Anyagvizsgálatokra alkalmas mobil vizsgálókocsi kifejlesztése

2021.09.15

HIDRA Felnőttképző Kft.

GINOP-2.1.2-8-1-4-16-2018-00478


Absztrakt

A modern technológiákban a polimerek, a műanyagok és kompozitok a huszonegyedik század műszaki haladásának egyik meghatározó elemeivé váltak. Műanyagok nélkül számos meghatározó, fejlődő iparágak nem jutottak volna el fejlettségük mai szintjére. Napjaink szerves részét képezik ugyanúgy a kisebb, műanyag használati tárgyak, mint a nagyméretű ipari termékek. A polimerek technológiai fejlődésének köszönhetően nemcsak kis mennyiségben hétköznapjainkban, hanem az iparban is széleskörűen alkalmazásra kerülnek. Használatukkal előállíthatók olyan anyagkombinációk, szerkezetek, amelyek a fémek szilárdságával, merevségével vetekednek, súlyuk viszont töredéke akár a legkönnyebb fémötvözeteknek, továbbá korróziónak, vegyszereknek rendkívül ellenállók. Különböző anyagtípusok társításával előállított kompozit elemeket előszeretettel alkalmaznak, életünk egyre több területére észrevétlenül szivárog be azok használata. Egyszerűsödő előállításának köszönhetően tömegesen gyártva ma már nem csak az űrrepülés, a repülő-, a hajógyártás, valamint a legmagasabb szintű motorsportok kiváltsága, hanem elkerülhetetlenül civil életünk részévé válik. Emiatt az alkalmazások számának, a felhasználás körének gyarapodásával, továbbá a növekvő műszaki követelmények kielégítésének szükségességével egyre nagyobb igény jelentkezik a különböző műanyag és kompozit rendszerek vizsgálatára. Ezek során az egyes szerkezeti elemek, illesztési felületek, hegesztési, ragasztási varratok felszíne alatt található anyagszerkezeti eltéréseket, elváltozásokat roncsolásmentes módon fel tudjuk térképezni. Ehhez a már meglévő roncsolásmentes vizsgálati technológiák - ultrahangos és röntgenes vizsgálatok - továbbfejlesztésére, valamint új módszerek és elemzési módok kifejlesztésére van szükség.

Műszaki-szakmai eredmények

Kutatás-fejlesztési beruházásunk eredménye egy anyagvizsgálatokra alkalmas mobil vizsgálókocsi intelligens prototípusának kifejlesztése. Elmondható, hogy ilyen készülék még jelenleg nincs a piacon, ami kifejezetten az anyagok vizsgálatát látja el olyan mértékben, hogy 100%-os precizitást nyújt és a kor oktatási követelményeinek megfelel. Ügyfeleink az oktatások iránt egyre többet érdeklődnek, mivel friss tudással szeretnének rendelkezni annak érdekében, hogy partnereiknek teljes mértékben megfeleljenek. Ezért terveztünk kifejleszteni egy olyan prototípust, amely a kor oktatási színvonalának megfelelő tudással rendelkezik és ennek birtokában ellenőrzi az előállított anyagokat.

A pályázat célja volt egy olyan mobil vizsgálóegység, vizsgálókocsi kifejlesztése, amely egyedülálló, innovatív módon közelíti meg a komplex műanyag és kompozit anyagú szerkezetek roncsolásmentes vizsgálatát. Alkalmas oktatás, kutatásfejlesztési feladatok elvégzésére és nem utolsó sorban üzleti célú alkalmazásra is. A vizsgálókocsi különböző helyszíneken olyan összetett anyagvizsgálati problémák megoldására nyújt lehetőséget, amely akár egy adott termék gyártástechnológiájának módosítására hívja fel a figyelmet, illetve fejlesztésének különböző irányait is megmutathatja. Az alábbi példák jól bizonyítják a kompozitok felhasználásának hétköznapi életünkben történő szerteágazó területeit és módozatait. Egyúttal ezen sokszínű felhasználásra vonatkozó példák azt is megmutatják, miért lehet rendkívül fontos egy ilyen kiterjedt vizsgálócentrum mobilizálása. A különböző szabványoknak és egyéb eljárásoknak megfelelően jár el a prototípus az anyagok kivizsgálása során. Mindez elengedhetetlen manapság, hiszen egy kisebb hiba komoly károkat tud okozni. Különböző katasztrófáktól is meg tudja védeni a fogyasztói társadalmat jelen prototípus kifejlesztése, hiszen a mindennapok részét képzik például a fémekből előállított anyagok. Ilyen például a gázvezetékek kialakítása, amelyeken keresztül a lakásokba kerül bevezetésre a gáz. Amennyiben ezek a csövek hibásak vagy selejtesek, úgy akár az épületben lakók testi épsége is sérülhet abból adódóan, hogy nem megfelelően kerültek átvilágításra ezek az alkotóelemek.

