Contrôle qualité des trous de refroidissement dans les aubes de turbine d’avion
Des trous de refroidissement réalisés avec précision sont essentiels pour éviter les défaillances de la turbine et assurer une exploitation sécurisée d’un avion. Ces trous de refroidissement à la forme spéciale assurent la formation d’un film refroidissant le long des aubes de la turbine, ce qui les protège de la surchauffe. Ainsi, votre turbine fonctionne efficacement et en toute sécurité, même à des températures extrêmes.
Toutefois, comment être sûr que chacun des 500 trous de refroidissement satisfait les normes de sécurité les plus strictes ? La métrologie optique vous aide à contrôler la qualité des trous de refroidissement : forme, rugosité de surface, angles et transitions sont mesurés avec une précision au micromètre près, et les écarts sont immédiatement détectées. Découvrez des processus de mesure simples et automatisés qui aideront vos turbines d’avion à atteindre des performances de pointe avec fiabilité et en toute sécurité !
Mesurer des trous de refroidissement : simple, rapide et automatisé
Les températures extrêmes sont la norme dans le compresseur d’un moteur d’avion, ce qui permet une meilleure efficacité et une plus faible consommation de carburant. Cependant, sans les trous de refroidissement dans les aubes des turbines, le matériau fondrait. Ces micro-trous sont essentiels pour protéger les turbines de la surchauffe et assurer des vols en toute sécurité. L’exactitude de leur position, de leur orientation, de leur forme et leur distribution fine font la différence entre un vol sans encombre et une potentielle panne de turbine. Pendant le contrôle qualité des trous de refroidissement, il est important de s’assurer que l’angle, la taille et la forme de jusqu’à 500 trous de refroidissement (dont la forme peut être différente) correspondent avec exactitude aux données CAO.
Aube de turbine avec trous de refroidissement
Données 3D d’un trou de refroidissement
Différentes formes de trous de refroidissement
Les trous de refroidissement peuvent être catégorisés selon les formes suivantes :
- Trou de diffusion
- Trou rond
- Trou conique
- Trou oblong
Classification des trous de refroidissement
La solution de mesure « tout en un » pour l’inspection des trous de refroidissement
L’inspection géométrique des trous de refroidissement est l’un des aspects les plus délicats de la métrologie. En plus d’une technologie capable de mesurer la géométrie et la position des trous de refroidissement selon un système de référence, il y a une forte demande d’automatisation.
Bruker Alicona dispose d’une solution claire pour déterminer tous les paramètres des trous de refroidissement. Un appareil de mesure, la µCMM, associe deux technologies pour obtenir les données de mesure souhaitées. Sondage Vertical de Netteté offre une mesure rapide, haute résolution et sans contact de la géométrie du perçage et permet de mesurer profondément dans le perçage, même avec des flancs de plus de 90°. Cette méthode permet de s’assurer que chaque trou de refroidissement est parfaitement positionné pour maximiser la performance de refroidissement et la sécurité. La surface, c’est-à-dire la partie conique du trou, est étudiée grâce à la Variation Focale avancée. Grâce à une lentille à très grande distance de travail jusqu’à 130 mm, l’utilisateur n’a aucun restriction d’accessibilité.
La µCMM associé au logiciel MetMaX mesure non seulement les trous de refroidissement, mais il réalise aussi cette application complexe de manière automatisée. D’abord, le trou de refroidissement est aligné afin qu’il soit parfaitement centré dans la vue en direct. Ensuite, la mesure 3D est effectuée et, enfin, les paramètres pertinents sont évalués.
La solution de mesure optique « tout en un » : la µCMM
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Bords d’arête
Les bavures et les arêtes vives, qui peuvent apparaître lors du tournage, du fraisage ou du perçage, entraînent rapidement des fractures et des fissures dangereuses dans les matériaux. Pour les composants hautement critiques tels que les pales de ventilateur, les disques de compresseur, les blisks ou les boîtiers de turbine, il est crucial de traiter les arêtes avec précision et d’avoir des méthodes d’inspection fiables. Grâce à la métrologie optique, vous pouvez capturer même les plus petites écarts au micromètre près, rapidement, en haute résolution et avec une précision reproductible. Ceci permet d’éviter des retouches coûteuses et d’assurer le bon fonctionnement du moteur de turbine.
Défauts
Dans les composants de turbine tels que les pales de rotor, même de très petits défauts peuvent compromettre la sécurité. Évaluer la profondeur de défaut maximale est essentiel pour décider si une pièce doit être réparée ou remplacée. Négliger le contrôle de la qualité expose notamment à des fissures et à une accumulation de chaleur, ce qui peut entraîner des défaillances très graves. Grâce à la technologie Variation Focale, vous pouvez mesurer avec précision les défauts de surface en 3D : vous pouvez capturer la largeur, la profondeur et le volume des fissures et des rayures avec une haute précision. Ainsi, vous savez si vos composants sont toujours en bon état et fiables.
Processus de revêtement
Le revêtement des aubes de turbine augmente non seulement la résistance à l’usure, mais il améliore aussi directement leur performance. L’essentiel ici : la rugosité de la surface d’abord, le revêtement ensuite. Avant d’appliquer un revêtement, la rugosité assure une adhésion optimale. Le revêtement, lui, influence l’aérodynamisme. Grâce à la métrologie optique, vous pouvez mesurer précisément à la fois l’épaisseur et la rugosité de la couche afin d’obtenir la meilleure performance possible. Apprenez comment la métrologie optique peut permettre à vos aubes d’être plus résilientes et plus efficaces !
