Innováció a polimer kompozitok szimulációjában
A történelem sokszor bizonyította a kerék feltalálásától a gőzgépen át a tranzisztorig, hogy az ipar, illetve annak fejlődésének mozgatórugója az innováció.

 

Az innovatív ötletek egész iparágakat emelhetnek fel, olyan márkákat teremthetnek, amelyek aztán hosszú távon is bizonyos termékek vagy szolgáltatások jelképévé válhatnak. A mai, felgyorsult világban az innováció fontossága kibővült. Csak azok a cégek maradhatnak hosszú távon talpon, amelyek kiterjedt K+F+I tevékenység révén folyamatosan fejlesztik portfóliójukat. Felismerve a K+F jelentőségét és a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFI) által meghirdetett Nemzeti Versenyképességi és Kiválósági Program (NVKP) adta lehetőségeket, egy négytagú konzorcium tagjaként az eCon Engineering Kft. sikeres pályázatával jelentős állami támogatást nyert el a következő K+F projektre, melynek címe: Polimer kompozit termékek előállítása rövid ciklusidejű, automatizált gyártástechnológia segítségével, gépjárműipari alkalmazásokra, különös tekintettel a kompozit elemek komplexitására és újra feldolgozhatóságára.

Az eCon Engineering Kft. független magyar mérnökiroda 2002-ben alakult azzal a céllal, hogy a mérnöki szolgáltatásokat és a forgalmazott végeselemes szoftvereket a régiónkban a legmagasabb szakmai szinten képviselje. Az elmúlt 17 éves időszakban széleskörű hazai és nemzetközi ügyfélkört sikerült kialakítani, akikkel az együttműködés hosszú ideje sikeres és töretlen. Az eredményesség köszönhető a magas szintű és egyre szélesebb körű szakmai portfóliónak és innovatív gondolkodásnak, mely utóbbi az eCon Engineering Kft. egyik alapüzenete és tudatosan vállalt kockázatviselése.

A közelmúlt jelentős sikeres projektjei és az eCon Engineering Kft. régió szinten egyedülállóan széleskörű portfóliója további bővülést eredményezett a szakmai stábban, amelyet a sikeresen megpályázott hazai (NVKP és KFI), valamint nemzetközi (H2020) és további ipari K+F+I projektek is hatékonyan katalizáltak. Ma már a cég analízis üzletága többek között CFD, FEM számítások széles palettáját, különböző speciális eljárásfejlesztéseket, ún. kooperatív mérnöki megoldásokat is kínál. A célgép fejlesztéssel és automatizálási gépek tervezésével, programozásával foglalkozó, valamint az ANSYS és a MOLDEX3D szoftverek forgalmazásával és komplex támogatásával foglalkozó üzletágak további lehetőséget biztosítanak mind a partnerek, mind a munkatársak folyamatos fejlődésére.

Az NKFI fejlesztési alapjából támogatott NVKP16-1-2016-0046 jelű K+F projekt a hazai innovációs törekvések egyik mintapéldája. A pályázó négytagú konzorcium (evopro systems engineering Kft., BME Polimertechnika Tanszék, MTA TTK Anyag- és Környezetkémiai Intézet és eCon Engineering Kft.) azt célozza meg, amellyel napjainkban a polimer kompozit ipar világszinten küzd. Célunk, hogy a szálerősített termoplasztikus műanyagokat teherviselő elemként elterjesszék az iparban. A főbb kihívások elsősorban a nem kielégítő automatizáltsági fok és ciklusidők fejlesztése a gyártástechnológiában, valamint a kompozit szimulációk bizonytalanságának jelentős javítása. A fenti problémák szisztematikus feltárása és megoldása érdekében a következő főbb kutatási területeket definiálta a konzorcium, mint alprojekteket:

• anyagtudományi kutatás – poliamid automatizált in-situ polimerizációja gyűrűfelnyitásos láncreakcióval,

• gyártástechnológiai alprojekt – T-RTM technológiát alkalmazó automatizált rövid ciklusidejű kompozit alkatrész gyártó rendszer fejlesztése,

• végeselemes (FEM) alprojekt – nagy megbízhatóságú eljárások fejlesztése kompozit alkatrészek méretezésére és szimulációjára végeselemes környezetben.

 

Az NVKP16-1-2016-0046 NKFI alapból támogatott K+F projekt főbb kutatási területei és azok kapcsolata

 

A FEM alprojekt életre hívásának legfőbb motivációja az a status quo, amely napjainkban a kompozit alkatrészek széleskörű elterjedésének egyik korlátja. A polimer kompozitok tömegre vetített kimagasló merevsége, teherbírása, valamint az erősítő szálstruktúra variálhatóságából eredő rugalmas tervezhetősége miatt logikus döntés lenne azok mihamarabbi bevezetése az iparban. Azonban a gyakorlat azt mutatja, hogy a rendelkezésre álló tervezési módszerek (beleértve a végeselemes analízist), és az azokat megalapozó elméletek alkalmazhatósága kérdéses a kompozitok nagymértékű inhomogenitása, anizotrópiája és mechanikai jellemzőinek gyártási eljárástól való nagyfokú függése miatt. A fémek esetében megszokott általános eljárások (pl. klasszikus von Mises folyáshatárra méretezés vagy kifáradásra tervezés) a kompozitok esetében nem működnek, szofisztikáltabb, de mégis az ipar igényeit kielégítő módszerekre van szükség.

