Vollautomatische Kurbelwellen-Prüfanlage zur Bestimmung der Einhärtungs-Härtetiefe (SHD)

Bei der zerstörungsfreien Messung der Einhärtungs-Härtetiefe in Tiefen größer einem Millimeter stellt Ultraschallrückstreuung seit vielen Jahren ein zuverlässiges Mittel dar, um Härtetiefen umwandlungsgehärteter Bauteile zu bestimmen. Die Vorteile der kalibrierungsfreien Messung sowie des robusten Messverfahrens werden weltweit in der Qualitätssicherung und der Fertigung geschätzt. Basierend auf der Ultraschall-Hardware des Fraunhofer IZFP finden sich Handprüfsysteme von der Automobilbranche bis hin zum Energiesektor. Dieses Messverfahren wurde in einem Großprojekt in eine vollautomatische SHD Kurbelwellenprüfanlage umgesetzt, die selbsttätig innerhalb von 20 Minuten eine komplette LKW-Kurbelwelle prüft und bewertet, wobei die Anzahl der zu prüfenden Baureihen sowie Messstellen frei durch den Kunden definiert werden können. Die vorgestellte Anlage ist in der Lage die Zuführung sowie Messungen für mehrere spezifizierte Baureihen in den Radien und den Lagersitzen auf allen Pleuel und Hauptlagern vollautomatisch durchzuführen. Neben den Messungen, die in den entsprechenden Schnittebenen, vergleichbar zu zerstörenden Messungen liegen, sind bisher nicht realisierbare auf dem Lager umlaufende sowie parallele Messspuren möglich. Für die Bedienung und das Einlegen wird lediglich ein geschulter Arbeiter benötigt. Dies führt neben einer kalkulierbaren Prozesszeit zu vollständig vergleichbaren Ergebnissen, die digital vorliegen und automatisch in die kundeneigenen Dokumentationssysteme übermittelt werden können. Die größten Herausforderungen dieses Systems lagen einerseits in der Entwicklung möglichst flexibel einsetzbarer Prüfköpfe für verschiedene Durchmesser sowie die Erhöhung der Verschleißbeständigkeit im Vergleich zur manuellen Prüfung. Bei der verwendeten Software handelt es sich ebenfalls um eine Neuentwicklung, die sowohl die Zuordnung der Bauteiltypen zu ihren Prüfabläufen als auch zur Programmierung neuer Prüffolgen eingesetzt werden kann. Insgesamt stellt dieser Prototyp einen Erfolg auf ganzer Linie dar, da sich das System inzwischen mehr als 18 Monate erfolgreich im industriellen Einsatz befindet.