Prüfung von Turbinenteilen für Flugzeuge

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Ein wichtiges Bauteil in modernen Flugzeugtriebwerken sind die sogenannten »Bladed Integrated Disks«, kurz Blisks. Eine Blisk ist eine Turbinenscheibe, wobei die Turbine monolithisch, also aus einem Materialblock gefertigt wurde, sodass keinerlei Schweißnähte vorhanden sind. Die Nachfrage nach Blisks wird vermutlich in den nächsten Jahren um den Faktor 4 bis 6 zunehmen. Dieses Wachstum erhöht natürlich den Aufwand für die Inspektion von Blisks in den produzierenden Unternehmen. Auch die zunehmende Komplexität der Flugmotorenteile und geringe Toleranzen bei der Produktion verlangen eine angemessene Reaktion in der Messtechnik. Zugleich erwartet die Branche einen Mangel an gut ausgebildeten Inspektoren, sodass automatisierte Verfahren für die Messung und Kontrolle zwingend erforderlich sind.

Aufgrund der hohen Qualitätsanforderungen werden Blisks von ausgebildeten Spezialisten mehrere Stunden auf Defekte geprüft. Diese Defekte werden anschließend genauestens vermessen, um eine quantitative Beschreibung zu erhalten.

Im Rahmen des europäischen Luftfahrt-Forschungsprogramms »Clean Sky« hat das Fraunhofer ITWM zusammen mit den Partnern Hexagon Metrology GmbH und Hexagon Technology Center GmbH eine integrierte und vollautomatische Lösung zur Oberflächeninspektion und Vermessung von Blisks entwickelt. Für die Projektpartner liegt die Lösung in einem automatisierten Mess- und Sichtprüfsystem, das auf zwei stationären 3D-Koordinatenmessgeräten mit optischer Sensorik basiert. Defekte der Oberfläche sollen automatisch identifiziert und charakterisiert werden können. Die Schlüsselinnovationen sind dabei ein neuer Algorithmus für die Bildverarbeitung sowie ein neuer Sensor für die Defektmessung und -typisierung.

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