HUN-REN-BME Kutatócsoport

PhD témaajánlatok | Futó PhD témák | Befejezett PhD témák

1.	Lukács Norbert László, 2024-
	Extrúzió alapú additív gyártástechnológiával készült kompozit szendvicsszerkezetek fejlesztése
	Dr. Kovács Norbert Krisztián
	Előzmények: Napjainkban az additív gyártástechnológiák (3D nyomtatás) nélkülözhetetlenné váltak a terméktervezésben, valamint az egyedi gépalkatrészek és kisszériás termékek gyártásában. Az utóbbi néhány évben a kutatások központi témája a polimer kompozitok 3D nyomtatással történő előállítása, amelynek előnyei közé sorolandó, hogy a szálakat a terhelés irányába rendezetten van lehetőségünk elhelyezni, illetve, hogy nem a klasszikus kompozitokra jellemző katasztrófikus tönkremenetel jellemzi. A kutatás célja: Olyan új szívós kompozit szendvicsszerkezet előállítása 3D nyomtatással, amelynek maganyaga a nyomtatás folyamán habosodik. Várható tudományos eredmények: A 3D nyomtatott kompozit szendvicsszerkezet károsodási folyamatainak megismerése, az okok anyagszerkezeti szintű magyarázata, valamint a folyamatot jól leíró modell fejlesztése.

2.	Juhász Zsolt, 2023-
	Biopolimer mátrixú hibridkompozitok fejlesztése
	Mészáros László
	Napjainkban egyre inkább előtérbe kerülnek azok a kutatások, amelyek a fenntartható fejlődés elveit is figyelembe véve olyan anyagok előállítását tűzik ki célul, amelyek kevésbé terhelik a környezetet. A mérnöki szempontból fontos szilárdsági tulajdonságokat biopolimerek esetén is gyakran erősítőanyagokkal történő társítással fokozzák. A különböző erősítőanyagok együttes jelenlétének hatásaival kapcsolatos kutatások száma biopolimer mátrix esetén igen kevés, így ezen a területen szükséges az ismeretanyag bővítése. A kutatás célja: Biopolimer mátrixú kompozitok, és hibridkompozitok fejlesztése mérnöki alkalmazásokhoz. Az előállított kompozitok, hibridkompozitok szerkezetének elemzése, és a kialakuló tulajdonságok anyagszerkezeti szintű magyarázata.

3.	Csvila Péter, 2023-
	Multifunkcionális polimerek fejlesztése
	Dr. Czigány Tibor
	a.) Előzmények: A polimerek és kompozitjaik napjaink legjobban fejlődő szerkezeti anyagcsaládja. Kiváló tulajdonságai, mint kis sűrűség, korrózióállóság, jó mechanikai tulajdonságok, csillapítóképesség stb. miatt a legkülönbözőbb alkalmazási területeken kerül előtérbe. Sokszor nemcsak egy, hanem akár többféle extra tulajdonságokkal (multifunkcionalitással) kell, hogy ezek a szerkezeti anyagok rendelkezzenek. Ezek közül a fémes tulajdonságok, mint a mágnesezhetőség és az elektroaktivitás is igény lehet olyan alkalmazásoknál, ahol az intelligens viselkedés, a mágneses tér, vagy az elektromos áram hatására való alakváltozó képesség követelmény. b.) A kutatás célja: A kutatás fő célja olyan polimer szerkezeti anyag fejlesztése, amely képes egyes tulajdonságait megváltoztatni mágneses tér és/vagy elektromos áram hatására anélkül, hogy elveszítené plasztikus jellemzőit. c.) Elvégzendő feladatok: • Irodalmi áttekintés. Szakirodalmi és szabadalmi adatok feldolgozása, különös tekintettel a polimerek és kompozitjaik speciális tulajdonságaira, valamint az erősítő és adalékanyagok polimerekre való hatására, anyagválasztás (időigény: kb. 10 hónap). • Anyagfejlesztés. A töltő- és erősítőanyagok hatásának elemzése, morfológiai vizsgálatok (időigény: kb. 20 hónap). • Statikus, dinamikus és törésmechanikai vizsgálatok elvégzése, az eredmények statisztikus kiértékelése, modellezése (időigény: kb. 14 hónap). • Alkalmazási lehetőség feltárása és kipróbálása (időigény: kb. 4 hónap). d.) Szükséges berendezések: A kutatómunkához szükséges technológiai, anyagvizsgáló és mérő-berendezések a Polimertechnika Tanszék akkreditált laboratóriumában rendelkezésre állnak. e.) A témához kapcsolódó elnyert pályázat: MTA, OTKA. f.) Várható tudományos eredmények: Új, speciális tulajdonságú multifunkcionális szerkezeti anyag kifejlesztése különböző ipari alkalmazásokhoz. g.) A témához kapcsolódó irodalom: • Forintos N., Czigány T.: Multifunctional application of carbon fiber reinforced polymer composites: Electrical properties of the reinforcing carbon fibers – A short review. Composites Part B: Engineering, 162, 331-343 (2019) • Hegedűs G., Sarkadi T., Czigány T.: Multifunctional composite: Reinforcing fibreglass bundle for deformation monitoring. Composites Science and Technology, 180, 78-85 (2019)

