Kompressor
ZEISS Power & Energy Solutions

Kompressoren

Sicherstellung eines effizienten Turbinendesigns

Die Entwicklung von immer neuen Schaufelmodellen mit einer zunehmenden Komplexität der Schaufelgeometrien stellt immer höhere Anforderungen an die Präzision bei ihrer Herstellung.

Jede Unregelmäßigkeit auf der Oberfläche und jede Abweichung im Profil einer Kompressorschaufel kann den Luftstrom beeinträchtigen und damit die Leistung der Turbine sowie den Wirkungsgrad verringern. Die weltweite Produktion dieser Komponenten bewegt sich jährlich im Millionenbereich mit einem entsprechend hohen Volumen für Wartung, Reparatur und Instandsetzung (MRO). Präzise Mess- und Prüflösungen haben daher einen hohen Stellenwert für einen reibungslosen Ablauf des Produktions- und MRO-Prozesses.

Verbessern Sie die Stromerzeugung: ZEISS Lösungen für Kompressorschaufeln

Die Qualität von Kompressorschaufeln ist ein entscheidender Aspekt des Herstellungsprozesses. Der hohe Materialwert der Teile und die lange Fertigungsdauer erhöhen ohne sorgfältige Kontrollen das Risiko von erheblichen Qualitätsabweichungen und damit von kostspieligem Ausschuss. Kunden schätzen ZEISS Power & Energy Solutions. Diese ermöglichen den adäquaten Technologieeinsatz direkt in der Produktionsumgebung. Darüber hinaus liefern sie über entsprechende Software-Tools Echtzeit-Feedback genau dort, wo es benötigt wird, um sofortige Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Schematische Darstellung der Prozessschritte zur Qualitätssicherung bei der Fertigung von Verdichterschaufeln mit Fokus auf die entscheidenden Aspekte des Produktionsprozesses.
  • Bild einer Kompressorschaufel, gemessen mit optischen 3D-Messsystemen von ZEISS. Sensoren erfassen präzise alle Oberflächeninformationen.

    Gießen von Kompressorschaufeln

    Der Gießprozess

    Gießprozesse können durch die Kombination traditioneller Methoden mit modernen Maschinen und Simulationssoftware die Qualität und Eigenschaften der Gussteile deutlich verbessert werden. Die Messtechnologie spielt in diesem Prozess eine entscheidende Rolle, da sie genaue Daten und Analyseergebnisse liefern kann.

    Herausforderung

    Eine der größten Herausforderungen im Gießprozess ist es, sicherzustellen, dass die Schmiedeform und die nachfolgenden Schaufeln den Spezifikationen entsprechen. Darüber hinaus ist die Beibehaltung der korrekten Geometrie der Teile für die Weiterverarbeitung von entscheidender Bedeutung für die Gesamtqualität und Leistung des Produkts.

    Unsere Lösung

    Fortschrittliche optische Messsysteme, wie die ZEISS ScanBox und ATOS 5 for Airfoil, bieten vollflächige Datenerfassung. So werden alle Oberflächeneigenschaften der Bauteile und der Werkzeuge erfasst.

    Hochpräzise KMGs werden insbesondere für die Qualitätskontrolle von Werkzeugen eingesetzt. Sie können aber auch zur Erfassung relevanter Profildaten verwendet werden.

    Die Prozesskontrolle des Werkzeugverschleißes und der Bauteilqualität kann mit PiWeb entlang des Fertigungsprozesses und über die Lebensdauer des Teils dokumentiert werden.

  • Bild einer gefrästen Turbinenschaufel, die mit hochpräzisen KMGs angetastet wird.

    Bearbeitung

    Fräsen

    In diesem Prozessschritt werden die Kompressorschaufeln gefräst. Dazu müssen in einem ersten Schritt die Abmessungen des Sockels, des Profils und der Wurzel grob bestimmt werden. Anschließend wird die Geometrie bearbeitet, bevor die Teile in die Fertigstellung weitergegeben werden.

    Die Herausforderung

    Das Fräsen erfolgt unter anspruchsvollen Bedingungen. Eine ähnliche Herausforderung stellt die Mess- und Prüftechnik dar, die die Geometrie und die Abmessungen für die weitere Bearbeitung sicherstellt und Versatzdaten für die Werkzeugkorrektur liefert.

    Unsere Lösung

    Die relevanten Abschnitte des Profils können mit hochpräzisen KMGs gemessen werden. Für vollflächige Messungen sind fortschrittliche optische Messsysteme wie die ZEISS Scan Box und ATOS 5 for Airfoil die Antwort, da sie auch die vollständige Oberflächeninformation erfassen, die für die Endbearbeitung weitergegeben wird.  

    Die nahtlose Workflow-Integration für den Chargendurchlauf vervollständigt die produktionsbegleitende Dokumentation und liefert mit PiWeb Reporting Live-Feedback für Anpassungen während der Produktion.

  • Das Bild einer Schaufel veranschaulicht die Qualitätskontrolle für den Endbearbeitungsprozess. Sie validiert die Geometrie und die Toleranzen und gewährleistet die Rückverfolgbarkeit und Dokumentation für jedes Bauteil.

    Fertigstellung

    Endbearbeitung

    Die Fertigstellung umfasst das Fräsen und Schleifen der geforderten Geometrien für die Schaufelfläche und den Schaufelfuß. Es ist der letzte Bearbeitungsschritt vor Montage und Zusammenbau.

    Herausforderung

    Die Fertigstellung ist ein schneller Prozess, der bei den kritischen Parametern nur enge Toleranzen erlaubt. Die Produktionsqualität und der Werkzeugverschleiß werden während der Produktion überwacht, um die Versatzdaten anzupassen und zu korrigieren.

    Unsere Lösung

    Hochpräzise KMs wie ZEISS PRISMO sind die erste Wahl, wenn es darum geht, die engen Toleranzen bei der Fertigstellung der Bauteile zu überwachen. Fortschrittliche optische Systeme wie die ZEISS ScanBox und ATOS 5 for Airfoil liefern vollständige Daten zu Form, Lage und Größe der Bauteiloberfläche.

    Darüber hinaus ermöglicht die nahtlose Workflow-Integration den Durchsatz der Chargen und verbessert die Dokumentation des gesamten Prozesses. Das Live-Feedback von ZEISS PiWeb ermöglicht effiziente Anpassungen während der Produktion und damit eine optimale Qualitätskontrolle.

  • Ein Bild einer fertigen Schaufel, das das Design und die Oberflächenbeschaffenheit verdeutlicht.

    Endkontrolle

    Endkontrolle und Validierung

    Die Einhaltung der Konstruktions- und Fertigungsanforderungen ist notwendig, um sicherzustellen, dass alle Bauteile zusammenpassen und im Kompressor montiert werden können.

    Herausforderung

    Um die Einhaltung von Geometrie, Abmessungen und Toleranzen sicherzustellen, ist eine Qualitätskontrolle der Bauteile erforderlich, die auch die Dokumentation der Qualität, die Sammlung von Forschungs- und Entwicklungsdaten sowie die Rückverfolgbarkeit umfasst.

    Unsere Lösung

    Präzise taktile KMGs, wie ZEISS PRISMO, sind ideal für die Validierung der Spezifikationen.

    Moderne optische Messsysteme wie die ZEISS ScanBox und ATOS 5 for Airfoil ermöglichen vollflächige Messungen zur Erstellung eines digitalen Zwillings und zur Sammlung von Informationen über Gewichtsverteilung und Einbaulage für die Montage.

    Die vollständige Dokumentation während des gesamten Produktionsprozesses erfolgt über ZEISS PiWeb.

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