Das Wartungsteam des Synchrotrons stieß auf ein unerwartetes Problem: Die Vakuumkammer des Rings wies eine kritische Verformung auf. Der Ursprung des Fehlers wurde im mikrometrischen Nivelliersystem lokalisiert, das nach einem anomalen thermischen Zyklus an Präzision verlor. Zur Dokumentation und Analyse der Verformung wurde eine 3D-Pipeline mit GOM Inspect für die Metrologie des Bauteils und COMSOL Multiphysics zur Simulation der Eigenspannungen eingesetzt.
3D-Pipeline: Von der Punktwolke zum Finite-Elemente-Modell 🛠️
Der Prozess begann mit dem Scannen der deformierten Kammer mittels hochauflösender Fotogrammetrie. Die Daten wurden in GOM Inspect verarbeitet, um ein Oberflächennetz mit einer maximalen Abweichung von 0,02 mm gegenüber dem ursprünglichen Design zu erzeugen. Diese Geometrie wurde in COMSOL Multiphysics importiert, wo Vakuum-Randbedingungen und thermische Lasten angewendet wurden. Das Finite-Elemente-Modell zeigte, dass die Verformung des Rings die Streckgrenze des Edelstahls 316L an einem lokalisierten Punkt überschritt.
Die Kammer, die die Orientierung (und die runde Form) verlor 😅
Nach Durchsicht der Aufzeichnungen stellten wir fest, dass das mikrometrische Nivelliersystem seit drei Monaten Walzer tanzte, ohne dass es jemand bemerkte. Eine Einstellschraube hatte sich so weit gelockert, dass der Ring, anstatt eines perfekten Kreises, wie ein von einem Dreherlehrling gefertigtes Oval aussah. Das Schlimmste war nicht die Verformung, sondern dass der für die Überprüfungen zuständige Techniker den Nivellierbericht benutzt hatte, um das wackelige Bein seines Arbeitstisches zu unterlegen. So ist das Leben eben.