4.	Görbe Ákos, 2023-
	Újrahasznosított gumiőrlettel társított termoplasztikus vulkanizátumok fejlesztése és elemzése
	Dr. Bárány Tamás
	A gumik újrahasznosítása térhálós szerkezetük következtében a mai napig nem széleskörűen megoldott. A gumi termékek 60%-át kitevő gumiabroncsokból előállított gumiőrlet (GTR) anyagában történő újrahasznosítására egyik kiváló lehetőség a hőre lágyuló polimerekkel való társítás, amellyel termoplasztikus elasztomer (TPE) hozható létre. A TPE-k egyik csoportját alkotják a termoplasztikus vulkanizátumok (TPV), amelyek előállítása során történik meg a kaucsuk fázis eloszlatása és térhálósítása. Amennyiben a kaucsukfázist GTR-rel váltjuk ki, ahhoz előtte annak kémiai térháló szerkezetét vissza kell bontani, devulkanizálni kell. E devulkanizált GTR-t megfelelő térhálósítórendszerrel ellátva, illetve a bekeverés technológiai beállításának optimalizálásával jelentős mennyiségű újrahasznosított gumit tartalmazó termoplasztikus vulkanizátum állítható elő.

5.	Széplaki Péter, 2023-
	Hőre lágyuló polimer mátrixú funkcionális kompozit rendszerek fejlesztése
	Suplicz András

6.	Hajagos Szabolcs, 2023-
	Fröccsöntő szerszámok elosztórendszerének fejlesztése
	Dr. Kovács József Gábor

7.	Marton Gergő Zsolt, 2023-
	Tervezhető tönkremenetelű kompozitok fejlesztése
	Dr. Szebényi Gábor

8.	Kardo Khalid Abdullah, 2023-
	The role of the rheological behaviour of the polymer solution in electrospinning
	Dr. Molnár Kolos
	The solution’s properties (molecular weight, branching, concentration etc.) play a crucial role in polymer processing. Most of the polymer solutions and melt shows a structure dependent viscosity (e.g. shear-thinning, thixotropy) and shows viscoelastic properties. These structural-rheological characteristics can be utilized in electrospinning to achieve better-controlled fiber morphology and increased throughput as demonstrated by our former studies. The aim of the research is to explore the relationships between the structure, the rheological characteristics and the fiber morphology and based on that, to develop advanced electrospinning techniques and related applications.

9.	Sántha Péter, 2022-
	Újrahasznosított szénszállal erősített polimer kompozitok fejlesztése
	Dr. Tamás-Bényei Péter
	A szigorodó környezetvédelmi szabályok következtében és az ökológiai lábnyom csökkentése miatt egyre inkább előtérbe kerül a megújuló, környezetbarát eljárások és anyagok, valamint technológiák használata és az ezekhez kapcsolódó anyagok fejlesztése is. A folytonos szénszállal erősített kompozitok mennyisége átlagosan évi 100 000 tonnára tehető, így nem kérdéses, hogy ezeknek az értékes szálaknak az újrahasznosítása nagy jelentőséggel bír. Szénszállal erősített kompozitokból a szénszál visszanyerésére alkalmas technológiai kifejlesztése, a szálvisszanyerés hatásának elemzése a szénszálak jellemzőire. Újrahasznosított szénszálat tartalmazó kompozitok fejlesztése, tulajdonságaik elemzése, az újrahasznosított szénszál alkalmazási korlátainak feltárása.
	Bővebb tájékoztató

