HUN-REN-BME Kutatócsoport

Dr. Török Dániel

ADJUNKTUS, METROLÓGIA SZAKLABORATÓRIUM VEZETŐ

IRODA T.301.

TELEFON 06-1-463-1487

E-MAIL torok@pt.bme.hu

Aktuális TDK ajánlatok

Polimer kompozitok éghetőségének előrejelzése mesterséges neurális hálón alapuló algoritmus segítségével

A kutatás célja egy olyan mesterséges neurális hálón alapuló algoritmus továbbfejlesztése, amely a polimer szerkezeti tulajdonságai és az alkalmazott égésgátló típusa és mennyisége, száltartalom, valamint a kis léptékű vizsgálatok (termogravimetriai analízis, differenciális pásztázó kalorimetria, oxigénindex, UL-94 szabány szerinti vizsgálat, stb.) eredményei alapján képes megbecsülni a jelentősebb anyag- és költségigénnyel járó nagyobb léptékű éghetőségvizsgálatok eredményeit (begyulladáshoz szükséges idő, maximális hőkibocsátás, teljes hőkibocsátás, stb.). A módszer így alkalmazható lesz az égésgátolt polimer kompozitok előzetes szűrésére a fejlesztések során.
A kutatás további célja, hogy a feltételezett összefüggéseket a polimer szerkezeti tulajdonságai és az alkalmazott égésgátló típusa és mennyisége, valamint a nagy léptékű éghetőségvizsgálatok eredményei között bizonyítsa.
A munka közvetlen előzménye egy szakdolgozat, amely az epoxigyanta mátrix éghetőségének előrejelzésével foglalkozott.
A kutatómunka optimális esetben gépész/vegyész/informatikus együttműködésben valósul meg.
Előnyt jelent a Matlab előzetes ismerete.

Feladatok szakdolgozat esetén:
Készítsen átfogó irodalomkutatást a polimerek és kompozitjaik bomlását és éghetőségét jellemző paraméterekről, illetve az azok közötti összefüggésekről, különös tekintettel a mesterséges intelligencia alkalmazására ezen paraméterek előrejelzésére.

Fejlesszen egy olyan mesterséges intelligencián alapuló alkalmazást, amely a polimer mátrix szerkezeti tulajdonságai, az alkalmazott égésgátló típusa és mennyisége, száltartalom, valamint a kis léptékű vizsgálatok (TGA, LOI, UL-94) eredményei alapján képes megbecsülni a jelentősebb anyag- és költségigénnyel járó nagyobb léptékű éghetőségvizsgálatok eredményeit (begyulladáshoz szükséges idő, maximális hőkibocsátás, teljes hőkibocsátás, stb.).

Állítson elő referencia és égésgátolt epoxigyanta kompozitokat, végezzen rajtuk éghetőségi vizsgálatokat, majd hasonlítsa össze a mesterséges intelligencián alapuló alkalmazással kapott éghetőségi paramétereket a minták valós kalorimetriai eredményeivel.

Megvalósult TDK témák

1.	3D nyomtatáshoz használt filament gyártási paramétereinek vizsgálata reciklált anyagból
	Lengyel Zoltán - 2022 TDK 2. díj

2.	Reciklálás hatása üvegszál-erősítésű PA6 alapanyagok tulajdonságaira
	a. Végezzen irodalomkutatást a szálerősítésű anyagok reciklálása és a száltöredezés témakörében! b. Készítsen kísérlettervet a kiírásban szereplő alapanyagok esetén a reciklálás hatásának kimutatására. Kiemelten kezelje az erősítőszálakkal kapcsolatos változásokat! c. Kísérletei alapján mutassa be az egyes alapanyagok reciklálásra való érzékenységét! - Maximális visszaforgatható anyagmennyiség - Feldolgozási paraméterek változásának vizsgálata (belső nyomások, gépi paraméterek) - Termékminőség vizsgálata (mechanika, alaktartás, vetemedés)
	Csapó Maja - 2022 TDK 1. díj, OTDK II. díj

3.	FDM technológiával készült előgyártmányra történő ráfröccsöntés
	Lukács Norbert, Csapó Maja - 2021 TDK 3. díj

4.	Fűtött csatorna hatása a fröccsöntött termékek színhomogenitására
	Ujj Bence Tibor - 2021 TDK 2. díj

5.	Fűtött csatorna hatása a fröccsöntött termékek színhomogenitására
	Ujj Bence Tibor - 2021 TDK 2. díj

6.	Fröccsöntési folyamat elemzése Matlab segítségével
	Pázmány Miklós - 2020 TDK 3. díj

7.	Utónyomás beállítása belső nyomásgörbék segítségével
	Párizs Richárd Dominik - 2019 TDK 3. díj

8.	Mesterkeverékek hatása a fröccsöntött termék zsugorodására
	Békefi Balázs - 2018 TDK dicséret

9.	Fröccsöntő csigacsúcsok hatása a száltöredezésre fröccsöntött, rövidszálas kompozitok esetében
	Pocsai Lilla - 2018 TDK dicséret

