Nowoczesna inżynieria wymaga nie tylko zaawansowanych materiałów, ale też precyzyjnych sposobów ich monitorowania. Tradycyjne czujniki drgań, choć wciąż szeroko stosowane, coraz częściej ustępują miejsca nowoczesnym technologiom opartym na światłowodach. Właśnie taką alternatywę badał nasz dyplomant w swojej pracy magisterskiej, łącząc świat druku 3D z optycznymi czujnikami typu FBG – czyli światłowodowymi siatkami Bragga.

Czym są siatki Bragga? To mikroskopijne struktury w rdzeniu włókna światłowodowego, które odbijają wybraną długość fali świetlnej, reagując na najmniejsze odkształcenia materiału. Dzięki temu mogą mierzyć naprężenia i drgania z ogromną dokładnością, a przy tym są lekkie, odporne na zakłócenia i łatwe do zintegrowania z kompozytowymi strukturami.

W ramach pracy badano próbki z materiałów PLA i PCTG (z włóknem węglowym), wytwarzane w technologii FDM, z zatopionymi wewnątrz czujnikami FBG. Drgania o regulowanej częstotliwości generowano na specjalnie zaprojektowanym stanowisku mechatronicznym, a dane rejestrowano za pomocą interrogatorów optycznych oraz klasycznych sensorów. Porównano czułość, dokładność i zakres pomiarowy obu podejść.

Wyniki potwierdziły, że siatki Bragga doskonale nadają się do analizy dynamicznych odpowiedzi struktur drukowanych 3D – nawet tych lekkich i elastycznych. Praca pokazuje potencjał tego typu czujników w inżynierii materiałowej, diagnostyce konstrukcji czy projektowaniu nowoczesnych systemów monitorujących.

Autorem niniejszej pracy magisterskiej jest Krzysztof Gajewski (ESM)