Fotoessay CERN-verkstedene

Det er ikke helt det samme som å bygge en gigantisk magnet, men å frese ut et hode i aluminium med stor presisjon krever sin maskinvare. (Bilde: Varg Aamo, Hardware.no)

Her freser de ut et hode i rent aluminium

Når CERN skal ha 3D-modeller, skriver de dem ikke ut i plast.

Hardware.no/Genève: I bygning nummer 100 på CERN sitt Meyrin-campus finner vi to litt anonyme små enklaver. Mekanikere, ingeniører og industridesignere i fri dressur ber oss pent om å besøke deres lokaler først, og til slutt ender vi på at vi vil besøke verkstedet. Dette, sammen med designavdelingen i samme hus, står nemlig til sammen bak nesten alt det mekaniske som finnes på CERN.

At det i det hele tatt er mulig å spore alt tilbake til denne ene bygningen er nesten en bragd i seg selv. CERN opererer nemlig med maskiner som Large Hadron Collider, som strekker seg flerfoldige kilometer avgårde – og som består av tusenvis av magneter. Hver av disse magnetene er i seg selv bygd som maskiner, og satt sammen med presisjon ned på mikrometernivå.

Dette er likevel bare noen av eksemplene på alt der banebrytende som finnes på forskningsstasjonen utenfor Genève sentrum, og i dag skal vi se nærmere på maskineriet som gjør selve prototypene for alt sammen mulig. Hvordan noen er i stand til samtidig å ha både overblikket og detaljfokuset som må til for å realisere disse prosjektene er vi ikke helt sikre på – men som vi skal se, har de en hel del høyteknologi å støtte seg på i sitt arbeide.

