HUN-REN-BME Kutatócsoport





Kooperatív Technológiák Nemzeti Laboratórium

Pályázati azonosító:
2022-2.1.1-NL-2022-00012
Támogató:
Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH)
Futamidő:
2022. december 1. - 2026. október 30.
Témavezető (BME):
Dr. Szebényi Gábor

Résztvevő kutatók (BME):
Dr. Szebényi Gábor
Dr. Morlin Bálint
Papp Bertalan
Sántha Péter
Szederkényi Bence
Marton Gergő Zsolt
Csvila Péter
Dr. Kovács Norbert Krisztián
Konzorciumi partnerek (BME):
TECHTRA Technológia Transzfer Intézet Közhasznú Nonprofit Zrt.
Autóipari Próbapálya Zala Korlátolt Felelősségű Társaság
CollMot Robotikai kutató-fejlesztő Korlátolt Felelősségű Társaság
Femtonics Kutató és Fejlesztő Korlátolt Felelősségű Társaság
HM Elektronikai, Logisztikai és Vagyonkezelő Zártkörűen Működő Részvénytársaság
Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem
Magyar Honvédség Haderőmodernizációs és Transzformációs Parancsnokság
MouldTech Systems Korlátolt Felelősségű Társaság
Nemzeti Közszolgálati Egyetem
Pécsi Tudományegyetem
Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet
Széchenyi István Egyetem
Szegedi Tudományegyetem

Pályázat összefoglalója

A Kooperatív Technológiák Nemzeti Laboratórium többcélú ipari innovációs kapacitások és kompetenciák felépítését és fejlesztését végzi. Fő célja olyan „innovációs tér” fizikai és tartalmi megvalósítása, ami az ipar és ennek meghatározó elemeként a kapcsolódó többcélú ipar digitalizációjában, kutatásában és fejlesztésében nemzeti és regionális szinten is kulcsszerepet játszik. A hazai többcélú innovációs fejlesztések célja a kettős felhasználású (katonai és civil) termékeket előállító, a hazai kutatásokra és tudásbázisra alapozó többcélú innovációs rendszer (ökoszisztéma) kiépítése, ami meghatározó műszaki kompetencia és tudás, háttér igénye miatt jelentős mértékben támaszkodik a hazai egyetemek és kutatóintézetek meglévő és tovább fejleszthető kompetenciáira, kapacitásaira, innovatív ipari partnereket is bevonva. A Kooperatív Technológiák Nemzeti Laboratórium a többcélú fejlesztés szellemi, innovációs és koordinatív feladatait ellátó infrastrukturális és szakmai bázisának kifejlesztéséhez illeszkedő program, eszköz.

Pályázat eredményei

1. munkaszakasz
2022. december 1. - 2023. november 30.
A projekt indulásakor bemutató diákat készítettünk, ahol áttekintettük a drónok gyártása szempontjából releváns gyártástechnológiákat. Áttekintettük továbbá a kompozit szerkezetek végeselemes modellezéséhet szükséges anyagparamétereket és méretezési stratégiákat. Az információgyűjtés alapján kísérlettervez állítottunk össze, összegyűjtöttük a releváns szabványokat, vizsgálati leírásokat készítettünk. A kompozit gyártáshoz hasonlóan a 3D nyomtatási technológiák képességtesztjeinek tervezését is egy technológiai áttekintés készítésével kezdtük. Összegyűjtöttük a drónok alkatrészeihez alkalmazható anyagokat és gyártástechnológiákat, annak figyelembevételével, hogy minél szélesebb palettával tudjunk rendelkezni a projekt végére. A hőre lágyuló és hőre keményedő tiszta polimer nyomtatási technológiák, valamint a kompozitnyomtatási technológiák esetén is összegyűjtöttük a nyomtatáshoz szükséges paramétersávokat, valamint a későbbi tervezéshez és az anyagmodellek összeállításához szükséges, meghatározandó paramétereket. Kísérlettervet készítettünk, felmértük a rendelkezésre álló mérőeszközöket és kompetenciákat. Az anyagmodellek meghatározásához először áttekintettük a polimerek és kompozitjaik anyagi viselkedés típusait. Áttekintettük, hogy egyes feldolgozható mátrixanyagok esetén milyen kritikus szálhosszakkal kell rendelkezni egy-egy erősítőanyagnak a megfelelő kompozit viselkedés eléréséhez. Az anyagmodellek felállításához áttekintettük, hogy a nyomtatási technológiák esetén milyen orientációkkal várható különböző anyagi viselkedés. A paraméter meghatározásokhoz próbatesteket készítettünk mechanikai célra szakító, hajlító, ütvehajlító vizsgálatokhoz és keménység méréshez. A fárasztó tulajdonságokat szakító fárasztó vizsgálatokkal kívánjuk megvalósítani. A kijelölt anyagok statikus és dinamikus mechanikai tulajdonságait meghatároztuk az anyagmodellekehez. A fárasztó vizsgálatokat megkezdtük.
Markforged nyomtatóval ONYX CF GF és Kevlar anyagból nyomtatott kompozit próbatestek tönkremenetele szakítóvizsgálat során

2. munkaszakasz
2023. december 1. - 2024. november 30.