10.	Szederkényi Bence, 2022-
	Szálfektetési stratégia fejlesztése és optimalizációja additív technológiával gyártott szálerősített kompozitok tervezésében
	Dr. Czigány Tibor

11.	Kiss Lóránt, 2021-
	Elasztomerek ionizáló sugárzással segített újrahasznosítása
	Mészáros László

12.	Tatár Balázs, 2021-
	Alakemlékező nano- és hibridkompozitok fejlesztése
	Mészáros László

13.	Decsi Balázsné Sayfo Petra, 2021-
	Funkcionális elasztomer nanokompozitok fejlesztése
	Dr. Mészáros László
	Az elmúlt évtizedek anyagtechnológia forradalma során sokat fejlődött a polimerek feldolgozása, amely révén jelentősen csökkentek a ciklusidők, csökkent a selejtszám és nőtt termelékenység. Az elasztomereket – a hőre lágyuló polimerekkel szemben – lényegesen nehézkesebb gyártási technológiák jellemzik, amelyek korlátozzák a gumik alkalmazhatóságát, jóllehet az igény egyre növekszik ezen anyagok egyre nagyobb arányú műszaki jelenlétére. Éppen ezért az anyagtudomány és a technológia számára is jelentős kutatási terület az elasztomerek nanoadalékokkal történő módosítása, amely érdemben kiszélesítheti azok alkalmazási területét a jelentősen nagyobb technológia rugalmasság okán. Ezen kutatások és fejlesztések nyomán lehetőség nyílik a termelékenység magasabb szintjének megteremtésére, sőt a jobb hővezetési tulajdonságok az elérhető nagyobb falvastagságok támogatják új, gazdaságosan gyártható elasztomer termékek megjelenését. A kutatás célja olyan receptúrák fejlesztése, amelyek alkalmazásával jelentősen kiszélesednek a feldolgozási korlátok, és célirányosan módosulnak a mechanikai és morfológiai jellemzők. A mechanikai tulajdonságmódosítás célja kiemelt jellemzők – például kopásállóság, hővezető képesség – növelése úgy, hogy a többi tulajdonság nem romlik az alkalmazhatóságot jelentősen befolyásoló mértékben.
	Bővebb tájékoztató

14.	Kovács Zsófia, 2021-
	Égésgátló bevonatok fejlesztése szálerősített polimer kompozitokhoz
	Toldy Andrea
	a.) Előzmények: A dinamikusan fejlődő polimer-mérnöki alkalmazások szélesebb körű elterjedésének számos területen gátat szab a polimerek éghetősége. Az egyre szigorodó biztonságtechnikai elvárások szükségessé teszik az alkalmazott polimer rendszerek hatékony égésgátlását, a mechanikai és egyéb tulajdonságaik szinten tartása vagy esetleges javítása mellett. Az égésgátlók mátrixban történő alkalmazása mellett különösen hatékony égésgátlási módszer, ha az égésgátlót tartalmazó polimert bevonatként visszük fel a kompozit külső felületére. A feldolgozás szempontjából továbbá kedvező, hogy ezzel a módszerrel elkerülhető a szilárd fázisú égésgátlók egyenlőtlen eloszlása, illetve kiszűrődése injektálásos technológiák során. A jelenleg alkalmazott felviteli módok közös jellemzője, hogy a késztermékre egy külön lépésben utólag viszik fel a bevonatot, ami megnehezíti a gyártástechnológia méretnövelését és automatizálását. b.) A kutatás célja: Multifunkcionális égésgátló bevonatok fejlesztése, amellyel biztosíthatók a gépjárműipar és egyéb további iparágak egyedi igényei, továbbá lehetővé teszik a bevonat felvitelét a termékgyártással azonos technológiai lépésben. c.) Elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye: • Szakirodalmi áttekintés a multifunkcionális égésgátló bevonatok előállítás, felvitele és jellemzése témakörében (időigény: kb. 12 hónap). • Multifunkcionális égésgátló bevonatok fejlesztése additív és reaktív típusú égésgátlórendszerek felhasználásával, bevonatok reológiai, éghetőségi és egyéb speciális funkciókhoz kapcsolódó tesztelése (időigény: kb. 16 hónap). • Az előállított multifunkcionális bevonatok felvitele szálerősített polimer kompozitokra hagyományos módszerekkel és a termékgyártással azonos lépésben. Az előállított kompozitok mechanikai és éghetőségi vizsgálata. Az eredmények alapján anyagszerkezettani magyarázatok megfogalmazása (időigény: kb. 20 hónap).
	Bővebb tájékoztató

