Inspección de las palas de la turbina

Soluciones de metrología óptica de próxima generación para álabes de turbina

Las palas de la turbina son el caballo de batalla del motor aeronáutico moderno, y principalmente convierten los gases calientes en expansión en par, potencia y empuje. Incluso una sola cuchilla HP civil genera diez veces más potencia que un automóvil familiar pequeño. Estas cuchillas deben soportar las temperaturas más altas mientras producen la máxima potencia, esencialmente empujando los límites de la física repetidamente (se compara con tratar de evitar que un cubo de hielo se derrita en un horno a 200ºC). Por lo tanto, las palas de la turbina deben superar los estándares de precisión, diseño e inspección para maximizar el rendimiento, la eficiencia y la vida útil del motor.

 
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Nuestra solución

Los sensores ATOS son las potentes soluciones innovadoras en las que confía la industria de las palas de turbinas para aumentar el rendimiento, reducir el tiempo de comercialización y hacerlo bien a la primera en programas de motores nuevos acelerados. Dada su capacidad para lograr mediciones e inspecciones precisas y de alta velocidad, la combinación de software / hardware de la tecnología ATOS garantiza la calidad de las palas de la turbina en todos los aspectos, incluidos:

  • Medición de piezas fundidas, precisión y características de la superficie aerodinámica.

  • Medición de núcleo de cera / cerámica con GOM CT

  • Se utiliza en el mecanizado adaptativo para perfilado de superficies aerodinámicas, optimizando la forma y las geometrías de los bordes para cumplir los exigentes objetivos de eficiencia

  • Actividades de reparación

  • Revestimiento de las características de la superficie aerodinámica y la cubierta de la punta

  • Medición para la inspección del primer artículo

Diseño y Composición

Las palas de la turbina se diseñan continuamente para un mayor rendimiento, una vida útil más prolongada y una eficiencia de combustible. Sus diseños se han vuelto cada vez más intrincados y más difíciles de medir a medida que incorporan nuevas geometrías y diferentes compuestos y fundiciones. Debido al efecto que el diseño y el material de la hoja tienen sobre el rendimiento y la resistencia del motor, la precisión de alta precisión es fundamental, ya que las imprecisiones pueden provocar una pérdida de conversión de energía y, en última instancia, la falla de la hoja. Áreas como las secciones transversales de la superficie aerodinámica, la alineación, los perfiles de las palas, los radios del borde de salida y las formas de las raíces deben medirse de forma no destructiva, lo que constituye un desafío para los métodos de medición tradicionales.

 

ATOS 5 para Perfil aerodinámico

ATOS 5 for Airfoil es nuestra propia tecnología de vanguardia que utilizamos para medir estos productos avanzados. Desarrollado exclusivamente para la industria, mide geometrías complejas de perfil aerodinámico, particularmente geometrías de borde de fuga producidas como parte del proceso de fundición a la cera perdida que puede ser particularmente pequeña en la turbina de gas moderna.

GOM Inspect Professional

Junto con el software GOM Inspect Professional, nuestros sistemas brindan capacidades de ensamblaje digital para ayudar a analizar el desempeño de las matrices de fundición en relación con las contracciones y los productos de fundición terminados en la fabricación o el área de la garganta en los conjuntos de cuchillas. En cuestión de minutos, la tecnología ATOS le proporciona comparaciones de superficies, comprobaciones de forma y posición y mediciones precisas de la hoja. Este dúo de software y hardware ofrece la solución ideal para una mayor precisión y mayor rendimiento para la inspección de turbinas.

 
 
 

Fabricación

El mercado actual exige velocidades más altas, mayor rendimiento en escalas de tiempo reducidas y tolerancias más pequeñas; esto agrega una inmensa cantidad de presión a los OEM dentro de sus programas de producción. Han comenzado a recurrir a soluciones de metrología óptica 3D a medida que mejoran la productividad al tiempo que reducen los tiempos de inspección, lo que les permite mantenerse al día con el flujo continuo de demanda de álabes de turbina.

 
 
 
 

La tecnología ATOS es la solución perfecta para el fabricante de aerogeneradores de gran volumen. Nuestros sensores son el producto de confianza de los OEM y las empresas de la cadena de suministro para optimizar las geometrías, reducir el tiempo de inspección y aumentar la precisión en sus procesos de fabricación. Los sistemas ATOS brindan una mayor productividad desde los escaneos iniciales hasta la inspección final con ciclos de aproximadamente tres minutos a la resolución más alta.

ATOS ScanBox BPS complementa las necesidades del fabricante mediante el uso de tecnología automatizada para medir los cientos de miles de piezas requeridas cada año, mientras que GOM Inspect Professional incluye funciones de medición e inspección líderes en la industria para geometrías aerodinámicas.

Desde mediciones de fundición hasta espesores de revestimiento de superficies aerodinámicas, esta combinación de hardware y software de alta precisión es la primera opción del gerente de producción y el ingeniero para la medición de palas de turbina.

Reparación y revisión

 

Las palas de las turbinas están construidas para durar 35.000 horas antes de que necesiten reparaciones o revisiones; esto es aproximadamente 15 millones de millas de vuelo. Sin embargo, cuando llega el momento de las reparaciones, es uno de los mayores factores de costo que enfrentan los OEM en términos de dinero y tiempo. Necesitan tecnología que ayude a descubrir errores ocultos, anticipar fallas estructurales y resaltar rápidamente las imperfecciones para que las palas vuelvan a girar y alargar la vida útil del motor de turbina.

Además de los análisis de desgaste, la tecnología ATOS respalda la planificación y el control de trabajos de reparación, como la medición de coordenadas digitales de superficies dañadas / reparadas y la verificación de la deposición de material. Los clientes de GOM utilizan la tecnología ATOS para cerrar el ciclo de análisis de rendimiento creando un gemelo digital y verificando el estado de las palas para la dinámica de fluidos computacional (CFD), el estrés y la confiabilidad. Al proporcionar información detallada y predicciones sobre las inspecciones de las palas de la turbina, los sistemas ATOS acortan el tiempo de inactividad para los trabajos de reparación y maximizan la vida útil de las palas de la turbina.