Töltőanyag hatásának vizsgálata a kialakuló kötéserőre

Cseh Bettina BSc IV. évf.

e-mail: csbetti99@gmail.com

Konzulens: Szuchács Anna, doktorantusz, Polimertechnika Tanszék

A polimertechnika iparágainak előretörésével a fröccsöntés, mint feldolgozó technológia terjedt el leginkább világszerte. Ennek oka, hogy egy termelékeny, szinte teljesen hulladékmentes, reprodukálható, bonyolult geometriákat is lehetővé tevő, ciklikus folyamaton alapuló nagyszériás gyártás. Napjainkban egyre népszerűbbek a többkomponensű technológiák, így a ráfröccsöntés is. Többek között az autóipar és a kéziszerszám gyártás is előszeretettel alkalmazza az azonos alapanyagú ráfröccsöntést. Itt különböző időben és szerszámban végzett fröccsöntéssel készült komponensekből kapható meg a késztermék. Abban az esetben, ha a két komponens anyaga azonos és a hegedés megfelelően zajlik le, közöttük erős kohéziós kötés lép fel. A megfelelő esztétikai jellemzők biztosítása mellett szilárdsági és mechanikai követelményeknek kell, hogy megfeleljen a termék. Az alkatrész teherviselő képességét nagy mértékben befolyásolja a kialakuló kötés minősége. [1]

Polimer termékek esetében gyakran alkalmaznak különböző erősítő-, illetve töltőanyagokat. Ezek befolyásolják a mechanikai tulajdonságokat és a termikus tulajdonságokat (például fajhő, hővezetés). Az adott töltőanyag a kívánt hatását megfelelő arányú adagolás mellett éri el. Rossz mennyiség meghatározása negatív hatással lehet mind a feldolgozhatóságra, mind pedig a kialakuló tulajdonságokra. A töltőanyagok szerepe és hatása a fröccsöntési technológiák során is kiütközik. Befolyásolja a zsugorodást, vetemedést az előbbiek mellett. Ráfröccsöntés esetén pedig a komponensek között kialakuló kötéserőre is módosítólag hat. [2] A fröccsöntés folyamata szimulációs programmal is vizsgálható, optimalizálható. Ennek előnye, hogy előre meghatározhatók a gyártási paraméterek, a szerszám megfelelősége, a hűtés kialakítása. Emellett a késztermék tulajdonságairól is kaphatunk információkat, mint mechanikailag gyenge pontok léte, szilárdsági paraméterek, összecsapási hibahelyek. Ezek azonban a valóságtól eltérő eredményeket adhatnak.

Munkám során a ráfröccsöntéskor kialakuló kötés erősségére a fröccsöntött próbatest összecsapási hibahelyének tulajdonságaiból fogok következtetéseket levonni. Ehhez szakítóvizsgálatokat végzek. Továbbiakban az alapanyaghoz üveggyöngy töltőanyagot keverve meghatározom annak hatását a kialakuló összecsapási vonalra és az anyag termodinamikai tulajdonságaira (DSC méréssel fajhő meghatározása, illetve kapilláris reométerrel hővezetés mérés). A kapott eredményeket Moldex3D programmal készített fröccsöntési szimulációval vetem össze.

Irodalom:

[1] Szuchács A., Ageyeva T., Boros R., Kovács J. G.: Bonding strength calculation in multicomponent plastic processing technologies. Materials and Manufacturing Processes, 36, 1-9 (2021)

[2] Suplicz A., Semperger O. V., Kovács J. G.: Modeling the Thermal Conductivity Inhomogeneities of Injection-Molded Particle-Filled Composites, Caused by Segregation. Polymers, 11, 1-12 (2019)

szerző

Cseh Bettina
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)

konzulens

Szuchács Anna
doktorandusz, Polimertechnika Tanszék

helyezés

Jutalom