Robuste Kurbelwellenmessung mit Röntgenstrahlung

Trotz der großen Entwicklungsaufwände im Bereich der E-Mobilität werden Verbrennungsmotoren noch mehrere Jahrzente als Haupt- oder Nebenantrieb in Fahrzeugen zu finden sein – optimiert auf Effizienz und technologisch weiterentwickelt. Eine höhere Ef- fizienzsteigerung des Verbrennungsmotors wird durch Reduzierung der Reibungsverluste erreicht. Einhergehend mit Effizienzsteigerungen ist auch immer eine Verringerung der Fertigungstoleranzen, die neben der Produktonstechnik auch für zukünftige Messgeräte im Motorenbau eine Herausforderung darstellt. In der Arbeit wird durch den Einsatz der Technologie der Röntgenstrahlung in einem Wellenmessgerät eine neue Möglichkeit zur Qualitätssicherung und Prozessregelung der Wellen- bzw. Kurbelwellenfertigung erforscht. Der enorme Vorteil gegenüber bisherigen Verfahren ergibt sich durch die Robustheit gegenüber Störgrößen am Bauteil, wie Kühlschmierstoff und Bearbeitungsreste, die einen flexiblen Einsatz innerhalb der Produktion ermöglicht. Diese Technologie zur Integration in die Fertigungslinie oder Produktionsmaschinen (In-Prozess-Messung) kann zu einer Null-Fehler-Produktion führen oder Prozesschritte (z. B. die Reinigung des Bauteils) rationalisieren. Die technologischen Randbedingungen der Röntgenstrahlung wie Strahlerzeugung und Strahlendetektion erlauben bisher noch keinen Einsatz innerhalb der Produktion, wo in kurzer Zeit Form- und Lagemerkmale der Bauteile mit einer geringen Messunsicherheit geprüft werden müssen. Die bisher existierenden Methoden zur Bestimmung von dimensionellen Merkmalen bzw. Lage- und Formmerkmalen mit Röntgenanlagen bieten auch nicht die geforderte Güte der Auswertung, um aussagekräftige Merkmale messen zu können. Die zentrale Forschungsfrage dieser Arbeit lautet: Kann durch die Technologie der Röntgenstrahlung für die Formmessung mechanischer Wellen ein Vorteil gegenüber bisher eingesetzten Verfahren erzielt werden, der zu neuen Integrationsansätzen in der Fertigung führt?