niedziela, 28 kwietnia 2013

Z wizytą w laboratorium

Mieszanka surowca użytego do produkcji opony i jej skład są najściślej strzeżoną tajemnicą każdego producenta ogumienia.

Wiadomo, że skład surowca ma m.in. duży wpływ na zachowanie się opony na drodze i jej bezpiecześstwo oraz żywotność. Prace nad osiągnięciem otymalnej mieszanki to żmudny i długotrwały proces, który powstaje w zaciszu labolatoriów chemicznych.                        Drugim, ważnym elementem każdej opony jest kształt jej bieżnika. Zasadnicza różnica polega na tym, że wszystko tu widać niemal jak na dłoni. Wbrew pozorom, każde nacięcie każdy milimetr mniej lub więcej tu lub tam ma duże znaczenie. W zależności od tego ile i w jaki sposób producent opracuje wzór bieżnika, taki będzie opór toczenia, hałas, żywotność, przyczepność w zmiennych warunkach atmosferycznych – w rezultacie ocena opony przez klienta.

Continental DSC09578Korzystając z uprzejmości firmy Continental Opony Polska mieliśmy okazję odwiedzić Centrum badawczo-rozwojowe Continental AG położone w Stoecken w Niemczech. Zakład położony niedaleko Hanoweru jest jednym z 12 ośrodków badawczych niemieckiego koncernu. W placówkach rozlokowanych na całym świecie pracuje ponad 1300 osób z 56 krajów świata, jednak bezpośrednio badaniami opon zajmuje się ok. 900 osób.
Tire Technology Center znajdują się w największych lokalizacjach: Stoecken (Niemcy), Púchov (Słowacja), Charlotte/NC, Auburn Hills/Mi, Mount Vernon/Il (Stany Zjednoczone). Continental wykorzystuje również 7 torów testowych (2 w USA, 2 w Szwecji, po jednym w Niemczech, Hiszpanii i Nowej Zelandii). Pracownicy Tire Technology Center systematycznie przechodzą szkolenia i wymieniają doświadczenia również w swoich partnerskich ośrodkach.

W Centrum R&D Continental w Stoecken znajdują się specjalistyczne urządzenia dzięki którym poszczególne zespoły mogą zajmować się badaniem opon. Przy okazji warto wspomnieć, że nie chodzi tu tylko prototypy lub o nowe ogumienie. Okresowym badaniom podlegają także używane opony lub te pochodzące z reklamacji. Na przykład oglądziny opon, które zostały wycofane z eksploatacji, umożliwiają dogłębne wyciągnięcie wniosków dotyczącyh ich trwałości, stopnia zużycia, sposobu użytkowania, czy wreszcie "słabych punktów", które należy w przyszłości poprawić. Warto wiedzieć, że cykl rozwojowy nowej opony, zanim trafi na rynek, to przeciętnie 2–3 lata. Aby „nowość” pojawiła się w ofercie producenta konieczne jest przedtem przebadanie kilku tysięcy opon. Odbywa się to zarówno na specjalnych stanowiskach badawczych centrum badawczo-rozwojowego a później na torach testowych w zróżnicowanych warunkach klimatycznych.

Continental DSC09560Wiztyę w Stoecken rozpoczęliśmy od wydziału zajmującego się opracowywaniem wzorów bieżników. Uśmiech na twarzy laika, wywołuje specjalny przyrząd, dzięki któremu na gładkiej powierzchni opony można wykonać dowolny wzór bieżnika. Dlaczego uśmiech? Bo po pierwsze - praca ta wygląda to jak przyjemna "zabawa", a po drugie - czynność wygląda trochę jak strzyżenie owcy. Oczywiście tego etapu prac nie należy traktować z przymrużeniem oka, ponieważ jest on równie ważny, jak inne badania. Precyzyjne wycinanie wzorów wymaga dużych umiejętności, niczym u rzeźbiarza. W gablocie widzimy wzory bieżników, w tym również wzory okolicznościowe upamiętniające różne wydarzenia.

W poszczególnych laboratoriach prowadzone są badania na własności fizyczne opon. Badania nieinwazyjne obejmują: prześwietlanie opon promieniami Rentgena, szerografię obrazkową i tomografię komputerową. Centrum R&D posiada także laboratorium badań wytrzymałościowych, gdzie analizuje się materiał z jazd z dużymi prędkościami i obciążeniami. Tam dokonuje się badań niszczących, rozkładając oponę na czynniki pierwsze, badając jej poszczególne elementy.

