Lâmina do ventilador
SOLUÇÕES AEROESPACIAIS ZEISS

Lâmina do ventilador

Acelere sua eficiência

As pás do ventilador geralmente produzem 90% do impulso de um motor, o que as torna essenciais para o desempenho e a eficiência dos motores a jato. No entanto, o tamanho grande da pá do ventilador, as geometrias exclusivas e a variedade de materiais usados no processo de fabricação criam desafios para a medição e a inspeção. As imprecisões no formato da borda de ataque e da superfície do aerofólio (curvatura, torção e espessura) diminuirão a eficiência e o empuxo do motor.

São necessárias medições de alta precisão e repetibilidade durante todo o ciclo de vida do produto das pás do ventilador para garantir o desempenho máximo do motor.

Soluções da ZEISS para pás de ventiladores de metal e compósitos em todo o processo de produção

A lâmina do ventilador passou por mudanças substanciais ao longo dos anos e é facilmente identificável pelos viajantes. Desde o minúsculo projeto de "clapper" até as modernas pás compostas atuais, seu principal objetivo continua sendo gerar impulso durante a decolagem, o cruzeiro e o pouso. Essas lâminas são essenciais para a eficiência do motor, pois impulsionam o ar ao redor do bypass de forma mais eficiente. O design do aerofólio, incluindo a curvatura, a varredura, a torção e a inclinação, é projetado com precisão, exigindo ferramentas de alta qualidade como as disponíveis na ZEISS.

Lâmina metálica do ventilador

O método de fabricação ideal para motores a jato

As pás metálicas do ventilador, feitas principalmente de alumínio e titânio, têm sido o método de fabricação dos motores a jato desde a sua criação. A complexidade do design das lâminas ultrapassou os limites dos métodos de fabricação. Com o passar do tempo, as pás evoluíram significativamente de geometrias simples e materiais sólidos para aerofólios tridimensionais com estruturas ocas ou alveolares. À medida que essas lâminas evoluíram, o número de lâminas por motor diminuiu, enquanto seu tamanho e custo de produção aumentaram.

Portas e soluções de qualidade para pás metálicas de ventiladores

Lâminas metálicas do ventilador

Clique em todas as etapas do processo

  • Processo de forjamento

    Processo de forjamento

    Aprimorando significativamente os processos convencionais de forjamento, as soluções e análises de última geração da ZEISS têm o potencial de levar ao aumento da produtividade e à melhoria das taxas de precisão na primeira tentativa.

    O desafio
    A matriz para o processo de forjamento é fundamental para a produção da pá do ventilador. As tecnologias da ZEISS garantem a conformidade da matriz e das lâminas subsequentes.

    Nossa solução
    As tecnologias da ZEISS são excelentes na captura digital e na análise em 2D e 3D da conformidade das lâminas e da vida útil e do desgaste da matriz, fornecendo informações valiosas.

  • Acabamento da borda do aerofólio

    Acabamento da borda do aerofólio

    O processo de acabamento da borda do aerofólio envolve pegar o aerofólio forjado, que geralmente tem "bordas quadradas", e moldar as bordas de ataque e de fuga até sua forma final. Nesse estágio, também é comum inspecionar as cavidades internas da lâmina, sejam elas estruturas alveolares ou de trama, para garantir sua integridade.

    O desafio
    Devido à combinação de torção, inclinação e formato da borda, a tarefa de medição e inspeção é muito exigente. É um desafio medir o impacto de pequenas características nas bordas em comparação com o tamanho da lâmina. Além disso, o tamanho da lâmina e as propriedades do material tornam exigente a inspeção das características internas.

    Nossa solução

    • Capture e analise digitalmente em 2D e 3D a conformidade de todo o aerofólio, incluindo as bordas complexas.
    • As soluções da ZEISS medem a mais alta resolução e precisão para analisar a borda: raio regular, forma elíptica, etc.
    • A ZEISS oferece soluções de TC para verificar a estrutura interna.
  • Usinagem de raiz/ponta

    Usinagem de raiz/ponta

    A usinagem final garante que a peça seja adequada para o uso final pretendido. As folgas da ponta são essenciais para o vazamento de gás para a carcaça e a forma da raiz para seu ajuste preciso ao disco do ventilador.

    O desafio
    O tamanho total do componente, que às vezes ultrapassa 1,5 metro, combinado com as pequenas tolerâncias na forma de raiz, exige que a tecnologia, as sondas ou os sensores corretos sejam selecionados.

    Nossa solução
    As soluções da ZEISS, conhecidas por sua versatilidade, são complementares e podem ser usadas de forma eficaz com CMMs táteis ou ATOS ScanBox, fornecendo um conjunto abrangente de ferramentas para a tarefa em questão.

  • Validação final

    Validação final

    Os requisitos regulatórios e de OEM, como AS9102 ou AS13003, são abrangentes e rigorosos, exigindo nossa máxima atenção e adesão.

    O desafio
    As pás do ventilador geralmente são consideradas peças críticas devido ao impacto que teriam se falhassem em serviço; dessa forma, os requisitos de validação para demonstrar a aeronavegabilidade são alguns dos mais exigentes do motor.

