Kleine Bauteile präzise optisch messen

Die optischen 3D-Messmaschinen von GOM messen auch kleinste Bauteile und komplexe Freiformflächen. Ein aktuelles Messsystem eignet sich beispielsweise für die Inspektion von Turbinenschaufeln in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Energieerzeugung.
Eine gesamte Blisk digitalisiert der Atos 5 for Airfoil in etwa einer Stunde.
Eine gesamte Blisk digitalisiert der Atos 5 for Airfoil in etwa einer Stunde.Bild: GOM GmbH

GOM, ein Unternehmen der Zeiss-Gruppe, ist spezialisiert auf industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik, 3D-Computertomografie und 3D-Testing. Der neue Atos 5 for Airfoil ergänzt die Atos 5-Familie im Messbereich für kleine Bauteile. Während der Atos 5 als Allrounder unterschiedliche Aufgaben in Messfeldern von 170 bis 1.000mm Länge erfüllt, ist der Atos 5X durch sein starkes, gebündeltes Licht insbesondere für große Flächen und Bauteile geeignet. Er spielt seine Vorzüge beispielsweise in der Automobilindustrie aus, wo sogar ganze Karosserien rasch digitalisiert werden.

Die in Turbinen rotierenden Turbinenschaufeln sind – ebenso wie die luftleitenden starren Leitschaufeln – enormen Kräften ausgesetzt und entsprechend anfällig für Verschleiß. Nur wenn sie strömungstechnisch optimal funktionieren, ist die Leistung des Flugzeugtriebwerks oder der erzielte Stromertrag stabil. Um dies zu erreichen, sind geringe Fertigungstoleranzen messtechnisch bei Produktion, Wartung und Reparatur zu überwachen und einzuhalten.

Mit der Einführung einer 3D-Messmaschine speziell für kleine Bauteile mit einer Größe von 100x70mm bis 400x300mm schließt GOM die bisherige Lücke im unteren Messfeld. Gleichzeitig ist der Atos 5 for Airfoil bestens geeignet für die Inspektion von für die Luft- und Raumfahrtindustrie produzierten Turbinenkomponenten wie Blades, Blisks und Leitschaufeln. Deren komplex geformte Ränder und Flächen stellten bisher eine Herausforderung bei der 3D-Digitalisierung dar. Auch bei der Wartung und Reparatur von Turbinenleitschaufeln zeigt die Neuheit ihre Stärke. Die Kosten für eine neue Schaufel, die aufgrund von Defekten ersetzt werden muss, liegen bei über 10.000€. Können die Fehler am Bauteil durch digitale Flächenrückführung und Reverse Engineering beispielsweise im Metall-3D-Druck ausgebessert werden, sind beträchtliche Einsparungen möglich.

Mit der Einführung gibt es auch das zugehörige Software-Update. Die 2019er Versionen von Atos Professional und GOM Inspect Professional verfügen über neue Module, die unter anderem anspruchsvolle Kantengeometrien noch komfortabler analysieren.

Allen Atos 5-Scannern gemein sind sowohl die hohe Digitalisierungsgeschwindigkeit als auch Präzision der gemessenen Daten. Ein Scan in einer Messposition benötigt nur 0,2s, 120 Aufnahmen in der Sekunde können ausgelöst werden. Per Lichtwellenleiter gibt der Sensor die Daten weiter. Eine Turbinenschaufel ist so in drei Minuten vollständig digitalisiert, eine gesamte Blisk in etwa einer Stunde. Die gewonnene Punktewolke kann in der GOM-Software direkt per Flächenvergleich mit dem CAD-Modell oder Daten aus vorherigen Messungen verglichen werden. In kurzer Zeit entsteht so ein leicht verständlicher Überblick über die Maßhaltigkeit des gerade produzierten, gewarteten oder reparierten Bauteils. Dank ihres robusten Designs mit geschützten Optiken, gekapselter Elektronik und einem selbstüberwachenden Sensor sind die Messsysteme auch für raue Einsatzorte direkt in der Produktion geeignet.

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