Automobilhersteller haben erkannt, dass die Verbraucher ihre Ansichten über umweltfreundlichere Verkehrsmittel schnell ändern. Dies führt zu neuen oder verbesserten Fertigungsverfahren für die Herstellung von Elektrofahrzeugen. Da das Interesse an der Entwicklung effizienter Elektrofahrzeuge steigt, ist der Niedergang des Verbrennungsmotors unvermeidlich.

Mit dem Auslaufen des Verbrennungsmotors wird sich die Zahl der notwendigen Antriebskomponenten drastisch verringern. Die verbleibenden Teile werden immer wichtiger für die Effizienz und den Betrieb des Fahrzeugs, einschließlich der Getriebekomponenten, die das hohe Drehmoment der Elektromotoren in Drehzahlen am Rad umsetzen.

Das Fahren langer Strecken, vergleichbar mit Verbrennungsmotoren, ohne Ladestopps ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit von Elektrofahrzeugen. EV-Getriebe spielen eine wichtige Rolle bei der Erhöhung der Reichweite. Um dies zu erreichen, müssen sie eine geringere Oberflächenstruktur aufweisen, um die Oberflächenreibung zu verringern und gleichzeitig ein gewisses Maß an Schmierfähigkeit zu erhalten. Außerdem sind E-Fahrzeuge im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren, die die Geräusche des Antriebsstrangs verdecken, sehr leise. Der Schlüssel liegt in der Herstellung der erforderlichen Oberflächentextur und Welligkeit der Zahnräder, um das Zusammenspiel der Zahnräder zu verbessern und gleichzeitig die Geräuschentwicklung zu reduzieren.

Die Rolle der Präzisionsmetrologie

Die Präzisionsmesstechnik trägt dazu bei, dass der Prozess zur Herstellung dieser Zahnräder optimiert wird. Der hohe Wert dieser bearbeiteten Zahnräder spricht für den Einsatz von berührungslosen Messtechnologien. Aufgrund der Zahnradgeometrien und der glatteren Oberflächen kann der Einsatz taktiler Technologien schwieriger werden. Sie sind nicht in der Lage, die kritischen Prüfbereiche zu erreichen, oder können zu Riefen in der Oberfläche führen. Aus diesem Grund verlassen sich die wichtigsten OEMs der Automobilindustrie zunehmend auf berührungslose optische 3D-Profiler-Lösungen.

Im Bereich der berührungslosen Messtechnik werden immer mehr EV-Teile mit der Kohärenz-Scanning-Interferometrie (CSI) gemessen. Bei dieser Technologie werden spezielle optische Mikroskop-Objektive verwendet, die eine Oberfläche abbilden und vergrößern und ihre 3D-Topografie messen. CSI-basierte Systeme, wie das Nexview von ZYGO, zeichnen sich durch extreme Stabilität der Messungen, einfachen Zugang zum Messbereich und eine Auswahl an Objektiven aus, die den anspruchsvollen Anforderungen der Fertigungsmesstechnik vor Ort gerecht werden.

Field Stitching ist eine Fähigkeit, die auch in der EV-Getriebemesstechnik von Vorteil ist. Der Benutzer des Geräts kann eine Matrix von sich überschneidenden Messungen erstellen, die zu einer größeren Messung zusammengefügt werden können.  Dies ist mit einem einzelnen Objektiv nicht möglich. Für EV-Zahnräder bedeutet dies die Möglichkeit, die Oberflächenstruktur entlang einer Zahnradflanke - von Kante zu Kante - oder vom Zahnradfuß bis zur Spitze zu messen.  ZYGOs firmeneigene Stitching-Algorithmen können diese Stitching-Messungen über nicht-planare Oberflächen durchführen, wie z. B. über die Zähne von Hypoid-Zahnrädern, was dem Benutzer ermöglicht, mit kontinuierlicher, hoher Präzision nachzumessen.

Ein Blick in die Zukunft

Das Wachstum des Marktes für Elektrofahrzeuge ist unausweichlich. Es stellt die Hersteller vor große Herausforderungen, da sie mit dem Bedarf an technologischen Fortschritten ringen. Ganz oben auf der Liste steht der Bedarf an fortschrittlichen Endbearbeitungs- und Schleiftechnologien zur Herstellung komplexer und präziser Oberflächenmerkmale in der Verzahnung, um den Wirkungsgrad zu erhöhen und die Geräuschentwicklung zu reduzieren und damit die Kundenzufriedenheit zu verbessern.

Die optische Messtechnik ist ein vielseitiges Prüfverfahren und spielt eine wesentliche Rolle bei der Überprüfung der Qualität von Zahnrädern und der Erfüllung der Konstruktionsziele. Sie ist heute die bevorzugte Messlösung, da sie berührungslos, zerstörungsfrei, schnell und hochempfindlich ist und eine außergewöhnliche Auflösung und Genauigkeit bietet.