    Nossa solução

    • Soluções táteis, ópticas e de microscopia de alta precisão para atender a milhares de características necessárias para a validação.
    • A ZEISS Quality Suite ajuda a compilar os resultados de forma eficaz.
    • Softwares específicos, como o ZEISS INSPECT Airfoil, qualificam com eficiência todas as características dos desenhos de peças ou de outros padrões.

Pá do ventilador em material composto

Uma evolução no design da pá do ventilador

O desenvolvimento de pás de ventilador compostas representa uma evolução no projeto de pás de ventilador. Essas lâminas oferecem propriedades de material aprimoradas e, muitas vezes, podem ser muito maiores devido ao seu peso reduzido. No entanto, esse desenvolvimento só se tornou viável recentemente porque o processo de fabricação exige muita habilidade quando feito manualmente ou de outra forma, o que envolve altos custos e desenvolvimento extensivo para processos automatizados. No entanto, o resultado são lâminas de alto desempenho, que aparecem com destaque nos motores a jato mais modernos.

Portas e soluções de qualidade para pás de ventilador compostas

Pás de ventilador compostas

Clique em todas as etapas do processo

  • Layup e acabamento em fibra de carbono

    Layup e acabamento em fibra de carbono

    As técnicas modernas de fabricação devem estar alinhadas com os métodos modernos de análise. A produção de pás de ventilador de fibra de carbono envolve processos de mão de obra intensiva que dependem muito de ferramentas de modelagem precisas e matrizes de laminação para obter a forma crítica.

    O desafio
    É fundamental fazer verificações regulares quanto ao desgaste da ferramenta de moldagem. É a chave para manter o formato geral da lâmina e do aerofólio.

    Nossa solução
    As tecnologias da ZEISS são excelentes para capturar e analisar digitalmente a conformidade, a vida útil e o desgaste de matrizes em 2D e 3D.

  • Injeção e cura de resina

    Injeção e cura de resina

    Depois que a fibra é colocada, a resina é adicionada para proporcionar rigidez, e a peça é curada em seu formato final de aerofólio.

    O desafio
    As peças finais mudam naturalmente durante a formação, moldagem ou modelagem.

    Nossa solução
    As tecnologias da ZEISS são excelentes para capturar e analisar digitalmente a conformidade 2D e 3D com a peça no molde. Esse processo é fundamental para entender e implementar melhorias de longo prazo.

  • Usinagem de acabamento

    Usinagem de acabamento

    A usinagem final da raiz e da ponta é crucial para o desempenho e a funcionalidade ideais. As formas da raiz têm requisitos de tolerância pequenos para garantir uma combinação perfeita com o disco, enquanto as dimensões da ponta são essenciais para evitar vazamento de gás entre a lâmina e a carcaça. Esse vazamento levaria a ineficiências no desempenho do motor.

    O desafio
    O tamanho total do componente, muitas vezes superior a 1,5 metro, juntamente com as tolerâncias estreitas na forma de raiz, exige uma seleção cuidadosa da tecnologia, das sondas ou dos sensores adequados.

    Nossa solução
    As tecnologias da ZEISS são excelentes para capturar e analisar digitalmente, em 2D e 3D, a conformidade da peça no molde e quando ela sai para desenvolver o entendimento do processo para melhorias de longo prazo.

  • Borda dianteira de metal

    Borda dianteira de metal

    A borda de metal é uma obra-prima. Ele consiste em uma única peça de geometria de forma livre cuidadosamente colada à lâmina de carbono primária.

    O desafio
    A verificação do complexo formato externo e interno da borda metálica é demorada e cara, exigindo, muitas vezes, uma fixação dedicada.

    Nossa solução

    • A tecnologia óptica da ZEISS permite a medição da forma e do formato externos e, devido a recursos como Virtual Clamping, elimina a necessidade de fixação rígida.
    • As tecnologias táteis da ZEISS, projetadas para serem eficientes, verificam os recursos com a mais alta precisão, garantindo um processo de verificação confiável.
  • Validação final

    Validação final

    A adesão às regulamentações e aos requisitos dos OEMs, como AS9102 e AS13003, é essencial para garantir conformidade abrangente e altos padrões.

    O desafio
    As pás do ventilador geralmente são consideradas críticas devido ao impacto de uma falha em serviço; dessa forma, os requisitos de validação para demonstrar a aeronavegabilidade são alguns dos mais exigentes do motor.

    Nossa solução

    • As soluções táteis, ópticas e de microscopia de alta precisão satisfazem várias características essenciais necessárias para a validação.
    • O ZEISS Quality Suite permite a valiosa compilação de resultados.
    • Softwares específicos, como o ZEISS INSPECT Airfoil, permitem a qualificação eficiente de todas as características em desenhos de peças ou outros padrões.

Controle de qualidade das pás do ventilador

Manutenção, reparo e revisão geral (MRO)
Manutenção, reparo e revisão (MRO)

Manutenção, reparo e revisão geral (MRO)

Maximização da eficiência das pás do ventilador de forma econômica

O gerenciamento dos custos de manutenção e reparo é fundamental durante todo o ciclo de vida de um produto. O tempo é essencial para colocar as pás do ventilador de volta em operação. Agora, mais do que nunca, os OEMs precisam de sistemas e softwares de medição de alta velocidade para prever prontamente as necessidades de serviço, falhas e revisões.

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