A Mercedes-Benz a világ első autógyártója, amely röntgenvizsgálatot végzett a törésteszttel karöltve
- Technológiai demonstráció: közös projekt a Fraunhofer Társasággal
- Átlátszó ütközés: A járműszerkezetekben és a próbabábukban minden folyamat először látható
- Erőteljes lineáris gyorsító: akár 1000 borotvaéles kép másodpercenként
A technikai szenzáció egy nagyon hangos csattanással kezdődik. 60 km/órás sebességnél ütközésgátlóval ellátott eszköz döngöl a narancssárga C-osztály limuzinjába, és teleüti az oldalát. A töréstesztek mindig különlegesek – még a szakértők számára is. De ennek az oldalütközési tesztnek az igazán látványos része a jármű feletti csarnok mennyezetén található keretben található: egy lineáris gyorsító röntgenkameraként szolgál. A Mercedes-Benz a Fraunhofer-Institute for High-Speed Dynamics intézettel, a freiburgi EMI-vel (Ernst Mach Institute) közösen hajtotta végre a világ első röntgenbalesetét valódi autóval. A fedélzeten egy SID II-es próbabábu volt a bal oldalon, az ütközéssel szemben. Ez egy női anatómiával rendelkező próbatest, amelyet kifejezetten oldalsó ütközési tesztekhez terveztek.
Ez a technológiai bemutató (a koncepció bizonyítéka) az EMI freiburgi lezuhanási létesítményében megmutatta, hogy a nagysebességű röntgentechnológia használható rendkívül dinamikus belső deformációs folyamatok megjelenítésére. A korábban láthatatlan alakváltozások és azok pontos folyamatai így átláthatóvá válnak. A számos, nagy felbontású kép pontos elemzést tesz lehetővé.
„A Mercedes-Benz röntgenbaleset mérföldkövet állít a jövő fejlesztési eszközei terén. A rejtett belső térbe való közvetlen rálátással fontos következtetések vonhatók le a jármű biztonságának további javításához. A Mercedes-Benz ezzel megerősíti a biztonság úttörő szerepét az autógyártásban.”
Markus Schäfer, a Mercedes-Benz Group AG igazgatótanácsának tagja, technológiai vezérigazgató-helyettes
„A sikeres röntgenbaleset értékes betekintést nyújt számunkra ahhoz, hogy tovább optimalizáljuk technológiánkat a korábban hozzáférhetetlen információk rögzítésére. A Fraunhofer EMI következetesen követi azt a stratégiáját, hogy nagysebességű röntgensugaras képalkotást használ a dinamikus folyamatok láthatóvá tételére.”
Dr. Malte Kurfiß, a Fraunhofer EMI törésteszt-központjának vezetője
„A világ első röntgensugaras balesete azt mutatja, hogy a röntgentechnológia feltáróan új betekintést nyújthat. Megtanuljuk, mi történik a jármű belsejében és a próbabábukkal egy baleset során. A röntgenfelvételek lehetőséget kínálnak a digitális prototípusok modellminőségének további javítására is.”
Prof. Dr. Paul Dick, a Mercedes-Benz AG járműbiztonsági igazgatója
Ultrarövid röntgen technológia: akár 1000 kép másodpercenként
A Mercedes-Benz járműbiztonsági részlege több éve kutatja az EMI munkatársaival közösen a röntgentechnológia töréstesztekben való alkalmazását. Az áttörés döntő tényezője az 1 kHz-es technológiájú lineáris gyorsító sugárforrásként történő alkalmazása volt. A készülék sokkal erősebb, mint a korábban kísérletekben használt röntgenvillanók: a lineáris gyorsító fotonenergiája akár kilenc megaelektron volt. Ez lehetővé teszi a járműgyártásban általánosan használt összes anyag átvilágítását. A röntgenimpulzus időtartama csak néhány mikroszekundum. Ez lehetővé teszi a deformációs folyamatok rögzítését a törésteszt során mozgási elmosódás nélkül. A lineáris gyorsító ezen röntgenimpulzusok folyamatos áramlását is generálja. Ez azt jelenti, hogy másodpercenként akár 1000 kép is lehetséges. Ez körülbelül 1000-szer annyi, mint a hagyományos röntgen eljárásokkal.
Az ütközési teszt során a gerendák felülről világítanak át a karosszérián és a próbabábukon. A tesztjármű alatt laposérzékelő található. Digitális képvevőként szolgál a röntgenrendszerben: Amikor a sugárzás eléri a detektort, elektromos jel keletkezik. Ennek intenzitása attól függ, hogy korábban milyen erősen nyelte el a sugárzást a jármű és a próbabábu szerkezet. Ez befolyásolja a később látható szürke értéket – hasonlóan a poggyászok repülőtéri röntgenvizsgálatához vagy az orvos által készített ilyen jellegű képekhez.
