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. Suwarta P., Wisnom M. R., Fotouhi M., Wu X., Czél G.: Pseudo-ductile compressive behaviour of unidirectional thin-ply carbon /glass fibre-epoxy hybrid composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 195, 108877/1-108877/15 (2025) 10.1016/j.compositesa.2025.108877 IF=8.9 D1
  2. Szederkényi B., Bulman V.: From experimental investigation to optimized design: A time-efficient methodology for carbon fiber composite crash structures in Formula student applications. Periodica Polytechnica-Transportation Engineering, 53, 446-454 (2025) https://doi.org/10.3311/PPtr.40303
  3. Marton G. Zs., Balogh F., Szebényi G.: Acoustic emission analysis and signal classification for damage modes in UD carbon/epoxy composites. Express Polymer Letters, 19, 809-821 (2025) 10.3144/expresspolymlett.2025.62 IF=2.6 Q3
  4. Magyar Balázs, Czigány Tibor, Marton Gergő Zsolt, Balogh Fanni, Szebényi Gábor: Designable phase structure in semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) materials: an idea to alter interfacial adhesion along the fibre in polymer composites. Polymer, 337, 128998/1-128998/12 (2025) 10.1016/j.polymer.2025.128998 IF=4.5 Q2
  5. Fazlali B., Breite C., Czél G., Fiedler B., Gibhardt D., Hojo M., Koerber H., Kumar R., Velasco M. L., McEnteggart I., Mikkelsen L. P., Paris F., Taketa I., Wisnom M. R., Swolfs Y.: Round-robin programme for longitudinal tensile testing of unidirectional composites: results, conclusions, and recommendations. Polymer Testing, 152, 108974/1-108974/12 (2025) 10.1016/j.polymertesting.2025.108974 IF=6 D1
  6. Szederkényi B., Czigány T.: 3D nyomtatott polimer kompozit szerkezetek rétegközi mechanikai tulajdonságainak meghatározása. Polimerek, 11, 218-224 (2025)
  7. 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=2.6 Q3
  8. 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=12 Q1
  9. Magyar B., Czigány T., Török D., Marton G. Zs., Balogh F., Szebényi G.: Modeling of the healing process of polycaprolactone-interleaved carbon fiber–reinforced composites. Polymer Composites, 46, 14422–14432 (2025) 10.1002/pc.30070 IF=4.7 Q1
  10. 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=14.2 D1
  11. Marton G. Zs., Szebényi G.: Development and modeling of interfacially engineered composites with designed failure. in '24th International Conference on Composite Materials Baltimore, USA. 2025.08.04-2025.08.08.,7 (2025)
  12. 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)
  13. 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
  14. 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=6 D1
  15. 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)
  16. 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
  17. 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, 45, 13589-13602 (2024) https://doi.org/10.1002/pc.28720 IF=4.7 Q1
  18. 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)
  19. 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=2.6 Q3
  20. 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)
  21. 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)
  22. Nemes-Károly I., Szebényi G.: Reliable methods for classification, characterization, and design of cellular structures for patient-specific implants. Materials, 16, 4146/1-4146/16 (2023) 10.3390/ma16114146 IF=3.1 Q1
  23. 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