HUN-REN-BME Kutatócsoport





Megújuló Energiák Nemzeti Laboratórium

Pályázati azonosító:
RRF-2.3.1-21-2022- 00009
Támogató:
Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH)
Futamidő:
2022. szeptember 1. - 2025. augusztus 31.
Témavezető (BME):
Dr. Kovács József Gábor
Dr. Zink Béla
Résztvevő kutatók (BME):
Dr. Kovács József Gábor
Dr. Suplicz András
Dr. Zink Béla

Pályázat összefoglalója

BME - A „bipoláris lemez” alprojekt megvalósítója a BME Polimertechnika Tansszéken belül működő MTA–BME Lendület Könnyűszerkezetes Polimer Kompozitok Kutatócsoport. A csoport kutatási témája a hibrid technológiák, a fröccsöntés, 3D nyomtatás és a termoplasztikus gyantainfúzió (Thermoplastic-Resin Transfer Molding, T-RTM) továbbfejlesztése a hidrogéncella alkatrészeinek – elsősorban a bipoláris lemeznek és a cella végszerelési technológiájának – kifejlesztése érdekében.

Pályázat eredményei

1. munkaszakasz
2022. július 1. - 2023. március 31.
ε-kaprolaktám in-situ polimerizációján alapuló grafit- és koromtöltésű kompozitokat vizsgáltunk. Vizsgáltuk a minták feldolgozhatóságát, keménységét, maradó monomertartalmát, kristályos részarányát, szakító modulusát és szilárdságát, elektromos és hővezetőképességét. Az eredmények alapján elmondható, hogy a további munkánk során az expandált grafittal és a korommal töltött kompozitokat érdemes fejleszteni, mert így dolgozható fel az alapanyag a legkönnyebben és érhető el a legnagyobb elektromos- és hővezetőképesség.

2. munkaszakasz
2023. április 1. - 2024. március 31.
A korábbi munkánk tapasztalatai alapján folytattuk az alapanyagfejlesztést polipropilén mátrixú, grafittal és korommal töltött kompozit fejlesztésével. Vizsgáltuk a mono- és hibridkompozitok feldolgozhatóságát, mechanikai tulajdonságait, elektromos vezetőképességét és a töltőanyagok eloszlatottságát. Az eredmények alapján analitikus modellt hoztunk létre, amellyel meghatározható a kompozit alapanyagok vezetőképessége a töltőanyagtartalom függvényében. Előkísérleteket hajtottunk végre feldolgozási technológiák kombinálásához. A bipoláris lemezek geometriáját véglegesítettük feldolgozási és áramlástani számítási eredmények alapján. A bipoláris lemez gyártásához használható feldolgozó szerszámok és gyártástechnológiák koncepcióterveit véglegesítettük. A hidrogéncella egyéb alkatrészeit (hidrogéntartály, csatlakozók stb.) kiválasztottuk kereskedelmi forgalomban kapható alkatrészek közül.

3. munkaszakasz
2024. április 1. - 2025. március 31.

4. munkaszakasz
2025. április 1. - 2025. szeptember 30.

5. munkaszakasz
2025. október 1. - 2025. december 31.