A FEM alprojektben oroszlánrészt vállaló eCon Engineering Kft. ezen módszerek fejlesztését tűzte ki célul a kompozit laminátumok merevségi és tönkremeneteli jellemzőinek mérés alapú meghatározásától kezdve a hatékony fejlesztés számára optimális FEM modellezési technikákon át a kompozit struktúrák kifáradásának előrejelzéséig, beleértve a monolit-, szendvics struktúrákat ötvözve az összetett szerkezetek esetében alkalmazott tipikus kötéstípusokkal (ragasztás, szegecselés, hegesztés).

 


NVKP16-1-2016-0046 FEM alprojekt: statikusan tönkrement próbatest nagysebességű kamerás felvétele (balra) és furatos kompozit próbatest kifáradási folyamatának analízise (jobb)

 

A projekt félidőnél jár és már olyan eredmények körvonalazódnak, amelyek komoly sikert és innovációt jelentenek. Az első visszajelzések alapján nemzetközi szinten is jelentős érdeklődés mutatkozik. Amennyiben az összes cél teljesül, a projektből származó szellemi tőke az eCon Engineering Kft.-t a kompozitok analízisében is felhelyezi a nemzetközi szakmai térképre.

 

NVKP16-1-2016-0046 FEM alprojekt: a tervezendő kompozit demonstrátor alkatrész egy verziójának feszültségszámítása ANSYS ACP környezetben
 
 
A tudományos cikkek és értekezések, automatikusan futtatható „plug-in”-ek és scriptek formájában előállított szellemi termékek megalapozzák egy olyan kompozit mérnöki tudásközpont kialakulását, ahol a jövő kompozit termék gyártója teljeskörű szolgáltatást kaphat, úgy, mint:
 
• az alkatrész anyagának teljes mechanikai karakterizálása teszt eredmények alapján (beleértve a tönkremeneteli viselkedést is), anyagkártyák generálása;
 
• alkatrész legoptimálisabb FEM analízise ANSYS ACP (későbbiekben kiterjesztjük más implicit megoldókra is) környezetben, deformáció és tönkremenetel becslése;
 
• alkatrész kifáradási analízise;
 
• összetett szerkezet esetén ajánlást tudunk adni a komplexitás és a költség egyensúlyát adó optimális alkatrészekre bontásra és kötéstípusok használatára;
 
• automatikus rétegrend optimalizálás;
 
• tipikus gyártási hibák (pl. gyantatöbblet, szálhullámosság stb.) mechanikai hatásának vizsgálata a tervezés fázisában.
 
Steve Jobs szerint „az innováció úgy születik, hogy az emberek találkoznak a folyosón, vagy felhívják egymást este fél 11-kor, mert rájöttek, hogy egészen máshogy is meg lehet közelíteni egy problémát, mint ahogy eddig gondolkodtunk róla.” Az eCon Engineering Kft. teret biztosít „házon belül” ennek a felszabadult gondolkodásnak, amely mind a hazai, mind a nemzetközi K+F+I sikerek megbízható és hosszútávú záloga.
Technikai támogatásnak álcázzák
A Microsoft globális Tech Support Scam kutatása szerint az elmúlt egy évben világszerte öt internethasználóból három már találkozott technikai támogatásnak álcázott kibertámadással (tech scam), közülük legalább egynek pedig a pénze is bánta ezt.
Szintet léphet a magyar autóipar
Az eddigi évek egyik legsikeresebb járműipari kiállításcsokra ért véget október 19-én: az Automotive Hungary Nemzetközi járműipari beszállítói szakkiállítás és az Autótechnika-AutoDiga Nemzetközi járműfenntartó-ipari szakkiállításon 255 kiállító vett részt.
Elektromos autókkal suhanunk a jövőbe vezető úton
A Bloomberg 2018-as Electric Vehicle Outlook jelentése szerint 2040-re az újautó-értékesítések 55 százalékát, illetve a teljes járműállomány 33 százalékát elektromos autók adják majd.
Az űrtechnológia szolgálatában
Lampoldshausen a székhelye a Német Légi és Űrrepülési Központ (DLR) rakétameghajtással foglalkozó tesztüzemének, ahol számos európai űrtechnológia fejlesztését is végzik.
Digitális platformot fejleszt a Knorr-Bremse
A projekt célja olyan IoT megoldás fejlesztése és üzemeltetése, amelynek segítségével a gyártóvállalatok sikeresen megvalósíthatják folyamataik vertikális és horizontális integrációját.