Szybki pomiar łopatek

Łopatki wentylatorów lub turbin w silnikach odrzutowych najnowszej generacji stanowią imponujące osiągnięcie projektowe i inżynieryjne. Jednak ich złożona geometria stanowi wyzwanie dla konwencjonalnych technologii pomiarowych łopatek. Dziś łopatki wentylatora i turbiny najczęściej łączą profil kompozytowy łopatki z włókna węglowego z krawędzią wiodącą wykonaną ze stopu tytanu. Zaawansowane technologie wytwarzania umożliwiają stworzenie wydajnych aerodynamicznie kompozytowych płatów nośnych łopatek ze złożonymi kształtami 3D o dowolnej formie, cienkimi przekrojami, obszarami o różnej grubości i małym promieniem na krawędziach.

Uzyskane w ten sposób konstrukcje oferują znaczne korzyści, np.mniejsza masa silnika odrzutowego i mniejsze zużycie paliwa oraz zwiększona wytrzymałość silnika. Jednak tego rodzaju konstrukcje wymagają również zastosowania łopatek o skomplikowanych kształtach, co może stanowić przeszkodę podczas przeprowadzania
bardzo szybkich pomiarów, szczególnie gdy trzeba zachować ścisłe tolerancje.

Zapewnienie równowagi

Połączenie odpowiedniej sondy optycznej i stykowej zapewnia równowagę między szybkością a wysoką dokładnością pomiarową. Sonda stykowa musi być wystarczająco dokładna, aby umożliwić przeprowadzenie niezwykle istotnego bazowania na zamku łopatki, co stanowi podstawę wszystkich dalszych pomiarów. Sonda musi także mierzyć mocno nachylone powierzchnie w formie połączenia jodełkowego lub na jaskółczy ogon (nasada), do których sonda optyczna nie ma łatwego dostępu. Sonda skanująca HP-S-X1C firmy Hexagon łączy dokładność z elastycznością, zarówno w przypadku pomiarów w trybie punktowym, jak i pomiarów ciągłych, stanowiąc idealne narzędzie dla tego rodzaju zadań pomiarowych.

Natomiast sensor światła białego musi mierzyć wszystkie rodzaje matowych i odbijających światło materiałów, w tym materiałów wykonanych z włókna węglowego. Umieszczona poziomo do osi Z sonda optyczna zwiększa dostęp do mierzonych części i elastyczność pomiarową.

Zarówno sonda, jak i sensor optyczny powinny być stosowane w połączeniu ze współrzędnościową maszyną pomiarową, która została dostosowana pod względem wymiarów i dokładności pomiarowej do kontroli wielkogabarytowych części. Taką maszyną jest współrzędnościowa maszyna pomiarowa Leitz Reference BX, firmy Hexagon przeznaczona do pomiaru łopatek wentylatorów i turbin o wysokości do 900mm.

Pozyskanie najlepszego profilu

Sensor światła białego Precitec S3 firmy Hexagon to lider na rynku w dziedzinie bezdotykowych pomiarów łopatek, który współpracuje ze współrzędnościową maszyną pomiarową Leitz Reference BX. Oprócz pomiaru wszystkich rodzajów powierzchni matowych i odbijających światło, PRECITEC S3 szybko otrzymuje szczegółowy profil, również na bardzo małych promieniach krawędzi wiodących i tylnych (natarcia) łopatek wentylatorów lub turbin silników lotniczych. Jest to możliwe dzięki połączeniu 4-osiowego skanowania, poziomego umieszczenia (osiowania) sondy z dużym zakresem pomiarowym 3mm - połączenie tych możliwości zapewnia nieograniczony dostęp do całego profilu łopatki.

Dzięki temu PRECITEC S3 może skrócić czas cyklu pomiarowego nawet o 50% w porównaniu z tradycyjnymi pomiarami stykowymi. Jest to możliwe m.in.dlatego, że nie ma bezpośredniego kontaktu z częścią ograniczającego szybkość skanowania. Dlatego 4-osiowy skanning optyczny pozwala w pełni wykorzystać dynamikę
współrzędnościowej maszyny pomiarowej. Pozyskując dane z prędkością 1000 punktów na sekundę podczas skanowania, PRECITEC S3 zapewnia wysoką gęstość punktów. Czas kontroli pomiarowej jest krótszy, ponieważ optyczny pomiar łopatek wymaga jedynie jednego skanowania na odcinek profilu. W przypadku pomiarów
stykowych niezbędne były dwa skanowania

W pełni automatyczny interfejs wymiany sond pomiarowych znacznie zwiększa wydajność podczas wymiany między sondą optyczną a stykową. Interfejs SENMATION SX firmy Hexagon umożliwia wymianę między sondą optyczną a stykową w mniej niż 30 sekund, a automatyczny system identyfikacji sondy całkowicie redukuje konieczność ponownej kalibracji.

Poprzez połączenie współrzędnościowej maszyny pomiarowej Leitz Reference BX z dokładnością, szybkością i elastycznością sondy HP-S-X1C i sondy optycznej PRECITEC S3 oraz automatyczną wymianą sond za pomocą interfejsu SENMATION SX, producenci łopatek mogą znacznie zwiększyć swoją wydajność, bez zmniejszania dokładności pomiarowej.