Reklama

Nadwozie - Technika - budowa karoserii i badania aerodynamiczne

Największy na świecie tomograf komputerowy bada nadwozia AUDI

dokument
pobierz +

Tak dokładnie jeszcze żadne urządzenie nie badało nadwozi w Audi: z dokładnością do mikrometra, co odpowiada mniej więcej jednej setnej średnicy włosa. Jedyny tego rodzaju na świecie tomograf komputerowy (CT) prześwietla w Audi w Neckarsulm nie tylko pojedyncze podzespoły, lecz – i to jest właśnie wyjątkowe – także całe nadwozia. To właśnie dzięki tej zalecie – możliwości prześwietlenia całych obiektów bez konieczności ich dotykania i naruszania – tomograf Audi mógł zbadać wyjątkowego „pacjenta”: liczącą prawie 2 tysiące lat mumię ibisa z Abydos w Egipcie, udostępnioną przez Heskie Muzeum Krajowe w Darmstadt.



Dr Erwin Keefer z Krajowego Muzeum Wirtembergii jest zachwycony pierwszymi zdjęciami antycznego skarbu: „Po raz pierwszy w Niemczech zmumifikowany obiekt został prześwietlony w przemysłowym tomografie komputerowym. Te zdjęcia o wyjątkowo dużej rozdzielczości pozwolą nam zrobić spory krok do przodu w naszych badaniach.”



Keefer widzi w tomografie Audi najnowocześniejszą metodę badania zmumifikowanych obiektów. Dotychczas możliwe było jedynie wykonywanie dwuwymiarowych zdjęć rentgenowskich, zdjęcia z tomografu są 50-krotnie wyraźniejsze. Dzięki temu tworzone są trójwymiarowe obrazy, na podstawie których można zbadać nawet pióra mumii ptaka pod kątem obecności roztoczy i pcheł.



Zdjęcia ibisa dostarczyły zespołowi badaczy szczegółowych informacji o ogólnym stanie świętego ptaka z Egiptu. Keefer i jego zespół otrzymali podstawy do wyciągnięcia wniosków na temat wyglądu skóry i jej powierzchni, zawartości żołądka, budowy ścięgien, organów lub kręgosłupa szyjnego – informacje z dokładnością co do komórki, których nie udało się uzyskać przy użyciu urządzeń rentgenowskich.



Także preparatorka heskiego muzeum w Darmstadt, Michaela Kurbel, widzi wielkie zalety tomografii komputerowej: „Możemy całkowicie rozebrać mumię, nie niszcząc fizycznie jej bandaży tak, że eksponat pozostaje nienaruszony.” Dzięki animacji 3-D uda się nawet przedstawić lot tego świętego ptaka.



Ibisy z Egiptu należą do najczęściej spotykanych mumii zwierzęcych. Ptaki te były trzymane w dużych ilościach w wolierach po to, aby po śmierci i zabalsamowaniu złożyć je jako ofiary bogowi Thotowi, którego przedstawiano właśnie pod postacią ibisa.



Wróćmy jednak do właściwego zadania tomografu komputerowego Audi w Neckarsulm: kosztujące prawie milion euro i ważące dziesięć ton urządzenie zwykle bada połączenia w aluminiowych i w lekkich konstrukcjach. Promienie rentgena „kroją” przy tym spawy, połączenia prasowane, spawy laserowe i złącza zaciskane. „Ważną nowością jest fakt, że elementy te mogą być badane w sposób bezkontaktowy, bez ich niszczenia” – mówi dr Manfred Sindel z działu Zapewnienia Jakości Technologii Aluminiowych w Audi.



Dotychczas, aby zbadać ewentualne niedokładności, konieczne było wycinanie poszczególnych elementów z karoserii. Możliwości zastosowania tomografu są bardzo różnorodne: od najmniejszych podzespołów elektronicznych o wymiarach nie przekraczających trzech milimetrów do elementów nadwozia o długości ponad pięciu metrów.



Podczas gdy pacjenci medycznych tomografów komputerowych badani są na leżąco, obiekty prześwietlane przez przemysłowe urządzenia stoją na obrotowym talerzu. Aby badane mogły być nawet duże elementy, jak na przykład całe nadwozia, urządzenie w Audi jest skonstruowane specjalnie na miarę dla przemysłu motoryzacyjnego. Duże obiekty są mocowane do robota, który ustawia je w żądanej pozycji.



Podczas obrotu obiektu w promieniu rentgenowskim tomograf komputerowy tworzy zdjęcia projekcyjne dla 100 do 1.000 różnych ustawień kątowych. W tym celu prześwietlany obiekt ustawiony jest między źródłem promieni rentgenowskich, a detektorem tych promieni, zamieniającym promieniowanie rentgenowskie na sygnały elektryczne i tworzącym tak zwany obraz światła i cienia. Otrzymana z takich zdjęć trójwymiarowa rekonstrukcja badanego obiektu pozwala na jego obserwację pod różnym kątem. Obserwator może na przykład wykonać na komputerze wirtualny przekrój obiektu lub go „zwiedzać” od środka, aby z każdej perspektywy oglądać jego konstrukcję fizyczną.



Sam tomograf komputerowy znajduje się w kabinie ochronnej o powierzchni 45 metrów kwadratowych, obsługiwanej przez specjalnie przeszkolonych pracowników. Dodatkowe kwalifikacje tych pracowników obejmują przede wszystkim obsługę urządzenia, jego konserwację, ocenę wyników pomiarów przy użyciu odpowiedniego oprogramowania oraz ochronę przed promieniowaniem rentgenowskim.



Celem kierownika projektu, dr Michaela Brodmanna i jego zespołu było przede wszystkim skrócenie - dzięki temu urządzeniu - procesów produkcyjnych obejmujących badania i ocenę wyników tych badań. Obecnie technologia produkcji nadwozia Audi A8 jest seryjnie nadzorowana przy użyciu tomografu.



Rocznie bada się kompleksowo kilka kompletnych nadwozi. Mierzone i oceniane jest przy tym szczegółowo tysiące połączeń, bez ich naruszania.



Jak wyjaśnił Brodmann: „tomograf jest stosowany także w celu określenia standardów jakościowych oraz przy tworzeniu wzorców nowych podzespołów i elementów”. Także z badania tak niezwykłego „pacjenta”, jakim jest mumia ibisa, Brodmann wyciągnął korzyści: „Mieliśmy możliwość przetestowania tego urządzenia z całkiem innymi materiałami i mogliśmy zebrać doświadczenia w wykorzystywaniu urządzenia i w dalszej obróbce danych. A może kiedyś prześwietlimy także prawdziwego faraona.”

Zasoby powiązane


Reklama