ENGINEERINGNET -- Doel van dit project was, om door een in de machine geïntegreerde meettechniek bij te dragen aan de kwaliteitsborging bij de productie van cilinders voor verbrandingsmotoren.
Op deze manier kunnen fouten in onderdelen al tijdens het productieproces worden herkend en kan overmatig olieverbruik in de toekomst worden vermeden.
Een van de redenen voor de noodzaak van een verbeterd meetsysteem ligt bij de in 2009 vastgestelde verordening van het Europese Parlement om de CO2-emissies van nieuwe personenauto's te verminderen.
Ook moeten de schadelijke emissies voor de voertuigen in Europa drastisch worden gereduceerd in het kader van de Euro 5 norm en de aanstaande Euro 6 norm voor uitlaatgassen.
Die aanscherping in de wetgeving zorgt voor hogere eisen aan verbrandingsmotoren. Het verminderen van het olieverbruik is daarbij één van de elementaire maatregelen.
Het olieverbruik van een verbrandingsmotor hangt in belangrijke mate af van de kwaliteit van het oppervlak van het cilinderloopvlak.
De oneffenheid in de structuur van het oppervlak bedraagt slechts enkele micrometers en ontstaat tijdens het productieproces alleen door het honen, maar kan ook als basis dienen voor verdere oppervlaktebewerking met lasers, UV- fotonenbestraling en etsen.
Minimale afwijkingen in dit proces tijdens het honen (door slijtage van de hoonsteen, vervuild smeer-/koelmiddel en ongewenste materiaalbeschadiging) leiden tot fouten in het cilinderloopvlak, resulterend in hoog olieverbruik, het zogenaamde (‘olie zuipen’).
Op dit punt ligt de focus van de in het project ZOOM ontwikkelde optische regelkring. Deze nieuwe meettechniek controleert de kant en klare cilinders telkens op meerdere plekken direct tijdens het productieproces en geeft de verkregen meetresultaten door aan een computer.
Het meetproces kan snel een objectieve uitslag geven over de kwaliteit van het honen, waarop indien nodig het productieproces direct kan worden bijgestuurd.
In het kader van het project is een prototype op basis van een gemodificeerde hoonmachine opgesteld. Het meetsysteem is gebaseerd op een innovatief concept, waarbij het koel/smeermiddel fungeert als medium voor de optische meting. De meting zelf wordt volledig in de vloeistof verricht tijdens het productieproces.
Het eerste ontwerp werd medio 2011 opgebouwd bij Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik, alwaar het prototype uitgebreid werd getest. Op 31 januari 2012, precies op tijd, werden aan het eind van de projectdatum de bereikte resultaten gepresenteerd.
Dit bedrijf had de coördinatie van het ZOOM project op zich genomen. Het werkte daarbij samen met drie partners (Mahr, RWTH Aachen en Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg). Volkswagen is in een later stadium als gebruiker toegetreden. De projectleiding was in handen van het VDI Technologiezentrum, in opdracht van het Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
(GL) (bron & foto: Aandrijftechniek)
