Thesis supervisor: Norbert Krisztián Kovács
Location of studies (in Hungarian): BME Polimertechnika Tanszék Abbreviation of location of studies: PT
Description of the research topic:
a.) Előzmények:
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) egyre szélesebb körű elterjedése olyan lehetőségeket teremtett, amelynek segítségével a polimer termékek alkalmazási céljának megfelelő erősítő szerkezet a termékgyártás (fröccsöntés) során, tervezhető módon, illeszthető az alkatrész megfelelő részébe.
b.) A kutatás célja:
Tervezhető erősítő struktúrával rendelkező termoplasztikus kompozitok fejlesztése. A létrehozott kompozit szerkezetek tönkremenetelének vizsgálata, a tönkremenetelek anyagszerkezeti szintű magyarázata.
c.) Elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
• Szakirodalmi áttekintés. A hagyományos és az additív gyártással készülő hőre lágyuló mátrixú polimer kompozitok mechanikai, morfológiai tulajdonságainak feltárása. Kompozitok tönkremenetelével és azok előrejelzésével kapcsolatos szakirodalmak áttekintése (időigény: kb. 12 hónap).
• Kombinált gyártástechnológiával (3D nyomtatás és fröccsöntés) készült hőre lágyuló polimer kompozit szerkezetek mechanikai, morfológiai és mikroszkópi vizsgálata. Tönkremeneteli folyamatok technológiai paraméterektől való függésének feltérképezése. (időigény: kb. 20 hónap).
• Tönkremeneteli folyamatok technológiai paraméterektől való függésének feltérképezése, a leíró analitikus számítási módszerek továbbfejlesztése (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:
A hőre lágyuló polimer kompozit szerkezetében kialakuló, akár rétegenként eltérő orientációs viszonyainak a termék morfológiai és mechanikai tulajdonságokra, valamint a tönkremenetelre gyakorolt hatásának a feltárása.
f.) Irodalom:
• 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
• van de Werken N., Tekinalp H., Khanbolouki P., Ozcan S., Williams A., Tehrani M.: Additively manufactured carbon fiber-reinforced composites: State of the art and perspective. Additive Manufacturing, 31, 100962 (2020) https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.100962
Login
