Tudományos Diákköri tevékenység (TDK)
A TDK során a hallgató/hallgatók egy tudományterület egy szűkebb részterületével rövidebb-hosszabb időn keresztül foglalkozik/foglalkoznak, amely során az oktatott tananyag rutinszerű gyakorlásán túlmutató, tudományos igényességű, vezetett munka készül. Az egyéni érdeklődés, képesség, a ráfordított idő és a konzulenssel való összhang határozza meg, hogy a kutatott téma kidolgozásában milyen messzire jut valaki.
A TDK munka eredményeinek bemutatására a BME Gépészmérnöki Kar minden évben - rendszerint november első felében - TDK Konferenciát rendez. A Konferencián való részvétel feltétele a végzett munkát összefoglaló dolgozat elkészítése, beadása és egy szóbeli előadás megtartása. A dolgozat beadását rendszerint fél-egy éves kutató munka előzi meg, de egy jól sikerült nyári gyakorlat, esetleg külföldi részképzésben végzett munka alapján is összeállhat olyan anyag, amiből dolgozat készülhet. A legsikeresebb dolgozatokkal a kétévente megrendezésre kerülő országos konferenciára (OTDK) is lehet nevezni. A konferenciára nevezhet mind BSc, mind MSc képzésben résztvevő hallgató.
Miért érdemes TDK dolgozatot írni?
A TDK dolgozat elkészítése plusz munkát jelent, de a befektetett energia később megtérül. Egy házi, esetleg országos TDK konferencián elért helyezés elsősorban erkölcsi, másodsorban anyagi előnyt biztosít. Plusz pontokat jelenthet a mesterképzésre, valamint a PhD képzésre való felvételi során, de pontot jelent a kari és a köztársasági ösztöndíjak elbírálásakor is. Egy jól sikerült TDK dolgozat gyakran a szakdolgozatban, vagy a diplomamunkában folytatódik, tehát az elkészítés során megszerzett tapasztalatokat, a bíráló véleményét hasznosítani lehet a végleges szakdolgozatban, diplomamunkában. Egy TDK konferencia jó lehetőséget ad továbbá a szóbeli előadás gyakorlására is.
A dolgozatot független szakmai bíráló minősíti adott szempontrendszer alapján. Az előadásokat a kari szervezésű szekciókban több fős szakmai bizottság előtt kell megtartani, akik az előadást és a szakmai munkát is pontozzák. A dolgozatra és az előadásra adott pontok összege alapján állapítja meg a bizottság a sorrendet és tesz javaslatot a kiadandó díjakra.
A TDK készítése során a szakdolgozatra/diplomatervre előírt tanszéki formai követelményeket kell kötelezően követni (formai követelmény | sablon).
| |
Laborrend önálló munkát végző hallgatók részére
| 1. | Anizotrop elektromos vezető nanokompozitok fejlesztése |
| | Konzulens: Csvila Péter, Dr. Czigány Tibor |
| Napjainkban egyre nagyobb figyelmet kapnak a multifunkcionális kompozitok, ugyanis általuk a kompozit alkatrészek kiváló fajlagos tulajdonságait tovább lehet javítani. Tervezésükkor a kompozitok meglévő kiváló mechanikai tulajdonságokait további extra/egyéb funkciókkal egészítik ki (például alakváltás, irányított hő- és elektromosáramvezetés, önellenőrzés). Továbbá ilyen megoldást jelenthet egy anizotrop vezetőképességű kompozit is, amelynél az anizotrop vezető tulajdonságai mellett még növelhető annak szilárdsága is.
Elvégzendő feladatok:
1. Végezzen átfogó irodalomkutatást a kompozitiparban multifunkcionális kompozitok terén, különös tekintettel az anizotrop vezető tulajdonságú kompozitokra.
2. Az irodalomkutatás alapján készítsen szén nanocsövekkel előállított irányítottan elektromos vezető nanokompozitokat, és végezze el azok vezetőképességi és mechanikai vizsgálatát, továbbá minősítse azok orientációját.
3. Az elvégzett vizsgálatok alapján minősítse a nanokompozitok vezetőképeségét, mechanikai tulajdonságait az orientációjának függvényében. |
| 2. | Nem folytonos szénszálak nedves rendezési technológiájának továbbfejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Czél Gergely, Dr. Tamás-Bényei Péter |
| Az utóbbi évtizedekben drasztikus mértékben emelkedett a kompozit hulladék mennyisége, ami magával hozta az újrahasznosítási technológiák intenzív kutatását. Jelenleg a szénszálak visszanyerése tekinthető gazdaságosnak és ipari léptékben megoldottnak, mivel a kiváló tulajdonságú szálak mechanikai jellemzői csak kis mértékben romlanak a szálvisszanyerés során. A kutatás célja, a visszanyert rövid szálak minél magasabb szintű rendezésére alkalmas eljárás kifejlesztése, mivel az egymással párhuzamosan álló rövidebb szálak a folytonos szálstruktúrákkal összemérhető terhelhetőségűek. A rendezésnek és a kétdimenziós előgyártmány kiszerelésnek köszönhetően a visszanyert szálak értéke jelentősen növekedhet, és nagy teljesítményű kompozitok gyártására alkalmassá válhatnak.
