奧地利Bruker Alicona公司
航空渦輪葉片冷卻孔測量白皮書
三維光學(xué)測量
一個傳感器，融合三個技術(shù)
為何要在渦輪葉片上鉆孔？
又該如何檢測這些孔洞的幾何形狀？
世事往往如此：有些至關(guān)重要的任務(wù)卻鮮為人知。渦輪葉片上的冷卻孔便是最佳例證。知曉其存在者寥寥無幾，更遑論理解其功能。然而正是這些冷卻孔，不僅提升了航空工業(yè)的效率，更守護(hù)著生命安全。
渦輪葉片冷卻孔自動化檢測
讓我們理清事實(shí)：渦輪葉片上的冷卻孔至關(guān)重要。這些微小孔洞承擔(dān)著重大使命。現(xiàn)實(shí)情況是，現(xiàn)代壓縮機(jī)產(chǎn)生的溫度遠(yuǎn)超渦輪葉片材料的耐受極限，因此必須保護(hù)葉片材料不受破壞。而渦輪上的這些微孔正是為此而生——它們確保薄膜冷卻技術(shù)能作用于渦輪葉片的外表面。
壓縮機(jī)為何會產(chǎn)生如此高溫？
飛機(jī)壓縮機(jī)的高溫環(huán)境一方面提升了效率，另一方面降低了燃油消耗。聽起來很理想，對吧？但若這些微孔無法發(fā)揮冷卻作用，材料將熔毀。因此冷卻孔既是防止渦輪故障的關(guān)鍵，也是保障飛行安全的必要措施。值得一提的是，帶冷卻孔的渦輪葉片不僅應(yīng)用于航空領(lǐng)域，能源行業(yè)同樣借助這些微孔保護(hù)葉片免受高溫侵蝕。
精密分布系統(tǒng)而非“簡單鉆孔”
顯然，這些孔洞通過保護(hù)渦輪免受過熱損傷承擔(dān)著重要使命。這也意味著其位置、形狀和分布絕不能隨意決定。冷卻孔對質(zhì)量保證構(gòu)成多重挑戰(zhàn)：
孔徑極其微小
傾斜角度常存在顯著差異，且通常以傾斜角度鉆制
它們在渦輪葉片上分布極為密集
因不同生產(chǎn)工藝可能形成不規(guī)則形狀
渦輪葉片本身具有強(qiáng)烈的彎曲度
航空發(fā)動機(jī)冷卻孔的多種形態(tài)
冷卻孔并非千篇一律?？筛鶕?jù)其形狀分類如下：
擴(kuò)散孔
圓孔
錐形孔
長孔
冷卻孔需要執(zhí)行哪些測量任務(wù)？
了解領(lǐng)先制造商如何破解冷卻孔檢測難題。
根據(jù)冷卻孔的形狀，必須檢查其位置、直徑、漏斗幾何形狀或最小圓柱長度。這對測量技術(shù)而言是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。事實(shí)上，幾乎沒有系統(tǒng)能完全勝任。純接觸式測量方法不僅因孔徑微小或孔徑傾斜而失效，渦輪葉片本身的曲率同樣構(gòu)成障礙。
那么如何確保這些冷卻孔的質(zhì)量？
Bruker Alicona提供精準(zhǔn)解決方案，可獲取冷卻孔全部參數(shù)。微米級三維光學(xué)測量設(shè)備μCMM融合兩種測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)所需三維數(shù)據(jù)采集。其工作原理如下：垂直聚焦探測技術(shù)用于測量冷卻孔的圓柱部分，而表面（即孔的錐形部分）則由先進(jìn)聚焦變量技術(shù)負(fù)責(zé)。通過采用超大工作距離的鏡頭，用戶完全不受可達(dá)性限制。
咨詢：135 2207 9385
復(fù)雜冷卻孔的智能解決方案
要對冷卻孔進(jìn)行安全、可重復(fù)的質(zhì)量檢測，您只需配備Bruker Alicona冷卻孔檢測套裝，包含以下組件：
μCMM（硬件）
MetMaX（軟件）
冷卻孔測量附加功能（專為冷卻孔應(yīng)用設(shè)計的軟件功能）
該組合套裝不僅實(shí)現(xiàn)冷卻孔檢測，更將此復(fù)雜應(yīng)用自動化。下圖展示檢測流程：首先對齊冷卻孔使其在實(shí)時視圖中完美居中，隨后執(zhí)行測量，最后分析相關(guān)參數(shù)。對于這些微小的救生裝置而言，這套解決方案顯得相當(dāng)簡潔高效。
