Napjainkban a polimer termékek egyre nagyobb mértékben jelennek meg a nagy terhelésnek kitett alkatrészek körében, ami a szálerősített kompozit anyagok részarányának a növekedésében is tetten érhető. Az additív gyártástechnológiák (3D nyomtatás) és a feszültség alapú tervezési módszerek egyre szélesebb körű elterjedése olyan lehetőségeket teremtett, amelynek segítségével a polimer termékek alkalmazási céljának megfelelő erősítő szerkezet a termékgyártás során, tervezhető módon, illeszthető az alkatrész megfelelő részébe.
b.) A kutatás célja:
Tervezhető erősítő szerkezettel rendelkező 3D nyomtatott kompozitok fejlesztése. A létrehozott kompozit szerkezetek vizsgálata, és a kialakult anyagtulajdonságok anyagszerkezeti szintű magyarázata.
c.) Elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
• Szakirodalmi áttekintés. A hagyományos és az additív gyártással készülő kompozitok mechanikai, morfológiai, és termikus tulajdonságainak a feltárása. A feszültség alapú tervezési módszerek áttekintése. (időigény: kb. 12 hónap).
• A feszültségalapú tervezéshez szükséges anyagmodell felállítása, a szükséges anyagjellemzők meghatározása. (időigény: kb. 20 hónap).
• A feszültségalapú tervezési módszer továbbfejlesztése a 3D nyomtatás technológiájának gyártásspecifikus tulajdonságainak figyelembevételével (időigény: kb. 16 hónap).
d.) A szükséges berendezések:
A kutatómunkához szükséges technológiai, anyagvizsgáló és mérőberendezések a Polimertechnika Tanszék akkreditált laboratóriumában rendelkezésre állnak.
e.) Várható tudományos eredmények:
Tervezhető erősítőszerkezettel rendelkező 3D nyomtatott kompozitok fejlesztése, a létrejött kompozit szerkezetben kialakuló orientációs viszonyoknak a termék morfológiai és mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatásának a feltárása.
f.) Irodalom:
• Vermes B., Czigány T.: Improving the extension–twist coupling performance of practically warpage-free laminates via layup hybridization. Journal of Reinforced Plastics and Composites, p9, (2022) https://doi.org/10.1177/0731684422110294
• Tóth Cs., Kovács N. K.: Comparison of the accuracy of analytical models for basalt fiber–reinforced poly(lactic acid) composites prepared by injection molding and fused filament fabrication. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 121, 3999–4010 (2022) https://doi.org/10.1007/s00170-022-09572-8
Bejelentkezés
