Die Entwicklung der zerstörungsfreien Prüfung in der Automobilindustrie: Sichtprüfung bei der Fertigung von Verbrennungsmotoren und Elektrofahrzeugen

Beim Bau eines Autos geht es nicht nur darum, Metall und Kunststoff zusammenzusetzen; es ist eine Meisterleistung der Hochpräzisionstechnik. Ein einziges modernes Fahrzeug enthält Zehntausende von Bauteilen, deren Toleranzen streng kontrolliert werden. Haben Sie sich schon einmal überlegt, was passiert, wenn ein mikroskopisch kleiner Fehler die Fertigungsstraße passiert?

Die Qualitätsprüfung geschlossener, enger innerer Strukturen – man denke an Motoren, versiegelte Getriebe, Bremssysteme und Hohlräume in der Karosserie – ist das absolut zentrale Element zur Gewährleistung der Fahrzeugsicherheit. Jahrzehntelang verließen sich die Hersteller auf herkömmliche Demontageprüfungen oder manuelle Sichtkontrollen. Seien wir ehrlich: Diese Methoden sind extrem aufwendig. Sie weisen erhebliche Schwachstellen auf: starken Materialverschleiß, einen erschreckend geringen Durchsatz, eine hohe Fehlerquote und das sehr reale Risiko, teure Präzisionsbaugruppen zu beschädigen.

Man kann es sich nicht leisten, ein Bauteil zu zerstören, nur um zu prüfen, ob es korrekt gefertigt wurde. Genau deshalb ist es unerlässlich, dass zerstörungsfreie Prüfung (NDT) mithilfe modernster industrieller Videoskope hat in den Fertigungshallen Einzug gehalten.

Heutzutage kommen professionelle Prüfgeräte in allen Prozessabläufen in großem Umfang zum Einsatz. Von der Prüfung präziser Bauteile über die Endmontage bis hin zu Qualitätskontrollen vor der Serienfertigung – Automobilhersteller erkennen zunehmend, dass visuelle Technologien der einzige Weg sind, um Kosten zu senken, die Effizienz zu steigern und die Produktausbeute zu optimieren. Ich werde genau erläutern, wie sich spezielle Gelenktechnologie an jedes Produktionsszenario anpasst und so die Lücke zwischen traditionellen Verbrennungsmotor (ICE) Fahrzeuge und der rasant wachsende Markt für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben (NEV).

Erfüllung der strengen Anforderungen bei der Fahrzeugprüfung

Um den Anforderungen an Tests unter verschiedenen Szenarien in der Fahrzeugfertigung gerecht zu werden, benötigen Sie Geräte, die tatsächlich auf die unterschiedlichen Anforderungen der Fertigungslinie zugeschnitten sind. Eine handelsübliche Kamera würde hier einfach nicht bestehen.

Professionelle und zuverlässige Bildgebung

Fabrikumgebungen sind bekanntermaßen schlecht beleuchtet. Sie benötigen hochauflösende Megapixel-Objektive in Kombination mit einer hochleistungsfähigen, rückseitig montierten LED-Beleuchtung mit Glasfaser. Diese spezielle Architektur macht selbst kleinste Mängel deutlich sichtbar, die andere Kameras übersehen – Mikrorisse, Riefen, verbleibende Verunreinigungen, Kohlenstoffablagerungen und Schweißnahtfehler. Sie löst das große Problem verschwommener Bilder in geschlossenen Innenräumen.

Völlig zerstörungsfreier Betrieb

Der eigentliche Clou liegt in den flexiblen Einführschläuchen. Sie lassen sich sicher in die Bauteile einführen, wodurch eine Demontage, das Abschleifen oder bauliche Veränderungen vollständig entfallen. Dadurch wird das Risiko vermieden, dass Bauteile ausgemustert werden müssen oder Montagetoleranzen durch zerstörende Demontagearbeiten beeinträchtigt werden. Wenn Sie auf das Auseinanderbauen verzichten, senken Sie die Kosten für die Qualitätskontrolle drastisch.

