Het laboratorium voor materiaalproeven

 Laboratoriumproef en praktische proef

Materiaalproeven kunnen op verscheidene wijzen worden uitgevoerd. In ’t algemeen onderscheidt men de laboratoriumproef en de praktische proef. Een concreet voorbeeld zal dadelijk het verschil tussen beide doen uitschijnen.

Gij weet dat de elektrische motoren die de tractie der motortreinen verzekeren zeer snel draaien en dat ze voorzien zijn van tandraderen die de snelheid tot een aannemelijke waarde herleiden. Hoe kan men nu voor een van die stukken, vlug controleren of de tanden goed bestand zijn tegen slijtage? Wel eenvoudig door de hardheidsproef toe te passen. Met dat doel plaatst men het stuk op een speciale machine en drijft men er, onder een druk van 50 kg, een kleine spits in van diamant, de hardste aller materies, die zelfs in gehard staal dringt. De diamant laat een afdruk na die nauwkeurig gemeten wordt. De ondervinding toont aan dat het weerstandsvermogen tegen slijtage in grote trekken afwisselt in tegenovergestelde zin van de meting: indien deze laatste niet meer bedraagt dan 400 duizendsten mm (mikron), leidt men daaruit af dat het weerstandsvermogen degelijk is. Dat is een laboratoriumproef. De praktische proef zou erin bestaan het tandwiel in dienst te stellen en het gedrag ervan na te gaan tijdens de honderdduizenden km, afgelegd vóór de slijtage, wat jaren zou duren.

Ofschoon ze met de gebruiksvoorwaarden kan overeenstemmen, is de laboratoriumproef natuurlijk conventioneel, maar de geleverde artikelen kunnen ermee onmiddellijk gecontroleerd worden, en dat is een voordeel.

Voor de laboratoriumproeven zijn er speciale toestellen nodig die in een „functioneel” gebouw worden samengebracht. Ze worden gehanteerd door een bevoegd personeel dat onder toezicht staat van technische ambtenaren die vertrouwd zijn met de eigenschappen en het gebruik der beproefde materialen. Men moet daarenboven kunnen beschikken over werkplaatsen voor de voorbereiding der proefstukjes, over magazijnen, administratief personeel, een technische bibliotheek, enz.

 De rol van een laboratorium in dienst van het spoor

Nu we weten waarover het gaat, zullen we de rol onderzoeken die een dergelijke organisatie in een onderneming als de onze vervult. Die rol is drievoudig want ze heeft betrekking op de bestaande en nieuwe produkten en op de beschadigingen.

Wanneer de huishoudsters een dweil kopen, willen ze een degelijke die lang meegaat. Daarom eisen de enen een bekend merk, schuwen anderen een te lage prijs of verlaten ze zich op de verklaringen van de verkoper.

Een grote administratie als de onze kan niet aldus handelen, behalve dan voor minder belangrijke aankopen. Voor de andere is ze verplicht alle Belgische en zelfs buitenlandse kandidaten-leveranciers een kans te geven. Ze maakt dus gebruik van het systeem der aanbestedingen, dat een beroep doet op de concurrentie en de verlaging der prijzen veroorzaakt. Om nu te voorkomen dat sommige leveranciers hun prijzen zouden verlagen ten nadele van de kwaliteit, dit om de bestellingen in de wacht te slepen, is er een strenge en snelle controle der geleverde produkten nodig, die alleen door middel van laboratoriumproeven kan uitgevoerd worden.

Voor de dweilen uit ons voorbeeld bepaalt men het gewicht per eenheid van oppervlak, het aantal draden in de twee richtingen, d.w.z. volgens de schering en de inslag, de aard der draden, het weerstandsvermogen tegen het trekken, de hoeveelheid water behouden na het bevochtigen en het uitdruipen, enz.

Verder wordt er ook een beroep gedaan op het laboratorium voor het onderzoek van de nieuwe produkten die door de private industrie worden aangeboden. Aldus wordt een „specialiteit”, aangeboden voor het reinigen van zitbanken in kunstleder (plastiek), niet alleen onderworpen aan een praktische proef in de werkplaats, maar ook aan proeven om het percentage te bepalen van de actieve stof, het bevochtigingsvermogen, de eventuele schadelijkheid voor de huid...

