De Belgische compressoren van de A380

Het grootste vliegtuig ter wereld, de Airbus 380, heeft in zijn motor lagedrukcompressoren van Belgische makelij zitten. Het Luikse Techspace Aero ontwierp, ontwikkelde en produceert deze spitstechnologie.

1 Zo werkt een lagedrukcompressor

Een lagedrukcompressor (het gekleurde deel op de tekening) bevat drie grote onderdelen: de trommel, de statoren (gelijkrichters) en de bewegende schoepen. Voorin de motor bevindt zich de ventilatorschijf met daarop de grote schoepen. De draaiende schoepen jagen lucht naar de lagedrukcompressor en naar de straalpijp achter in de motor, waar ze het gros van de stuwkracht leveren. De trommel is een groot rond onderdeel, enigszins te vergelijken met de trommel van een wasmachine. De statoren, die eruitzien als enorme ringen, dienen om de luchtstroom de juiste richting te geven. Tussen het begin van de ontwerpfase en de bouw van het eerste prototype ligt één tot anderhalf jaar. Het duurt een viertal maanden voor een motor in bedrijf kan.

2 Lassen en draaien

De lasser moet tussen twee ringen vaste schoepen assembleren die samen de stator vormen. Techspace Aero krijgt die gesmede stukken in ruwe vorm aangeleverd van gespecialiseerde smederijen en neemt zelf het vele precisiewerk voor zijn rekening. Het vereiste basisstuk voor een lagedrukcompressor van een A380 weegt 350 kg en meet ongeveer 1,5 meter. Het ondergaat heel wat draaiwerk: een hoogtechnologische, digitaal aangestuurde machine ‘beeldhouwt’ zorgvuldig het hele stuk, terwijl het onder hoge druk besproeid wordt met een mengsel van water en olie. Bij grote stukken neemt het draaien tot veertig uur in beslag.

3 Frezen voor complexe vormen

Terwijl draaien, dat wil zeggen materiaal weghalen aan ronddraaiende stukken, uitsluitend ronde vormen mogelijk maakt, kan frezen beduidend complexere vormen tot stand brengen. Een bekend voorbeeld zijn de inkepingen in de turbineschijf waarin de grote schoepen komen die zichtbaar zijn aan de motorinlaat. Ook hier verricht een computergestuurde machine het werk, onder toezicht van een operator. Afhankelijk van de omvang van het stuk en de vereiste bewerkingen, duurt deze etappe drie tot veertig uur.

4 De scherpe kantjes afbramen

Zowel de turbineschijf, de trommel als de statoren moeten vervolgens door een fase van afbramen. Na het draaien, boren en frezen blijven immers messcherpe randen achter die moeten worden afgerond. Een operator werkt doorgaans met een ‘turbine’ de snijdende zones weg. Op de foto ziet u de operator terwijl hij de trommel afbraamt. Die manuele klus kan uren duren. Techspace Aero onderzoekt hoe het deze etappe kan automatiseren.

5 Controle door robots

Na het frezen en afbramen zijn er driedimensionale controles van de turbineschijf en de onderdelen van de compressor, om na te gaan of de afmetingen beantwoorden aan de normen. Het onderdeel gaat op een werkbank waar een robot zorgvuldig de complexe vorm van de componenten onderzoekt. Zoiets kan onmogelijk met de hand gebeuren. Als het stuk niet conform is, ondergaat het nieuwe bewerkingen of wordt het uit productie genomen.

6 Op zoek naar scheurtjes

Het materiaal wordt ook nauwgezet onderzocht op scheurtjes. De operator spuit een fluorescerende vloeistof op de stukken. Na verscheidene behandelingen brengt hij de stukken onder uv-licht om er zich met het blote oog van te vergewissen dat er geen probleem is.

7 Manuele assemblage

Zodra alle onderdelen klaarliggen (trommel, statoren, turbineschijf, schroefwerk, verbindingen), kan het assembleren beginnen. Dat gebeurt manueel, in minder dan een dag. Een compressor telt doorgaans vier of vijf trappen, elk bestaande uit een rotor- en een statorgedeelte. Dit is ook de fase waarin de bewegende schoepen op de trommel komen en die laatste op zijn beurt met bouten op de turbineschijf gemonteerd wordt. Een afgewerkte compressor weegt tussen 100 en 500 kg.

8 Een paar grammetjes meer of minder

Eén etappe heeft de geassembleerde lagedrukcompressor nog af te leggen voor hij naar de klant gaat: het nabalanceren. Het hele rotorgedeelte wordt daarbij op de proef gesteld. Zo nodig zal, net als bij het uitbalanceren van een autoband, een beetje extra gewicht een eventueel onevenwicht compenseren, om de bijbehorende trillingen te voorkomen. Dit is absoluut precisiewerk waarbij iets in de ordegrootte van grammetjes soms een stuk van 400 kilo in balans moet brengen.

Christophe Charlot, fotografie Raphael Demaret