3. munkaszakasz
2024. december 1. - 2025. november 30.

4. munkaszakasz
2025. december 1. - 2026. november 30.

5. munkaszakasz
0000. 00 00. - 0000. 00 00.



Pályázat támogatásával megjelent közlemények


  1. Marton G. Zs., Szebényi G.: Influencing the damage process and failure behaviour of polymer composites - A short review. Express Polymer Letters, 19, 140-160 (2025) 10.3144/expresspolymlett.2025.11 IF=2.7 Q2
  2. Szederkényi B., Kovács N. K., Czigány T.: A comprehensive review of fiber-reinforced topology optimization for advanced polymer composites produced by automated manufacturing. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, 8, 113-131 (2025) 10.1016/j.aiepr.2024.05.002 IF=9.9 D1
  3. Szederkényi B., Kovács N.K., Czigány T.: Improving energy absorption in cellular 3D-Printed fiber–reinforced structures with radially reinforced composite shells. Composites Part B: Engineering, 301, 112513/1-112513/11 (2025) 10.1016/j.compositesb.2025.112513 IF=12.7 D1
  4. Szederkényi B., Czigány T., Kovács N. K.: Investigation of continuous fiber–reinforced triply periodic minimal surfaces (TPMS) for high-performance energy absorption applications. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország. 2024.06.02-2024.06.05.,1651-1658 (2024)
  5. Szederkényi B., Rácz I., Kovács N.K., Czigány T.: Finite element modelling of continuous fiber–reinforced composites produced by automated manufacturing. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1313, 012002/1-012002/8 (2024) 10.1088/1757-899X/1313/1/012002
  6. Tóth Cs., Virág Á. D., Vas L. M., Kovács N. K.: Prediction and analysis of flexural stiffness for 3D-printed continuous fiber–reinforced composites with different matrix fill ratios and layer orders. Polymer Testing, 135, 108459/1-108459/11 (2024) https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2024.108459 IF=5 D1
  7. Czél G.: Direct comparison of novel unidirectional sandwich coupon designs for accurate tensile failure strain determination of carbon fibre epoxy material. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország . 2024.07.02.-05.,Vol 4. 25-32 (2024)
  8. Marton G. Zs., Fendrik Á., Szebényi G.: Manufacturing of composites with designed failure. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1313, 012014/1-012014/9 (2024) 10.1088/1757-899X/1313/1/012014
  9. Tóth Cs., Lukács N. L., Kovács N. K.: The role of the fiber–matrix interface in the tensile properties of short fiber–reinforced 3D-printed polylactic acid composites. Polymer Composites, , 14 (2024) https://doi.org/10.1002/pc.28720 IF=4.8 Q1
  10. Marton G. Zs., Szebényi G.: The effect of pattern width on the properties and behavior of interfacially engineered composites with designed failure. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország. 2024.07.02-2024.07.05.,1438-1443 (2024)
  11. Csvila P., Czigány T.: Multifunctional energy storage polymer composites: The role of nanoparticles in the performance of structural supercapacitors. Express Polymer Letters, 18, 1023-1038 (2024) 10.3144/expresspolymlett.2024.78 IF=2.7 Q2
  12. Szebényi G., Marton G. Zs., Romhány G.: Damage localization in designed failure composites. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország. 2024.07.02-2024.07.05.,156-160 (2024)
  13. Marton G. Zs., Mezey Z., Czél G.: Prepregből autoklávban gyártott kompozit lemezek rétegközi tulajdonságainak alakulása a térhálósítás során alkalmazott technológiai paraméterek függvényében. in 'XXXI. Nemzetközi Gépészeti Konferencia (OGÉT 2023) Temesvár, Románia. 2023.04.27-2023.04.30.,354-359 (2023)
  14. Nemes-Károly I., Szebényi G.: Reliable methods for classification, characterization, and design of cellular structures for patient-specific implants. Materials, 16, 4146/1-4146/ (2023) 10.3390/ma16114146 IF=3.1 Q1
  15. Csvila P., Czigány T.: Szén-alapú vezetőképes szerkezeti kompozitok gyártása és tulajdonságainak elemzése. Gép, 74, 39-44 (2023)

© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor