Biuletyn AGH
Magazyn Informacyjny Akademii Górniczo-Hutniczej
04 luty 2023

Wibrotermografia na AGH

Naukowcy z Katedry Robotyki i Mechatroniki Wydział IMiR opracowali urządzenie pozwalające na bardzo szybkie wyszukiwanie mikrouszkodzeń w różnego rodzaju konstrukcjach. To niezwykle ważny projekt, bo od wykrycia pęknięć lub zniszczeń np. w poszyciach samolotów czy mostach może zależeć bezpieczeństwo, a nawet życie ludzi.

Kierownik zespołu badawczego prof. Tadeusz Uhl tłumaczy rangę opracowanej przez swój zespół metody wibrotermografii na przykładzie przemysłu lotniczego. W samolotach, gdzie przy starcie lub lądowaniu często dochodzi do zderzenia ptaka ze skrzydłem lub korpusem maszyny, mogą powstać różnego rodzaju uszkodzenia. Aby sprawdzić samolot tradycyjną metodą, należało go zdemontować i przewieźć do laboratorium. Demontaż, badanie, ponowny montaż i testy bezpieczeństwa samolotu oznaczają wyłączenie go z użytku na dłuższy czas. Nasi naukowcy wymyślili sposób szybki, tańszy i bardzo dokładny. Wibrotermografia jest pomiarem rozkładu temperatury obiektu. Na przykład do struktury skrzydła samolotu dostarcza się energię w postaci sygnałów ultradźwiękowych, które napotykając na uszkodzenie materiału powodują zjawisko tarcia wytwarzające ciepło. Cieplejsze strefy są lokalizowane właśnie za pomocą bardzo czułej kamery termowizyjnej.

Na fotografii od lewej: mgr inż. Łukasz Pieczonka, prof. Tadeusz Uhl i dr inż. Mariusz Szwedo - fot. Dawid Jach – KSAF AGH

Jak mówią konstruktorzy urządzenia, ta metoda nie jest nowa, ale jej zaleta polega na tym, że badany obiekt nie wymaga zdemontowania. Dlaczego? Opracowano dwa typy urządzenia: stacjonarne do użytku w warunkach laboratoryjnych i mobilne. – Można np. badać panel zamontowany na samolocie i to jest właśnie coś, co wyróżnia naszą metodę spośród innych tego typu – podkreśla dr inż. Mariusz Szwedo z zespołu badawczego. Dzięki temu badanie jest nieniszczące, szybkie i nie wymaga ingerencji w konstrukcję. Zysk ze stosowania tej metody jest więc ogromny.

fot. Dawid Jach – KSAF AGH

Prace nad urządzeniem trwały dwa lata. Teraz jest już gotowe do użytku. – Prezentujemy je na różnych wystawach, seminariach i targach. Wzbudza ogromne zainteresowanie. Urządzenie kompletne (kamera i oprogramowanie) w wersji laboratoryjnej kosztuje ok. 500 tys. zł. Konkurencyjne urządzenia są dwa razy droższe – tłumaczy szef zespołu badawczego.

Nasi naukowcy zakończyli już testy laboratoryjne, obecnie trwają tzw. testy eksploatacyjne. „Bierzemy elementy z przemysłu i sprawdzamy ich działanie” – mówi prof. Uhl, którego zespół testował urządzenie m.in. na samolotach w Mielcu. – Bo sukces rynkowy zależy od tego, że im więcej będziemy mieć aplikacji i pokażemy, że nasze urządzenie jest skuteczne w wielu miejscach, tym więcej będziemy mieć klientów – podkreśla profesor. W przyszłości konstruktorzy chcą uzyskać dla tej metody certyfikaty światowych instytucji z branży lotniczej i energetycznej, bo – jak twierdzą – ma ona zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu; wszędzie tam, gdzie występują materiały metaliczne i kompozytowe, a także połączenia śrubowe, nitowane i spawane.

Ilona Trębacz

Jest to pierwsza tego typu technologia opracowana w Polsce. Podobne rozwiązania wdrożyły firmy niemieckie i amerykańskie.

fot. Dawid Jach – KSAF AGH
fot. Dawid Jach – KSAF AGH