Prüfung von gegossenen Taumelscheiben eines Kompressors einer Autoklimaanlage

Fast jedes Auto besitzt eine Klimaanlage. Zwischen dem Wärmetauscher des Innengeräts und dem Wärmetauscher des Außengeräts befindet sich ein Kompressor. Die Leistung dieses Kompressors wird über einen Riemen von der Antriebswelle des Hubkolbenmotors übertragen. Eingebaut in einem Kraftfahrzeug muss der Kompressor jedoch in der Lage sein, jederzeit zuverlässig gegen starke Vibrationen zu arbeiten. Zudem muss er in dem begrenzten Raum des Motorraums untergebracht werden können. Der Kompressor muss in der Lage sein, die Kompressionsmenge unabhängig von der Motordrehzahl zu steuern und er muss unter dem Gesichtspunkt der Kraftstoffeffizienz leicht sein. Daher ist der Taumelscheibenkompressor, der diese Eigenschaften besitzt, in der Automobilbranche weit verbreitet.

Im Taumelscheibenkompressor bewegen sich die Taumelscheibe, und die Kolben, die in ständigem Kontakt mit der Taumelscheibe stehen, auf und ab, um das verdampfte Kältemittel zu verdichten und in die flüssige Form zurückzuführen. Die Taumelscheibe wird aus Gusseisen gegossen. Während des Herstellungsprozesses können Gussfehler und Risse auftreten.  Wenn die Außenfläche der Taumelscheibe durch Gussfehler beschädigt wird, arbeitet der Kolben nicht mehr reibungslos und die Klimaanlage funktioniert nicht ordnungsgemäß. Gussfehler sind ein unvermeidliches Problem bei Gussprodukten. Sie lassen sich leider nicht einfach auf Null reduzieren, selbst wenn die Form verbessert oder das Herstellungsverfahren überprüft wird. Dennoch ist das Gießen die beste Möglichkeit, um Produkte in Massenproduktion zu niedrigen Kosten herzustellen. Wird jedoch ein fehlerhaftes Bauteil in ein Endprodukt eingesetzt, so können hohe Kosten für den Rückruf und Ersatz entstehen. Daher müssen die Bauteile vor dem Einbau geprüft werden. Eine Sichtprüfung mit Hilfe von Magnetpulver verursacht jedoch hohe Arbeitskosten. Zudem besteht die Gefahr, dass das menschliche Auge etwas übersieht. Hinzu kommen die Kosten für Verbrauchsmaterialien wie die Magnetpulverlösung und Entsorgung der Abfallflüssigkeit. Auch bei einer Bildprüfung mit einer Kamera können einige Fehler unerkannt bleiben.

Abb.1: Schematische Darstellung eines Taumelscheibenkompressors

An dieser Stelle kommt die Wirbelstromprüfung ins Spiel. Diese erfolgt berührungslos und das Material wird nicht mit einer Magnetpulverlösung verunreinigt. Fehlstellen werden entsprechend ihrer Tiefe und Größe als elektrische Signale erfasst. Diese ermöglicht eine objektive Bewertung, Automatisierung, Optimierung, und Kostensenkung.

Abb. 2: STATOGRAPH CM / CM + und verschiedene Sonden

Für die Rissprüfung mit Wirbelstrom empfehlen wir das Prüfgerät STATOGRAPH CM/CM+ von FOERSTER in Kombination mit entsprechenden Sonden.