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Álabe de turbina: tras la pista del perfil de «abeto»

| Equipo de marketing

El perfil de flujo perfecto del álabe de una turbina es una obra maestra de la técnica; no obstante, dada la complejidad de su geometría, representa un reto importante en los controles de calidad de la metrología. Con la estación de medición óptica MarSurf CWM 100, Mahr ofrece la solución de medición para la comprobación de superficies revestidas, no revestidas, pulidas y con acabado brillante, con el objetivo de que la producción siga siendo segura para el proceso y repetible.

Componentes complejos para cargas elevadas
Existen álabes de turbinas en numerosas industrias; por ejemplo, en los motores de los aviones de la industria aeroespacial, en las turbinas de gas fijas del sector energético o en los compresores que se utilizan en la construcción de motores. Debido al movimiento radial bajo carga centrífuga, durante su uso diario se ven sometidos a un gran esfuerzo, tanto mecánico como térmico. La eficacia óptima de estos componentes depende de la forma del álabe y de las propiedades o de la rugosidad de la superficie. Las tolerancias definidas deben comprobarse continuamente durante la producción.

Desafío «Perfil de abeto»
Los álabes de turbinas se soportan a través de su base en la corona o en el disco de la turbina. Esta base se suele diseñar como un «perfil de abeto» debido a las elevadas fuerzas centrífugas. Estos perfiles se rectifican y también es necesario comprobar la calidad de su superficie.

Solución de medición: tecnología de pruebas ópticas sin contacto
El sistema óptico de medición en 3D MarSurf CWM 100 funciona como microscopio confocal e interferómetro de luz blanca, por lo que puede adaptarse a cualquier microestructura de la superficie. También es posible detectar sin contacto los distintos puntos de comprobación en la superficie del álabe curvo con una resolución en el margen de los subnanómetros.
 

Dispositivo de giro y basculado controlable por CNC
En general, los sistemas de medición microscópica requieren una alineación ortogonal de la superficie que debe comprobarse con respecto al eje óptico del objetivo. Sin embargo, en la práctica, la compleja geometría de los álabes de turbinas hace muy difícil la alineación ortogonal. Por lo tanto, en el caso de comprobaciones repetitivas en piezas de trabajo idénticas, este tipo de tareas solo pueden llevarse a cabo de forma razonable con estaciones de medición automatizadas por CNC. El MarSurf CWM 100 de Mahr, con su dispositivo de giro y basculado controlado por CNC, facilita mucho estas labores. Gracias al total de 5 grados de libertad de los ejes que deben colocarse, el punto que debe medirse en el álabe de la turbina puede alcanzarse casi siempre sin problemas, independientemente de si se trata de la propia superficie del álabe, de los bordes de este o de la salida de los conductos de refrigeración.

Controles de calidad según la norma ISO 25178
Esta solución de medición permite determinar la forma y la rugosidad, así como los parámetros de rugosidad característicos, como Ra, Rz, Rq, Sa o Sq, según la norma ISO 25178. El sistema de medición es adecuado para superficies técnicas, ópticas y reflectantes y, además, mide de forma fiable álabes de turbinas revestidos, sin revestir, pulidos y también con acabado brillante.
 

Comprobación totalmente automática
El sistema de medición controlado por PC MarSurf CWM 100, con su dispositivo de giro y basculado controlado por CNC, permite la comprobación totalmente automática de álabes de turbinas. A continuación, los resultados de medición se evalúan con el software MarSurf MfM, que es extremadamente potente. Por supuesto, este también puede utilizarse para la evaluación automática de las tolerancias que, por ejemplo, también indica visualmente si los valores de la superficie están dentro o fuera de dichas tolerancias.

Ventaja: afirmaciones rápidas y fiables sobre la calidad de la producción

  • Posicionamiento múltiple rápido y preciso, incluso de geometrías complejas con el dispositivo de giro y basculado.
  • Mediciones ópticas en cuestión de segundos
  • Inspección de superficies totalmente automática con un control mediante CNC
  • Posibilidad de medir todas las estructuras de superficie

Ventajas: tiempos de medición cortos con una mayor rentabilidad

  • Acortamiento de los tiempos de medición
  • Más eficacia en los controles de calidad
  • Mejora de la calidad de la producción
  • Reducción del número de rechazos de piezas
  • Producción más económica y rentable

 

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