3D-Scannen von Propellern: Eine hocheffiziente und wirtschaftliche Methode zur Inspektion

Der Artikel befasst sich mit 3D-Scannerlösungen für die Prüfung von Schiffspropellern. Traditionell verwenden die Inspektoren ein Pitchometer, um die Inspektionsdaten zu erfassen. Diese Methode hat jedoch erhebliche Einschränkungen, die den Prüfprozess umständlich machen. Als ein revolutionäres Werkzeug wie der EinScan HX 3D-Scanner aufkam, wurde die Propellerprüfung einfach und effizient.

Abbildung 1 - SHINING 3D und TrueProp Software bieten ein Virtual Inspection Bundle an, das die TrueProp Inspektionssoftware und den SHINING 3D EinScan HX umfasst.

Die Wichtigkeit der Propellerinspektion

Der Propeller ist das Herzstück eines Schiffes und treibt es effizient durch das Wasser. Jegliche Mängel oder Schäden am Propeller können die Geschwindigkeit des Schiffes, die Kraftstoffeffizienz und die Gesamtleistung erheblich beeinträchtigen. Daher sind regelmäßige Inspektionen und Wartungen im maritimen Sektor von größter Bedeutung.

Abbildung 2 - Beschädigte Propeller können geprüft und repariert werden, so dass sie wieder wie neu aussehen.

Einschränkungen traditioneller Propeller-Inspektionsmethoden

Traditionell werden bei der Propellerprüfung die Steigung und der Winkel auf der Blattoberfläche mit einem Pitchometer gemessen. Diese Daten werden von der Prüfsoftware über Sensoren aufgezeichnet und mit festgelegten Standardwerten (in der Regel Industriestandardwerte) verglichen. Bei der von uns verwendeten Prüfsoftware handelt es sich um TrueProp von TrueProp Software, LLC, USA. Der Prüfer legt auch die Toleranzen gemäß der Norm ISO-484 fest und erstellt einen Prüfbericht.

Abbildung 3 - Bei der herkömmlichen Propellerprüfung werden spezielle Messtische, so genannte Pitchometer, verwendet.

Diese Methode gab zwar Einblicke in den Zustand des Propellers, hatte aber auch ihre Nachteile:

Erstens wird aus Zeitgründen die Druckfläche des Propellers an mehreren vordefinierten Stellen gemessen. Mit anderen Worten: Ein Pitchometer kann nur eine bestimmte Anzahl von Kurven auf der Oberfläche erfassen.

Zweitens kann die Verwendung eines Pitchometers für kleinere Betreiber unerschwinglich sein. Digitale Pitchometersysteme für Propeller bis zu 80 Zoll können bis zu 100.000 $ kosten.

Drittens war die Verwendung eines Steigungsmessers sehr zeit- und arbeitsaufwändig, da der Propeller für die Inspektion zerlegt und auf einen speziellen Tisch montiert werden musste. Die Inspektoren prüfen etwa 3 bis 4 Propellerpaare pro Tag. Jeder Propeller muss gescannt und repariert werden, was je nach Schwere des Schadens etwa fünfmal wiederholt wird.

3D-Scannen von Propellern zur Inspektion

Die Inspektion von Propellern wurde wesentlich effizienter, als die Inspektoren einen EinScan HX 3D-Scanner anstelle eines Pitchometers zur Messung verwendeten. Durch die Nutzung der Mesh-Extraktionen der nächsten Generation im Virtual Plugin von TrueProp Software und der bestehenden ISO-484-Toleranzberichte in TrueProp ist der neue Prozess besonders nützlich für das Scannen großer Propeller.

Die Inspektoren verwenden EinScan HX, um die Oberflächendaten der Schaufel zu erfassen, und exportieren dann die STL-Datei, um sie mit dem Koordinatensystem in der GOM-Inspektionssoftware auszurichten. Die TrueProp-Software kann die geometrischen Eigenschaften jeder Schaufel durch Importieren der Daten berechnen. Der Bediener prüft etwaige Unterschiede zwischen den Schaufeln anhand der Prüfnorm und kann so die Differenz zwischen der jeweiligen Kurve und dem Sollwert jeder Schaufel prüfen und analysieren. Abschließend erstellt das System einen Bericht, der den Zustand des Propellers in Bezug auf die Toleranzklassenstufe dokumentiert.

Abbildung 4 - Reflektierende Markierungen helfen dem 3D-Scanner, jedes Blatt eindeutig zu identifizieren. Magnetische Markierungen erleichtern das Anbringen und Entfernen von Zielscheiben.

Vorteile der 3D-Scanning-Methode

Erstens können die Inspektoren den EinScan HX aufgrund seiner Tragbarkeit zum Scannen mit an Bord nehmen. Dies spart Zeit, da die Daten direkt von der Propelleroberfläche erfasst werden, ohne dass der Propeller demontiert oder zu einem Spezialisten transportiert werden muss.

Abbildung 5 - Mit 3D-Scans können Inspektoren Propeller fast überall untersuchen. Hier scannt ein TrueProp-Techniker einen Propeller, während sich das Schiff im Trockendock befindet.

Zweitens ist der Scanner nicht auf die Größe des Propellers beschränkt. Und die kombinierten Kosten für den EinScan HX und die TrueProp-Software liegen unter 30.000 US-Dollar, weit weniger als die Kosten für ein Pitchometer.

Darüber hinaus erfasst EinScan HX die Daten viel schneller und mit genaueren Ergebnissen (0,04 mm Genauigkeit im Lasermodus).

Abbildung 6 - Die mit EinScan HX erfassten 3D-Daten eines Propellers.

Nachdem der Prüfer die 3D-Daten des Propellers erhalten hat, kann er in der Software beliebig viele Kurven auf der Oberfläche des Propellers erzeugen und ihn in alle Richtungen prüfen.

Abbildung 7 - Der resultierende 3D-Scan wird mit dem Virtual Plugin von TrueProp nachbearbeitet, um den vom Pitchometer verwendeten Prozess zu imitieren.

Abbildung 8 - Beispielbericht von TrueProp Software unter Verwendung eines 3D-gescannten Propellers.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination aus EinScan HX 3D-Scanner und TrueProp-Software eine hocheffiziente und kostengünstige Lösung für die Propellerinspektion in der Schifffahrtsindustrie darstellt. Durch den Einsatz dieser fortschrittlichen Technologie können Schiffsbetreiber optimale Leistungs- und Sicherheitsstandards für ihre Schiffe gewährleisten.

Abbildung 9 - Der Propeller ist nach der Inspektion und Reparatur wieder in einem neuwertigen Zustand.

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