Som så mye annet er ikke bygning nummer 100 på CERN laget for å være vakker. Funksjon trumfer alt annet, men ballongene utenfor inngangsdøren gir det hele et litt mer festlig preg.
Som så mye annet er ikke bygning nummer 100 på CERN laget for å være vakker. Funksjon trumfer alt annet, men ballongene utenfor inngangsdøren gir det hele et litt mer festlig preg.Foto: Varg Aamo, Hardware.no
Mye av arbeidet som foregår inne på verkstedet utføres naturlig nok av maskiner, og det som tar opp aller mest plass er fresmaskinene. Disse er i stand til å frese vekk de fleste typer material etter samme prinsipp som skulptører med hammer og meisel, om enn med littegrann større presisjon. Akkurat denne maskinen kan bevege fresehodet sitt langs tre akser, og er ikke så veldig mye brukt mer. Istedet er det noen langt større, mer moderne, og ikke minst mer automatiserte maskiner som kan bevege seg langs fem akser som benyttes. Disse gir mer rom for å lage skikkelig komplekse komponenter, og du kan såvidt se et par av de store hvite kammerene de freser inni i bakgrunnen.
Mye av arbeidet som foregår inne på verkstedet utføres naturlig nok av maskiner, og det som tar opp aller mest plass er fresmaskinene. Disse er i stand til å frese vekk de fleste typer material etter samme prinsipp som skulptører med hammer og meisel, om enn med littegrann større presisjon. Akkurat denne maskinen kan bevege fresehodet sitt langs tre akser, og er ikke så veldig mye brukt mer. Istedet er det noen langt større, mer moderne, og ikke minst mer automatiserte maskiner som kan bevege seg langs fem akser som benyttes. Disse gir mer rom for å lage skikkelig komplekse komponenter, og du kan såvidt se et par av de store hvite kammerene de freser inni i bakgrunnen.Foto: Varg Aamo, Hardware.no
Det skal litt plass til for å huse CERN sine byggeprosjekter, som vi også så i deres Large Magnet Facility for en stund siden – da blir verkstedet i sammenlikning for et lite uthus å regne. Sett for seg selv er det like fullt ganske svært, selv om mye av gulvarealet tas opp av de nevnte fresene. Dette bildet viser for øvrig om lag halvparten av selve verkstedområdet; og i tillegg til dette er det tettpakkede haller fulle av måleutstyr og enda mer finkalibrerte maskiner i en annen del av bygningen.
Det skal litt plass til for å huse CERN sine byggeprosjekter, som vi også så i deres Large Magnet Facility for en stund siden – da blir verkstedet i sammenlikning for et lite uthus å regne. Sett for seg selv er det like fullt ganske svært, selv om mye av gulvarealet tas opp av de nevnte fresene. Dette bildet viser for øvrig om lag halvparten av selve verkstedområdet; og i tillegg til dette er det tettpakkede haller fulle av måleutstyr og enda mer finkalibrerte maskiner i en annen del av bygningen.Foto: Jørgen Elton Nilsen, Hardware.no
De store fem-aksede fresene kan kanskje se klumpete ut, men i virkeligheten er de utrolig presise maskiner. Her ble en 3D-modell av et menneskehode lastet inn i datamaskinen som styrer hele maskineriet, som så satte i gang med å frese ut hodet fra en massiv blokk av aluminium. Det du ser nederst i bildet er altså ikke en plattform hodet står på; fresen har bare ikke fjernet metall lengre ned enn dit ennå. Resultatet den leverer er altså et par hakk mer holdbart enn hva en 3D-skriver kunne dyttet ut, uten at presisjonsnivået er noe lavere. Vi ble imidlertid gjort oppmerksom på at CERN normalt ikke holder på i hodeproduksjonsbransjen; i alle fall rent bokstavelig talt.
De store fem-aksede fresene kan kanskje se klumpete ut, men i virkeligheten er de utrolig presise maskiner. Her ble en 3D-modell av et menneskehode lastet inn i datamaskinen som styrer hele maskineriet, som så satte i gang med å frese ut hodet fra en massiv blokk av aluminium. Det du ser nederst i bildet er altså ikke en plattform hodet står på; fresen har bare ikke fjernet metall lengre ned enn dit ennå. Resultatet den leverer er altså et par hakk mer holdbart enn hva en 3D-skriver kunne dyttet ut, uten at presisjonsnivået er noe lavere. Vi ble imidlertid gjort oppmerksom på at CERN normalt ikke holder på i hodeproduksjonsbransjen; i alle fall rent bokstavelig talt.Foto: Varg Aamo, Hardware.no
I tillegg til å kunne frese ut hoder med stor presisjon, kan det bevegelige hodet på de store femakserne bytte ut freseverktøyet med alskens andre biter. Dette gir mekanikerne på CERN muligheten til å grave ut store flak av metall så vel som å frese bort bittesmå fliser, og trenger de å fargelegge er det mulighet til det også. Maskinene er dessuten nesten helautomatiske, og vil til enhver tid selv kunne bytte til det verktøyet som passer best for jobben.
I tillegg til å kunne frese ut hoder med stor presisjon, kan det bevegelige hodet på de store femakserne bytte ut freseverktøyet med alskens andre biter. Dette gir mekanikerne på CERN muligheten til å grave ut store flak av metall så vel som å frese bort bittesmå fliser, og trenger de å fargelegge er det mulighet til det også. Maskinene er dessuten nesten helautomatiske, og vil til enhver tid selv kunne bytte til det verktøyet som passer best for jobben.Foto: Varg Aamo, Hardware.no
