MTA-BME Kutatócsoport






Multifunkcionális bevonattal értéknövelt polimer rendszerek egylépéses előállítása Ipar 4.0 módszerek felhasználásával első lépésben gépjárműipari célokra és kiterjesztése további piacképes felhasználási területekre

Pályázati azonosító:
2018-1.3.1-VKE-2018-00011
Támogató:
Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH)
Futamidő:
2019. április 1. - 2022. március 31.
Témavezető (BME):
Dr. Toldy Andrea

Résztvevő kutatók (BME):
Dr. Toldy Andrea
Pomázi Ákos
Konzorciumi partnerek (BME):
PEMÜ Műanyagipari Zártkörűen Működő Részvénytársaság

SAJTÓKÖZLEMÉNY (PROJEKTKEZDÉS)

Pályázat összefoglalója

A dinamikusan fejlődő polimer-mérnöki alkalmazások szélesebb körű elterjedésének számos területen gátat szab a polimer mátrix éghetősége. Az egyre szigorodó biztonságtechnikai elvárások szükségessé teszik az alkalmazott polimer rendszerek hatékony égésgátlását, a mechanikai és egyéb tulajdonságaik szinten tartása vagy esetleges javítása mellett. Az égésgátlók mátrixban történő alkalmazása mellett különösen hatékony égésgátlási módszer, ha az égésgátlót tartalmazó polimert bevonatként visszük fel a kompozit külső felületére. A többrétegű szerkezet előnye, hogy így az égésgátló nem csökkenti az alappolimer mechanikai tulajdonságait és üvegesedési hőmérsékletét, továbbá a célzott felületi égésgátlás lehetővé teszi a szükséges adalék mennyiségének csökkentését, ami egyrészt költségcsökkenést jelent, másrészt környezetvédelmi szempontból is előnyös. A feldolgozás szempontjából továbbá kedvező, hogy ezzel a módszerrel elkerülhető a szilárd fázisú égésgátlók egyenlőtlen eloszlása, illetve kiszűrődése injektálásos technológiák során. A korábban kifejlesztett bevonatok azonban nem biztosítottak megfelelő esztétikai minőséget és mechanikai védelmet, időjárásállóságuk, dörzs- és kopásállóságuk korlátozott volt. Ezek a hátrányok kiküszöbölhetők multifunkcionális ún. gelcoat típusú bevonatok fejlesztésével. A gelcoat alkalmazásával a kívánt funkciók anélkül biztosíthatók, hogy a kompozit alkatrész tömbfázisbeli tulajdonságai megváltoznának. A jelenleg alkalmazott felviteli módok közös jellemzője, hogy a késztermékre egy külön lépésben utólag viszik fel a bevonatot, ami megnehezíti a gyártástechnológia méretnövelését és automatizálását. A projekt célja egy olyan testreszabható bevonatcsalád fejlesztése, amellyel biztosíthatók a gépjárműipar és egyéb további iparágak egyedi igényei, továbbá lehetővé teszi a bevonat felvitelét a termékgyártással azonos technológiai lépésben. A kívánt tulajdonságokat a megfelelő komponensek szükséges részarányban történő bekeverése biztosítja. Kombinált adalékrendszerek alkalmazásával multifunkciós (pl. égésgátolt, antisztatikus, vezetőképes, UV-álló, hőálló) bevonatok készítése is cél. A technológiai megvalósítás szempontjából jelentős előrelépést jelent, hogy a termék fő komponensének bejuttatása a szerszámba és a bevonat kialakítása ugyanabban a gyártóegységben történik meg. A tervezett, fröccsöntéssel előállítható poliolefin (pl. napellenző test, hulladéktároló) és habosítással előállított poliuretán alapú (gépjármű szőnyeg, párna) bevonatolt termékek megbízható minőségű gyártásának a kulcsa a gyártási folyamattal azonos időben megvalósított minőség-ellenőrzés és szabályozás, melyet ipar 4.0 információs technológiai platform bevezetésével tervezünk megvalósítani. A fejlesztés eredménye a PEMÜ versenyképességének és termelési hatékonyságának növelése, a termék minőségének folyamatos biztosítása és javítása, valamint az energia felhasználás hatékonyságának folyamatos optimalizálása. A fejlesztendő testreszabható bevonatcsalád és egylépéses bevonatolási technológiák, valamint az ipar 4.0 módszerek adaptálásának eredményei széles körben hasznosíthatók lesznek minden olyan iparágban, ahol szigorú biztonsági követelmények érvényesek, ugyanakkor fontos a gyártási folyamat megfelelő termelékenysége, méretnövelhetősége és automatizálása. Az adaptálható bevonatok alkalmasak lesznek számos műszaki polimer és hőre lágyuló tömegműanyag környezetbarát felületi módosítására és égésgátlására. A csökkent éghetőséggel és toxicitással járó előnyök mellett, a fejlesztés környezetbarát alternatívát mutat a polimer termékek piacán és versenyképes árszintet biztosít a tömegpolimer mátrix, a bevonatolás révén lecsökkentett adalékmennyiség, az egylépéses gyártástechnológia és a selejt mennyiségét minimalizáló, gyártási folyamatba illeszkedő in-line minőségellenőrzés és azonnali visszacsatolás bevezetése révén.

Pályázat eredményei

1. munkaszakasz
2019. április 1. - 2020. március 31.

2. munkaszakasz
2020. április 1. - 2021. március 31.

3. munkaszakasz
2021. április 1. - 2022. március 31.



Pályázat támogatásával megjelent közlemények


  1. Toldy A., Pomázi Á., Szolnoki B.: The effect of manufacturing technologies on the flame retardancy of carbon fibre reinforced epoxy resin composites. Polymer Degradation and Stability, 174, 109094/1-109094/10 (2020) 10.1016/j.polymdegradstab.2020.109094 IF(2019)=4.032 Q1
  2. Pomázi Á., Toldy A.: Effect of flame retardant filtration on the fire performance of carbon fibre reinforced epoxy composites made by resin transfer moulding. in 'International Conference on Composite Materials (ICCM22) Melbourne, Australia. 2019.08.11-2019.08.16.,1-12 (2019)
  3. Toldy A., Pomázi Á., Szolnoki B.: The effect of manufacturing technologies on the flame retardancy of carbon fibre reinforced epoxy resin composites. in 'European Meeting on Fire Retardancy and Protection of Materials (FRPM19) Turku, Finland. 2019.06.26-28.,2 (2019)

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