Álabes de turbina guía
ZEISS AEROSPACE SOLUTIONS

Álabe de turbina

Eficiencia en el diseño de motores

Los álabes de las turbinas son componentes fundamentales de los motores de las aeronaves modernas y ponen de manifiesto la complejidad de la ingeniería. Estos álabes transforman los gases calientes en potencia y empuje, lo que subraya la importancia de la calidad y el diseño de los álabes. Un solo álabe civil HP puede producir diez veces más energía que un pequeño carro familiar. Dado que estos álabes trabajan en condiciones de sobrecalentamiento y presurización, deben construirse con precisión, diseñarse a la perfección e inspeccionarse rigurosamente.
 

Soluciones de álabes de turbina de ZEISS para la industria aeroespacial

Los álabes de las turbinas se modifican continuamente para mejorar su rendimiento, durabilidad y eficiencia en el consumo de combustible. La intrincada naturaleza de estos nuevos diseños plantea desafíos. Incluso pequeñas imprecisiones en las mediciones pueden reducir la eficacia de los álabes y provocar averías. En respuesta a la creciente demanda de álabes de turbina, los fabricantes están adoptando soluciones de metrología para optimizar sus procesos de producción en términos de calidad y velocidad.

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  • Núcleo de cera y cerámica

    Núcleo de cera y cerámica

    El proceso de cera y núcleo cerámico consiste en crear un molde de cera del álabe, revestirlo con una capa de cerámica y fundir la cera para dejar un molde hueco que pueda rellenarse con metal fundido.

    El desafío
    Conseguir formas precisas, controlar y prolongar la vida útil de las herramientas y matrices, gestionar la producción de grandes volúmenes y hacer frente a las impurezas del proceso.

    Nuestra solución
    Las soluciones de ZEISS incluyen avanzadas máquinas de medición por coordenadas (CMM), sistemas ópticos de medición, sondas especializadas y software que permiten realizar mediciones precisas de formas, controlar el desgaste de herramientas y matrices, producir grandes volúmenes y detectar impurezas en los procesos.

  • Fundición de metales

    Fundición de metales

    El proceso de fundición de metales consiste en crear un molde y verter metal fundido en él. A continuación, se deja que el metal se enfríe y solidifique dentro del molde antes de desmoldarlo.

    El desafío
    Garantizar la precisión de las dimensiones de los moldes de los álabes y realizar análisis no destructivos para medir el grosor de las paredes son los principales desafíos cuando se trabaja en un entorno hostil con grandes lotes de álabes.

    Nuestra solución
    Los sistemas de alta precisión, como las CMM, y las técnicas de análisis no destructivas, como los rayos X y la CT, garantizan mediciones precisas y la integridad estructural. Los flujos de trabajo optimizados y la automatización mejoran la eficacia del procesamiento de grandes lotes de álabes en entornos de fabricación exigentes.

  • Mecanizado

    Mecanizado

    Se utilizan técnicas de mecanizado avanzadas para lograr el perfil aerodinámico deseado y la precisión dimensional del álabe.

    El desafío
    El proceso de mecanizado implica la creación de características pequeñas de alta precisión y características de forma de raíz de tolerancia ajustada sin dañar el material. Además, se necesitan procesos de fabricación eficientes y fiables para producir grandes volúmenes manteniendo una calidad constante y minimizando los residuos.

    Nuestra solución
    Las soluciones avanzadas de metrología, como las máquinas de medición por coordenadas (CMM) y los sistemas ópticos de medición, pueden proporcionar mediciones precisas y exactas de las dimensiones del álabe, lo que permite realizar comentarios y ajustes en tiempo real para garantizar que durante el proceso de mecanizado se consigan las características pequeñas y las tolerancias ajustadas deseadas.

  • Revestimiento

    Revestimiento

    El proceso de revestimiento consiste en aplicar una capa protectora sobre la superficie del álabe para aumentar su durabilidad, reducir la corrosión y mejorar su rendimiento general.

    El desafío
    Garantizar la uniformidad y el grosor del revestimiento de los álabes de las turbinas es todo un desafío. Además, la inspección manual por muestreo puede llevar mucho tiempo y no ofrecer una evaluación completa, lo que puede dar lugar a problemas de calidad o a la necesidad de reprocesar el trabajo.

    Nuestra solución
    Los sistemas de microscopía de ZEISS pueden proporcionar imágenes de alta resolución y capacidades de análisis, lo que permite un examen preciso del grosor y la uniformidad del revestimiento. Además, el ZEISS ScanBox y el ATOS 5 for Airfoil son sistemas avanzados de escaneo óptico 3D que permiten la inspección no destructiva de toda la superficie del álabe, garantizando una evaluación precisa y eficaz de la calidad del revestimiento.

  • Validación

    Validación

    El proceso de validación de los álabes de la turbina implica pruebas y análisis exhaustivos para garantizar que el álabe pueda soportar altas temperaturas, presiones y tensiones durante su funcionamiento.

    El desafío
    Entre los desafíos se encuentran la necesidad de medir con gran precisión geometrías complejas, la capacidad de medir durante la fabricación y la exigencia de métodos de ensayos no destructivos para garantizar la integridad estructural de los álabes.

    Nuestra solución
    Las soluciones de ZEISS incluyen máquinas de medición por coordenadas (CMM) de alta precisión y máquinas de tomografía computarizada (CT) diseñadas para medir geometrías complejas. Los sistemas de medición en proceso para la supervisión en tiempo real durante la fabricación y las soluciones de ensayos no destructivos garantizan la calidad y la integridad estructural de los álabes. Además, ZEISS ofrece soluciones de software para el análisis y la visualización de datos, que permiten una interpretación eficaz y precisa de los datos de medición.

Control de calidad e inspección de álabes de turbina

Mantenimiento, reparación y revisión (MRO)

Mantenimiento, reparación y revisión (MRO)

Los álabes de las turbinas están diseñados para durar 35.000 horas, aproximadamente el equivalente a 15 millones de millas náuticas, antes de necesitar reparaciones o revisiones. Sin embargo, cuando llega el momento de las reparaciones, es uno de los factores de costo más significativos a los que se enfrentan los fabricantes de equipos originales (OEM) en términos de dinero y tiempo. Requieren una tecnología capaz de descubrir errores ocultos, anticiparse a los fallos estructurales y señalar rápidamente las imperfecciones para que los álabes vuelvan a girar y alargar la vida útil del motor de turbina.

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