Anwendungen in Komponenten herkömmlicher Verbrennungsmotoren (ICE)

Die zentralen Präzisionskomponenten von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor zeichnen sich durch sehr beengte Innenräume aus. Bei den Fertigungsprozessen können leicht Grate, Risse, Rückstände und ungleichmäßiger Verschleiß entstehen. Diese Mängel beeinträchtigen unmittelbar die Leistung des Antriebsstrangs und dessen Lebensdauer.

Motorsystemdiagnose

Der Motor ist das schlagende Herz des Fahrzeugs. Seine Leistung hängt vollständig von der Fertigungsqualität der Zylinderbohrungen, Brennräume, Einlasskanäle und Einspritzdüsen ab. Bei der Qualitätskontrolle in der Serienfertigung verwenden die Mitarbeiter Spezialwerkzeuge für Zylinderprüfung mit einem Endoskop.

Auf diese Weise können die Prüfer tief in den Motorblock vordringen und eine direkte Sichtprüfung durchführen. Sie suchen nach Fertigungsfehlern wie Zylinderriefen, inneren Rissen, Abtragungsspuren und Resten von Gießsand. Indem sie Bearbeitungsfehler und Montagefehler direkt an der Quelle aufdecken, verhindern die Werke Ausfälle nach der Montage wie Leistungsverlust, ungewöhnliche Geräusche oder Öllecks.

Prüfung von Getriebe und Antriebsstrang

Getriebegehäuse und Hydraulikventilkörper zeichnen sich durch äußerst komplexe Konstruktionen aus, die eine extrem hohe Sauberkeit im Inneren erfordern. Mikroskopisch kleine Verunreinigungen, geringfügige Fluchtungsfehler oder Verstopfungen im Ventilkanal können zu Ruckeln des Getriebes, zum Durchrutschen der Gänge oder zu einem vollständigen Schaltversagen führen.

Mithilfe flexibler, gelenkiger Sonden dringen die Prüfer tief in versiegelte Getriebegehäuse vor. Sie untersuchen den Verschleiß der Zahnradoberflächen, Risse an den Zahnwurzeln und Verstopfungen im Ventilblock. Sie überprüfen die allgemeine Unversehrtheit der inneren Baugruppe, ohne dass eine vollständige Demontage erforderlich ist, was den Durchsatz bei der Endkontrolle erheblich steigert.

Prüfungen von Turboladern und Rohrleitungen

Turbolader basieren auf der hohen Drehzahl des Laufrads. Schon ein winziger Defekt am Laufrad, am Gehäuse oder an den Leitungen kann zu Öllecks, einem sprunghaften Anstieg des Kraftstoffverbrauchs und einem erheblichen Leistungsverlust führen. Hochauflösende Bildgebung ermöglicht eine präzise Inspektion der Laufradoberflächen auf Mikrorisse und Unwucht. Gleichzeitig werden innere Korrosion, Verstopfungen und undichte Verbindungsstellen in den angeschlossenen Rohrleitungen erkannt. Eine schnelle Diagnose gewährleistet hier den stabilen Betrieb des gesamten Turbosystems.

Innovative Anwendungen in Neufahrzeug mit alternativem Antrieb (NEV) Fertigung

Die Automobilindustrie befindet sich im Wandel, und die Werkzeuge müssen sich diesem Wandel anpassen. Mit dem massiven Ausbau des NEV-Sektors sind Batteriesysteme, elektronische Steuerungsleitungen und Wärmemanagementkreisläufe zu neuen Schwerpunkten der Qualitätssicherung geworden.

Unversehrtheit des Akkupakets und des Gehäuses

NEV-Akkupacks zeichnen sich durch hochintegrierte, versiegelte Gehäuse aus. Produktionsfehler – wie beispielsweise Schweißfehler am Gehäuse, Fremdkörper im Inneren oder beschädigte Dichtungen – können unmittelbar zu katastrophalen Gefahren wie Kurzschlüssen im Akku oder thermischem Durchgehen führen.

Hochmoderne Videoskope werden in Batteriegehäuse eingeführt, um diese auf Schweißporosität, Pseudo-Lötstellen und Risse zu überprüfen. Gleichzeitig werden sie auf Staubrückstände oder Metallspäne untersucht. Die Prüfer nutzen sie, um die Gleichmäßigkeit der Klebeversiegelung und die strukturelle Integrität des Gehäuses zu überprüfen und so die Fertigungssicherheit der Batteriesysteme umfassend zu gewährleisten.

