03 février 2023

Porsche utilise la technologie des rayons X pour la détection de défauts

Porsche utilise la technologie des rayons X pour la détection de défauts

Un tomographe informatique (CT – Computer Tomograph) de la taille d’un garage est utilisé 24h/24 chez Porsche pour détecter les défauts presque invisibles dans les composants ou les matériaux des modèles produits via les rayons X.

Le diagnostic est clair: « La ligne est cassée ici », dit Ingo Vater en montrant son écran. Une fine ligne grise passant par le modèle 3D d’une ligne d’huile signale la localisation du défaut aux yeux entraînés de l’employé de Porsche dans le département d’assurance qualité / gestion de la tolérance. Vater fait pivoter le modèle avec la souris, zoome et entre virtuellement le composant défectueux. Dans d’autres procédés, les composants doivent généralement être sciés ou ouverts d’une autre manière. « Notre analyse est non-destructive en contraste », a souligné Vater.

La ligne d’huile réelle, qui semble intacte à l’extérieur, a déjà été scannée par l’ingénieur à côté de son lieu de travail dans un tomographe informatique de la taille d’un garage recouvert de 50 tonnes de plomb. « En principe, la fonction est identique à celle utilisée par un médecin, mais nous pouvons également faire pivoter nos patients », explique Hendrik Höhe, le deuxième expert CT chez Porsche. Avec une tension d’accélération allant jusqu’à 450 kilovolts, les rayons X sont également environ quatre fois plus puissants que dans les systèmes médicaux.

Rendre les détails invisibles visibles
Depuis l’installation du tomographe informatique en 2005, les spécialistes du centre de recherche et de développement de Weissach (EZW) ont traité plus de 4 000 commandes et étudié la qualité de plus de 10 000 composants pour toutes les modèles et prototypes Porsche. « En général, nous pouvons étudier tout ce qui ne dépasse pas un mètre cube et qui peut être suffisamment scanné », a déclaré Uwe-Alexander Müller, responsable de l’assurance qualité et de la gestion de la tolérance. Même la face avant d’une 911 s’intègre facilement dans le système. En principe, tous les matériaux et composants peuvent être numérisés du développement à la série, qu’il s’agisse de composants de carrosserie, électriques, de châssis ou d’entraînement.

Cependant, bien que le système ait été équipé de deux tubes à rayons X et que les processeurs modernes de haute performance améliorent constamment les options pour les inspecteurs de qualité, il a encore ses limites. « Ceci est principalement dû à la résolution réalisable du système, car des besoins croissants exigent toujours des détails d’image encore plus fins », a reconnu Hendrik Höhe. C’est souvent le cas en ce qui concerne les nouveaux composites. « Le projet LMP1 était un nouveau défi », a expliqué Müller.

Nano-CT utilisé depuis 2013
Ce défi est maîtrisé par un deuxième système qui a été utilisé dans EZW depuis décembre 2013 : un tomographe nano-ordinateur capable d’imager des détails minuscules jusqu’à 500 nanomètres (0,0005 millimètres) et qui offre une résolution 20 fois supérieure au système actuel. « Grâce à cette nano-CT, nous pouvons visualiser les structures les plus fines des fibres individuelles dans les composites de fibres et vérifier leur qualité », a déclaré Vater. Même de très petits composants électroniques, tels que ceux utilisés dans les véhicules hybrides, peuvent être analysés de manière fiable avec ce système. Un autre avantage de cette augmentation de capacité : le temps d’attente dans le centre CT a été significativement réduit. « Le grand système a été utilisé pratiquement 24 heures sur 24 », explique Vater, « mais en raison de l’énorme demande, certains patients ont dû attendre deux à trois semaines avant d’être scannés. »

Photos : Porsche

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