Geometriedatenerfassung

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

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Technologieclusters G - »Geometriedatenerfassung«

Aufgabe des Technologieclusters G - »Geometriedatenerfassung« ist die Auswahl, Qualifizierung und Bereitstellung geeigneter Messtechnik und Messsensorik zur sicheren Geometrieerfassung von Turbinenschaufeln und BLISKs. Zur Optimierung des gesamten Fertigungsprozesses werden Konzepte erarbeitet, um bedarfsgerechte Sensorik in die Bearbeitungsmaschine zu integrieren.

Bei der Fertigung energieeffizienter Turbomaschinen werden immer höhere Anforderungen an die Fertigungstoleranzen gestellt. Darüber hinaus erschwert die wachsende Komplexität der Bauteile die Zugänglichkeit für die Messsensoren. Nur mit modernster und miniaturisierter Sensorik gelingt eine zeit- und kostengünstige Geometrieprüfung und die Einhaltung der geforderten Toleranzen. Die Auswahl und Qualifizierung einer bedarfsgerechten Sensorik ist daher eines der zentralen Ziele des Technologieclusters G.

Zur Realisierung kurzer Fertigungszeiten für die Herstellung der Turbinenkomponenten werden im Technologiecluster G Konzepte zur Integration der Sensorik in die Bearbeitungsmaschinen entwickelt. Die maschinenintegrierte Messung erspart die zeitaufwendige Entnahme des Werkstücks, anschließende Messung im Messraum und Wiedereinspannung in die Werkzeugmaschine. Ziel ist es, die Durchlaufzeiten der gesamten Prozesskette durch eine effiziente Geometrieprüfung zu minimieren.

Durch das Konzept soll es ermöglicht werden, den Sensor sowohl wie ein Werkzeug in einer Maschine zu führen als auch die Übertragbarkeit auf andere Bearbeitungsmaschinen sicherzustellen. Eine optimierte Bewegung des Messsensors erlaubt die Messung auch an schlecht zugänglichen Oberflächengeometrien wie sie häufig bei kompakten BLISKs auftreten. Dabei achtet der Technologiecluster G in enger Zusammenarbeit mit den Technologieclustern C, L und M besonders auf die Bedarfe, die bei der Fertigung komplexer Turbinenkomponenten entstehen.

Weitere Herausforderungen bestehen in der Datenaufbereitung und Messdatenübergabe an die CAx-Module, die im Technologiecluster C - »CAx-Framework« entwickelt werden. Diese Messdaten bilden die Basis für die adaptive Bearbeitung von Turbinenschaufeln und BLISKs bei der Neuteilfertigung sowie der Reparaturbearbeitung.