Beschichtungsanlage

Eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung setzt einen stabilen Verdampfungsprozess voraus, und genau den überwacht die Kamera. Die Keramikschicht auf Turbinenschaufeln muss in einer gezielten Schichtdickenverteilung entstehen, schon geringe Abweichungen im Prozess verändern ihre Qualität. Bei ALD erkennt das Advanced Observation System Füllhöhe, Oberflächenbewegung und Überlauf im Schmelzbad live. Der Bediener kann eingreifen, bevor die Charge Schaden nimmt. Einzelne Sensorwerte reichen dafür laut ALD meist nicht aus.

Die keramische Wärmedämmschicht entsteht, indem ein Elektronenstrahl Keramik in einer Vakuumkammer verdampft. In der Dampfwolke werden die Turbinenschaufeln translatorisch und rotatorisch bewegt, damit sich eine homogene, mikrometerdünne Schicht bildet. Sie dient vor allem der thermischen Isolation, weil in der Turbine Temperaturen nahe der Belastungsgrenze der Werkstoffe herrschen. Da eine fehlerhafte Charge teuer ist, überwacht ALD den Prozess mit Kameras und Bilderkennung.

Beim Elektronenstrahlverdampfen macht Bildverarbeitung den Prozess in der geschlossenen Vakuumkammer laufend sichtbar und erkennt Anomalien automatisch. Das EB Vision Monitoring von ALD reagiert nur auf Änderungen der Lichtintensität und sendet erst dann ein Signal an die Software. Das senkt das Datenvolumen drastisch, sodass weder leistungsstarke Prozessoren noch bandbreitenstarke Netzwerke nötig sind. Die gewonnenen Kennwerte landen in einer Zeitreihendatenbank und erlauben Langzeitanalysen des Prozesses.

Beschichtungsfehler vermeidet man, indem Abweichungen erkannt werden, solange die Charge noch in der Anlage ist. Bisher erkannte ein Maschinenbediener Abweichungen manuell. Eine fehlerhafte Beschichtung lässt sich zwar entfernen, das ist aber aufwändiger und teurer als das Beschichten selbst. Bei ALD zeigt das Advanced Observation System Anomalien direkt im Live-Video, sodass der Bediener sofort eingreifen kann. Die Prozessvideos werden mit Zeitstempel und Chargennummer gespeichert.