A tényleges becsapódási idő ezredmásodpercében a röntgenrendszer körülbelül 100 állóképet készít. Videóba kombinálva rendkívül izgalmas betekintést nyújtanak abba, hogy mi történik a biztonság szempontjából fontos alkatrészek belsejében és a próbabábu testében egy ütközés során. Ily módon részletesen megfigyelhető, hogyan préselődik be a próbabábu mellkasa, vagy hogyan deformálódik egy alkatrész. A kutatástól az ipari alkalmazásig vezető úton az a fontos, hogy a röntgen-összeomlás semmilyen más elemző eszközt nem érint. Még a töréstesztben lévő jármű belső kamerái is zavartalanul rögzítenek.
Az EMI szakértői átfogó sugárvédelmi koncepciót dolgoztak ki a röntgenbalesetre. A dózismérőket monitorként használják annak biztosítására, hogy az alkalmazottak ne legyenek kitéve sugárzásnak. A kormányhatóság jóváhagyta az üzem jogszabályi előírásoknak megfelelő működését. A kidolgozott fizikai védelmi intézkedések közé tartozik egy további 40 centiméter vastag betonfal az épület körül, valamint egy körülbelül 45 tonna súlyú védőajtó.
Ütközéstesztek: a Mercedes-Benz „valódi biztonság” filozófiájának része
1959. szeptember 10-én került sor a Mercedes-Benz történetének első töréstesztjére – nyílt terepen, a sindelfingeni gyár közelében. Egy tesztautó frontálisan nekihajtott egy szilárd akadálynak. Ez új fejezetet nyitott a Mercedes-Benz biztonsági kutatásában, mivel lehetővé tette a járművek és az utasok ütközési viselkedésének vizsgálatát valósághű körülmények között tesztautók és próbabábu segítségével. A Csoport saját baleseti kutatásainak elemzéseivel együtt a töréstesztek képezik a „Real Life Safety” filozófia alapját.
A Mercedes-Benz jelenleg évente akár 900 töréstesztet és körülbelül 1700 „szántesztet” végez a Sindelfingeni Járműbiztonsági Technológiai Központban. Ebben az ütközésszimulációban egy próbaszán gyorsul és fékez. A próbatestet (jármű karosszériáját vagy szerelvényét) a szánra szerelik, és a valódi járműbaleset során fellépő erőhatásoknak vetik alá. Ezek a szánkótesztek lehetővé teszik az egyes alkatrészek roncsolásmentes tesztelését, különösen az olyan utasbiztonsági rendszerek esetében, mint a biztonsági övek.
A világ első nyilvános töréstesztje két teljesen elektromos járművön 2023 őszén pedig azt mutatja, hogy a Mercedes-Benz biztonsága nem a hajtásrendszer kérdése. Az EQA és az EQS SUV modellek valós baleseti forgatókönyv szerint 56 km/h sebességgel és 50 százalékos átfedéssel ütköznek egymásnak. A teszt igazolja az utasok magas szintű védelmét: Mindkét jármű utascellája és nagyfeszültségű akkumulátora rendeltetésszerűen sértetlen marad, az ajtók nyithatók, a magasfeszültségű rendszerek automatikusan kikapcsolnak. További információ itt.
A Fraunhofer-Institute for High-Speed Dynamics-ról, az Ernst Mach Institute-ról (EMI)
A Fraunhofer EMI a kísérletek és szimulációk gyors folyamatainak fizikájára, mérnöki tudományára és számítástechnikájára specializálódott. A cél olyan megoldások kidolgozása ipari alkalmazásokhoz, amelyek a megbízhatóságra, biztonságra, rugalmasságra, hatékonyságra és fenntarthatóságra helyezik a hangsúlyt.
A Fraunhofer EMI az ütközési, ütközési és lökéshullám-jelenségekkel foglalkozik minden anyagon. Az intézet átfogó megközelítést alkalmazva elemzi és optimalizálja az anyagok és mikroszerkezetek teljes skáláját, egészen az összetett szerkezetekig. Az alkalmazások az anyagoktól az alkatrészekig, autókig, repülőgépekig, műholdakig, épületekig, városi rendszerekig és infrastrukturális hálózatokig terjednek.
A Fraunhofer Társaság az alkalmazott kutatások vezető szervezete Európában. Az ernyő alatt 76 intézet és kutatóintézet dolgozik Németország-szerte. Több mint 30 000 alkalmazott éves kutatási volumene több mint 2,9 milliárd euró.