Keine Gänsehaut beim Bohren

Mit 400 000 Umdrehungen pro Minute – der Motor eines Formel-1-Boliden schafft 19 000 – arbeitet sich der Bohrkopf in den Zahnschmelz. Höchstleistung für das gerade einmal 7 mm große Kugellager, das die Drehbewegung auf den Bohrkopf überträgt. „Um diese Drehzahlen zu erreichen und den Verschleiß und die Bohrgeräusche möglichst gering zu halten, muss das Kugellager extrem rund laufen“, erklärt Herbert Reich, der beim Kugellagerhersteller Myonic für die Qualitätssicherung zuständig ist.

Doch woher weiß Herbert Reich, dass das Kugellager rund läuft? Dafür gibt es Messgeräte wie das Talyrond von Taylor Hobson. Zehn dieser Formmessgeräte stehen in der Myonic-Fertigung in Leutkirch. „Wir nutzen die Geräte zur fertigungsbegleitenden Qualitätsprüfung“, erklärt Reich. Damit werden die Bestandteile eines Kugellagers – innerer Ring, äußerer Ring und jede einzelne Kugel – auf ihre Rundheit getestet. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Laufbahn, der Stelle des Lagers, in der die Kugeln laufen.

Zur Messung werden die Kugellagerteile einzeln auf dem Messtisch des Talyrond fixiert. Auf Knopfdruck startet der Messvorgang. Das Messgerät zentriert und nivelliert automatisch den Prüfling, um Fehler durch ein falsches Aufspannen auszuschließen. Anschließend dreht sich der Prüfling am feststehenden Messtaster vorbei. Wenig später erscheint auf dem Bildschirm das Messergebnis. Das Talyrond gibt die Rundheitsabweichung, abgekürzt als RONt, in einer tabellarischen und einer grafischen Darstellung aus. Die Grafik zeigt die ermittelte Rundheit in Vergleich zu einem idealen Kreis. Weist das Kugellager zu große Abweichungen auf, kann der Mitarbeiter in den Herstellungsprozess eingreifen und korrigieren. Wo die Rundheitswerte der Kugellager liegen und welche Abweichungen toleriert werden, bleibt das Betriebsgeheimnis von Qualitätsprüfer Reich. Dafür erklärt Margit Heilmann, Leiterin des Kompetenzzentrums Messtechnik bei Taylor Hobson: „Der ideale Wert der Rundheitsabweichung liegt bei Null. Solch eine Rundheit lässt sich in der Realität aber nicht herstellen. Ein Talyrond, wie es für die Rundheitsmessung der Miniatur-Kugellager eingesetzt wird, misst in Größenordnungen kleiner einem Mikrometer. Und in diesem Bereich liegt vermutlich auch die Messtoleranz des Kugellagerherstellers.“ Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von etwa 70 µm. „Ist die Abweichung größer, ist das mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen, hat aber große Auswirkungen auf die Laufeigenschaften eines Kugellagers“, so Heilmann. Und dann wäre es wieder da, das Gänsehaut bereitende Pfeifen auf dem Zahnarztstuhl.

Iris Freitag Journalistin in Erlangen