Tématerületi Kiválósági Program 2019

Pályázati azonosító:       Tématerületi Kiválósági Program/TUDFO/51757/2019-ITM

Támogató:                    Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH)

Kedvezményezett neve: Dunaújvárosi Egyetem

Projekt címe: Roncsolásmentes technológia és károsodási folyamatkövető eljárások alkalmazás a késztermék előállítása során lejátszódó állapot- és tulajdonság-változások érzékelésére (Tématerületi név)

Projekt tartalma:

A Roncsolásmentes tématerületen 2009 óta működő kutatócsoport évek óta az akusztikai alapú roncsolásmentes diagnosztikai módszerek legkorszerűbb módszereinek elsajátításával, fejlesztésével, és hazai bevezetésével foglalkozik. Az ultrahangos és akusztikus emissziós módszereknek van egy 20. századi, szabványosított eljárásmódja, amely elsősorban kézi mozgatásos távadókkal kereste az anyagokban az anyaghibákat, repedéseket, feszültséggócokat. A 21. Század elejére érette meg a számítástechnika és a mechatronikai automatizált mozgatásos módserek megjelenésével, az automatizált pásztázó módszerek bevezetése a mérőfejek mozgatása terén, valamint az számítástechnikával támogatott értékelési módszerek kezdik kiszorítani a kézi számításos, vagy oszcilloszkópos értékeléses módszereket. Hazánk ezen a téren egy kicsit elmaradt a fejlődésben, még a legtöbb helyen a régi módszereket és eszközöket használják. „009 óta egyértelműen irányt vettünk a pásztázó módszerek hazai bevezetésére, amihez saját magunk állítottunk elő berendezést. Ezekkel a berendezésekkel bizonyítottan több mint egy nagyságrenddel javítottunk a szabványban előírt felbontásokon. Sikerült az általunk fejlesztett berendezést kipróbálni hegesztett kötéseket, tokozott elektronikákban mind a porozitás vizsgálatára, mind az elektronika vizsgálatára már használtuk berendezésünket. A fémanyagokban fellelhető hibákat akár forgatható 3D képeken is képesek vagyunk megjeleníteni. Sikeresen mutatunk ki porozitás hibákat műanyagokon, amelyet tömítések gyártására használnak. Végül, de nem utolsó sorban, sikeresen próbáltuk ki módszerünket csavarkötések fejeinek berepedésének in-situ kimutatására, ami közvetlenül is használható pl. a paksi atomerőműben. Mindezekről több (részben nemzetközi) publikációban számoltunk be.

Az elmúlt két évben a fejlesztések iránya egy olcsó, piacképes berendezés előállítását célozta meg, mivel drága berendezések kaphatók a nemzetközi piacon, de a hazain felhasználók ezt nem tudják megfizetni, árát nem tudják kitermelni. Egyrészt a kutatásaink során fejlesztett programjaink sokkal olcsóbban, mint a nemzetközi cégek programjai, másrészt, ha tudjuk, milyen célra fejlesztünk, akkor olcsóbb részegségekből vagyunk képesek, ugyanakkor jobb felbontással rendelkező eszközt előállítani. Ez a munka folyamatban van.

A kutatások viszont megmutatták, hogy a korábbi módszereink, amelyekben immerziós csatolást használtunk, számos területen nem alkalmazhatók, mivel főleg az elektronika területén a potenciális felhasználók nem látják szívesen a nedves csatolásokat, vagy zsírokat. Ezért a jelen pályázat keretében át kívánunk térni a száraz csatolású módszerekre, amelyekhez egy nagyságrenddel erősebb gerjesztőre van szükségünk, valamint az ún. EMAT (elektromágneses akusztikus távadó) használatára, amely segítésével nem kívülről gerjesztjük az ultrahangokat, hanem a fémanyagon belül. Ez jelentős előrelépés lenne ezen a tématerületen.

A mágnesesség már korábbi vizsgálatainkban is jelentős szerepet játszott, mivel mind a pásztázó műszereknél kipróbáltuk már az örvényáramos pásztázás lehetőségét, és ebben is sikereket értünk el, mint a roncsolásmentes akusztikus emissziós eljárásokban rátértünk az akusztikus Barkhausen zaj módszer tanulmányozására, amiben még nemzetközi síkon is az úttörők között tartanak bennünket számon. Ez új, mágneses vizsgálatokat indított meg, amelyek segítségével lehetőség nyílik a hengerelt fémanyagokban a megmunkálásból eredő paramétereket, inhomogenitások, valamint a megmunkálásból eredő anizotrópiák kimutatására. Kutatásainkban mágnese szondákat használunk, és különböző külső mágneses tér gerjesztésre adott válaszokból kapjuk a paramétereket. Ez a kutatás részben még alapkutatás jellegű, mivel itt még alapkérdések sem mindenben tisztázottak. Ennek ellenére, már most, valódi, a Dunaferr hengersoráról származó anyagokat vizsgálunk, és látható, hogy van realitása egy ipar közeli módszer kidolgozásának.

Anyagvizsgálataink során a Gleeble 3700 anyagszimulátoron végzett kísérletekben találtuk meg az anyaghajlításokból és törésekből származó vizuális információk leképezéseinek módját, ami úttörő jellegű a hajlítási programok input paramétereinek előállítására. Még senkinek sem sikerült olyan pontosságú elmozdulási pontok követését megvalósítania, mint amelyet, a mi informatikus kutatóink, az általunk késztett 2D képek alapján meghatároztak. Ez követetlenül használható lesz a végeselemes számító programok kihasználásához, amit már a korábbi együttműködési munkákban az MTA EK kutatóival közösen megkezdtük. Ezt a munkát rögtön, közvetlen kutatási együttműködésben végezzük velük.

A vállalt és támogatást nyert kutatási program:

Roncsolásmentes technológiai és károsodási folyamatkövető eljárások alkalmazása a késztermék előállítása során lejátszódó állapot- és tulajdonság-változások érzékelésére – rövid nevén: Roncsolásmentes folyamatkövetés

Elnyert támogatási összeg: 250 000 000 Ft.

Támogatás mértéke: 100%

Támogatott tevékenység megvalósítási időtartama: 2019.05.01. - 2020.11.30.