Der Strukturwandel hin zur Elektromobilität stellt Automobilezulieferer vor enorme Herausforderungen, weil neue Materialien und Fertigungstechnologien notwendig sind. Das Auftreten von kritischen Materialfehlern wird durch zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, beispielsweise mittels Computertomographie, verhindert.  VisiConsult, als Anbieter innovativer Röntgenlösungen, konnte bereits mehrere vollautomatische In-Line CT Systeme bei renommierten Zulieferern installieren, u.a. für die Prüfung von Kurzschlussringen.

VisiConsults Kooperationspartner im Bereich Elektromobilität ist die breuckmann eMobility GmbH, ein Tochterunternehmen der Breuckmann GmbH & Co. KG, und bietet gegossene Rotoren für Elektromotoren an. In einem Rotor befindet sich zwischen den Kurzschlussringen ein Blechpaket, das durch Aluminium mit den Ringen verbunden wird. Die Herausforderungen beim Gießen der Kurzschlussringe sind u.a., dass das Aluminium beim Erreichen der Endseite des Blechpaketes noch ausreichend flüssig sein muss. Wird dies nicht erreicht, bilden sich Hohlräume, die je nach Größe tolerierbar sind oder zum Ausschuss des Rotors führen. Während kleine Hohlräume unbedenkliche Diskontinuitäten im Material sind, führen große Hohlräume zur Verringerung der Festigkeit des Kurzschlussringes. Damit Letzteres entsprechend aussortiert werden kann, ist eine Prüfung mittels Computer-tomographie und automatischer Defekt-erkennung (ADR) unabdingbar.

VisiConsult konnte zahlreiche CT-Lösungen in Inline-Produktionen integrieren, so dass Ihre Kunden von einer 100% Prüfung ohne Zeiteinbußen profitieren. Dabei können die Rotoren direkt nach dem Guss zur Materialprüfung, da sie auf dem Weg auf einem Förderband durch einen Kühltunnel fahren. Dadurch werden u.a. konstante Temperatur-Bedingungen erreicht. Anschließend positioniert ein Roboter zwei Rotoren in der Röntgenkabine, in der sich zwei Röntgenröhren befinden.


VisiCosults Inline CT Lösung platziert immer zwei Rotoren in die Röntgenkabine.

Dadurch kann jeweils ein Röntgenstrahlkegel zwei nebeneinander-liegende Kurzschlussringe in seiner Mitte erfassen, es werden also vier Kurzschlussringe auf einmal gescannt. VisiConsult als Sondermaschinenbauer im Röntgenbereich konnte so die komplette Prüfzelle als Blackbox installieren. Der zufriedene Kunde braucht kein weiteres Röntgen- oder Prozess Know-How.

Mit Be- und Entladen befindet sich die Inline Lösung bisher in einer Taktzeit von 42 Sekunden pro Rotor. Neben dem zeitlichen Vorteil dient die doppelte Röhrenausstattung auch einem genaueren Scan und sorgt für höhere Anlagenverfügbarkeit durch Redundanz.


Verschiedene Perspektiven eines Kurzschluss-ringes ohne Porositäten.

Gemäß Kundenwunsch kann die darauffolgende Analyse gemäß der Norm P202 von VW oder anderen Automobilherstellern erfolgen. Mit diesem System ist es möglich 3D Analysen durchzuführen, wodurch zu 100% zerstörungsfrei geprüft werden kann. Geht eine Hohlraumgröße über die einer Ungänze hinaus, wird es als Materialfehler eingestuft und kategorisiert ein Bauteil als nicht in Ordnung (n.i.O.), was zur Aussortierung dessen führt.

Der nach dem Zero Porosity Rotor Standard gegossene Rotor weist auch im oberen Endring keine Porosität auf und ist somit in Ordnung.

Lennart Schulenburg, Commercial Director bei VisiConsult, erläutert: „Neben den Auswertungsergebnissen liefern unsere Systeme auch umfangreiche Informationen über vorgelagerte Prozesse, wie zum Beispiel das Gießen. Mit diesen Informationen kann das QM unseres Kunden diese weiter optimieren und in Echtzeit überwachen. Diese Funktionalität ist teil unser Industrie 4.0 Strategie und bietet einen enormen Mehrwert.“

breuckmann eMobility GmbH ist ein Tochter-unternehmen der Breuckmann GmbH & Co. KG und VisiConsults Projektpartner im Bereich Elektromotoren.