| Anbieter und Produkt |
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| Anbieter: |  DCG Systems GmbH (ehm. Thermosensorik GmbH) |
| Produktfamilie: | Thermografie-Prüfanlagen ThermoSpector |
| Produktvariante: | Thermografie-Prüfanlagen ThermoSpectorGTC (Gas Turbine Components) |
| Applikationsbeispiel-Verschlagwortung |
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| Anwendung: | Messen und Prüfen Werkstoffprüfung Turbinenschaufelprüfung |
| Erzeugnis: | Maschinenelemente Turbinenschaufeln |
| Branche: | Investitionsgüter, Maschinenbau Kraftmaschinen und Dampferzeuger |
| Applikationsbeschreibung |
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| Aufgabenstellung: |
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| Flugzeugtriebwerke und Kraftwerksturbinen werden zur Erzielung maximaler Wirkungsgrade bei möglichst hohen Brennkammertemperaturen betrieben. Um unter den angestrebten Temperaturen bestehen zu können, werden die aus Inconel-Guss hergestellten, komplex geformten Hochleistungs-Turbinenschaufeln mit Wärmedämmschichten aus hochtemperaturfester Spezialkeramik beschichtet. Diese Keramikbeschichtung ist bezüglich der Dicke, der Rissfreiheit und auf Delaminationen zu überprüfen. Ferner ist die Wandstärke des Gusskörpers und die Durchgängigkeit der Kühlluftkanäle zu kontrollieren. Geprüft werden müssen Turbinenschaufeln mit einer Höhe von 5 cm bis zu 0,5 m. |
| Realisierung: |
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| Mit einer Infrarot-Prüfzelle der Thermosensorik GmbH bestehend aus einem Industrieroboter, einem hochauflösenden Infrarot-Kamerasystem, einem Drehtisch und einem Steuerrechner konnte die umfassende Prüfung der Turbinenschaufeln realisiert werden. Zur Prüfung legt der Werker jeweils eine Turbinenschaufel in die Prüfvorrichtung ein und startet den Prüfablauf. Anschließend dreht sich der Drehtisch mit der Turbinenschaufel um 180° in die Roboterzelle. Die Infrarotkamera wird durch den Industrieroboter in die Prüfposition gefahren und diese mittels eines Fotoblitzes beleuchtet. Die dadurch eingebrachte Wärmemenge von 3000-6000 Joule reicht aus, um ein ausreichend großes thermisches Ungleichgewicht zur Auswertung zu erzeugen. Parallel wird mit der Hochgeschwindigkeits-Infrarotkamera die Turbinenschaufel aufgenommen. Anhand des Abkühlverhaltens in den ersten 100 ms kann auf die Dicke der Keramikbeschichtung geschlossen werden. Im folgenden Verlauf der Abkühlkurve wird zuerste die Haftung der Beschichtung und anschließend die Dicke des Grundkörpers überprüft. Dieser Prüfprozess ist nach 0,5 Sekunden abgeschlossen. Für die Kontrolle der kompletten Turbinenschaufel wird die Kamera und der Blitz neu positioniert und der Prüfprozess neu gestartet. Für die Prüfung des Durchganges der Kühlkanäle werden diese mit einem Warmluftstrom beaufschlagt und der Wärmekontrast an den Öffnungen kontrolliert. Die Prüfsequenz an einer typischen Turbinenschaufel dauert 45 Sekunden. |
| Kundennutzen: |
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| Schadhafte Turbinenschaufeln können zum abrupten Ausfall von Flugzeugantrieben und zu langen Stillstandszeiten für ganze Kraftwerke führen. Mit der 100% Prüfung der Bauteile kann der Einbau von schadhaften Turbinenschaufeln zuverlässig verhindert werden. |
