Messtechnik für E-Mobilität – Wie kann Qualität und (Motoren-)Leistung sichergestellt werden?
Mit der Entwicklung zur Elektromobilität steigen die Anforderungen an die Qualitätssicherung, an welche sich die industrielle Messtechnik anpassen muss. Für die E-Mobilität gewinnt die Einhaltung sehr enger Toleranzen bei Oberfläche, Kontur und Form nochmal mehr an Bedeutung, da sich diese direkt auf die Geräuschentwicklung und Effizienz des Fahrzeugs auswirken. Hochgenaue Messgeräte können zur Effizienzsteigerung sowie der Einhaltung neuer Standards beitragen und damit einen Wettbewerbsvorteil auf dem Anbietermarkt erzielen. Dafür gilt es für die Hersteller, verschiedene Komponenten wie beispielsweise die Batterie selbst sowie Motor und Getriebe zu betrachten.
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Batterie und Brennstoffzellen: Reichweite durch hohe Oberflächengüte
Die Steigerung der Batteriereichweite ist eines der zentralen Themen in der E-Mobilität. Der sogenannte Leichtbau erhöht hierbei die Reichweite von elektrifizierten Fahrzeugen, weshalb vermehrt auf kleine und leichte Teile mit hoher Oberflächengüte und -festigkeit gesetzt wird. Neben der Bauweise spielen jedoch auch die Langlebigkeit und Stressbelastung der Batteriezellen eine bedeutende Rolle. Um diese Qualitätsmerkmale zu erfüllen, benötigt es mehrere Prüfschritte der Funktionalität sowie dem Gehäuse, genauer gesagt des Batteriepacks im Ganzen.
In der Qualitätssicherung gilt es, dass die einzelnen Komponenten wie Batteriezelle, -wanne und die einzelnen Module passformgerecht hergestellt werden, um in der Endmontage eine hohe Effizienz und Qualität sicherstellen zu können. Hierfür müssen die entsprechenden Fehlertoleranzen über den gesamten Prozess hinweg eingehalten werden. Eine der größten Gefahren beim Batteriebetrieb ist das erhöhte Explosion- und Brandrisiko. Die Katode und Anode von Lithium-Ionen-Batterien werden durch Separatoren voneinander getrennt, welche wiederum so dünn wie möglich und gleichermaßen dick genug sein müssen. Hierbei bewegen sich Hersteller also im Mikrometerbereich und engen Fehlertoleranzen, was nur mit hochgenauen Messgeräten eingehalten werden kann.
Eine Reduktion von schwerem Material und einer Effizienzsteigerung durch optimale Passform der einzelnen Komponenten kann die Reichweite von batteriebetriebenen Fahrzeugen signifikant steigern. Messgeräte unterstützen bei der Qualitätskontrolle von Beginn an und über den gesamten Herstellungsprozess hinweg. Mit den Oberflächenmessgeräten SURFCOM NEX und SURFCOM CREST können Sie Oberflächen mit einer Genauigkeit von bis zu ±(0,8+|2H|/100) µm messen. Mobile Messgeräte wie SURFCOM TOUCH oder HANDYSURF+ bieten zudem auch die Möglichkeit, zur Messung direkt in der Produktion.
Elektromotor und Getriebe: Geräuschreduktion steht im Einklang mit Qualität
Eine neue Art des Antriebs verlangt auch neue Ansätze in der Motor- und Getriebekonstruktion. Nachdem Motor und Getriebe gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht sind, haben Hersteller nun den Vorteil, dass weniger Bauteile verbaut werden müssen. Dadurch kann wiederum das Gewicht des gesamten Fahrzeugs reduziert werden, um positive Effekte auf eine größere Reichweite zu generieren. Die Qualitätsanforderungen bleiben jedoch beständig hoch, da sowohl Verschleiß, Geräuschentwicklung und Leistung weiterhin im Vordergrund stehen.
