MTA-BME Kutatócsoport






Additív gyártástechnológiával gyártott 3D erősítő struktúrájú vázszerkezet inzertként történő alkalmazásának elemzése fröccsöntött polimer kompozitokban

Pályázati azonosító:
OTKA FK134336
Támogató:
Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH)
Futamidő:
2020. szeptember 1. - 2024. augusztus 31.
Témavezető (BME):
Dr. Tábi Tamás

Résztvevő kutatók (BME):
Dr. Kovács Norbert Krisztián
Dr. Suplicz András
Dr. Szabó Ferenc

Pályázat összefoglalója

Napjainkban a polimer termékek egyre nagyobb számban jelennek meg a biztonságilag kritikus és nagy terhelésnek kitett alkatrészek esetében is. Ennek eredményeként egyre nagyobb hangsúly helyeződik a szál erősítésű kompozit anyagok felhasználására, amelyeknél a mechanikai tulajdonságok irányfüggése az alkalmazott erősítő anyagok irányultságával áll összefüggésben. Szálerősítésű kompozit anyagokat fröccsöntéssel is feldolgozhatunk, amely során a szálak orientációját alapvetően az áramlási viszonyok határozzák meg. Ezért sok esetben a mechanikai igénybevételből származó követelmények kielégítéséhez megnövelt falvastagságú termékeket szükséges gyártani. Gyakran szükséges erősítő bordák beépítése is, amelyek alapanyag, súly és költség többletet okoznak. További problémát jelent az ömledék áramlásából fakadóan az áramlási frontok találkozása, amely során mechanikailag kritikus helyek alakulhatnak ki, valamint a technológia sajátosságából adódó szálrövidülés. A projekt célja olyan komplex tervezési módszertan kidolgozása, amelynek segítségével a fröccsöntött termékekben a terheléseknek megfelelő erősítő szerkezet külön lépésben, 3D nyomtatással hozható létre. Ennek előnye, hogy az erősítőszerkezet jellemzői (orientáció, száltartalom stb.) az áramlási viszonyoktól függetleníthetők és az igénybevételtől függően akár pontról pontra változtathatók. Az eljárás további előnye, hogy a szálrövidülés is nagymértékben redukálható, ezáltal növelve a szálerősítés hatékonyságát, továbbá az anyagában történő újrahasznosítás lehetőségét. További cél a kifejlesztett eljárás alkalmazása és kiterjesztése olyan biopolimerekre is, mint a napjainkban a kutatások fókuszában lévő Politejsav (PLA).

Pályázat eredményei

1. munkaszakasz
2020. szeptember 1. - 2021. augusztus 31.

2. munkaszakasz
2021. szeptember 1. - 2022. augusztus 31.

3. munkaszakasz
2022. szeptember 1. - 2023. augusztus 31.

4. munkaszakasz
2023. szeptember 1. - 2024. augusztus 31.



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