Kühl- und Wärmemanagementsysteme

Die Batteriekühlkanäle und Flüssigkeitskühlleitungen von Elektrofahrzeugen weisen lange, gewundene Verläufe auf. Bei den Fertigungsprozessen kann es leicht zu Leitungsverstopfungen, inneren Graten oder Undichtigkeiten an den Verbindungsstellen kommen.

Die Prüfer führen schnelle Leitungsprüfungen durch, um die Durchgängigkeit der Kanäle und die Glätte der Innenwände sicherzustellen. Sie überprüfen die Kanäle auf Bearbeitungsgrate und Fremdkörper. Dies gewährleistet den ordnungsgemäßen Betrieb des Wärmemanagementsystems und verhindert eine Überhitzung des Fahrzeugs oder das Austreten von Flüssigkeiten während des Straßenbetriebs.

Qualitätskontrolle von Rohkarosserien (BiW) und Fahrgestellen

Wir konzentrieren uns oft auf Motoren und Batterien, aber wie sieht es mit dem „Skelett“ des Autos aus? Die Bearbeitungs- und Montagequalität verborgener Strukturen – wie beispielsweise strukturelle Karosseriehohlräume, Hilfsrahmen und Federungssysteme – bestimmt unmittelbar die Gesamtstabilität des Fahrzeugs, das NVH-Verhalten (Noise, Vibration, and Harshness) sowie die Crashsicherheit.

In den letzten Phasen der Fahrzeugmontageprüfung, Industriekameras für Inspektionszwecke Sie prüfen die Qualität der Schweißnähte, Blechfehler und latente Korrosionsrisiken im Inneren von Hohlprofil-Säulen. Sie stellen sicher, dass die Rohrleitungen im Fahrgestell frei von Montagefehlausrichtungen, Beschädigungen der Innenwände oder Rückständen sind. Dadurch werden verborgene Bereiche des Fahrzeugs umfassend abgedeckt, wodurch die bei herkömmlichen manuellen Sichtprüfungen auftretenden toten Winkel vollständig beseitigt werden.

Die Hardware: QBH-Gelenk-Inspektionskameras

Die Anwendung zu verstehen, ist nur die halbe Miete. Um diese Prüfungen tatsächlich effizient durchführen zu können, benötigen Sie die richtige Hardware. Die QBH US-Serie wurde speziell dafür entwickelt, den rauen Bedingungen in der Automobilproduktion gerecht zu werden.

QBH-US20: Präzises 2-Wege-Gelenk

Für die klassische ICE-Diagnostik ist der QBH-US20 das unumgängliche Arbeitstier. Er verfügt über einen robusten 2-Wege-Gelenkmechanismus, der es ermöglicht, die Sonde von ±120° bis zu vollen 180° nach hinten zu biegen.

Warum muss ein Mechaniker nach hinten schauen? Weil sich die Rückseite eines Einlassventilsitzes oder die Oberseite einer Brennkammer mit einer starren Kamera nicht inspizieren lassen. Die US20 meistert diese scharfen Kurven mühelos. Sie kombiniert diese mechanische Flexibilität mit einem leistungsstarken 5000-mAh-Akku und einem integrierten 5,0-Zoll-IPS-Display, sodass Techniker an der Fertigungsstraße ununterbrochen Arbeitsschritte durchführen können, ohne ständig nach einer Ladestation suchen zu müssen.

QBH-US19: Vollständige 4-Wege-Manövrierbarkeit um 360°

Wenn Sie auf die Fertigung von NEVs oder hochkomplexe Karosseriestrukturprüfungen umsteigen, benötigen Sie ein umfassendes räumliches Vorstellungsvermögen. Der QBH-US19 bietet eine echte 4-Wege-Joystick-Steuerung und damit ein uneingeschränktes 360-Grad-Sichtfeld.

Um sich durch die gewundenen Kühlleitungen eines Elektrofahrzeug-Akkupakets zu bewegen, ist eine Sonde erforderlich, die sich ohne zu verklemmen durch mehrere Biegungen schlängeln kann. Die US19 ist mit hochdichten, aus Wolframdraht geflochtenen Schläuchen und Seiko-Standard-Stahldrahtseilen gepanzert und bietet damit die erforderliche industrielle Strapazierfähigkeit, um intensiver Reibung standzuhalten. Sie beseitigt tote Winkel in tiefen Hohlräumen vollständig und ist damit ein unverzichtbares Werkzeug für moderne Qualitätskontrollinfrastrukturen.