10.	Fröccsöntött termékek gyártásra szolgáló kis szériás szerszámok elemzése
	Zorics Richárd - 2018 TDK 2. díj

11.	Természetes kaucsuk tartalmú politejsav biopolimer fröccsöntése különböző csigacsúcs konstrukciókkal
	Lukács Antal - 2017 TDK 3. díj

12.	Fröccsöntő szerszámok elosztócsatornájának elemzése
	The plastics industry employs more than 1,45 million people in Europe. In 2013 from 299 million tonnes of processed plastic, 57 million tonnes were injection molded in Europe [1]. Nowadays injection molding is one of the most dynamically developing and productive plastic processing technology. Comparing to the extrusion the other most important technology, 3D products can be produced with a complex geometry by injection molding, where the shaping is done in a closed mold tool, in a periodical (cyclical) way. Applying runner systems in multi-cavity molds is necessary. The most important is to reach the cavities with the melt, and fill them at the same time. It can be accomplished with naturally or with artificially balanced runner systems [2]. In some cases, the property of the flowing plastic can change along the cross section and the flow path. In such cases, the usage of the branches is needed, at the same time, the quality of the plastic can be different in certain cavities. Because of this effect, the speed of the flow front in the cavities can be also different. To avoid this problem melt rotation (MeltFlipper®) technology can be applied [3]. In my thesis, the effect of the melt rotation technology was investigated in a multi-cavity mold tool and the results of a mold filling simulation were compared to the measurements. Literature: [1] Plastics Europe: Plastics- the Facts 2013, An analysis of European plastics production, demand and waste data for 2014, 2015 [2] Robert A. Malloy: Plastic Part Design for Injection Molding, 2010 [3] John P. Beaumont: Runner and Gating Design Handbook, 2004
	Szabó Eszter - 2016 TDK 1. díj

13.	A csigacsúcs fröccsöntési folyamatra és termékminőségre gyakorolt hatásának vizsgálata
	A polimertechnika, és a műanyagfeldolgozás a XX század közepétől jelentős növekedésnek indult. Az 1980-as években már nagyobb mennyiségben állítottak elő különböző szintetikus polimereket, mint nyersacél. A fejlődés jelenleg is olyan kimagasló ütemben zajlik, hogy tíz év alatt közel százmillió tonnával nőtt a műanyagtermelés, ezzel meghaladva az évenkénti háromszázmillió tonnás értéket. A polimerek feldolgozásának legjelentősebb és legdinamikusabban fejlődő ágazata a fröccsöntés [1]. Műszaki értelemben különbséget kell tenni műanyag és polimer között. Míg a polimerek több ezer építőegységet tartalmazó hosszúláncú vegyületek, addig a műanyagok adalékanyagokkal társított polimerek. A különböző adalékokat eltérő célokkal alkalmazhatják, növelhető a polimer stabilitása, UV állósága, de vannak kifejezetten polimerek lágyítására készült adalékok is. Laikus szemlélő számára a leglátványosabb hatása mégis a színezékeknek van [2]. Annak érdekében, hogy a különböző adalékok ki tudják fejteni előnyös hatásukat, megfelelően el kell oszlatni azokat. A polimer alapanyaghoz történő bekeverésük, homogenizálásuk megvalósulhat a gyártást megelőzően külön művelet keretein belül, de elvégezhető a fröccsöntőgép fröccsegységében is. A polimer ömledék homogenitásának növelésére nyírással energiát kell közölnünk a rendszerrel, ami történhet különböző keverőelemekkel, vagy speciális kialakítású visszaáramlásgátlóval [3]. A kutatásban különböző geometriájú csigacsúcsokat vizsgáltunk, amelyeknek eltérő hosszúságú áramlási keresztmetszetei lehetővé tették a különböző mértékű nyírás hatásainak elemzését. A keveredés minősítését több úton is elvégeztük, többek között az ömledék felmelegedésének valamint a színhomogenitásának a mérésével. Irodalom: [1] B. Lajosné: A fröccsöntés helyzete magyarországon 2015-ben, Polimerek (2016) [2] D. O. Hummel: Atlas of Plastics Additives, Springer-Verlag, Berlin (2002) [3] James L. White: Polymer Mixing Technology and Engineering, Hanser Publisher, München (2
	Horváth Kristóf - 2016 TDK 3. díj

14.	Fröccsöntött biopolimer színezhetőségének vizsgálata
	Nagy Imre Márk - 2016 TDK dicséret