Pályázat támogatásával megjelent közlemények


  1. Széplaki P., Hajagos Sz., Krizsma Sz., Zink B., Suplicz A.: Preparation and analysis of high-performance thermoplastic composites. Polymer Composites, 47, 1860-1871 (2026) https://doi.org/10.1002/pc.70258 IF=4.7 Q1
  2. Csézi G., Mészáros L., Tábi T.: Enhanced crystallinity, toughness, and heat resistance of PLA using EVA, nucleating agent, and controlled crystallization. Polymer Bulletin, 83, 170/1-170/17 (2026) 10.1007/s00289-025-06225-0 IF=4 Q2
  3. Krizsma Sz. G., Suplicz A.: Novel coupled simulation method and comprehensive metrology to enhance the application of prototype injection moulds. Advances in Science and Technology, 165, 179-188 (2025) https://doi.org/10.4028/p-q56eQa
  4. Horváth Sz., Kovács J. G.: Determination of wall thickness effect of in-mold viscosity measurement under non-adiabatic, non-isothermal flow conditions. Express Polymer Letters, 19, 246-257 (2025) 10.3144/expresspolymlett.2025.19 IF=2.6 Q3
  5. Lorber R., Zink B., Suplicz A., Krizsma Sz. G., Széplaki P., Haar B., Lechner B., Verckovnik M., Dobnik J.: Overmoulding Strength of PP and ABS Systems: Influence of Tool and Melt Temperatures. in '3rd IPPT_TWINN Conference: Metal replacement and lightweight polymer composites Slovenj Gradec. 2025.06.04-2025.06.05.,22 (2025)
  6. Krizsma Sz., Mészáros L., Kovács N. K., Suplicz A.: Expanding the applicability of material jetting–printed photopolymer prototype injection moulds by gamma irradiation post-treatment. Journal of Manufacturing Processes, 134, 135-145 (2025) https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.12.037 IF=6.8 Q1
  7. Krizsma Sz. G., Suplicz A.: Comparative study of additively manufactured, state-of-the-art photopolymers and their applicability in prototype mould making. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 139, 6187-6200 (2025) https://doi.org/10.1007/s00170-025-16286-0 IF=3.1 Q2
  8. Krizsma Sz. G., Suplicz A.: Applying high-performance resins in stereolitography printing to produce prototype injection moulds. Scientific Reports, 15, 39652/1-39652/13 (2025) 10.1038/s41598-025-23249-8 IF=3.9 Q1
  9. Hajagos Sz., Zink B., Kovács J. G.: Elektromos vezető monokompozitok vizsgálata. Polimerek, 11, 121-128 (2025)
  10. Hajagos Sz., Kovács J. G.: Polymer-based bipolar plates for fuel cells: design, simulation, and manufacturing. Periodica Polytechnica-Mechanical Engineering, 69, 40-45 (2025) 10.3311/PPme.38589 IF=1 Q4
  11. Zink B., Hajagos Sz., Kovács J., G., Széplaki P., Suplicz A.: An experimental and theoretical study on the electrical conductivity of polymer composites. Journal of Materials Research and Technology, 39, 6300-6309 (2025) https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.10.217 IF=6.6 Q1
  12. Krizsma Sz. G., Suplicz A., Gere D.: Customised production of injection moulded parts from recycled materials using rapid tooling approach and coupled injection moulding-thermal and mechanical simulation. Results in Engineering, 26, 105272/1-105272/15 (2025) https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.105272 IF=7.9 D1
  13. Horváth Sz., Kovács J. G.: Real‐time product weight estimation based on internal pressure monitoring in injection molding. Polymer Engineering and Science, 65, 1693-1701 (2025) 10.1002/pen.27078 IF=3.2 Q2
  14. Zink B., Hajagos Sz., Kovács J. G.: Investigating electrically conductive polymer composites. in '3rd IPPT_TWINN Conference: Metal replacement and lightweight polymer composites Slovenj Gradec. 2025.06.04-2025.06.05.,10 (2025)
  15. Csapó M., Kovács J. G.: Impact of fiber fragmentation on mechanical performance and environmental footprint of recycled glass fiber-reinforced polyamide composites. Journal of Cleaner Production, 511, 145678/1-145678/14 (2025) 10.1016/j.jclepro.2025.145678 IF=10 D1
  16. Zink B., Szuchács A., Hajagos Sz., Kovács J. G.: Modeling the effect of scale deposition on heat transfer in injection molding. Scientific Reports, 15, 1-9 (2025) 10.1038/s41598-025-98657-x IF=3.9 Q1
  17. Hajagos Sz., Zink B., Kovács J. G.: Optimisation of polymer-based bipolar plates using numerical calculation. in '3rd IPPT_TWINN Conference: Metal replacement and lightweight polymer composites Slovenj Gradec, Szlovénia. 2025.06.04-2025.06.05., (2025)
