Dimensionale Prüfung von E-Antriebsgehäusen

Zahlreiche Elektrofahrzeugkonzepte integrieren heute den Elektromotor, die Leistungselektronik und Komponenten des Antriebsstrangs in nur einem Gehäuse. Diese neue Art eines kombinierten elektrischen Achsantriebs, manchmal auch eAchse genannt, reduziert das Gewicht und den axialen Bauraum. Damit lässt sich Raum für die Batterieeinheiten von batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) oder den zweiten Motor und das Getriebe für Hybrid-Fahrzeuge (HEVs) gewinnen. Dieses Design bringt allerdings auch neue Herausforderungen hinsichtlich des Qualitätssicherungsprozesses für solche Gehäuse mit sich. 

Dabei ist neben der Qualität der Wellen und Lager das Thermomanagement des Systems ein wichtiges Thema, das es zu verifizieren gilt. E-Antriebsgehäuse erfordern ein hochmodernes Kühlungskonzept für die in den Spulen und „Hairpins“ des Elektromotors sowie von der Leistungselektronik erzeugte Wärme. Das integrierte Getriebe und Differential sind Schlüsselkomponenten für die Anpassung und das Vectoring des Drehmoments und erfordern qualitative hochwertige Lagerungslösungen im Gehäuse.  

Diese integrativen Systemdesigns führen zur Entwicklung kleinerer und komplexerer Gehäuse für E-Fahrzeuge, die sich durch ihre sehr spezifischen und höheren Anforderungen an Maß-, Form- und Lageabweichung sowie ihre geringere Wanddicke auszeichnen. Infolgedessen sind bestimmte Elemente während der Qualitätskontrolle schwerer zugänglich. Gehäuseprüfungen erfordern das Messen von Standardgeometrien und Profilformen mit Schlüsselmerkmalen wie Dichtflächen, Flansche, Bohrungen, Kühlbohrungen oder Kühlkanäle, Wanddicke, Wellenlager sowie Lagerungen, die den integrierten Antrieb inklusive Getriebe aufnehmen. Oberflächen- und Rauheitsmessungen können in einigen Fällen ebenso notwendig sein. 

Aufgrund der Fülle und Vielfalt der Merkmale eines typischen E-Antriebsgehäuses ist eine umfassende und dennoch flexible Messlösung notwendig, um die erforderliche Genauigkeit ohne Kompromisse bei den Zykluszeiten zu erzielen. Die hoch- und ultra-hochgenauen Koordinatenmessgeräte (KMGs) von Hexagon mit Multisensorfunktion bieten diese Flexibilität. Durch Integration eines starren taktilen Tastkopfes, eines Dreh-Schwenk-Gelenks sowie eines Rauheitssensors auf nur einem KMG lassen sich alle wichtigen Merkmale eines E-Antriebsgehäuses rasch und mit nur einem einzigen Messprogramm erfassen.