LUFT- UND RAUMFAHRT

Qualitätskontrolle

in der Luft- und Raumfahrt

Bei der Messung unterschiedlicher Bauteile von Luft- und Raumfahrzeugen und deren Ausrüstung kommt es auf verschiedene Besonderheiten an. So wie unterschiedliche Teile ihre eigene Funktion im Betrieb einer fertigen Maschine erfüllen, sind auch – je nach zu prüfender Komponente – verschiedene Arten der Qualitätskontrolle erforderlich.

Selbst wenn die vorliegende Qualität das Resultat von Facharbeit ist, können immer noch Faktoren wie Bediensicherheit, Lebensdauer und Gesamtkosten in den Blick genommen
und während des Fertigungsprozesses optimiert werden.

Bauteile, die in der Luft- und Raumfahrt die Qualitätskontrolle durchlaufen

Turbinenschaufeln

Bei den auf einer Rotorscheibe angebrachten Turbinenschaufeln handelt es sich um die Kernkomponente des Antriebssystems von Luft- und Raumfahrzeugen.

Zum Erhalt eines effizienten Triebwerks müssen bestimmte Merkmale der Turbinenschaufeln untersucht werden, damit diese ihren Zweck optimal erfüllen können. Am häufigsten werden die Oberfläche und das Profil der Schaufeln geprüft.

Methoden der Qualitätskontrolle

Messung des Schaufelprofils

Dimensionsmessungen von Turbinenschaufeln gehören zum Tagesgeschäft der Triebwerkhersteller. Um sicherzustellen, dass die Merkmale der Strömungsmechanik allesamt den Spezifikationen entsprechen, wird meist ein KMG mit spezieller Software wie z. B. MAFIS-Express verwendet. Die dadurch gewährleisteten genauen und schnellen Messungen sind notwendig, weil sowohl Turbinenschaufeln
als auch Blisks in grossen Mengen produziert werden.

Oberflächeninspektion für Schaufeln

Da die Oberfläche der Turbinenschaufeln sich entscheidend auf deren Funktion auswirkt, ist es von grosser Bedeutung, dass sie keine Defekte aufweist. Am schnellsten lassen sich Defekte auf jeglichen Oberflächen mithilfe einer berührungslosen Messlösung erkennen, z. B. mit dem optischen Prüfsystem ROBOTAG – und zwar gepaart mit einer KI-Software, die lernt, wonach sie zu suchen hat. Dabei kann es sich um Risse oder alle anderen Beschädigungen handeln, die mitunter während des Fertigungsprozesses auftreten können.

Wälzlager

Das Herzstück der meisten rotierenden Maschinenteile bilden Kugellager –
egal in welcher Ausführung.

Ihre grosse Bedeutung macht die Qualitätskontrolle für diese Lager umso bedeutender.

Methoden der Qualitätskontrolle

Form- und Lageprüfung

Das wichtigste zu betrachtende Merkmal bei der Herstellung von Wälzlagern ist die Rundheit der darin enthaltenen Komponenten. Bei dieser Prüfung bestehen die wichtigsten Messungen in der Kontrolle von Rundheit, Rechtwinkligkeit und der vorherigen Ausrichtung, weshalb Geräte wie der Roundtracer Extreme
ihre Stärken hier zeigen können.

Oberflächenrauheitsmessung

Je nach Rauheit der einzelnen Komponenten, die ein Wälzlager bilden, sind unterschiedliche Rauheitsprofile erforderlich. Diese lassen sich während der gesamten Produktion je nach Anforderung mittels einer Vielzahl von Oberflächenrauheitsmessgeräten prüfen.

Härteprüfung

Abhängig vom jeweiligen Zweck eines Wälzlagers können seine Bestandteile aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Um Kohärenz zwischen diesen zu gewährleisten, dienen beispielsweise Härteprüfgeräte aus der HR-600-Serie zum Testen einer Reihe von Materialien wie Metallen,
Kunststoffen, Verbundwerkstoffen usw.

Blechteile

Diese für gewöhnlich aus duktilem Metall gefertigten Bauteile verleihen vielen Elementen in der Luft- und Raumfahrt ihre äussere Form – u. a. Gehäusen, Karosserien oder Exo-skeletten.

Für die Produktion der im Hydroformverfahren erzeugten Teile sind mehrere Merkmale zu betrachten.

Dies kann in Form einer typischen Dimensionsmessung, einer Kontur- und Oberflächen-rauheitsmessung oder einer anderen Methode erfolgen.

Methoden der Qualitätskontrolle

Dimensionsmessung

Blechteile in der Luft- und Raumfahrt sind verglichen mit anderen Werkstücken, welche die Qualitätskontrolle passieren, normalerweise ziemlich gross. Aus diesem Grund sind viele Hersteller in dieser Branche an einem grösseren KMG interessiert. Oft kommen die grösseren Modelle der CRYSTA- oder STRATO-Apex-Serie in Betracht, da sie sicherstellen, dass auch diese robusten
Blechteile in jedem Fall Platz auf dem Messtisch finden.

Aluminiumteile

Sie werden für wirklich alle Luft- und Raumfahrzeuge verwendet. Die besondere Formgebung der gewalzten oder gegossenen Aluminiumteile resultiert aus der Tatsache, dass diese leicht zu verarbeiten sind und ein geringes Gewicht aufweisen. Die meisten Hersteller nutzen hochgenaue Koordinatenmessgeräte für eine durchgehend fehlerfreie Teileproduktion.

Das Ziel einer solchen Produktion lässt sich entweder im Messraum mithilfe von Koordinatenmessgeräten wie der CRYSTA-Apex V oder sogar direkt in der Fertigungslinie mithilfe von für die Fertigungsumgebung geeigneten KMGs wie der MiSTAR 555 erreichen.

Methoden der Qualitätskontrolle

Dimensionsmessung

Es gibt nichts Besseres als ein KMG, um sicherzustellen, dass die Grösse und Form von gewalzten oder gegossenen Metallteilen den Spezifikationen entsprechen. Für hochgenaue Messungen werden
häufig taktil schaltende und messende Messkopfsysteme eingesetzt.

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