Präzision in allen Höhen: Hoch

ZEISS PRISMO fortis verfügt über einen Beschleunigungsmodus, der eine bis zu 70 % schnellere Messung von Turbinenschaufeln und Blisks ermöglicht. | Alle Bilder Quelle: ZEISS

Im 21. Jahrhundert haben die Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen neue Höhen erreicht, indem sie den Kraftstoffverbrauch verbesserten und leichtere Teile bei gleichzeitiger Senkung der Kosten produzierten. Die Konstrukteure von Luft- und Raumfahrtteilen haben sich auf Turbinenschaufeln und Blisks konzentriert. Diese kritischen Teile werden nach und nach angepasst und experimentiert, um den Schub zu erhöhen und eine bessere Treibstoffeffizienz zu erreichen und gleichzeitig eine Massenproduktion mit hoher Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Wie können Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen die Nachfrage nach leichten, präzisen Teilen und Komponenten erfüllen, die langlebig und temperaturbeständig sind, und gleichzeitig die strengen gesetzlichen Anforderungen einhalten? Hochwertige Teile für die Luft- und Raumfahrt erfordern hochwertige industrielle Messlösungen.

Die Qualitätsprüfung spielt eine entscheidende Rolle bei der Beurteilung der Wirksamkeit und Konsistenz von Innovationen in der Teileproduktion für die Luft- und Raumfahrt. Um mit dem Wettbewerbstempo der Produktion Schritt zu halten, müssen Luft- und Raumfahrthersteller Hochgeschwindigkeitsscans mit Koordinatenmessgeräten (KMGs) in der Produktion implementieren, ohne dabei auf maximale Genauigkeit zu verzichten.

Die Industrie zur Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen umfasst ein breites Spektrum an Sektoren, darunter Flugzeuge, Raumfahrzeuge, Raketen- und Flugkörpersysteme für die Verteidigung, Antriebssysteme, Flugzeugtriebwerke und mehr. Da eine weitere Gewichtsreduzierung und effizientere Motoren den Kraftstoffverbrauch senken können, streben viele Luft- und Raumfahrthersteller kontinuierlich nach einer agileren Forschung und Entwicklung, Konstruktion, Beschaffung und Produktion von Teilen für Endanwendungen.

„Die Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie ist nach wie vor eine Hochburg der Innovation, wobei die Aktivitäten durch die Einführung fortschrittlicher Technologien und die wachsende Bedeutung von Technologien wie Hyperschall und fortschrittlichen Materialien vorangetrieben werden“, erklärt die Zeitschrift NavalTechnology.

Die Entwicklung neuartiger Materialien wie Superlegierungen sowie Fortschritte in der Design- und Fertigungstechnologie waren für diese expandierende und sich ständig weiterentwickelnde Branche von entscheidender Bedeutung. Turbinenschaufeln und Blisks sind zwei der Schlüsselkomponenten, die aus diesem Streben nach überlegener technologischer und menschlicher Kompetenz hervorgegangen sind.

Turbinenschaufeln sind wichtige Komponenten im Gasturbinentriebwerk. Qualitätslösungen müssen in der Lage sein, anspruchsvolle Maßtoleranzen zu berücksichtigen. | Bildquelle: ZEISS

Turbinenschaufeln sind kleine, aber wichtige Komponenten im Gasturbinentriebwerk. Der Luftstrom über Turbinenschaufeln beeinflusst die Menge des erzeugten Schubs und die Gesamteffizienz des Triebwerks und des Flugzeugs. Sie werden in extremen Umgebungen mit hohen Temperaturen betrieben, die durch Schmelzen oder Oxidation zu katastrophalen Ausfällen führen können.

Absolute Perfektion ist für diese Teile unerlässlich, da sich das Flugverkehrsvolumen im nächsten Jahrzehnt voraussichtlich verdoppeln wird, sagt die Ingenieurabteilung der Texas A&M University.

