Polimer inzert fröccsöntési ciklus közbeni deformációjának mérése és modellezése
A XXI. század egyik legégetőbb kérdése a környezetvédelem és az újrahasznosítás. Az egyszer használatos műanyag termékek Európai Unió szintű betiltása és a biopolimerek előretörése mellett több egyéb út is lehetséges a polimer termékek környezettudatos felhasználására. A fröccsöntéssel készült alkatrészek száma évről évre nő [1] és ezzel együtt egyre több fém inzerttel megerősített alkatrész készül, ez azonban az újrahasznosítási irányelvekkel szembe megy, mivel egy többkomponensű alkatrész lebontása összetett és költséges.
Erre a problémára megoldást nyújthat az additív gyártási technológiával készült polimer inzertek használata. Ha a termék és az inzert is azonos polimerből készül, akkor a korábban említett újrahasznosítási probléma nem áll fenn. Többféle additív gyártási technológia is rendelkezésre állhat egy ilyen termékek gyártására, például az ipari és otthoni felhasználási szinten is a legnépszerűbb ömledékrétegezéses technológia (FDM) vagy a gyantaalapú additív technológiák egyik legmagasabb minőségét biztosító PolyJet technológia [2, 3]. Az additív gyártási technológiák lehetővé teszik az összetett erősítőszerkezetek gazdaságos előállítását, amelyekkel lehetőség van a termékek irányított megerősítésre, ezzel kiváltva a fém erősítő inzerteket.
Ezeknek a megerősítésre használt polimer inzerteknek már a fröccsöntési ciklus előtt a szerszámba kell kerülniük, így a gyártás során fellépő terheléseket is el kell viselniük. A Tudományos Diákköri Konferenciára készült munkánk egyik célja, hogy ezeknek az inzerteknek a deformációját több különböző módszer segítségével is mérhetővé tegyük és értékeljük. Dolgozatunk másik célja emellett ezeknek a folyamatoknak a modellezése, a deformációs és hőmérsékleti mezők számítása numerikus megoldóalgoritmusokkal, a számolt eredmények a valós mérési eredményekkel való összehasonlítása és a számolt eredmények a pontosítása.
Irodalom:
[1] http://polimerek.hu/2020/12/14/a-froccsontes-helyzete-magyarorszagon-2019-ben/ (2021.09.27.)
[2] Kovács N. K.: Prototípus fröccsöntő szerszámozás technológiájának fejlesztése. PhD értekezés. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Gépészmérnöki kar, Polimertechnika Tanszék (2014).
[3] Omer Sagi: White Paper: PolyJet Matrix Technology A New Direction in 3D Printing (Stratasys Ltd, 2009)
szerzők
-
Széplaki Péter
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc) -
Hajagos Szabolcs
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Szabó Ferenc
adjunktus, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Zink Béla
egyetemi adjunktus, Polimertechnika Tanszék