Der wirtschaftliche Nutzen der visuellen Diagnostik

Im Rahmen der groß angelegten Automobilfertigung ermöglicht der Einsatz spezieller Gelenktechnologie den Automobilherstellern den Aufbau einer hocheffizienten, präzisen und kostengünstigen Infrastruktur für die zerstörungsfreie Prüfung.

• Effizienz ohne Demontage: Dadurch entfällt die Notwendigkeit, teure Baugruppen zu zerlegen. Dies verhindert den Verschleiß von Bauteilen, verkürzt die Inspektionszyklen erheblich und passt sich perfekt dem hohen Tempo moderner Fertigungslinien an.
• Erhebliche Kosteneinsparungen: Durch die Minimierung des zusätzlichen Aufwands, der durch diagnostische Demontagen, Nacharbeiten und Materialverschwendung entsteht, können Fabriken ihre Gewinnmargen drastisch verbessern.
• Quantifizierbare Qualitätsmaßstäbe: Hochauflösende Bilddaten liefern wichtige Informationen, die zur Optimierung von Fertigungsprozessen und zur lückenlosen Rückverfolgbarkeit der Qualität beitragen.

Mit ihrer vielfältigen Produktpalette, ihrer professionellen Prüfleistung und ihrer maßgeschneiderten Anpassungsfähigkeit sowohl für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor als auch für Elektrofahrzeuge deckt die QBH US-Serie den gesamten Fertigungslebenszyklus umfassend ab.

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Häufig gestellte Fragen

Welche Funktion hat ein Endoskop bei der Inspektion von NEV-Batterien?

Bei der Herstellung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben wird es zur Durchführung zerstörungsfreier Prüfungen im Inneren versiegelter Batteriepakete eingesetzt. Es ermöglicht den Prüfern, visuell auf Schweißporosität, interne Verunreinigungen und beschädigte Dichtungen zu überprüfen, ohne sich dabei der Gefahr durch Hochspannungskomponenten auszusetzen.

Inwiefern verbessert ein in zwei Richtungen schwenkbares Endoskop die Motordiagnostik?

Eine in zwei Richtungen schwenkbare Sonde lässt sich um bis zu 180 Grad biegen, sodass Techniker auch in engen Räumen nach hinten blicken können. Dies ist insbesondere für die Untersuchung der Rückseite von Einlassventilen, Ventilsitzen und der oberen Wände einer Brennkammer erforderlich, ohne den Zylinderkopf zu demontieren.

Sind diese Inspektionskameras für die gewundenen Verläufe von Kühlkreisläufen in Elektrofahrzeugen geeignet?

Ja. Professionelle Modelle mit 4-Wege-Gelenk und aus Wolframdraht geflochtenen Schläuchen, wie beispielsweise das Modell US19, wurden speziell dafür entwickelt, die gewundenen, mehrfach geknickten Verläufe von Flüssigkeitskühlleitungen zu durchlaufen und diese reibungslos auf innere Grate oder Verstopfungen zu überprüfen.

Warum ist die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) für moderne Getriebe so wichtig?

Moderne Getriebe zeichnen sich durch unglaublich enge Toleranzen und komplexe Hydraulikventilblöcke aus. Bei einer zerstörenden Demontage besteht die Gefahr, dass neue Verunreinigungen eindringen oder die Montagetoleranzen verändert werden. Die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) ermöglicht eine visuelle Überprüfung des Zahnradverschleißes und der Sauberkeit, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung des Getriebes besteht.

Sind diese Geräte für die Prüfung der Rohkarosserie (Body-in-White, BiW) eines Fahrzeugs geeignet?

Auf jeden Fall. Bei der Fahrgestellmontage werden flexible Kameras in hohle Strukturstützen und Hilfsrahmen geführt, um verdeckte Schweißnähte, die Unversehrtheit der Blechteile und potenzielle Korrosionsgefahren zu überprüfen, die von außen völlig unsichtbar sind.