Beter dan de praktische, lenen dergelijke proeven zich tot het vergelijken van de onderscheidene concurrerende produkten. Ze zijn doorgaans voldoende. Er zijn overigens heel wat materialen die niet voor praktische proeven vatbaar zijn.

Het laboratorium bepaalt, ten slotte, de oorzaken van de beschadigingen die het vervoermaterieel of de vervoerde produkten tijdens de dienst hebben opgelopen. Wanneer een stuk breekt waarbij de veiligheid der mensen gemoeid is, bepaalt het bijna altijd de verantwoordelijkheid. We geven u ’n voorbeeld. Op 25 april 1950 ontspoorde een trein bij het buitenrijden van station Mechelen, richting Antwerpen. Gevolg: beschadigingen aan het rollend materieel, gekwetste reizigers en averij aan de sporen. Uit een gewoon onderzoek bleek dat een as van de elektrische locomotief alsmede een koppelstuk gebroken waren. Het laboratorium bewees dat de as aangetast geweest was door een inwendige fabricatiebarst (spleet in gehard metaal), dat die barst tijdens de dienst mettertijd groter werd tot de as uiteindelijk doorbrak en dat de koppelingsbreuk enkel aan de eerste breuk te wijten was. De leverancier werd aansprakelijk gesteld, weliswaar te goeder trouw gezien het defect onzichtbaar was. Sedertdien wordt in het midden van dergelijke assen, over hun totale lengte, een gat geboord en wordt de oppervlakte van die opening door middel van speciale optische toestellen nauwkeurig onderzocht.

Na dit alles zoudt gij niettemin kunnen denken dat onze Maatschappij, in plaats van over haar eigen laboratorium te beschikken, zich zou kunnen wenden tot die welke reeds bij de particuliere ondernemingen, de openbare diensten, de universiteiten of elders bestaan.

Inderdaad, sommige gemakkelijk uit te voeren keuringsproeven, zoals de trekproeven op het staal, worden in de fabriek uitgevoerd onder het toezicht van de keurders en men doet een beroep op andere diensten voor proeven die een kostbare inrichting vereisen. Dit gebeurt slechts zelden. Zo wordt b.v. het beproeven der smeeroliën uitgevoerd op ’n eencilindermotor van de Militaire School.

Voor de andere gevallen is dit niet mogelijk ofwel omdat de fabrikanten niet het vereiste materieel bezitten, ofwel omdat de proeven te ingewikkeld zijn om door de keurders te worden gevolgd, of nog omdat de uitvoering te traag zou verlopen of niet bestendig door een onzer specialisten zou kunnen gevolgd worden.

 Vijf secties

In het laboratorium van de N.M.B.S. worden de toestellen die voor de proeven nodig zijn in vijf secties gerangschikt:

1. Mechanische proeven: ze bestaan erin proefstukken van metaal (staal, aluminium, koper...) of van andere produkten (rubber, plastiek, weefsels, leder, beton) aan bepaalde lasten te onderwerpen;
2. Onderzoek van verven en vernissen;
3. Scheikundige ontleding van water, metalen en scheikundige produkten;
4. Onderzoek van petroleumprodukten (benzine, stookolie, smeeroliën, vetten);
5. Onderzoek van de industrieprodukten (rubber, weefsels, plastiek, leder, reinigingsprodukten, kolen, enz.).

Voor de mechanische proeven worden proefstukken van wel bepaalde vormen aan trek-, samendrukkings-, schok- en sleetproeven onderworpen door middel van een aantal machines die aan elk geval zijn aangepast. In een werkplaats (draaibank, boormachine, schaafbank, zaag, slijpsteen, frees...) kunnen de proefstukken en de stukken voor het vastzetten vervaardigd worden. Er zijn ovens voor de thermische behandeling der metalen en microscopen om de innerlijke structuur van deze laatste te onderzoeken.