15.	Nemes-Károly István, 2021-
	Polimer szerkezeti implantátumok fejlesztése
	Dr. Szebényi Gábor

16.	Varga László József, 2020-
	Nagyorientáltságú polipropilén szalagok fejlesztése
	Dr. Bárány Tamás
	A polipropilén az egyik legsokoldalúbb és az élet legtöbb területén használt polimer. A polipropilént gyakran alkalmazzák nyújtott szálak, szalagok formájában. Napjainkban minden tervezésnél előtérbe kerül a környezettudatosság, aminek része, hogy egy adott műszaki szerkezetnek minél kisebb tömege legyen. Ennek elérésére az egyik lehetőség az alapanyag mechanikai jellemzőinek javítása (kifejezetten akár a terhelés irányában), így kisebb anyagmennyiséggel is biztosítható a hasonló műszaki teljesítmény. Ennek az egyik fő megvalósítási módja a nagyfokú nyújtás, amely során nagy molekuláris orientáció alakul ki, így az orientáció irányában akár egy nagyságrenddel nagyobb szilárdság is elérhető. A mechanikai növekmény mértéke befolyásolható, fokozható technológiai beállításokkal, de az alapanyag adalék-, töltő- és erősítőanyagokkal történő társításával is. A módosított polipropilén nyújthatósága és az anyagszerkezeti tulajdonságok közötti kapcsolat egy jelenleg még kevéssé ismert, ámde intenzíven kutatott terület.

17.	Vámos Csenge, 2020-
	Szuperhidrofób felületű polipropilén fejlesztése
	Dr. Bárány Tamás
	A polimerek adott célra történő felhasználását elsősorban a tömbi tulajdonságok, valamint az előállítás költségei határozzák meg, ugyanakkor felületi tulajdonságaik gyakran kedvezőtlenek egy adott feladatra. Ma már jelentős hányadukat felhasználás előtt valamilyen felületkezelési eljárásnak vetik alá, így javítható a nedvesíthetőség, elősegítve többek között az adhéziót, a biokompatibilitást vagy épp ellenkezőleg, a hidrofób tulajdonságok növelhetők. A felületkezelési eljárásoknak ma már számos olyan módja ismeretes, amelyek képesek a morfológiai tulajdonságait úgy megváltoztatni, hogy a tömbi tulajdonságok alig vagy egyáltalán nem változnak. Megfelelően megválasztott felületkezeléssel a polipropilén nedvesíthetősége olyan mértékben lecsökkenthető, amely már szuperhidrofób felületet eredményez. A szuperhidrofób anyagok felhasználása széleskörű, felhasználhatók minden olyan területen, ahol a vízzel való érintkezés minimalizálása, vagy az öntisztulási tulajdonság elvárás. A kutatás célja így szuperhidrofób karakterisztikájú polipropilén felület kialakítása speciális alkalmazásokhoz. A tervezhető nedvesítőképességű polipropilén előállításhoz használt felületkezelési eljárás optimalizálása, a kezelési eljárás jellemzése, általános összefüggések bemutatása az új felületi struktúra és a kezelés körülményei között. A fejlesztés során kialakított felületi morfológia és a nedvesítőképesség közötti magyarázatának feltárása.

