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Pala della ventola
ZEISS AEROSPACE SOLUTIONS

Pala della ventola

Pale delle ventole
Contatto

Accelera l’efficienza

Le pale della ventola producono spesso il 90% della spinta di un motore e sono quindi fondamentali per le prestazioni e l’efficienza dei motori a reazione. Tuttavia, le grandi dimensioni delle pale delle ventole, le geometrie uniche e la varietà di materiali utilizzati nel processo di produzione creano problemi di misurazione e analisi. Le imprecisioni nella forma del bordo d’attacco e della superficie del profilo alare (curvatura, torsione e spessore) riducono l’efficienza e la spinta del motore.

Per garantire le massime prestazioni del motore, sono necessarie misure di elevata precisione e ripetibilità per tutto il ciclo di vita delle pale della ventola.

Soluzioni per pale della ventola in metallo e composito di ZEISS in tutto il processo di produzione

La pala della ventola ha subito modifiche sostanziali nel corso degli anni ed è facilmente riconoscibile dai viaggiatori. Dal minuscolo design a “battente” alle attuali pale in materiale composito, il loro scopo principale rimane quello di generare spinta durante il decollo, il volo e l’atterraggio. Queste pale sono essenziali per l’efficienza del motore, in quanto spingono l’aria intorno al bypass nel modo più efficiente. Il design del profilo alare, compresi la curvatura, la freccia, il twist e l’inclinazione, è progettato con precisione e richiede strumenti di alta qualità come quelli disponibili da ZEISS.

Pala della ventola in metallo

Il metodo di produzione dei motori a reazione

Le pale metalliche, realizzate principalmente in alluminio e titanio, sono state il metodo di produzione preferito per i motori di aerei fin dalla loro nascita. La complessità del design delle pale ha spinto i metodi di produzione al limite. Nel corso del tempo, le pale si sono evolute in modo significativo, passando da geometrie semplici e materiali solidi a profili aerodinamici tridimensionali con strutture cave o a nido d’ape. Con l’evoluzione di queste pale, il numero di pale per motore è diminuito, mentre sono aumentate le dimensioni e i costi di produzione.

Quality gate e soluzioni di qualità per pale delle ventole in metallo

Pale delle ventole in metallo

Fai clic su tutte le fasi del processo

  • Processo di forgiatura

    Processo di forgiatura

    Migliorando in modo significativo i processi di forgiatura convenzionali, le soluzioni e le analisi all’avanguardia di ZEISS possono potenzialmente portare a un aumento della produttività e a un miglioramento dei tassi di precisione al primo tentativo.

    La sfida
    Lo stampo per il processo di forgiatura è fondamentale per la produzione della pala della ventola. Le tecnologie ZEISS garantiscono la conformità della matrice e delle successive pale.

    La nostra soluzione
    Le tecnologie ZEISS eccellono nell’acquisizione digitale e nell’analisi in 2D e 3D della conformità delle pale e della vita e dell’usura dello stampo, fornendo informazioni preziose.

  • Finitura dei bordi del profilo alare

    Finitura dei bordi del profilo alare

    Il processo di finitura dei bordi del profilo alare consiste nel prendere il profilo forgiato, che spesso presenta “bordi squadrati”, e nel modellare i bordi d’attacco e d’uscita fino alla loro forma finale. In questa fase, è tipico ispezionare anche le cavità interne della pala, siano esse strutture a nido d’ape o a rete, per verificarne l’integrità.

    La sfida
    A causa della combinazione di twist, inclinazione e forma dei bordi, il compito di misurazione e analisi è molto impegnativo. È difficile misurare l’impatto di piccole caratteristiche sui bordi rispetto alle dimensioni della pala. Inoltre, le dimensioni della pala e le proprietà del materiale rendono impegnativa l’analisi delle caratteristiche interne.

    La nostra soluzione

    • Acquisizione digitale e analisi in 2D e 3D della conformità dell’intero profilo alare, compresi i bordi più complessi.
    • Le soluzioni ZEISS misurano la massima risoluzione e precisione per analizzare il bordo: raggio regolare, forma ellittica, ecc.
    • ZEISS offre soluzioni CT per il controllo della struttura interna.
  • Lavorazione base della pala/punta

    Lavorazione base della pala/punta

    La lavorazione finale assicura che il componente sia adatto all’uso finale previsto. Le tolleranze delle punte sono fondamentali per spingere l’aria oltre la fusoliera e la forma della punta della pala deve agganciarsi precisamente con il disco della ventola.

    La sfida
    Le dimensioni complessive del componente, a volte superiori a 1,5 metri, in combinazione con le tolleranze ridotte sulla forma del piede della pala, richiedono la scelta della tecnologia, delle sonde o dei sensori giusti.

    La nostra soluzione
    Le soluzioni ZEISS, note per la loro versatilità, sono complementari e possono essere utilizzate efficacemente con le CMM a contatto o con ATOS ScanBox, fornendo un set completo di strumenti per il compito da svolgere.

  • Validazione finale

    Validazione finale

    I requisiti normativi e OEM come AS9102 o AS13003 sono completi e rigorosi e richiedono la nostra massima attenzione e adesione.

    La sfida
    Le pale della ventola sono spesso considerate parti critiche a causa dell’impatto che avrebbero in caso di guasto in servizio; di conseguenza, i requisiti di validazione per dimostrare l’aeronavigabilità sono tra i più impegnativi del motore.

