Skip to content

Termografické testování materiálů

Výzkumné téma „Termografické testování materiálů“ se soustřeďuje na výzkum a vývoj měřicích systémů pro analýzu defektů v materiálech pomocí infračerveného záření. Výsledkem jsou přístroje a metodiky pro kontrolu výrobků. Výstupem měření jsou plošná rozložení nehomogenit uvnitř materiálu. Tyto informace jsou využitelné pro kontrolu kvality výrobků, pro výzkum degradace materiálu v průběhu zatěžování či jako metoda neviditelného označení.

Kontaktujte nás

    Naše řešení

    Naše měřicí metody využívají infračervené záření a jsou založeny na aktivním principu. Povrch měřeného materiálu je tepelně vybuzen a následně je měřeno plošné rozložení infračerveného záření vydávané stejným nebo odvráceným povrchem materiálu. Pro vybuzení materiálu používáme různé lampy nebo laserové zdroje. Pro měření odezvy materiálu používáme nejčastěji termokamery. Zaznamenaný časový průběh tepelného záření (termogram) se speciálními algoritmy převádí na tzv. defektogram, který obsahuje informaci o nehomogenitách pod povrchem.

    Benefity našich metod

    • bezkontaktní
      jak buzení, tak měření odezvy materiálu probíhá bezkontaktně z určité vzdálenosti
    • nedestruktivní
      metoda inspekce materiálu je nedestruktivní, měřený materiál je ohříván pouze o několik stupňů celsia
    • pro povrchy a tenké materiály
      metoda je použitelná v principu pro jakýkoliv typ materiálu, nejlépe k inspekci tlouštěk v řádu jednotek milimetrů
    • plošná analýza
      výsledek je zobrazován ve formě plošného rozložení defektů či tloušťky materiálu
    • rychlost inspekce
      měření zvolené oblasti probíhá v řádu sekund, metoda je tím pádem vhodná pro kontroly v rámci sériové výroby
    • vyhodnocení bez účasti operátora
      vyvíjíme algoritmy, které umožňují kvantitativní vyhodnocení, metoda je proto použitelná jak pro vyhodnocení operátorem, tak strojově bez lidské obsluhy

    Vybrané publikace

    • Muzika L., Švantner M., Houdková Š., Šulcová P., Application of flash-pulse thermography methods for quantitative thickness inspection of coatings made by different thermal spraying technologies, Surface & Coatings Technology, Vol. 406, p.126748, 2021, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126748

    • Moskovchenko A., Vavilov V., Švantner M., Muzika L., Houdková Š., Active IR Thermography Evaluation of Coating Thickness by Determining Apparent Thermal Effusivity. Materials,  Vol. 13, No. 18, 4057, 2020, https://doi.org/10.3390/ma13184057

    • Muzika L., Švantner M. Moskal D., Experimental investigation of time-power transformation method for flash-pulse thermographic testing, Applied Optics, Vol. 59, No.17, E98-E96, 2020, https://doi.org/10.1364/AO.388437

    • Švantner M., Muzika L., Houdková Š., Quantitative inspection of coatings thickness by flash pulse thermography and time-power transformation evaluation, Applied Optics, Vol. 59, No.17, pp E29-E35, 2020,   https://doi.org/10.1364/AO.388440

    • Muzika L., Švantner M., Kučera M., Lock-in and pulsed thermography for solar cells testing, Applied Optics, Vol. 57, No. 18, D90–D97, 2018. https://doi.org/10.1364/AO.57.000D90

    • Švantner M., Muzika L., Chmelík T., Skála J., Quantitative evaluation of active thermography using contrast-to-noise ratio, Applied Optics, Vol. 57, No.18, D49-D55, 2018, https://doi.org/10.1364/AO.57.000D49

    • Skála J., Švantner M., Tesař J., Franc A., Active thermography inspection of contamination of the protective glass on laser scanning heads. Applied Optics, special issue Advances in Infrared Technology and Applications, Vol. 55, No. 34, 2016, pp. D60–D66

    Reference

    European Space Agency

    Chropyňská strojírna, a. s., ČR

    5M s.r.o.,ČR

    Honeywell spol. s.r.o., ČR

    ČET, a.s., ČR

    Zodiac, ČR

    Adax SA, Švýcarsko

    Maxion Wheels

    Magna Cartech spol. s.r.o., ČR

    Vybrané disertační práce

    • Lukáš Muzika – Infračervené nedestruktivní testování povlaků, školitel prof. Ing. Milan Honner, Ph.D. (podáno k obhajobě)

    • Martin Kučera – Fyzikální procesy při laserovém značení a vliv na korozní odolnost korozivzdorných ocelí školitel, Doc. Ing. Milan Honner, Ph.D. (obhájil 2017)

    • Zdeněk Veselý – Termomechanické procesy v heterogenní vrstvené struktuře tepelné při tepelném rázu školitel, Prof. Ing. Josef Kuneš, DrSc. (obhájil 2002)

    Vybrané patenty

    • Zařízení pro infračervené nedestruktivní testování materiálů (Equipment for infrared non-destructive testing of materials). Patent application-national: app. no. 2019-541; reg. date 19.08.2019; doc. no. 308638, published 10.12.2020, owner: Západočeská univerzita, Plzeň, CZ; Authors: Michal Švantner, Vladislav Lang
    • Způsob testování svarů zejména bodových (podáno CZ a PTC)
    • Kryt pracovního prostoru laserového termografického systému (bude podáno září 2021 a následně PCT)
    • Neviditelné značení (CZ, USA, DE, CH, FR)

    Náš příběh

    Termografické testování nebo jinak řečeno aktivní termografie neboli IR NDT je nejmladší oblastí našeho výzkumu. Kombinujeme v ní naše hluboké znalosti a zkušenosti s bezkontaktními ohřevy a termografickým měřením. Začali jsme v roce 2012 s používáním koupeného IRNDT měřicího systému a postupně přešli k vývoji vlastních budicích zdrojů a algoritmů vyhodnocení. 

    Věnovali jsme se aplikacím zjišťování defektů v kompozitních aerospace materiálech. Řešili jsme možnosti detekce korozního poškození vnitřních stěn trubek produktovodů. V současnosti se zaměřujeme na výzkum využití metod termografického testování pro měření tloušťky povlaků a pro kontrolu kvality bodových svarů.

    Navazujeme také na náš předchozí výzkum metod laserového značení, svařování a mikroobrábění.