18.	Párizs Richárd Dominik, 2020-
	Fröccsöntő szerszámok elsztórendszerének fejlesztése
	Török Dániel
	Bővebb tájékoztató

19.	Krizsma Szabolcs Gábor, 2020-
	Fröccsöntő szerszámok deformációinak elemzése
	Dr. Suplicz András
	A kutatás fő célja a fröccsöntés közben fellépő szerszám-deformációk elemzése, valamint a technológiai paraméterek, a deformációk és a terméktulajdonság közötti kapcsolatrendszer feltárása. További cél a szerszám-deformáció szimulációs elemzésének kidolgozása a folyamatok pontosabb előrejelezhetőségének érdekében.

20.	Tóth Csenge, 2020-
	Irányított erősítő struktúrával rendelkező fröccsöntött hőre lágyuló polimer kompozitok fejlesztése
	Dr. Kovács Norbert Krisztián
	Napjainkban a polimer termékek egyre nagyobb mértékben jelennek meg a nagy terhelésnek kitett alkatrészek körében, ami a szálerősített kompozit anyagok részarányának a növekedésében is tetten érhető. A napjainkban használt nagy volumenű hőre lágyuló polimer alapú termékgyártási technológiák ugyan lehetővé teszik kompozit alapanyagok feldolgozását, de az erősítőanyag megfelelő irányba rendezésére korlátozottan van lehetőség. A projekt célja ezért olyan új eljárás alapjainak kidolgozása, amelynek segítségével a fröccsöntött termékekben a terheléseknek megfelelő erősítő szerkezet külön lépésben, 3D nyomtatással hozható létre.A kutatás célja, irányított erősítő struktúrával rendelkező fröccsöntött hőre lágyuló polimer kompozitok fejlesztése. A létrehozott kompozit szerkezetek vizsgálata, és a kialakult anyagtulajdonságok anyagszerkezeti szintű magyarázata.

21.	Szuchács Anna, 2020-
	Szimulációs módszer fejlesztése ráfröccsöntéshez
	Dr. Kovács József Gábor

22.	Csézi Gergely, 2020-
	Orientált biopolimerek fejlesztése
	Dr. Tábi Tamás

23.	Virág Ábris Dávid, 2020-
	Alakemlékező polimerek szerkezeti és fenomenológiai modellezése
	Dr. Molnár Kolos
	A polimerek napjainkban népszerű szerkezeti anyagok, amelyek széleskörű felhasználásnak örvendenek. Egyik különleges csoportjuk az ún. alakemlékező polimerek, amelyek egy külső behatás (hőmérséklet, fény, elektromos vagy mágneses tér stb.) révén képesek egy korábbi alakjukra visszatérni, miközben erőt fejtenek ki. Fontos szerepük lehet, például különféle kapcsolókban, vagy önkioldó eszközökben. A kompozit szerkezetek méretezésének elmélete az elmúlt évtizedekben rohamos fejlődésen ment keresztül. Ugyanakkor az alakemlékező kompozitok alakváltási mechanizmusainak leírása és modellezése nem ismert. A kutatás célja nagyteljesítményű alakemlékező polimerek és kompozitjaik kifejlesztése. További cél a kompozitok szerkezete és alakemlékezési tulajdonságok kapcsolatának feltárása, valamint az alakváltási folyamat reológiai-fenomenológiai modelljének megalkotása.
	Bővebb tájékoztató

24.	Kohári Andrea, 2019-
	Növelt kopásállóságú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok fejlesztése in situ előállított poliuretán mátrixszal
	Dr. Bárány Tamás
	A polimer szerkezeti anyagok közül a térhálós gumik gazdaságos újrahasznosítása egyelőre nem megoldott. Erre jelent egy lehetséges megoldást egy olyan anyagcsalád fejlesztése, amely a hagyományos térhálós gumikhoz hasonló mechanikai és kopási tulajdonságokkal rendelkezik, ám hőre lágyuló jelleget mutat, tehát újrahasznosítása a termék életciklusának a végén ismételt megömlesztéssel egyszerűen megvalósítható. Ezek azonban általában többfázisú szerkezetek, amelyek egy hőre lágyuló mátrixból és egy abban nagyon finoman eloszlatott térhálós „gumiszigetekből” álló rendszerként írhatók le. Mint minden többfázisú rendszerben a fázisok közötti adhézió kritikus jelentőséggel bír az anyag makroszkopikus viselkedése, így például a mechanikai tulajdonságai és kopásállósága terén. A fázisok közötti kapcsolat javításának egyik lehetősége a fázisok kémiai kapcsolása, amire a mátrix in situ történő létrehozása esetén számos lehetőség kínálkozik és így a jelenlegi termoplasztikus dinamikus vulkanizátumoknál (TDV) nagyobb kopásállóságú anyagok létrehozása előtt nyitja meg az utat, amelyek így új felhasználási területeken válnak alkalmazhatóvá. A kutatás célja egy, a hagyományos térhálós elasztomerekhez mérhető mechanikai és kopási tulajdonságokkal bíró TDV-k fejlesztése úgy, hogy a hőre lágyuló mátrixot a dinamikus vulkanizálás során in situ előállított poliuretán (PU) mátrix adja.