Blisks sind einzelne Komponenten, die aus einer Rotorscheibe und mehreren gebogenen Schaufeln bestehen. Laut der Zeitschrift Production Engineering Solutions „spielen Blisks eine wichtige Rolle bei der Minimierung des Luftwiderstands und der Optimierung des Luftstroms im Triebwerk sowie der von ihm erzeugten Schubmenge.“

Blisks reduzieren die Anzahl der Komponenten erheblich, erhöhen die Zuverlässigkeit und maximieren die Motoreffizienz. Die erfolgreiche Herstellung dieser sicherheitskritischen Teile kombiniert anspruchsvolle Teilegeometrie, hitzebeständige Materialien und raffinierte Prozesse – alles unterstützt durch leistungsstarke Qualitätslösungen.

Einfache Erstellung des Messplans und Verarbeitung der Ergebnisse in ZEISS CALYPSO sowie die Möglichkeit, kundenspezifische Dateiformate der Tragflächenanalysesoftware direkt auszugeben. | Bildquelle: ZEISS

Sicherheit ist das Erste, woran Sie denken sollten, wenn Sie an Flugzeuge und Raumfahrzeuge denken. Diese Fahrzeuge sind so gebaut, dass sie während ihres gesamten Lebenszyklus starken Stößen, Temperaturschwankungen und Belastungen standhalten. Es ist von größter Bedeutung, flexible Komponenten zu bauen, die widerstandsfähig und dennoch leicht sind, damit sie ohne Zwischenfälle funktionieren.

Angesichts der Tatsache, dass moderne Flugzeugtriebwerke Meisterwerke der Ingenieurskunst sind, stellen ihre ständig steigenden Anforderungen an Leistung und Treibstoffeffizienz die Luft- und Raumfahrthersteller vor komplexe Herausforderungen. Um fehlerfreie Teile zu garantieren, müssen diese Qualitätstore überwunden werden:

Einfache Erstellung des Messplans für Messungen in ZEISS CALYPSO, mit Drehtisch und Softwaresimulation für einfachere Programmiermethoden. Die Softwareoptionen ZVR und ZVRA ermöglichen eine Parameteroptimierung, um die schnellste Zykluszeit zu erreichen und gleichzeitig die Integrität der Messergebnisse aufrechtzuerhalten. | Bildquelle: ZEISS

Qualitätslösungen müssen in der Lage sein, anspruchsvolle Maßtoleranzen von Schaufeln und Blisks zu berücksichtigen. Robuste Inspektionssysteme sollten laut Aerospace Magazine über Hochgeschwindigkeits- und Präzisionsscanfunktionen verfügen, die mit der steigenden Produktion Schritt halten können.

Um sich vom Rest abzuheben, benötigen Luft- und Raumfahrthersteller Messlösungen, die berührende und berührungslose Sensoren kombinieren und gleichzeitig die Werkstück- und Sondenpositionierung optimieren. Diese KMG-Lösungen können sogar noch schnellere Ergebnisse liefern, wenn sie nicht im Messlabor, sondern in der Fertigung eingesetzt werden.

Durch die Qualitätssicherung am Produktionsstandort können Fertigungsfehler erkannt und möglicherweise sogar vermieden werden. Die Atline- und Inline-Inspektion bietet den Vorteil, Messzeiten und Betriebskosten zu verkürzen. Das Hinzufügen von Technologie und Zubehör wie Drehtischen, hochmodernen Steuerungen und spezieller Klingensoftware beschleunigt den Inspektionsprozess.

Die neue KMG-Inspektionstechnologie kann bei Temperaturen von bis zu 40 °C betrieben werden, wodurch das KMG in einen Produktionsbereich integriert werden kann, ohne dass zusätzliche Investitionen in ein temperaturgesteuertes Messgehäuse erforderlich sind. Ein Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen im Mittleren Westen verwendet jetzt dieses KMG mit seinem integrierten RT-AB-Drehtisch und Sicherheitsfunktionen. Diese Funktionalitäten haben diesem Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen nahezu unbegrenzte Flexibilität bei der Datenerfassung bei der Inspektion von Triebwerkskomponenten und der Fehlersuche ermöglicht.

Jede Möglichkeit, den Messprozess zu beschleunigen, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit einzugehen, verspricht erhebliche Einsparungen für den gesamten Sektor der Luft- und Raumfahrtteilefertigung. Es ist möglich, die Geschwindigkeit und Leistung Ihrer Produktionsprozesse zu steigern, ohne an Geschwindigkeit und Qualität in der Fertigung einzubüßen.

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