Weitere Komponenten wie Spindeln und Kugellager beispielsweise müssen bei dem Einsatz in Elektroautos ebenfalls eine sehr hohe Oberflächengüte haben, um Vibrationen zu vermeiden und so die Geräuschentwicklung möglichst gering zu halten. Im Gegensatz zu konventionellen, vergleichsweise lauten Verbrennungsmotoren werden Nebengeräusche nun deutlich intensiver wahrgenommen. Die deutlich reduzierte Geräuschkulisse eines Elektromotors verpflichtet Hersteller dazu, anderweitigen Lauten des Fahrzeugs deutlich mehr Aufmerksamkeit zu schenken. Aus diesem Grund muss also jedes Werkstück eine perfekte Passform und Oberflächenqualität haben.
Für all diese Aspekte im Hinblick auf Motor und Getriebe ist Messtechnik mit der richtigen Software unabdingbar, um eine ordentliche Qualitätsprüfung durchführen zu können. Lesen Sie mehr in unserem Whitepaper über Elektromobilität.
Die richtige Messtechnik: Effizienzsteigerung durch Einhaltung enger Formtoleranzen
Neben der Oberfläche, werden auch bei Formen die Toleranzen immer kleiner, um die Effizienz des Elektroautos zu erhöhen. Bei vielen der Bauteile, welche hohe Laufeigenschaften erfordern, steigt die Anforderung der Formabweichungen wie Rundheit, Rundlauf, Geradheit oder Zylindrizität erheblich. Indem Abweichungen von Form- und Rundlauftoleranzen weitgehend reduziert und damit Reibung vermieden werden, können sich positive Effekte auf die Reichweite des E-Autos auswirken. Hochgenaue Messung vom Rundlauf- und Formtoleranzen können so direkt zu einem Wettbewerbsvorteil führen.
Die RONDCOM NEX Serie beispielsweise ermöglicht die Messung aller Formabweichungen im höchstgenauen Messbereich. Mit den Formmessgeräten der RONDCOM NEX RS Serie kann man gleichzeitig sowohl Form- als auch Oberflächenparameter nach ISO-Norm hochgenau messen. Mit einer Rotationsgenauigkeit von (0,02+3,2H/10.000) µm verfügen sie über die höchste Rotationsgenauigkeit in ihrer Klasse. Durch das neu entwickelte Luftlagerkonzept mit extrem niedrigem Rauschen können mit der RONDCOM NEX RS Serie, bei Rauheit Messgenauigkeiten gemessen werden, die bisher nur durch spezielle Rauheitsmessgeräte erreicht wurden.
ACCRETECH als Partner für Hersteller im Bereich Automobil und E-Mobilität
Hochgenaue Oberflächen- und Formmessungen tragen in der Elektromobilität zur Steigerung der Reichweite, Effizienz und Sicherheit bei. ACCRETECH konnte über die letzten Jahrzehnte bereits einiges an Erfahrung in der Automobilindustrie sammeln und die Systeme sowie Dienstleistungen den Änderungen in der Branche kontinuierlich anpassen. Viele Komponenten der Verbrennungsmotoren werden auch in den Elektrofahrzeugen noch verbaut, die es ebenfalls zu vermessen gilt. Hier stellt sich ACCRETECH als Anbieter auf, um gemeinsam mit dem Kunden die vorhandene Expertise in der Automobilindustrie mit der neuen E-Mobilität zu vereinen.
ACCRETECH bietet die erforderlichen Form- und Oberflächenmessgeräte an, die durch ihre hohe Genauigkeit optimal für die steigenden Anforderungen geeignet sind. Messgeräte von ACCRETECH punkten mit zuverlässiger, nahezu wartungsfreier und langlebiger Technologie. Neben den Systemen selbst ist ACCRETECH darauf bedacht, mit Service und Maintenance für langlebige Geräte und eine wohlwollende Kundenbeziehung zu gewährleisten. Wir beraten Sie gerne – kontaktieren Sie uns!
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