25.	Kotrocz Luca, 2019-
	Polimerek kúszási viselkedésének feltárása pontszerű igénybevételek esetén
	Dr. Bakonyi Péter
	Mérnöki szempontból fontos megkülönböztetni a rövid és hosszútávú szilárdsági tulajdonságokat. Ilyen rövidtávú tulajdonságokra kaphatunk eredményeket az általánosan használt szakító-, hajlító- és ütővizsgálatokkal. A hosszútávú viselkedés megértése, ezeknek a tulajdonságoknak a mérése az alkalmazási környezetben bekövetkező változások becslését hivatott elősegíteni. Kúszás, relaxációs és ciklikus vizsgálatok esetén főleg hajlító, húzó, esetleg torziós igénybevételekre adott reakciókat szoktak vizsgálni. A polimerek, polimer kompozitok viselkedése erősen hőmérsékletfüggő, a felületen, vagy pontszerűen ható nyomó igénybevételek hatásának feltárására irányuló kutatások száma még szobahőmérsékleten is elhanyagolható. A kutatás célja a polimerekre gyakorolt pontszerű terhelések hatásának, azok hőmérsékletfüggő viselkedésének feltárása, viszonylag rövid idejű vizsgálatok alapján a hosszútávú mechanikai tulajdonságok előrejelzése.

26.	Praveen Kannan Rajamani, 2018-
	Overprinting and Overmolding of 3D Printed parts

27.	Horváth Szabolcs, 2018-
	Speciális töltő- és erősítőanyagok fejlesztése fröccsöntéshez
	Dr. Kovács József Gábor

28.	Takács László, 2017-
	Eljárás kidolgozása szerkezeti kötések optimális kialakítására kompozitokban
	Dr. Szabó Ferenc
	A polimer kompozit szerkezeti anyagok legjelentősebb felhasználója a járműipar, köszönhetően kiváló tulajdonságainak, mint kis sűrűség, korrózióállóság, csillapítóképesség stb. A kompozitok alkalmazhatóságához szükséges, hogy az elkészült panelek egymáshoz történő kötése a lehető legoptimálisabb kialakításra kerüljön. BME Gépészmérnöki Kar Polimertechnika Tanszékén a különféle kötéstípusok vizsgálata évek óta intenzíven kutatott terület. A kutatás célja: Egy teherviselő lemezszerkezet pl.: önhordó járműfelépítmény alkatrészre bontását meghatározza annak komplexitása, illetve mérete (technológiai feltételek, gyártószerszám mérete stb.). A bontás helyére, illetve az adott bontásnál alkalmazott kötés típusára vonatkozóan fémlemez-szerkezetek esetében (mélyhúzott, hajlított lemezek, hegesztéssel, szegecseléssel…) komoly konstruktőri tapasztalat áll rendelkezésre. Ez a tapasztalat szálerősített műanyagstruktúrák esetén az eltérő technológia miatt csak részben vagy egyáltalán nem alkalmazható. A kutatás célja kompozitstruktúrák esetében használatos kötéstípusok mechanikai tulajdonságainak jellemzése után egy konstrukciót segítő metódus fejlesztése az alkatrészekre bontás helyének és kötéstípusának meghatározására, lapolási sorrend, illetve szereléssel/illesztéssel szembeni követelmények definiálására.

© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor