Eine Revolution in der Inspektion von Triebwerkschaufeln: Wie lässt sich eine dreidimensionale Konturmessung im 0,1-μm-Bereich auf Granitplattformen erreichen?

Die Genauigkeit von Triebwerkschaufeln beeinflusst die Gesamtleistung der Maschine, und die dreidimensionale Konturmessung im 0,1-µm-Bereich ist zu einer zentralen Fertigungsanforderung geworden. Herkömmliche Plattformen erfüllen diese Anforderungen nur schwer. Granitplattformen bieten mit ihren drei wesentlichen Vorteilen eine zuverlässige Grundlage für präzise Messungen.

Thermische Stabilität bildet die Grundlage für präzise Messungen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit liegt bei nur (4–8) × 10⁻⁶/℃ und ist damit über 60 % niedriger als der von Metallen. Bei einer Temperaturschwankung von ±1℃ beträgt die Größenänderung einer 1 Meter langen Plattform weniger als 0,008 μm. Dies ermöglicht eine konstante Referenzfläche für Geräte wie Laserinterferometer und 3D-Koordinatenmessgeräte und verhindert die Akkumulation von Messfehlern durch thermische Verformung. Gleichzeitig erreicht die Dichte 2,6–2,8 g/cm³, die Druckfestigkeit übersteigt 200 MPa, Granit ist verschleißfest und gewährleistet so eine gleichbleibende Genauigkeit über lange Zeiträume.

Hervorragende Vibrationsfestigkeit und Isolation gegenüber Umwelteinflüssen. In der Flugzeugwerkstatt treten häufig Vibrationen auf. Die einzigartige Kristallstruktur von Granit ermöglicht eine Dämpfung von 0,05–0,1, was dem 5- bis 10-Fachen von Metallen entspricht. Über 90 % der Vibrationsenergie können innerhalb von 0,3 Sekunden gedämpft werden. Am Beispiel einer Lasermessung lässt sich zeigen, dass in Kombination mit einer Granitplattform der Laserstrahlversatz auf ±0,02 μm genau kontrolliert werden kann. Dies verbessert die Messgenauigkeit von Schaufelprofilfehlern deutlich.

Die Integration von Präzisionsarbeit und künstlicher Intelligenz steigert die Effizienz. Nach ultrapräziser Bearbeitung, wie beispielsweise magnetorheologischem Polieren, erreicht die Ebenheit der Granitplattform ±0,1 μm/m und die Oberflächenrauheit Ra ≤0,02 μm. Durch die Kombination mit nanoskaligen Gitterlinealen und KI-Algorithmen wird die Einzelpunktmessgenauigkeit auf 0,05 μm erhöht, der Gesamtfehler auf ±0,1 μm reduziert, die Detektionseffizienz um 30 % gesteigert und die Fehlererkennungsrate auf 99,9 % erhöht.

Granitplattformen gewährleisten dank ihrer stabilen und zuverlässigen Leistung die präzise Messung von Triebwerkschaufeln, fördern die Verbesserung der Genauigkeit in der Luftfahrtfertigung und helfen der Branche, neue Höhen zu erreichen.