    La nostra soluzione

    • Soluzioni a contatto, ottiche e di microscopia ad alta precisione per soddisfare migliaia di caratteristiche necessarie alla validazione.
    • ZEISS Quality Suite aiuta a compilare i risultati in modo efficace.
    • Un software specifico come ZEISS INSPECT Airfoil tara in modo efficiente ogni caratteristica presente nei disegni dei pezzi o in altri standard.

Pala della ventola in composito

Un’evoluzione nel design della pala della ventola

Lo sviluppo delle pale delle ventole in materiale composito rappresenta un’evoluzione nella progettazione delle pale delle ventole. Queste pale offrono migliori proprietà dei materiali e spesso possono essere molto più grandi grazie al loro peso ridotto. Tuttavia, questo sviluppo è stato possibile solo di recente, perché il processo di produzione richiede un’elevata abilità quando viene eseguito manualmente o in altro modo, il che comporta costi elevati e un lungo sviluppo per i processi automatizzati. Ciononostante, il risultato è costituito da pale ad alte prestazioni, che sono state utilizzate nei più moderni turboreattori.

Quality gate soluzioni di qualità per pale delle ventole in materiale composito

Pale delle ventole in materiale composito

Fai clic su tutte le fasi del processo

  • Layup e finiture in fibra di carbonio

    Layup e finiture in fibra di carbonio

    Le moderne tecniche di produzione devono allinearsi ai moderni metodi di analisi. La produzione di pale delle ventole in fibra di carbonio comporta processi ad alta intensità di lavoro che si basano in larga misura su strumenti di sagomatura accurati e su stampi di laminazione per ottenere la forma critica.

    La sfida
    I controlli regolari dell’usura dello strumento di formatura sono fondamentali. È la chiave per mantenere la forma complessiva della pala e del profilo alare.

    La nostra soluzione
    Le tecnologie ZEISS sono eccellenti per catturare e analizzare digitalmente la conformità dello stampo, la durata e l’usura in 2D e 3D.

  • Iniezione e polimerizzazione della resina

    Iniezione e polimerizzazione della resina

    Una volta posata la fibra, viene aggiunta la resina per garantire la rigidità e il componente viene polimerizzato nella forma finale del profilo alare.

    La sfida
    I pezzi finali cambiano naturalmente durante la formatura, lo stampaggio o la sagomatura.

    La nostra soluzione
    Le tecnologie ZEISS eccellono nell’acquisizione digitale e nell’analisi della conformità 2D e 3D al pezzo nello stampo. Questo processo è fondamentale per comprendere e attuare miglioramenti a lungo termine.

  • Lavorazione di finitura

    Lavorazione di finitura

    La lavorazione finale della base e della punta della pala è fondamentale per ottenere prestazioni e funzionalità ottimali. Le forme della base della pala hanno requisiti di tolleranza ridotti per garantire un accoppiamento perfetto con il disco, mentre le dimensioni della punta sono essenziali per evitare perdite di gas tra la pala e la fusoliera. Tali perdite porterebbero a inefficienze nelle prestazioni del motore.

    La sfida
    Le dimensioni complessive del componente, spesso superiori a 1,5 metri, insieme alle strette tolleranze sulla forma della base della pala, richiedono un’attenta selezione della tecnologia, delle sonde o dei sensori appropriati.

    La nostra soluzione
    Le tecnologie ZEISS sono eccellenti per catturare e analizzare digitalmente in 2D e 3D la conformità del componente nello stampo e per sviluppare la comprensione del processo per miglioramenti a lungo termine.

  • Bordo d’entrata in metallo

    Bordo d’entrata in metallo

    Il bordo d’entrata in metallo è un componente perfetto. È costituito da un unico componente di geometria libera accuratamente incollato alla pala primaria in carbonio.

    La sfida
    La verifica della complessa forma esterna e interna del bordo metallico è lunga e costosa e spesso richiede un’attrezzatura dedicata.

    La nostra soluzione

    • La tecnologia ottica ZEISS consente di misurare la forma esterna e, grazie a funzioni come il serraggio virtuale, elimina la necessità di un fissaggio rigido.
    • Le tecnologie a contatto ZEISS, progettate per l’efficienza, verificano le caratteristiche con la massima precisione, garantendo un processo di verifica affidabile.
  • Validazione finale

    Validazione finale

    L’adesione alle normative e ai requisiti degli OEM, come AS9102 e AS13003, è essenziale per garantire una conformità completa e standard elevati.

    La sfida
    Le pale della ventola sono spesso considerate critiche a causa dell’impatto che avrebbero in caso di guasto in servizio; di conseguenza, i requisiti di validazione per dimostrare l’aeronavigabilità sono tra i più impegnativi del motore.

    La nostra soluzione

    • Le soluzioni a contatto, ottiche e di microscopia ad alta precisione soddisfano numerose caratteristiche essenziali richieste per la validazione.
    • ZEISS Quality Suite consente la compilazione di risultati di valore.
    • Un software specifico come ZEISS INSPECT Airfoil consente di tarare efficacemente ogni caratteristica sui disegni dei componenti o su altri standard.

Controllo qualità per le pale delle ventole

Manutenzione, riparazione e revisione (MRO)
Manutenzione, riparazione e revisione (MRO)

Manutenzione, riparazione e revisione (MRO)

Massimizzare l’efficienza delle pale delle ventole in modo conveniente

La gestione dei costi di manutenzione e riparazione è fondamentale per tutto il ciclo di vita di un prodotto. Il tempo è fondamentale per rimettere in funzione le pale della ventola. Oggi più che mai, gli OEM hanno bisogno di sistemi di misura e software ad alta velocità per prevedere tempestivamente le esigenze di assistenza, i guasti e le revisioni.

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