Fotopolimer alapú additív gyártástechnológiával előállított minták ionizáló sugárzással történő utókezelése
Manapság az additív gyártástechnológiák, amelyekkel kiválthatóak a különböző hagyományos, nagyobb költségeket igénylő lebontó jellegű (szubsztraktív) megmunkálások egyre nagyobb teret hódítanak az iparban. Az egyik ilyen újszerű additív technológia a PolyJet, amely UV-fény segítségével térhálósított fotopolimer rétegekből építi fel a munkadarabot. Megfelelő nyomtatási pontossága következtében felhasználható akár az egyik legelterjedtebben alkalmazott polimer feldolgozási technológiánál a fröccsöntésnél, mint formaadó szerszám. Mivel egy szerszám költsége a fröccsöntőgép árának többszöröse is lehet, így sok kutatás folyik olyan alternatív szerszámozási lehetőséget keresve, hogy a fröccsöntés kisebb darabszámok előállítása esetén is gazdaságos legyen. Az additív gyártástechnológiával előállított szerszámbetétek jóval rövidebb idő alatt, jelentősen kisebb költséggel elkészíthetők más hagyományos gyártási technológiákhoz (például forgácsoláshoz) képest [1].
A fémből készült szerszámbetétekhez viszonyítva az additív gyártástechnológiával előállított polimer alapú szerszámbetétek rosszabb mechanikai és termikus tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek a gyártott termék méretpontosságára, valamint a betét élettartamára is hatással vannak [1]. Ennek a problémának a mérséklésére, a tartósság növelésére egyik megoldás lehet az elkészült betétek ionizáló sugárzással történő utókezelése. Az ismert szakirodalom alapján jelenleg kevesen foglalkoznak ezzel az utókezelési módszerrel, így jelentős kutatási lehetőséggel rendelkezik ez az eljárás, amely többek között a térhálósság arányának megváltoztatásával módosítja a vizsgált anyagok mechanikai és termikus tulajdonságait [2].
A munkám során különböző nagyságú besugárzási dózissal utókezelt epoxi-akrilát próbatestek tulajdonságainak változását vizsgáltam. Az elvégzett kísérletek alapján kimutattam, hogy az alapanyag üvegesedési hőmérséklete és a merevsége jelentősen növekedett, illetve az anyag kúszási érzékenysége csökkent az ionizáló besugárzás hatására. Ezáltal várakozásaink alapján fröccsöntés során azonos üzemi körülmények között kisebb betétdeformáció várható.
Irodalom:
[1] Gibson I., Rosen D., Stucker B.: Additive manufacturing technologies. Springer Science, New York (2010).
[2] Zimmermann J., Schalm T., Sadeghi M.Z., Schröder K.U.: Empirical investigations on the effects of ionizing radiation on epoxy structural adhesives and resins: An overview. International Journal of Adhesion and Adhesives, vol. 117, part B, 103014 (2022).
szerző
-
Oláh Gábor
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Suplicz András
docens, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Mészáros László
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Kovács Norbert Krisztián
adjunktus, Polimertechnika Tanszék -
Krizsma Szabolcs Gábor
Doktorandusz, Polimertechnika Tanszék