  18. Virág Á. D., Suplicz A., Török D.: Prediction of the thermal degradation–induced colour change of acrylonitrile butadiene styrene products as a function of temperature and titanium dioxide content. Results in Engineering, 24, 103505/1-103505/11 (2024) https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.103505 IF=7.9 D1
  19. Párizs R. D., Török D.: How to use prior knowledge for injection molding in industry 4.0. Results in Engineering, 23, 102667/1-102667/21 (2024) https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102667 IF=7.9 D1
  20. Szuchács A., Kovács J. G.: Calculation of the bonding strength of semi-crystalline polymers during overmolding. Polymer Testing, 139, 1-6 (2024) 10.1016/j.polymertesting.2024.108579 IF=6 D1
  21. Horváth Sz., Kovács J. G.: Effect of processing parameters and wall thickness on the strength of injection molded products. Periodica Polytechnica-Mechanical Engineering, 68, 78-84 (2024) 10.3311/PPme.24068 IF=1 Q4
  22. Krizsma Sz., Suplicz A.: Comprehensive Measurement and Simulation of Prototype Injection Moulds. Defect and Diffusion Forum, 435, 141-150 (2024) 10.4028/p-Y3Lvjr
  23. Széplaki P., Suplicz A.: Poliamid 6 mátrixú kompozit szendvicsszerkezetek gyárthatósága T-RTM technológiával. Polimerek, 10, 226-232 (2024)
  24. Párizs R. D., Török D.: An experimental study on the application of reinforcement learning in injection molding in the spirit of Industry 4.0. Applied Soft Computing, 167, 112236/1-112236/14 (2024) 10.1016/j.asoc.2024.112236 IF=6.6 Q1
  25. Krizsma Sz., Széplaki P., Suplicz A.: Coupled injection moulding simulation–thermal and mechanical simulation method to analyse the operational behaviour of additively manufactured polymeric injection moulds. Results in Engineering, 23, 102558/1-102558/16 (2024) https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102558 IF=7.9 D1
  26. Semperger O. V., Suplicz A.: The degradation during recycling of polyamide 6 produced by anionic ring‑opening polymerization of ε‑caprolactam. Scientific Reports, 13, 17130/1-17130/11 (2023) doi.org/10.1038/s41598-023-44314-0 IF=3.8 Q1
  27. Párizs R. D., Török D., Ageyeva T., Kovács J. G.: Multiple in-mold sensors for quality and process control in injection molding. Sensors, 23, 1735/1-1735/18 (2023) 10.3390/s23031735 IF=3.4 Q2
  28. Krizsma Sz. G., Suplicz A.: Monitoring and modelling the deformation of an aluminium prototype mould insert under different injection moulding and clamping conditions. Results in Engineering, 20, 101556/1-101556/13 (2023) 10.1016/j.rineng.2023.101556 IF=6 D1
  29. Krizsma Sz., Suplicz A.: Analysis of the applicability and state monitoring of material extrusion–printed acrylonitrile butadiene styrene injection mould inserts with different infill levels. Materials Today Communications, 35, 106294/1-106294/12 (2023) 10.1016/j.mtcomm.2023.106294 IF=3.7 Q2
  30. Krizsma Sz., Suplicz A.: Prototípus fröccsöntő szerszámok üzem közbeni állapotfelügyelete és termékminőség vizsgálata. in 'XXXI. Nemzetközi Gépészeti Konferencia Temesvár, Románia. 2023.04.17-2023.04.30.,323-328 (2023)
  31. Szuchács A., Ageyeva T., Kovács J. G.: Modeling and measuring the bonding strength of overmolded polymer parts. Polymer Testing, 125, 108133/1-108133/15 (2023) 10.1016/j.polymertesting.2023.108133 IF=5 D1
  32. Semperger O. V., Török D., Suplicz A.: Development and Analysis of an In-Mold Coating Procedure for Thermoplastic Resin Transfer Molding to Produce PA6 Composites with a Multifunctional Surface. Periodica Polytechnica-Mechanical Engineering, 66, 350-360 (2022) 10.3311/PPme.21048 IF=1.3
  33. Török D., Ageyeva T., Boros R., Kovács Á., Kovács J. G.: Developing a method for evaluating color changeover in a hot-runner multi-cavity injection mold. Polymer Testing, 115, 107759/1-107759/9 (2022) 10.1016/j.polymertesting.2022.107759 IF=5.1 D1
  34. Török D., Zink B., Ageyeva T., Hatos I., Zobač M., Fekete I., Boros R., Hargitai H., Kovács J. G.: Laser powder bed fusion and casting for an advanced hybrid prototype mold. Journal of Manufacturing Processes, 81, 748-758 (2022) 10.1016/j.jmapro.2022.07.034 IF=6.2 Q2

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