Continental DSC09607Przeciętnemu człowiekowi tomograf kojarzy się z badaniami szpitalnymi. Ale, jak widać, to urządzenie może mieć szersze zastosowanie. Nie ma obecnie dokładniejszych sposobów przeprowadzania doświadczeń i pomiarów, jak bezinwazyjne badanie tomografem. Poprzez zastosowanie tomografu komputerowego możliwy jest podgląd zachowania poszczególnych części składowych opony podczas jazdy. Możliwe jest testowanie jej wewnętrznych części składowych podczas hamowania, przyspieszania i wchodzenia w zakręty. Continental DSC09610Na przykład można sprawdzić dopasowanie opony do obręczy, symulować różne warunki jazdy oraz obserwować jak zachowuje się opona pod wpływem działania sił bocznych do 3 ton lub poddana naciskowi do 6 ton. W zależności od sytuacji wewnętrzne elementy bieżnika, takie jak stalowe włókna opasania, pod wpływem uginania zmieniają pozycję względem siebie. Może to wpływać zarówno pozytywnie jak i negatywnie na właściwości jezdne opony. Dzięki obserwacji zmian zachodzących w bieżniku podczas jazdy, inżynierowie Continental mają możliwość zaprojektowanie najlepszych możliwych prototypów, uwzględniając wszystkie siły oddziaływające na oponę na drodze.

Continental DSC09600Oglądanie pojedynczych włókien kordu czy ocena jakości wypełnienia przestrzeni pomiędzy włóknami jest możliwa dzięki rengenowi. Urządzenia takie również są stosowane w Centrum badawczo-rozwojowym w Stoecken. Wiązka promieni X (o sile dużo większej niż w urządzeniu stosowanym w placówkach leczniczych) po przejściu przez badany fragment opony przechodzi przez wzmacniacze obrazu, a obraz może być obserwowany on-line na ekranie monitora lub nagrany na dysku komputera i analizowany w późniejszym czasie.

Badania opon na stanowiskach rolkowych służą do określania parametrów opony w trakcie pracy. Opona zamocowana w specjalnym uchwycie jest dociskana z odpowiednią siłą i toczy się po specjalnym bębnie napędzanym przez silnik elektryczny. Urządzenie jest w stanie Continental DSC09619odzwierciedlić prawdziwe warunki pracy opony, a więc określoną prędkość i i tarcie o podłoże. W ten sposób można na przykład poznać rozkład wartości cieplnych występujących podczas pracy. Na bębnach wykonywane badania bieżnika i opasania. Te ostatnie przeprowadza się na szorstkowanym, pozbawionym bieżnika karkasie. Możliwe są badania nieniszczące, czyli wykazujące poszczególne parametry opony w czasie testu lub niszczące, które polegają na pracy opony aż do momentu jej całkowitego zużycia lub wystąpienia oznak uszkodzenia. Warto w tym momencie wspomnieć, że producent przewiduje sytuacje, że opony w codziennej eksploatacji mogą ulegać przeciążeniom. Prawidłowe obliczenia uwzględniają takie sytuacje i na tej podstawie, już w fazie testów prototypów zakłada się, że w praktyce opona musi wytrzymać działanie sił dużo większych niż zaleca to producent.

Continental DSC09582Uszkodzone opony z testów drogowych lub z reklamacji trafiają do specjalnego labolatorium, w któym prowadzi się badania inwazyjne. Aby móc dokładnie określić przyczynę uszkodzenia badaną oponę należy rozebrać i przeanalizować jej budowę. Odkrycie kolejnych warstw opasania czy przecięcie opony pozwala na określenie miejsca i przyczyny uszkodzenia. Oględziny opon wymagają od pracowników Centrum dużego doświadczenia i wiedzy teoretycznej.
Laboratoryjne metody badawcze nie tylko przyspieszają ten proces. Są także przyczynkiem do ochrony środowiska naturalnego. Wyobraźmy sobie, ile należałoby przejechać kilometrów, aby uzyskać efekt osiągany „sztucznie” w pomieszczeniach centrum. Uzyskanie zmiennych warunków także nie zawsze jest proste. Ponadto podczas badań w laboratorium uzyskuje się dokładne pomiary komputerowe z całego przebiegu testu. Taka precyzja nie jest możliwa do osiągnięcia w czasie jazdy samochodem. W Stoecken bada się opony kompleksowo, nie tylko ich zewnętrzną część, na którą z reguły tylko zwracamy uwagę. Testuje się także dokładnie cały szkielet, karkas, elementy wzmacniające - wszystko, co składa się na kompletną oponę. Do pracy wykorzystuje się m.in. promienie laserowe, co tylko potwierdza, jak nowoczesne i skomplikowane urządzenia Continental skompletował w tym Centrum.

Michał Bąk


UWAGA!!!
Aby korzystać z serwisu www.4Trucks.pl, należy włączyć obsługę JavaScript w przeglądarce.