
Obecně platí, že mikroskopické měřicí systémy vyžadují ortogonální vyrovnání testované plochy k optické ose objektivu. V praxi složitá geometrie turbínových lopatek značně ztěžuje ortogonální vyrovnání. U opakovaných testů na stejných obrobcích lze proto takový test rozumně provádět pouze s CNC automatizovanými měřicími stanicemi. Zařízení MarSurf CWM100 od společnosti Mahr s CNC ovladatelným otočným a naklápěcím zařízením značně usnadňuje testování. Díky celkem 5 stupňům volnosti polohovacích os je bodu, který se má měřit na lopatce turbíny, téměř vždy dosaženo bez problémů - ať už je to samotná plocha lopatky, hrany lopatky nebo výstup chladících kanálů.

Zajištění kvality podle normy ISO 25178
Pomocí tohoto měřicího řešení lze určit tvar a drsnost a také charakteristické parametry drsnosti, jako je Ra, Rz, Rq, Sa nebo Sq podle ISO 25178. Měřicí systém je vhodný pro technické, optické a reflexní povrchy a spolehlivě měří povrstvené, nepovrstvené, leštěné i zrcadlově lesklé lopatky turbíny.
 

Plně automatické testování
Počítačem řízený měřicí systém MarSurf CWM 100 s CNC řízeným otočným a naklápěcím zařízením umožňuje plně automaticky testovat lopatky turbíny. Výsledky měření jsou poté vyhodnoceny výkonným softwarem MarSurf MfM. Ten lze samozřejmě také použít k provedení automatického vyhodnocení tolerance, které například také opticky indikuje, zda jsou hodnoty povrchu v rámci tolerance nebo mimo toleranci.

Přínos: rychlé a spolehlivé výpovědi o kvalitě výroby

  • Rychlé a přesné vícenásobné polohování i složitých geometrií pomocí otočného a naklápěcího zařízení
  • Optická měření provedená za několik sekund
  • Plně automatická kontrola povrchu pomocí CNC řízení
  • Všechny povrchové struktury jsou měřitelné

Výhody: Krátké doby měření - vyšší hospodárnost

  • Zkrácení doby měření
  • Vyšší efektivita při zajištění kvality
  • Zlepšení kvality výroby
  • Pokles zmetkovitosti
  • Hospodárnější výroba

 

Info
Nahoru