Wie Transparenz Ingenieuren und Wissenschaftlern hilft, 5 zentrale Herausforderungen zu meistern

Sie wurden ursprünglich entwickelt, um Flüssigkeiten in Produktionslinien besser zu handhaben, doch transparente Druckbehälter gelten zunehmend als ideale Testumgebungen für Forschung und Entwicklung. Angesichts von Aufträgen von Großunternehmen, Ingenieurbüros, Forschungseinrichtungen und großen Universitäten weltweit erläutert Ingenieur Loris Medart von SR-TEK, wie für den industriellen Einsatz konzipierte Behälter die F&E revolutionieren.

Flüssigkeiten gelten seit jeher als eine der am schwersten zu handhabenden Substanzen in einer Produktionslinie. Bewegung, Druck, Temperatur und Feuchtigkeit sind nur einige der Faktoren, die das Verhalten von Flüssigkeiten drastisch verändern können. Als wir den weltweit einzigen kommerziell erhältlichen transparenten Druckbehälter entwickelten, mussten wir daher sicherstellen, dass er eine vollständige Kontrolle der Innenumgebung ermöglicht. Damals ahnten wir nicht, dass er dadurch auch ein ideales Testgefäß für den Labortisch sein würde. Drei Jahre später wurden transparente Behälter eingesetzt, um die Bedingungen nachzubilden, denen ein Kampfhubschrauber, ein fliegendes Geschoss, eine Tauchausrüstung und ein Formel-1-Rennwagen ausgesetzt sind. Da fast die Hälfte aller transparenten Druckbehälter weltweit in der F&E eingesetzt wird, zeigen wir hier fünf Wege, wie sie typische Herausforderungen für Ingenieure lösen.

1. Ein Fenster zur F&E öffnen

Obwohl Ingenieure mit den unterschiedlichsten Anwendungen auf uns zugekommen sind, wollen sie im Grunde alle dasselbe erreichen: Sie möchten verstehen, wie der Gegenstand ihrer Forschung auf bestimmte Bedingungen reagiert. Dies kann durch Erzeugen eines Vakuums, Erhöhen des Drucks, Verändern von Temperatur und Luftfeuchtigkeit oder Hinzufügen von Vibrationen geschehen. Die Transparenz ermöglicht es Forschern dann, den genauen Zeitpunkt zu erkennen, an dem Veränderungen eintreten, eine visuelle Dokumentation zu erstellen und die Ergebnisse zu analysieren. In manchen Fällen, etwa beim Erkennen eingeschlossener Luftblasen in Unterwasserausrüstung, ist eine Sichtprüfung die einzige Möglichkeit, einen grundlegenden Fehler eines Produkts festzustellen.

2. Zuverlässige Testbedingungen sicherstellen

Im Labor besteht häufig die Tendenz, eigene Prüfaufbauten zu bauen. Bei transparenten Testbedingungen war das doppelt der Fall, da es zuvor keine kommerziell erhältliche Alternative gab. Eines der größten Probleme ist die Zuverlässigkeit der Testumgebung. Mangelnde Haltbarkeit und die Unfähigkeit, Druck zu halten und aufrechtzuerhalten, können Ergebnisse verfälschen und die Forschung verzögern. Immer wieder hören wir von Technikern und Ingenieuren, die versucht haben, eigene Testbehälter zu bauen, und feststellen mussten, dass diese den Anforderungen schlicht nicht gewachsen sind. Da die Druckbehälter von SR-TEK für den industriellen Einsatz entwickelt wurden, halten sie strengen Tests problemlos stand und ermöglichen Drücke zwischen -1 und 4 bar sowie Temperaturen von 4 bis 25 ˚C über längere Zeiträume.

3. Reale Bedingungen nachbilden

Ausfallsichere Tests und Entwicklung für Komponenten, die in den härtesten Umgebungen eingesetzt werden, sind unerlässlich. Tests unter realen Bedingungen sind jedoch oft kostspielig, unpraktisch und schwer zu messen. Glücklicherweise lassen sich durch die Kontrolle von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck dieselben Bedingungen im Labor nachbilden. Eine der Testanwendungen, mit denen wir kürzlich angefragt wurden, befasste sich mit den Umwelteinflüssen auf drei Bauteile eines fliegenden Geschosses. Die Herausforderungen bei der Überwachung und Analyse im Flug waren unüberwindbar. Durch Anpassen der Variablen in der Testkammer konnten wir jedoch denselben Druck und dieselbe Hitze anwenden und so genau feststellen, wie jedes Bauteil nach dem Abfeuern aus einer Waffe reagieren würde.

4. Druck aufrechterhalten

Auch wenn es einfach klingen mag: Einen luftdichten, transparenten Behälter zu schaffen, der Druck oder in einigen Fällen Vakuumbedingungen bis zu zwei Wochen lang aufrechterhalten kann, ist keine Kleinigkeit. Jeder Eintrittspunkt muss hermetisch abgedichtet sein, und wenn das verwendete Material nicht widerstandsfähig ist, stellen Forscher möglicherweise fest, dass sie eine Bombe auf dem Labortisch statt einer wirksamen Testumgebung geschaffen haben. Da sie in der Industrie eingesetzt werden, entspricht jeder transparente Druckbehälter und jede Testkammer glücklicherweise der Druckgeräterichtlinie und den ASME-Vorschriften und ist von SR-TEK vollständig zertifiziert.

5. Individuelle Anpassung

Einer der Gründe, warum selbstgebaute Prüfaufbauten im Labor so verbreitet sind, ist die Möglichkeit, die Testumgebung individuell anzupassen. Glücklicherweise können an transparenten Druckbehältern Änderungen vorgenommen werden, um bei Bedarf zusätzliche Sensoren, Überwachung und Steuerungen zu integrieren. Eine der häufigsten Anwendungen ist das Testen und Entwickeln elektronischer Bauteile, bei denen oft zusätzliche Anschlüsse für Kabel, Messsonden, Präzisionsregler und Ultraschall-Füllstandssensoren benötigt werden. Mit einigen individuellen Modifikationen konnten Ingenieure Bedingungen nachbilden, die von denen im menschlichen Körper bis zu 10.000 Fuß Flughöhe reichen.

Ursprünglich zur besseren Handhabung von Flüssigkeiten in der Produktion entwickelt, werden transparente Druckbehälter heute weltweit in führenden Abteilungen und Einrichtungen für Forschung und Entwicklung spezifiziert. Erstmals profitieren Forscher von einer transparenten, robusten Testumgebung für den Labortisch, die einige der härtesten Bedingungen der Erde zuverlässig nachbilden kann. 

Weitere Informationen zu transparenten Drucktanks, einschließlich frei zugänglicher Datenblätter und technischer Zeichnungen, finden Sie unter: https://bit.ly/testvessel

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