Lehetséges felhasználási területei:

  • Vegyipari felhasználás: olaj- és gázvezetékek, valamint csőcsatlakozások és azok bevonatainak vizsgálata. Kompozit tartályok, nyomástároló edények vizsgálata.
  • Építőipar: modern technológiájú hídépítéseknél a vasbeton elemeket egyre több alkalommal felváltják a kompozit pillérek, gerendák, melyeknek későbbi vizsgálata elengedhetetlen. Előre gyártott kompozit elemekből készülő készházak vázszerkezetének szerkezeti vizsgálata. Magas építésű házak, merevítő, tehertartó elemként is szolgáló ablakkeretek vizsgálata. Polimer kompozit szádfalak repedés vizsgálata. Hídlépcső elemek vizsgálata.
  • Közlekedésgépészeti felhasználások: hajótestek, acélkiváltó merevítő elemek, meghajtó tengelyek stb. vizsgálata. Géptest, vezérsík, légcsavar, rotor, különböző üveg-, szénszál és összetett kompozitok használata és vizsgálata. Szupersport és elektromos autók, acélvázak kiváltására alkalmazott kompozitvázak, kardántengelyek, merevítő elemek, felnik vizsgálata. Kerékpárok vázszerkezeteinek vizsgálata.

A gyártás során a vizsgálókocsi az előállított darabokat folyamatosan ellenőrzi és erről jegyzőkönyvet vezet. Ezáltal biztosítani tudja a teljes nyomon követhetőséget, mindemellett a jegyzőkönyv tartalmazni fogja a javaslatokat is arra vonatkozóan, hogy milyen beavatkozásokat kell még ellátni. Mindez hozzájárul ahhoz, hogy a biztonságtechnikai előírásoknak 100%-os mértékben megfeleljenek a gyártócégek, továbbá a munkavállalók képzéséhez is. A gyakorlati tapasztalatok alapján az alkalmazottak naprakész tudás birtokába kerülnek és a prototípus is folyamatos frissítéseken esik keresztül, amennyiben valamilyen eljárás módosult. Az oktatásban a meglévő, illetve a szerzett tapasztalatok alapján kutató- és fejlesztőmérnökök továbbképzését is biztosíthatja. A kutatásban résztvevő mérnöknek lehetőséget nyújt a tudományos publikációkra, a labor által megszerzett tapasztalatok alapján irányt mutathat a többi kutatással és fejlesztéssel foglalkozó szakember számára. Megítélésünk szerint megfelelő elemző szoftver segítségével gyártástechnológiák kifejlesztésének szükségességére, illetve a meglévő gyártási eljárások racionalizálására mutathat rá. Hatékonyabb együttműködést tesz lehetővé a kutató, a fejlesztő, a gyártó, illetve anyagvizsgálati módszerek felhasználói között.

A pályázat célja az ilyen elvek alapján készült mobil, roncsolásmentes vizsgálóállomás megvalósítására irányult. A vizsgálóberendezések gondos kiválasztása mellett komoly figyelem fordult a különböző vizsgálati eszközök összehangolt működésére, melyet többek között egy közös elemző szoftver kifejlesztésével valósult meg, megtartva a vizsgálóberendezések önálló, külön modulként történő használatának lehetőségét is. A guruló

platform egyedi tervezése és kialakítása lehetőséget biztosít arra, hogy minden műszaki paramétere a vizsgálóállomás hatékonyságát szolgálja. Amennyiben a vizsgálóállomást egyben teljes körűen kívánjuk használni, úgy ez is megtehető: a benne lévő berendezések, vizsgáló- és munkaasztalok, komplett műhely szabadságát biztosítják. Áramellátása többféle módon megoldott, elsősorban lehetőség van hálózatról, vagy teljesen független önálló áramfejlesztő berendezésről működtetni. A modern kompozit technológiák használatával előidézett legkülönbözőbb vizsgálati igényeket a mobil vizsgálóállomás komplexen és maradéktalanul ki tudja elégíteni.

Az Széchenyi 2020 "GINOP-2.1.2-8-1-4-16-2018-00478" nyilvántartási számú pályázati kiírásán 62 598 855 Ft állami támogatást elnyert, 113 816 100 Ft összköltségvetésű projekt 2019. február 1-én indult és 2020. február 28-án zárult.