Odbor mechaniky a designu materiálů (OMaDM) je kromě pedagogických aktivit orientován na základní a aplikovaný výzkum v oblasti vztahů mezi (mikro)strukturními charakteristikami a užitnými vlastnostmi pokročilých kovových a nekovových materiálů. Pedagogická činnost je zaměřena na výuku převážně ve specializaci materiálové inženýrství s přesahem do dalších specializací (fyzikální inženýrství, strojírenská technologie). Veškeré aktivity odboru se opírají o experimentální zázemí s moderním přístrojovým vybavením.

Výzkumné aktivity zahrnují zejména následující oblasti:

• vliv strukturních parametrů a podmínek zatěžování na lomové a deformační chování materiálů,
• vlastnosti materiálů připravovaných konvenčními i nekonvenčními technologiemi (intenzivní plastická deformace, aditivní technologie),
• materiály odolné vůči degradaci vlivem vodíku (vodíkové křehkosti),
• funkčně gradientní materiály, materiály s vnitřní architekturou,
• mechanismy vzniku porušení včetně fraktografických analýz.

Odbor úzce spolupracuje s pedagogickými a akademickými institucemi i průmyslovými partnery jak na národní, tak mezinárodní úrovni. Tato spolupráce je orientována zejména na oblast společných projektů a expertizní a posudkové činnosti.

Odborné zaměření pracovníků

doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.

• Intenzivní plastická deformace (ECAP – bezkontrakční úhlové protlačování) - vliv procesu na užitné vlastnosti.
• Aditivní technologie Selective Laser Melting – zaměření na Al slitiny (struktura a vlastnosti).
• Aditivní technologie Cold Spray – multimateriálová řešení (komponenty turbodmychadel).
• Rozsáhlá spolupráce s průmyslovou praxí při řešení výrobně-provozní problematiky včetně vyšetřování provozních degradací a selhání konstrukcí (havárie).
• Únavové chování materiálů (vliv historie zatěžování, cyklická plasticita, cyklický creep).

Ing. Libor Válka, CSc.

• Křehkolomové chování materiálů připravovaných konvenčními i nekonvenčními metodami.
• Vodíková křehkost, vliv vodíku na mechanické vlastnosti konvenčně a nekonvenčně připravovaných materiálů.
• Mechanické testování kovových a nekovových materiálů s využitím standardních i nekonvenčních experimentálních metod (penetrační testy na miniaturních discích, impulzní excitační metoda).
• Mikromechanistické aspekty iniciace lomů kovových i nekovových materiálů.
• Mechanické vlastnosti tenkých vrstev připravených aditivními technologiemi.

Ing. Josef Zapletal, Ph.D.

• Deformační odezva a únosnost materiálů zkušebních těles, struktur i konstrukčních celků při kvazistatickém a dynamickém zatěžování.
• Výzkum v oblasti stanovování elastických konstant a vnitřního útlumu pomocí ultrazvukových metod a rezonanční excitace (IET).
• Nekonvenční testování materiálů (použití malých a miniaturních tahových a rázových zkušebních těles, rezonanční excitace, penetrační testy na miniaturních discích apod.).
• Metody DIC (Digital Image Correlation), jejich implementace do procesu testování.
• Cyklická plasticita, únavová odolnost materiálů připravených konvenčními a nekonvenčními metodami.
• Vodíková křehkost.

Ing. Jakub Judas, Ph.D.

• Optimalizace mikrostruktury z pohledu zvýšení depoziční efektivity při studené kinetické depozici.
• Komplexní analýza kovových povlaků připravených aditivními technikami.
• Mikrostrukturní a termodynamická stabilita vysokopevnostních hliníkových slitin.
• Únavová odolnost primárně neželezných slitin na bázi Al, Mg a Ni.
• Mechanické testy na miniaturních zkušebních tělesech vyrobených aditivními metodami.

Ing. Karel Němec, Ph.D.

• Vliv tepelného zpracování a povrchové úpravy slitin titanu na vlastnosti základního materiálu a svarů.
• Vlastnosti Ni superslitin při tepelné a tepelně-napěťové expozici.
• Mechanické vlastnosti kovových materiálů.