Pattantyús-Ábrahám Géza Gépészeti Tudományok Doktori Iskola

Témavezető: Dr. Kovács József Gábor

BME Gépészmérnöki Kar,  Polimertechnika Tanszék

Fröccsöntött termékek vetemedésének mérési módszerei és csökkentési lehetőségei 

A kutatási téma néhány soros bemutatása

Napjainkban egyre szélesebb körben kerülnek polimer alapanyagú termékek felhasználásra a csomagolástechnikától a járműiparon át az orvostechnikai alkalmazásokig. Újszerű műanyagok és feldolgozási technológiák jelennek meg a folyamatos fejlesztések hatására és a legmagasabb műszaki igények követelményeinek teljesítésére. Az egyik legjelentősebb és legelterjedtebb alakadási eljárás a fröccsöntés, amellyel szinte bármilyen kialakítású, térben erősen tagolt 3D-s termék előállítható. Pontosságával és termelékenységével a korszerű alkatrészgyártás szerves részévé vált. A tervezéskor elengedhetetlen a különböző fizikai hatások figyelembevétele, mivel az előállított alkatrészek méretpontosságát és alakhűségét azok együttesen határozzák meg. A tervezőnek ismernie kell a termék alapanyagát, hiszen annak elkerülhetetlen zsugorodását a szerszám tervezésekor figyelembe kell vennie a kívánt méret elérése érdekében. A nem optimális gyártási paraméterek egyenetlen zsugorodást hozhatnak létre, aminek hatására vetemedés alakulhat ki. Ennek a deformációnak az egyszerű, síkbeli változata ismert, azonban bonyolultabb geometriák, mint például sarkok esetében a befolyásoló tényezők hatása még részben feltáratlan. A termékfejlesztésben és a különböző technológiai problémák feltárásában különösen nagy szerepe van a szimulációnak. Szimulációs programok használatával lehetőség nyílik a fröccsöntés virtuális megvalósítására, amellyel még a szerszám tényleges legyártása előtt optimalizálható a termékkialakítás, a feldolgozási paraméterek, vagy éppen az alapanyag választása, ezzel csökkentve a tervezési időt, valamint a hibázási lehetőséget.

Kutatásom célja a műanyag alapanyagú polipropilén fröccsöntött termékek vetemedésének vizsgálata. Az egyes paraméterek, mint az áramlási kép, a temperálás deformációra gyakorolt hatásának feltárása, főként a sarkoknál kialakuló vetemedésre összpontosítva. További fő célom a vetemedés mérési módszereinek és csökkentési lehetőségeinek feltárása.

Az értekezés első részében részletesen bemutatom a fröccsöntés és vetemedés témakörében rendelkezésre álló irodalmat, nagy hangsúlyt fektetve a sarkoknál kialakuló deformációra, a vetemedést befolyásoló tényezőkre, a lehetséges vetemedés vizsgálati módszerekre, illetve fröccsöntési szimulációs vizsgálatára.

Dolgozatom kísérleti részében bemutatom az általam alkalmazott vetemedés vizsgálati módszert. Bemutatom a vizsgált különböző arányban üvegszál erősítésű polipropilén alapanyagok reológiai tulajdonságait, úgy mint viszkozitást, pvT viselkedést, folyási indexet. Bemutatom az ezen tulajdonságok alapján megalkotott fröccsöntési szimulációs modelljeiket is. Feltárom a polipropilén üvegszál-tartalmának vetemedésre gyakorolt hatását. Bemutatom a deformációt leginkább befolyásoló technológiai paraméterek vetemedésre gyakorolt hatását.