Jedes Flugzeug besteht aus vielen Bauteilen, die von außen makellos wirken – aber im Inneren Delaminationen, Bindefehler oder Porosität verbergen können. Genau diese Defekte aufzuspüren ist Aufgabe der zerstörungsfreien Prüfung, und das bedeutete bislang langsame und manuelle Ultraschallinspektionen. Xarion Laser Acoustics ändert dies mit der Laser-Excited Acoustics Technologie (Lea), die automatisierte Ultraschallprüfungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Automobil, Verteidigung und MRO ermöglicht.
Laser-Excited Acoustics Technology
Kern der Prüflösungen ist die Laser-Excited Acoustics (Lea) Technologie, ein trockenes, berührungsfreies Ultraschallverfahren, das einen gepulsten Laser zur Ultraschallanregung mit dem patentierten optischen Mikrofon von Xarion zur Detektion kombiniert. Anders als bei der konventionellen Ultraschallprüfung muss keine Sonde an das Bauteil gepresst werden, und es werden weder Wasser noch Gel als Koppelmedium benötigt. Dadurch entfallen zwei der bisherigen Hürden bei der Automatisierung der Ultraschallprüfung: die Notwendigkeit, eine definierte Kontakt- und Kopplungsbedingung zwischen Sensor und Bauteil aufrechtzuerhalten, sowie der Aufwand für die Wasserinfrastruktur. „Für viele unserer Kunden ist dies ein echter Wendepunkt“, so Dr. Balthasar Fischer, Gründer und CEO von Xarion Laser Acoustics. „Weil unsere Technologie vollständig trocken und berührungsfrei arbeitet, lässt sie sich problemlos mit Robotern automatisieren – ohne Wasser, das im System gehandhabt werden müsste.“
Bewährt im Aerospace-Bereich
In der industriellen Praxis wird die Lea-Technologie bereits zur Inspektion von Hubschrauber-Heckauslegern bei einem führenden europäischen Luft- und Raumfahrt-OEM eingesetzt. Diese großen CFK-Strukturen verbinden komplexe Geometrien mit einem Mix aus monolithischen und Wabenabschnitten innerhalb desselben Bauteils. Der entscheidende Faktor in dieser Anwendung ist die Zugänglichkeit: Schwer erreichbare Innenbereiche des Heckauslegers stellen eine besondere Herausforderung dar. Der kompakte, faseroptisch gekoppelte Lea-Prüfkopf lässt sich auf einer Roboterlanze montieren und in die Struktur einführen. So können auch Bereiche tief im Bauteilinneren automatisiert geprüft werden. OptoMedias ultrakompaktes Mini SFF bringt zuverlässige, schnelle Glasfaserverbindungen in Industriekameras der nächsten Generation. ‣ weiterlesen
Fiber Mini SFF für GigE Vision
Die Technologie ist bereits in einer Vielzahl weiterer industrieller Prüfanwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und anderen Branchen im Einsatz. Lea eignet sich für die Prüfung von Verbundwerkstoffen, darunter CFK und GFK, ebenso wie für metallische Bauteile und komplexere Strukturkonfigurationen wie Klebeverbindungen und Sandwichstrukturen. Die Vorteile beschränken sich dabei nicht auf die kompakte Sondendimension und verbesserte Zugänglichkeit. In vielen Anwendungen ist der Verzicht auf Wasserkopplung ebenso entscheidend. Besonders deutlich wird das bei der Prüfung offener Aluminium-Wabenstrukturen, die als Abrasivdichtungen in Strahltriebwerken eingesetzt werden. Bei solchen Bauteilen stößt die wassergestützte Prüfung an ihre Grenzen, weil der Wasserstrahl an den freiliegenden Wabenrändern gestreut wird und keine verwertbaren Ultraschalldaten mehr liefert. Da Lea ohne Wasserkopplung auskommt, umgeht es diese Einschränkung vollständig und ermöglicht die Prüfung von Strukturen, die mit konventionellen Ultraschallmethoden bislang kaum zu erfassen sind.
Cobot mit Lea-Technologie
Xarions Leabot ist ein kollaborativer Roboter (Cobot), der zusammen mit dem Lea-Sensor eine kompakte und flexible Prüfzelle bildet. Sie lässt sich direkt zum Bauteil bringen – ob Rumpfhautfeld, Flügelvorderkante oder Steuerfläche – und ist innerhalb von Minuten scanbereit. Koppelmittel, Oberflächenvorbereitung und fest installierte Infrastruktur entfallen. Zudem kann das Inspektionssystem binnen Minuten für einen anderen Bauteiltyp umkonfiguriert werden. Im MRO-Bereich müssen Luftfahrzeuge in regelmäßigen Abständen über ihre gesamte Betriebszeit geprüft werden – oft über gemischte Flotten hinweg und an reparierten Abschnitten mit veränderten Geometrien. Genau das sind die Bedingungen, unter denen ein flexibles, mobiles System seine Stärken ausspielt. Durch die Automatisierung von Scan- und Auswerteprozess reduziert der Leabot zudem den manuellen Aufwand deutlich.
