Verbundprojekt ZOOM
Optisches Messsystem stoppt Ölfresser schon in der Fertigung
Das Team des Verbundprojektes ZOOM (Optischer Qualitätsregelkreis zur gezielten Fertigung von Zylinderlaufbahnen) hat ein optisches Messsystem entwickelt, das bei der Fertigung von Zylinderlaufbahnen von Verbrennungsmotoren fehlerhafte Stücke bereits im Fertigungsprozess erkennt.
Der Ölverbrauch eines Verbrennungsmotors hängt entscheidend von der Oberflächenqualität der Zylinderlaufbahn ab. Die Struktur der Oberfläche ist nur wenige Mikrometer hoch und ist wesentlich durch das Fertigungsverfahren »Honen« (ein zerspanendes Feinbearbeitungsverfahren für fast alle Werkstoffe, in der Produktion meist der letzte Fertigungsprozess), oder als Basis für weitere Bearbeitungsverfahren wie Laserstrukturieren, UV-Photonenbelichtung, Laugen etc. bestimmt. Kleinste Prozessschwankungen beim Honen durch Verschleiß der Schneidleisten, gealtertes Honöl (Kühlschmiermittel) oder zusätzliche, ungewollt erzeugte Schneidstoffe (Werkstoff- oder Werkzeugausbrüche) führen zu fehlerhaften Zylinderlaufbahnen mit der Folge zu hoher Ölverbräuche, so genannter »Ölfresser«.
Genau an dieser Stelle setzt der im Projekt ZOOM entwickelte optische Regelkreis an. Mit der neuen Messtechnik, die prozessnah die gefertigten Zylinderlaufbahnen jeweils an mehreren Stellen überprüft und die ermittelten Messergebnisse an eine Auswerteeinheit leitet, kann schnell eine objektive Aussage über die Honqualität getroffen und bei Bedarf regelnd in den Fertigungsprozess eingegriffen werden.
Aktuell hat das ZOOM-Projektteam einen Prototyp auf Basis einer modifizierten Honmaschine entwickelt. Das Messsystem basiert auf einem innovativen Konzept, in dem der Kühlschmierstoff als Immersionsmedium für die optische Messung fungiert. Die Messung erfolgt im Prozesstakt vollständig unter Kühlschmierstoff.
Das BMBF-Verbundprojekt ZOOM in Kürze
Einer der Gründe für die Notwendigkeit leistungsfähiger Messtechnik liegt in der 2009 verabschiedeten Verordnung des EU-Parlaments zur Minderung der CO2-Emissionen neuer PKWs. Zusätzlich müssen im Rahmen der Abgasnorm EURO 5 und der kommenden Abgasnorm EURO 6 die Schadstoffemissionen zukünftiger Fahrzeuge in Europa drastisch reduziert werden. Diese Verschärfung in der Gesetzgebung führt zu steigenden Anforderungen an die Verbrennungsmotoren. Die Reduzierung des Ölverbrauchs ist dabei eine der wesentlichen Maßnahmen.
Das haben sich die vier Verbundpartner (Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH Nürtingen, Mahr GmbH Göttingen, RWTH Aachen und Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) des Forschungsprojekts ZOOM zur Aufgabe gesetzt. Als Anwender war die Volkswagen AG im Verbund vertreten, als Projektträger hatte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die VDI Technologiezentrum GmbH in Düsseldorf beauftragt. Das Projekt wurde bis Anfang 2012 vom BMBF mit mehr als 890.000 Euro gefördert.
Jobangebote+ passend zum Thema
Lesen Sie mehr zum Thema
