Aktuality

Mezi jedenáct finalistů výzvy Transfera.cz Technology Day 2022, v níž každoročně soutěží projekty pro komerční využití, se probojovalo také LabIR SpotWELD – nové řešení právě z NTC. Jeho autory jsou Milan Honner, Lukáš Muzika a Jiří Skála z tamního oddělení Infračervených technologií.

Odborníci z NTC zúročili více jak 20 let zkušeností v oblasti infračervených technologií a v úzké spolupráci se společností Chropyňská strojírna vyvinuli originální řešení pro nedestruktivní testování bodových svarů.

V porovnání se stávajícími metodami spočívá odlišnost tohoto řešení v charakterizaci svaru z pohledu vedení tepla, přičemž zohledňuje homogenitu materiálu a tepelné odpory rozhraní. Rovněž bere v úvahu unikátní charakteristiky svaru, jako jsou odvedené teplo a opticko-tepelná stopa. Firmy na novém řešení jistě ocení krátké měřicí časy, možnost přístupu pouze z jedné strany a možnost bezkontaktní inspekce. Inovativní řešení je určené především pro výstupní kontrolu v průmyslové výrobě, například v oblasti automotive.

Jak zkontrolovat tisíce svarů

Bodové svařování je nejpoužívanější technologie spojování v automobilovém průmyslu. Na jednom autě jsou obvykle jednotky tisíc bodových svarů a požadavky na bezpečnost a použití lehčích materiálů a konstrukcí přinášejí stále rostoucí nároky na jejich kontrolu.

Cílem je ideálně zkontrolovat každý svar nedestruktivně, bezkontaktně a v taktu výrobní linky, navíc automatizovaně a bez účasti operátora. V současnosti nejčastěji používané NDT techniky, jako je sekáčová nebo ultrazvuková metoda, tyto požadavky nesplňují.

Řešení přináší právě technologie LabIR SpotWELD, vyvinutá v NTC týmem Milana Honnera a ve spolupráci s Chropyňskou strojírnou dotažená do podoby robotizovaného pracoviště připraveného pro integraci do výrobní linky a zajištění kontroly v sériové výrobě. Metoda je založena na principu aktivní termografie s laserem, termokamerou a algoritmy přirozené i umělé inteligence. Technické řešení je přitom postaveno z komponent, které jsou v automotive výrobě používané již běžně, jen k jinému účelu.

Nejen unikátní, ale také funkční

V zahraničí již pokusy použít metodu aktivní termografie na bodové svary v minulosti proběhly, avšak vcelku neúspěšně. Důvodem byly problémy spojené s optickými vlastnostmi a odlišností jednotlivých svarů. Řešení, se kterým nyní přicházejí výzkumníci z NTC, z těchto problémů naopak udělalo přednosti. Jeho základem jsou tři podstatné patentově chráněné inovace, jež se týkají způsobu laserového ohřevu svaru, změření opticko-tepelných vlastností povrchu a vypořádání se s odrazy laserového a tepelného záření.

„Naše řešení je nejen světově unikátní, ale na rozdíl od výsledků jiných akademických pracovišť hlavně funkční pro kontroly v podmínkách průmyslové výroby,“ říká Milan Honner.

Výsledkem je bezkontaktní rychlá inspekce použitelná nejen pro klasické bodové svary, ale i pro svary prováděné laserem a dokonce i pro lepené spoje. Každý kontrolovaný svar je nejdříve cca jednu sekundu ohříván a termokamera jej měří ještě několik sekund během chladnutí. Inspekce probíhá z jedné strany materiálu,ze vzdálenosti typicky 30 cm. Uspořádání technologie na rameni průmyslového robota tak dovoluje jednoduše provádětinspekci tvarově členitých svařenců, výhodou přitom je možnost zkontrolovat i svary, které jsou pro ultrazvukové metody prostorově nepřístupné. Oproti ultrazvuku není potřeba před inspekcí čistit povrch a používat tekutinu pro kontakt sondy s povrchem.

Další informace o technologii naleznete v naší databázi Transfera.cz

Zdroj: článek vyšel ve spolupráci s portálem Vědavýzkum.cz v rámci seriálu Věda do praxe.