Inspektion von Wabendichtungen für Flugzeugturbinen

Die Herausforderung für K|Lens

Eine Wabendichtung ist eine spezielle Art von Dichtung, die in verschiedenen technischen Anwendungen eingesetzt wird, um Spalte zwischen beweglichen und feststehenden Bauteilen abzudichten. Sie zeichnet sich durch ihre wabenartige Struktur aus, die aus vielen kleinen, sechseckigen Zellen besteht.

Ein wichtiger Anwendungsbereich sind Gasturbinen, insbesondere in der Luftfahrt. Hier werden Wabendichtungen eingesetzt, um den Spalt zwischen Rotor und Stator abzudichten und so den Wirkungsgrad der Turbine zu erhöhen. Kleinste Abweichungen haben direkten Einfluss auf Sicherheit, Performance und CO2 Ausstoß. Eine gründliche Defe
Manuelle Prüfung

Die Inspektion erfolgt oft manuell, wobei Bediener jede einzelne Zelle mit Licht, Lichtsonden und Vergrößerungslinsen untersuchen. Dieser Prozess ist äußerst zeitaufwändig und ermüdend, was zu einer hohen Belastung der Bediener führt. Bediener können diese Aufgabe aufgrund der hohen Belastung nur in einem sehr begrenzten Zeitrahmen durchführen. 

Zeitaufwand

Da jede Wabe einzeln überprüft werden muss, kann die vollständige Inspektion einer Wabendichtung je nach Größe mehrere Stunden in Anspruch nehmen. Da dieses Vorgehen oftmals nicht praktikabel ist, kann eine 100%-Kontrolle der Wabendichtung nicht durchgeführt werden.  

Mangelhafte Dokumentation

Aufgrund der höchst anspruchsvollen Inspektion ist bei der manuellen Prüfung eine ausreichende Dokumentation nicht möglich. Dies erschwert die Rückverfolgung von fehlerhaften Wabendichtungen.

Die Lösung von K|Lens

Überblick Lösungsansatz und technische Umsetzung

Um den Herausforderungen in der Inspektion von Wabendichtungen zu begegnen, haben wir eine innovative Inspektionslösung entwickelt, die auf einer Kombination modernster Sensortechnologien und intelligenter Software basiert. Das Herzstück dieser Lösung bilden der K|Lens Lichtfeld-Sensor 1inch und der K|Lens Wabensensor, die eine umfassende und detaillierte Analyse der Wabendichtungen ermöglichen.

Der Lichtfeld-Sensor ermöglicht hierbei eine 3D-Auswertung der Wabenstruktur, während der Wabensensor das Innere jeder Zelle erfassen kann. Die Kombination dieser beiden Sensoren ermöglicht eine umfassende Qualitätskontrolle, die sowohl die Gesamtstruktur als auch die einzelnen Zellen der Wabendichtung berücksichtigt.

Eine spezialisierte KI-gestützte Analyse ermöglicht eine präzise und automatisierte Erkennung von Defekten, die mit herkömmlichen Methoden  übersehen werden. Die Gesamtauswertung vereint 3D-Daten und KI-Analyse und gewährleistet eine umfassende und objektive Qualitätskontrolle, die den hohen Anforderungen der Luftfahrtindustrie gerecht wird.

Damit ist es für diese Wabenstrukturen erstmals möglich, manuelle Stichprobenkontrollen in automatisierte und somit dokumentierte Prüfungen zu überführen. 

Spezifische Ausführung der Komponenten / Aufbau / Erweiterungen

Hochinnovative Sensorik
Die Kombination aus dem Lichtfeld-Sensor 1inch und dem Wabensensor bietet eine innovative Möglichkeit, 3D-Modelle von Wabendichtungen zu erstellen. Mit dem Lichtfeld-Sensor können präzise dreidimensionale Darstellungen erzeugt werden, während der Wabensensor eine detaillierte Überprüfung jeder einzelnen Zelle ermöglicht.

3D-Analyse 
Die präzise 3D-Analyse wird durch spezielle Kalibrierungs- und Tiefenberechnungskomponenten ermöglicht. Diese Komponenten gewährleisten eine genaue 3D-Rekonstruktion der Wabendichtung, die für die Defekterkennung unerlässlich ist. UI: 
Eine angepasste grafische Benutzeroberfläche (GUI) visualisiert alle spezifizierten Defekte. Dies ermöglicht Bedienern eine intuitive und effiziente Überprüfung der Inspektionsergebnisse.

Robuste Auswertungen mit Multiview-KI
Kundenspezifische Datenkuratierung und Multiview-KI-Training liefern ein zuverlässiges Multiview-KI-Modell zur Defekterkennung. Diese KI-gestützte Analyse ermöglicht eine präzise und automatisierte Erkennung von Defekten, die mit herkömmlichen Methoden übersehen werden.

Umfassende Auswertung
Die Zusammenführung von 3D-Daten und KI-Analyse durch die Auswertungsalgorithmik ermöglicht automatische Messungen gemäß Kundenspezifikationen. Unterschiedliche Inspektionskriterien werden über Entscheidungsbäume zu einer Endanalyse vereint. Dies gewährleistet eine umfassende und objektive Qualitätskontrolle, die den hohen Anforderungen der Luftfahrtindustrie gerecht wird. 

Eingesetztes System

Das honeycombINSPECT System ist spezialisiert auf die Untersuchung von Wabenstrukturen und bildet die Grundlage für die Inspektion. 

Customer Benefits and ROI

Cost savings and ROI

Reduction in process costs

Automated control is faster and more efficient than manual control by employees and requires fewer personnel. This significantly reduces process costs.

Reduction of rejects and rework

The early correct detection of defects through repeatable and objective processes reduces scrap and rework. This leads to significant cost savings.

Optimization of manufacturing processes

The detailed inspection data enables the optimization of manufacturing processes. This increases efficiency and reduces production costs.

Defense against warranty costs

The automatic creation of a digital twin of each connector enables follow-up inspections even after delivery, reducing traceability and warranty costs.

Improved inspection accuracy and reliability

Detailed inspection

The combination of Light Field Sensor and Honeycomb Sensor enables both overall inspection and detailed cell-by-cell inspection. This ensures comprehensive quality control and minimizes the risk of undetected defects.

Objective inspection

Automated inspection reduces operator error and subjective judgments. This leads to objective and consistent quality control.

AI-supported analysis

AI-assisted analysis enables precise and automated detection of defects that are often overlooked by conventional methods.

Competitive advantage and innovation

Advanced technology

The patented Multiview technology of the K|Lens Light Field Sensor enables a detailed 3D analysis that cannot be realized with conventional systems. The combination of 3D data and AI analysis in a single inspection system further sets the system apart.

Improved product reliability

Automated inspection improves product quality and reduces production downtime. Digital documentation enables improved data-based analysis and process optimization. This results in consistently optimal performance (low power loss), low consumption and therefore low CO2 emissions from the turbines.

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