Mercedes-Benz é o 1º fabricante do mundo a efetuar teste de colisão com raios X

Em parceria com o Fraunhofer-Institute for High-Speed Dynamics, o EMI (Ernst Mach Institute) em Freiburg, a Mercedes-Benz efetuou o primeiro choque de raios X do mundo com um automóvel real. A bordo estava um manequim SID II, do lado esquerdo, virado para o impacto. Trata-se de um exemplar de teste com anatomia feminina, especialmente concebido para testes de impacto lateral.

Esta demonstração tecnológica (prova de conceito) nas instalações de colisão do IME em Freiburg demonstrou que a tecnologia de raios X de alta velocidade pode ser utilizada para visualizar processos de deformação interna altamente dinâmicos. As deformações anteriormente invisíveis e os seus processos exatos tornam-se assim transparentes. As numerosas imagens de alta resolução permitem uma análise exata.

Tecnologia de raios X ultracurtos: até 1.000 imagens por segundo

Há vários anos que a divisão de segurança automóvel da Mercedes-Benz tem vindo a investigar a utilização da tecnologia de raios X em testes de colisão, juntamente com colegas da EMI. 

O fator decisivo para o avanço foi a utilização de um acelerador linear com tecnologia de 1 kHz como fonte de radiação. O dispositivo é muito mais potente do que os flashes de raios X utilizados anteriormente nos ensaios. 

A energia dos fotões do acelerador linear é de até nove megaelectrões-volt. Isto permite o rastreio de todos os materiais habitualmente utilizados na construção de veículos. 

A duração do impulso de raios X é de apenas alguns microssegundos. Isto torna possível registar os processos de deformação no ensaio de colisão sem desfocagem do movimento. 

O acelerador linear também gera um fluxo contínuo destes impulsos de raios X. Isto significa que são possíveis até 1.000 imagens por segundo. Isto é cerca de 1.000 vezes mais do que com os procedimentos convencionais de raios X.

Durante o teste de colisão, os feixes atravessam a carroçaria e os manequins a partir de cima. Um detetor plano está localizado debaixo do veículo de teste. Funciona como um recetor de imagem digital no sistema de raios X: Quando a radiação atinge o detetor, é gerado um sinal elétrico. A intensidade deste depende da intensidade com que a radiação foi previamente absorvida pelo veículo e pela estrutura do manequim. Isto influencia o valor de cinzento que é posteriormente visível - semelhante à inspeção de bagagem por raios X no aeroporto ou a imagens deste tipo tiradas por um médico.

Nos milissegundos do tempo efetivo de impacto, o sistema de raios X capta cerca de 100 imagens fixas. Combinadas num vídeo, fornecem uma visão muito interessante do que acontece no interior dos componentes relevantes para a segurança e no corpo do manequim durante um acidente. 

Desta forma, é possível observar em pormenor como o tórax do dummy é pressionado ou como um componente é deformado. A parte importante no caminho da investigação para a aplicação industrial é o facto de a colisão por raios X não afetar quaisquer outras ferramentas de análise. Mesmo as câmaras interiores do veículo de teste de colisão gravam sem qualquer perturbação.

Os especialistas da EMI elaboraram um conceito abrangente de proteção contra radiações para o acidente com raios X. Os dosímetros são utilizados como monitores para garantir que os funcionários não sejam expostos à radiação. A autoridade governamental aprovou o funcionamento da fábrica em conformidade com os requisitos legais. As medidas de proteção física elaboradas incluem uma parede de betão adicional de 40 centímetros de espessura à volta do edifício e uma porta de proteção que pesa cerca de 45 toneladas.

Testes de colisão: Parte da filosofia "Segurança na Vida Real" da Mercedes-Benz

Em 10 de setembro de 1959, teve lugar o primeiro teste de colisão na história da Mercedes-Benz - em terreno aberto perto da fábrica em Sindelfingen. Um veículo de teste foi conduzido de frente contra um obstáculo sólido. Este facto abriu um novo capítulo na investigação de segurança na Mercedes-Benz, pois permitiu estudar o comportamento de colisão dos veículos e dos ocupantes em condições realistas, utilizando veículos de teste e manequins. Juntamente com as análises da investigação de acidentes do próprio Grupo, os testes de colisão constituem a base da filosofia "Real Life Safety".

Atualmente, a Mercedes-Benz realiza até 900 testes de colisão por ano e cerca de 1.700 "testes de trenó" no Centro de Tecnologia de Segurança Automóvel em Sindelfingen. Nesta simulação de colisão, um trenó de teste é acelerado e travado. Um objeto de teste (carroçaria ou conjunto de veículo) é montado no trenó e sujeito às forças que surgem durante um acidente de veículo real. Estes ensaios em trenó permitem o ensaio não destrutivo de componentes individuais, especialmente de sistemas de retenção, como os cintos de segurança.

E o primeiro teste de colisão público do mundo em dois veículos totalmente eléctricos, no outono de 2023, mostra que a segurança na Mercedes-Benz não é uma questão de sistema de propulsão. Os modelos SUV EQA e EQS chocam um contra o outro num cenário de acidente real a uma velocidade de 56 km/h e uma sobreposição de 50 por cento. O teste confirma o elevado nível de proteção dos ocupantes: A célula de passageiros e a bateria de alta tensão de ambos os veículos permanecem intactas como previsto, as portas podem ser abertas e os sistemas de alta tensão desligam-se automaticamente.