Speciální tribometr na míru vyrobili brněnští vědci pro japonskou firmu

Unikátní optický tribometr kombinující dvě různé metody měření vznikl pod rukama odborníků z Fakulty strojního inženýrství v Brně. Zakázku si zadala japonská firma zabývající se vývojem maziv. Podobný přístroj není žádný komerční dodavatel schopen vyrobit. Pro brněnské vědce se jednalo o třetí podobnou zakázku, v minulosti už vyrobili zařízení na míru pro velkou japonskou automobilku i pro německou univerzitu.

Tribometr je, laicky řečeno, zařízení určené k měření tření a opotřebení mezi dvěma povrchy. Jeden speciálně upravený přístroj sháněla japonská firma, která se zabývá vývojem plastických maziv. Na trhu neuspěli, obrátili se proto na vědce z brněnského VUT, aby jim potřebnou technologii sestrojili přímo na míru.

„Náš obor tribologie je poměrně úzce zaměřen. Na rozdíl od Life Sciences, kde je komerčních zařízení dostupné velké množství a jejich úroveň se blíží současné vědecké špičce, v našem oboru existuje větší propast mezi tím, jaké přístroje lze komerčně koupit, a tím, jaké metody a zařízení používají vědecká pracoviště,“ vysvětluje Petr Šperka z Ústavu konstruování brněnské strojní fakulty. Jinak řečeno: pokud chce firma něco extra, musí si přístroj nechat vyrobit na zakázku.

Pro vývoj plastických maziv potřebovali Japonci zařízení, které umí měřit tření a opotřebení, ale zároveň chtěli vědět, co se děje s jednotlivými složkami maziva a jak se proces vyvíjí v čase. „Klasický tribometr měří tření a tloušťku mazací vrstvy, což je samozřejmě důležité. Plastické mazivo je ovšem složeno minimálně ze dvou komponent, z nichž každá má určitou roli. S pomocí optických metod jsme schopni vidět, co dokáže jedna a druhá složka v místě kontaktu a v jeho okolí. Umíme je separátně vizualizovat, kvantifikovat i pozorovat. Pro tento účel jsme do zařízení přidali další optickou metodu. Vzniklo takové „dva v jednom“, celkově přístroj obsahuje tři kamery, jednu z nich vysokorychlostní pro záznam rychlých dějů,“ vysvětluje Šperka s tím, že šlo o zatím nejsložitější zařízení tohoto typu, které na ústavu konstruovali.

Nebyla to ovšem první zakázka. V roce 2016 vyrobili brněnští inženýři unikátní tribometr pro potřeby velké japonské automobilky, další specifický přístroj putoval dva roky nato na německou univerzitu. „Pracovišť, která by toto zvládla, byste na světě napočítali na prstech jedné ruky,“ říká Šperka, se kterým na vývoji spolupracovali i jeho kolegové.

Vývoj zařízení na míru začíná vždy specifikací požadavků zákazníka. Podle nich vědci navrhnout určité komponenty a vyvíjené zařízení nacení. Poté následuje návrh konstrukce a samotná výroba. „Některé součásti kupujeme už hotové, například mikroskop a kamery. Spojit vše do funkčního celku je pak náš úkol, hodnota tkví právě v propojení, našich zkušenostech a záruce, že přístroj bude dělat to, co potřebujeme,“ dodává Šperka.

Vývoj optického tribometru zabral vědcům několik měsíců, od března už slouží v Japonsku k výzkumu a vývoji maziv. „Nejvíc mě baví, že jde o řešení konkrétního problému, v tomto případě technického a konstrukčního. V podstatě stavíte prototyp, který ovšem musí dobře fungovat,“ uzavírá Šperka.