AERO Solution
향후 성장이 전망되는 세계 항공기 시장에서는 국제 기준에 근거한 인증 및 증명 취득, 구성부품에 대한 엄격한 품질관리가 요구됩니다. 최근 성능 향상을 거듭하고 있는 엔진 컴포넌트를 비롯한 항공기 구성부품의 개발부터 생산에 이르기까지 ACCRETECH이 쌓아온 '측정' 기술로 뒷받침합니다.
항공기 엔진 구성부품 생산공정의 3차원 측정_케이스
엔진 바깥쪽을 감싸는 내압용기 케이스는 다른 항공기 엔진 컴포넌트와 마찬가지로 티타늄 등의 난삭재로 가공됩니다. 대형 재료를 절삭하고 완성하기 위해서는 고도의 제조기술을 필요로 하며, 직경이 φ1000mm 이상이 되는 경우도 있기 때문에 제작 치수에 적합한 고정밀 대형 측정기가 필요합니다. 또한 케이스 내부에는 다양한 구성부품과 배관 등이 장착되어 검사 항목의 수가 많기 때문에 측정의 효율화가 매우 중요합니다. Zeiss ACCURA는 대형 모델을 라인업하며 효율적인 측정을 위한 로터리 테이블 옵션을 제공합니다. 케이스는 보통 외경 및 내경의 전체 둘레를 측정하는데 로터리 테이블을 사용하지 않을 경우, 사용하는 스타일러스 각도가 매우 많아집니다. 로터리 테이블 옵션을 사용하면 로터리 테이블의 회전축과 측정기 본체의 3축을 동기화하는 4축 스캐닝 측정을 통해 복잡한 형상을 고정밀 측정할 수 있습니다. 또한 워크를 회전시킴으로써 스타일러스 각도가 한 방향만 필요하므로 최소한의 스타일러스 구성으로 전체 둘레를 측정할 수 있습니다. 이를 통해 측정시간을 대폭적으로 단축합니다.
항공기 엔진 구성부품 생산공정의 3차원 측정_블레이드
최근 블레이드는 연소 효율에 대한 요구가 증가함에 따라 매우 높은 형상 정밀도를 필요로 합니다. 디스크의 원주 위에 정확한 각도로 블레이드가 다수 장착되어 있으며 날개 면에는 3차원적인 비틀림이 있습니다. 곡률이 높은 블레이드의 엣지 부분을 접촉식으로 측정할 경우 형상에 따라 스타일러스 지름과 측정 속도 등을 조정할 필요가 있습니다. 또한 접촉식 측정에서 중요한 것은 워크에 법선 방향으로 스타일러스를 배치해야 하는데 곡률이 높은 엣지 부분에서는 일정한 단면을 측정하는 것이 매우 어려워집니다. 비접촉 백색광 거리 센서인 Zeiss DotScan은 최소 스폿 직경이 8μm이며 엣지 부분의 형상을 정확하게 측정할 수 있습니다. 또한 로터리 테이블을 조합하여 측정기 본체의 X, Y, Z 각 축을 프로그램 제어된 로터리 테이블의 회전축과 동기화합니다. 이를 통해 워크에 법선 방향으로 광축을 맞출 수 있으며 블레이드의 형상을 단시간에 고정밀 측정하는 것이 가능합니다.
또한 고효율 냉각 기구를 갖추고 있는 블레이드 내부에는 분해된 공동이나 다공질 재료로 제작된 것이 있어 비파괴에서의 공동 평가도 중요합니다. Zeiss METROTOM은 3D CAD 모델과의 형상 비교부터 치수 측정 및 기하 공차 평가, 나아가 내부 구조와 냉각공의 비파괴 검사가 가능합니다. 고감도 디텍터를 탑재하여 노이즈가 적은 선명한 스캔 영상을 얻을 수 있습니다.
항공기 엔진 구성부품 생산공정의 3차원 측정_샤프트
샤프트는 터빈에서 팬 등으로 동력을 전달하며, 엔진 중심을 통과하는 중요한 중공 부품입니다. 복잡한 프로파일로 인해 고정밀 기계가공이 필요하며 대형 엔진의 경우 길게는 3m 이상이 되기 때문에 고정밀 대형 측정기가 필요합니다. 초대형 3차원 좌표 측정기 Zeiss MMZ 시리즈는 액티브 스캐닝 프로브 VAST gold를 탑재하여 최대 1200mm의 스타일러스를 사용할 수 있습니다. 또한 VAST gold의 특징인 측정력(접촉압) 억제 기능은 장축 스타일러스를 사용한 경우에도 고정밀 스캐닝 측정을 구현합니다.
항공기 엔진 구성부품 생산공정의 3차원 측정_블리스크
항공기 엔진의 구성 부품인 로터 디스크와 블레이드를 일체화한 '블리스크'의 측정 수요가 증가하고 있습니다. 일체화된 블리스크 구조는 부품 수의 감소와 부재의 경량화라는 장점을 제공하지만, 복잡한 구조로 인해 고도의 '측정' 기술 또한 필요하게 됩니다. Opt-BLISK는 독자적인 측정 경로 생성 기술과 XYZ축 및 회전 프로브의 4축 동기 제어를 통해, 블레이드와 블레이드가 좁게 겹치는 구성의 블리스크에서도 감도를 유지하는 최적의 측정 경로로 고속 스캐닝 측정이 가능합니다. 높은 가속도를 실현한 3차원 좌표 측정기 AXCEL과 비접촉 고정밀 회전 프로브를 결합함으로써 기존의 접촉식 센서 측정에 비해 측정 시간을 약 60% 단축했습니다.