Dette er et annet eksempel på presisjonsnivået de største fresene kan levere. Aluminiumsblokken til venstre i bildet er utgangspunktet, mens platen til høyre er et mellomsteg før det langt mer bearbeidede resultatet. Det lar seg ikke gjøre å få frem på bilder, men det er kun rammen rundt som er tykk og solid – resten av metallet er bare en halv millimeter tykk. Årsaken til at disse delene lages med en diger fres, fremfor å stanses ut, er at rammen må faktisk være så diger – og det er mye greiere for CERNs mekanikere å frese ut ferdige komponenter enn å prøve å sveise sammen aluminiumsbiter, uten at det er rom for den minste feil eller svakhet.
Dette er et annet eksempel på presisjonsnivået de største fresene kan levere. Aluminiumsblokken til venstre i bildet er utgangspunktet, mens platen til høyre er et mellomsteg før det langt mer bearbeidede resultatet. Det lar seg ikke gjøre å få frem på bilder, men det er kun rammen rundt som er tykk og solid – resten av metallet er bare en halv millimeter tykk. Årsaken til at disse delene lages med en diger fres, fremfor å stanses ut, er at rammen må faktisk være så diger – og det er mye greiere for CERNs mekanikere å frese ut ferdige komponenter enn å prøve å sveise sammen aluminiumsbiter, uten at det er rom for den minste feil eller svakhet.Foto: Varg Aamo, Hardware.no
Slik ser det ut når aluminiumsklossen sakte men sikkert freses ut. Det slår oss som ganske forståelig at CERNs mekanikere heller mater inn en 3D-modell og trykker på en knapp, og så får ut ferdige komponenter med skruehull og det hele, enn at de skulle holdt på med slike papirtynne metallbiter for hånd. Tusenvis av like hårfint designede komponenter skal dessuten settes sammen hvert år – men så er det også en hel del som gjøres av underleverandører, og som regel helt andre steder enn i Sveits.
Slik ser det ut når aluminiumsklossen sakte men sikkert freses ut. Det slår oss som ganske forståelig at CERNs mekanikere heller mater inn en 3D-modell og trykker på en knapp, og så får ut ferdige komponenter med skruehull og det hele, enn at de skulle holdt på med slike papirtynne metallbiter for hånd. Tusenvis av like hårfint designede komponenter skal dessuten settes sammen hvert år – men så er det også en hel del som gjøres av underleverandører, og som regel helt andre steder enn i Sveits.Foto: Varg Aamo, Hardware.no
CERN samarbeider nemlig med industrien i alle medlemslandene, som betyr at underleverandører fra nesten hele Europa kan bidra til byggingen av LHC og andre små og store prosjekter. Dette er en viktig del av hvordan CERN arbeider, fordi bestillinger på komponenter er den kanskje mest håndfaste, åpenbare måten medlemslandene kan se at de får noe igjen for sine bidrag. Norske bedrifter bidrar også, men alle underleveranser starter først etter at CERN sitt eget verksted har designet, justert, og fikset prototyper på det som skal lages.
CERN samarbeider nemlig med industrien i alle medlemslandene, som betyr at underleverandører fra nesten hele Europa kan bidra til byggingen av LHC og andre små og store prosjekter. Dette er en viktig del av hvordan CERN arbeider, fordi bestillinger på komponenter er den kanskje mest håndfaste, åpenbare måten medlemslandene kan se at de får noe igjen for sine bidrag. Norske bedrifter bidrar også, men alle underleveranser starter først etter at CERN sitt eget verksted har designet, justert, og fikset prototyper på det som skal lages.Foto: Varg Aamo, Hardware.no
Spennet i hva som bestilles inn fra bedrifter i medlemslandene er også stort. Som vi har vist dere i en tidligere sak fra CERN inneholder blant annet LHC enorme magnet-konstruksjoner for flere hundre millioner Euro, som er bygd i flere forskjellige land, men også småting som deksler til instrumentpaneler må jo produseres. Som regel betyr det at det kjøres en anbudsrunde, og det er altså som oftest bare bedrifter i CERN sine medlemsland som kan delta.
Spennet i hva som bestilles inn fra bedrifter i medlemslandene er også stort. Som vi har vist dere i en tidligere sak fra CERN inneholder blant annet LHC enorme magnet-konstruksjoner for flere hundre millioner Euro, som er bygd i flere forskjellige land, men også småting som deksler til instrumentpaneler må jo produseres. Som regel betyr det at det kjøres en anbudsrunde, og det er altså som oftest bare bedrifter i CERN sine medlemsland som kan delta.Foto: Varg Aamo, Hardware.no

Bla om til neste side, så beveger vi oss lengre inn i dypet av verkstedet »

Les hele artikkelen og få tilgang til mer eksklusivt innhold

månedlig

Kr 49
Kr 12 per uke
Prøv gratis
Én måned gratis
 

Betal med Visa, MasterCard eller PayPal.

Vilkår og bruksbetingelser

Allerede medlem?

Les kommentarene (2)

Her er noen av sakene du kan lese på Ekstra i dag:

Til toppen