De scheikundige ontledingen omvatten de behandeling met gevaarlijke produkten (sterke zuren, ammoniak...); er wordt dus dikwijls gewerkt in zuurkasten, voorzien van glazen wanden, van een schuifraam en van een inrichting die de dampen opzuigt. Voor die proeven worden vooral glazen vaten, verwarmingstoestellen, moffelovens, droogstoven en nauwkeurige balansen (tot op 0,1 milligram na) gebruikt.

Voor de natuurkundige metingen gebruikt men een groot aantal speciale apparaten om de verschijnselen te bestuderen van het smelten, het koken, de glans, de viscositeit, de dichtheid, de zuurheid, de ontvlambaarheid, enz.

Door middel van een belangwekkende reeks hulptoestellen kan men tamelijk precies de invloed nagaan van het weer (vochtigheid, koude, warmte, zonlicht .) op de materialen zoals, bijvoorbeeld, op verf. Op die wijze kan men zich vrij vlug een idee vormen van het gedrag van die materialen tijdens hun gebruik.

 Het personeel

Uiterst accurate werklieden hebben in het laboratorium een opleiding genoten met het oog op de behandeling der toestellen voor natuurkundige en scheikundige proeven. Dit zijn de „bereiders”. Laboratoriummeestergasten, gediplomeerden van een technische school, houden toezicht op hun werkzaamheden en zijn belast met de uitvoering van de delicate behandelingen. Men onderscheidt de specialiteiten „metallografie” bij de sectie der mechanische proeven en „chemie” bij de andere secties.

De secties worden geleid door bedienden die de graad van sectiechef bezitten; die „scheikundigen” bezitten een diploma van technisch ingenieur in een aangepaste specialiteit.

De studiewerken, ten slotte, worden toevertrouwd aan licenciaten in scheikundige wetenschappen of eventueel aan ingenieurs in een aangepaste specialiteit. Daar de resultaten der proeven niet altijd onmiddellijk kunnen aangewend worden, zijn die mensen belast met het opmaken van de synthese van de uitgevoerde studie: de „technische vereisten” van een bepaald produkt opstellen; een nieuw produkt voor een bepaald gebruik aanvaarden; de verantwoordelijkheden vaststellen in geval van beschadiging; voordelige oplossingen voorstellen voor het gebruik der materialen; dat alles bespreken met de fabrikanten en met de andere diensten van de Maatschappij.

 Het gebouw

Het gebouw waar de inrichting werd ondergebracht, paalt aan het reizigersstation Schaarbeek; het omvat drie verdiepingen met een voorgevel van 48 m.

De verdiepingen worden door tussenverdiepingen gescheiden en de centrale gang is met spouwmuren afgezet: in hun ruimten kunnen de verschillende leidingen (gas, water, elektriciteit, rioleringen...) die de toestellen bedienen, gemakkelijk overal heen worden geleid.

De gelijkvloerse verdieping en een deel van de eerste verdieping worden ingenomen door de sectie der mechanische proeven en de werkplaatsen. De rest van de eerste verdieping omvat de bureaus en de refter.

De 2e verdieping wordt volledig in beslag genomen door de scheikundige secties. De luchtverversing ervan werd speciaal bestudeerd om de hygiëne der werkvoorwaarden te verbeteren: een groot volume gefilterde lucht (die ’s winters wordt verwarmd) wordt langs openingen in het plafond binnengestuwd; ze zuivert de zalen en wordt door de zuigtoestellen van de zuurkasten opgenomen.

Bovendien werden er overal speciale maatregelen voor veiligheid en hygiëne getroffen. Zo zijn er b.v. veiligheidsbesproeiers waarmee onmiddellijk brandende kleren kunnen geblust worden en automatische detectors die, in geval van brand, in de zuurkasten de luchtverversing stopzetten.

In zijn huidige vorm is ons laboratorium de trots van de technici die het hebben uitgedacht en van al degenen die het derwijze hebben georganiseerd opdat het onze grote onderneming naar best vermogen zou dienen.