Fröccsöntésszimulációs szoftverek vetemedésszámítási algoritmusainak pontosítása
Az elmúlt évtizedben a műanyaggyártás korunk egyik legmeghatározóbb iparágává nőtte ki magát. 2015 évben 322 millió tonnányi polimer terméket gyártottak, amelynek köszönhetően a műanyagipar az előkelő 7. helyet foglalja el Európa vezető iparágai között. A folyamatos fejlődésnek köszönhetően a polimer termékek gyártása mára számos területre kiterjed, többek között a csomagoló-, az építő-, az autó- és az elektronikai iparra [1].
Jelenleg a fröccsöntés a leggyakrabban alkalmazott feldolgozás-technológia, részaránya meghaladja a 30 %-ot a magyar műanyag-feldolgozóiparban. Az ágazat dinamikus fejlődése, a fröccsöntött termékek bonyolult geometriája, valamint a folyamat során lejátszódó anyagszerkezettani változások indokolják a folyamat szimulációs úton történő modellezését. A termék-, illetve szerszámtervezési folyamat támogatása mellett a fröccsöntésszimulációs programok segítségével optimálható a gyártás, így rengeteg idő, valamint költség spórolható meg, jobb termékminőség érhető el [2].
A szimulációs eredmények pontosságát csökkentik a számítások során feltételezett egyszerűsítések. Jó példa az alapanyagban alkalmazott töltő és erősítőanyagok folyási út menti szétválogatódása (szegregáció), amelyet a szimulációs algoritmusok pillanatnyilag nem képesek figyelembe venni, így pontosságuk csökken [3].
A termékek egyenetlen zsugorodása vetemedést, minőségbeli romlást eredményez. A vetemedést nagymértékben befolyásolja a töltőanyag szegregáció, mivel a termék különböző részein létrejövő eltérő töltőanyag-tartalom hatására megváltoznak az alapanyag-tulajdonságok, így különböző mértékű zsugorodás lép fel [3].
Célom olyan matematikai modellek kidolgozása, amelyekkel a szegregációs jelenségek modellezése pontosítható, és amelyek végeselemes fröccsöntési szimulációs programokba való integrálásával növelhető azok vetemedésszámítási algoritmusainak pontossága, kiküszöbölhetők az eddigi elhanyagolások által okozott pontatlanságok. Mivel a szimulációs programokat az ipar számos területén alkalmazzák, így a vetemedési számítások pontosítása széles körben lenne pozitív hatással a termék-, illetve szerszámtervezési folyamatokra [3].
Irodalom:
[1.] Plastics Europe: Plastics - the Facts 2016, An analysis of European plastics production, demand and waste data (2016).
[2.] Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai. Műegyetemi Kiadó, Budapest (2000).
[3.] Dunai A., Macskási L.: Műanyagok fröccsöntése. Lexica kiadó, Budapest (2003).
szerző
-
Tomin Márton Dr.
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Szabó Ferenc
adjunktus, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Zink Béla
egyetemi adjunktus, Polimertechnika Tanszék