Feladatok:
- Adalékanyagok hatásának elemzése a szálak kezelhetőségére a rendezési folyamat alatt, és szárítás után
- A rendezett szálas minták száradási folyamatának, maradék nedvességtartalmának elemzése
- A kialakított erősítő szerkezetben az elemi szálak, szálkötegek orientációjának vizsgálata
- Mechanikai vizsgálatra alkalmas próbatestek gyártástechnológiájának kidolgozása, a rendezett szálas, hőre nem lágyuló minták minősítése
|
| 3. | Javítható kompozit anyag kifejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Czél Gergely |
| A polimer kompozitok nagy szilárdságuk és kis sűrűségük miatt nagyon előnyösek a tömeg-kritikus alkalmazásokban, viszont egyik fő hátrányuk, hogy nem, vagy nehezen javíthatók túlterhelés után. Korábban sikeres kutatást végeztünk speciális szerkezetű kompozit anyagok hőre lágyuló fólia beépítésével javíthatóvá tétele területén, amit ki szeretnénk terjeszteni a lemez síkjára merőleges irányú terhelés után történő javíthatóság elérése érdekében. Ajánlott irodalom:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X23000726?via%3Dihub
Feladatok:
- Alkalmas rétegszerkezet megtervezése javíthatósági kísérletekhez
- Károsodás létrehozása kontrollált módon hajlító igénybevétel segítségével
- Károsodott próbatestek javítása autoklávban
- Ismételt hajlítóvizsgálat a javítás hatékonyságának megállapítása érdekében
|
| 4. | Viszkozitásarányok hatása a gumiabroncs őrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerekre |
| | Konzulens: Görbe Ákos, Dr. Bárány Tamás |
| Az elasztomerek olyan polimerek, amelyekre jellemző, hogy molekulaláncaik között keresztkötések találhatók, ezek miatt pedig nem vihetők ömledék állapotba, ezért az elasztomerek újrahasznosítása túlnyomóan energetikai jellegű. Egy ennél előremutatóbb újrahasznosítási módszer a devulkanizálás, mely során a keresztkötéseket felbontva primer kaucsukot megközelítő anyagot kapunk. Ez felhasználható termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok (TDV) gyártására. Ezek olyan blendek, amelyekben térhálós elasztomer szemcsék vannak hőre lágyuló polimer mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszemcsék vulkanizációja a keverés során megy végbe a polimer ömledékben. Ezen anyagok a jól eloszlatott gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A kialakuló morfológia és a mechanikai tulajdonságok szempontjából nagyon fontos a termoplasztikus és a gumifázis viszkozitásainak aránya. A dolgozat célja az arány hatásának vizsgálata a TDV tulajdonságaira.
Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről, különös tekintettel a termoplasztikus dinamikus vulkanizátumokról. Az irodalomkutatás során térjen ki a fázisok viszkozitásának hatására a mechanikai és morfológiai tulajdonságokra.
Dolgozza ki a gumifázis lágyításának módjait különböző mennyiségű és típusú olajok felhasználásával. Gyártson termoplasztikus elasztomereket olajjal lágyított gumifázis felhasználásával.
A gyártott anyagokat minősítse mechanikai és morfológiai vizsgálatokkal.
|
| 5. | Morfológiai vizsgálati módszer kidolgozása termoplasztikus mátrixban eloszlatott gumiszemcsék méretének meghatározására |
| | Konzulens: Görbe Ákos, Dr. Bárány Tamás |
| Az elasztomerek olyan polimerek, amelyekre jellemző, hogy molekulaláncaik között keresztkötések találhatók, ezek miatt pedig nem vihetők ömledék állapotba, ezért az elasztomerek újrahasznosítása túlnyomóan energetikai jellegű. Egy ennél előremutatóbb újrahasznosítási módszer a devulkanizálás, mely során a keresztkötéseket felbontva primer kaucsukot megközelítő anyagot kapunk. Ez felhasználható termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok (TDV) gyártására. Ezek olyan blendek, amelyekben térhálós elasztomer szemcsék vannak hőre lágyuló polimer mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszemcsék vulkanizációja a keverés során megy végbe a polimer ömledékben. Ezen anyagok a jól eloszlatott gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A TDV-k egyik legfontosabb tulajdonsága a benne lévő gumiszemcsék eloszlatottsága, azonban ennek reprodukálható mérése egyelőre nincs megoldva. A dolgozat célja ennek a feladatnak a megoldása, azaz egy mérési eljárás fejlesztése, mellyel a gumiszemcsék eloszlatottsága reprodukálható módon jellemezhető.
Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről, különös tekintettel a termoplasztikus dinamikus vulkanizátumokról. Az irodalomkutatás során térjen ki a morfológiai vizsgálatokra, amelyekkel a gumiszemcsék méretét meg lehet határozni.
Dolgozzon ki morfológiai vizsgálati módszert, amivel reprodukálhatóan lehet jellemezni a gumiszemcsék eloszlatottságát a termoplasztikus mátrixban.
A mérési módszert tesztelje többféle termoplasztikus elasztomeren.
|
| 6. | Gumiőrlemény tartalmú vulkanizátumok dinamikus mechanikai tulajdonságainak vizsgálata |
| | Konzulens: Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László |
| Napjainkban a hulladék gumiabroncsokat újrahasznosításuk érdekében gyakran őrlik, majd az így kapott gumiőrlemény valamilyen új mátrixban pl. friss gumiban alkalmazzák. A felhasználások, illetve a fázisok közötti kapcsolatok jellemzése érdekében fontos megvizsgálni ezeknek a vulkanizátumoknak a dinamikus mechanikai tulajdonságait.
A dolgozat célja, felületkezelt gumiőrlemény alkalmazása gumi mátrixban, majd a vulkanizátumok dinamikus mechanikai tulajdonságainak (pl.: Mullins-hatás) vizsgálata. |
| 7. | Piaci és saját fejlesztésű termoplasztikus elasztomerek (TPE) fröccsöntési technológiájának és tulajdonságainak összehasonlító elemzése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Bárány Tamás |
| A dolgozat fő célja a fröccsöntési technológia ideális beállításainak meghatározása és a saját fejlesztésű termoplasztikus elasztomerek (TPE) tulajdonságainak összehasonlítása a piacon elérhető TPE anyagokkal. Az elvégzendő feladatok a következők:
1. Irodalomkutatás és elméleti háttér: A TPE anyagok fröccsöntési technológiájának és tulajdonságainak irodalmi áttekintése, valamint a releváns ISO szabványok (MSZ EN ISO 18064:2022, stb.) és ipari irányelvek tanulmányozása.
2. Anyagminták beszerzése és előkészítése: Piacon elérhető TPE anyagok és saját fejlesztésű TPE minták beszerzése, valamint előkészítése a fröccsöntési kísérletekhez.
3. Fröccsöntési kísérletek: A fröccsöntési technológia optimális beállításainak meghatározása mind a piaci, mind a saját fejlesztésű TPE anyagokra, különböző paraméterek (pl. hőmérséklet, nyomás, hűtési idő) tesztelésével. Technológiai adatlapok létrehozása az új alapanyagokhoz.
4. Tulajdonságok vizsgálata és elemzése: Az elkészült TPE termékek mechanikai, fizikai és kémiai tulajdonságainak vizsgálata és összehasonlítása a piaci és saját fejlesztésű anyagok között.
5. Adatok kiértékelése és összehasonlítás: Az eredmények részletes kiértékelése és összehasonlítása, különös tekintettel a fröccsöntési beállítások és a végtermék tulajdonságainak összefüggéseire.
6. Következtetések és javaslatok: A kutatási eredmények összegzése, következtetések levonása a saját fejlesztésű TPE anyagok teljesítményéről és alkalmazhatóságáról, valamint javaslatok megfogalmazása a további fejlesztésekre és alkalmazásokra vonatkozóan. A körkörös gazdaság szempontjainak figyelembevételével a célok pontosítása.
Ez a kutatási projekt hozzájárulhat a TPE anyagok hatékonyabb és gazdaságosabb felhasználásához az iparban, valamint új, versenyképes anyagok fejlesztéséhez. |
| 8. | Fröccsöntött kerék szisztematikus tervezése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A diplomatéma célja egy fröccsöntött kerék szisztematikus tervezésének kidolgozása a tervezéselmélet alapelveire támaszkodva. A munka során a fröccsöntés technológiai szempontjait és a helyes tervezési elveket kell összehangolni, figyelembe véve a gyárthatóságot, a szerkezeti követelményeket és az anyagválasztást. A hallgatónak különböző tervezési variációkat kell kidolgoznia és elemeznie, hogy az optimalizált megoldás megfeleljen a funkcionális és esztétikai elvárásoknak is. A téma lehetőséget biztosít a mérnöki szimulációs eszközök és a kreatív tervezési módszerek alkalmazására. |
| 9. | Végeselemes méretezés dinamikusan igénybe vett fröccsöntött termékhez |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Krizsma Szabolcs |
| A feladat célja egy dinamikus terhelésnek kitett fröccsöntött termék átfogó tervezése és elemzése. A hallgató feladata a termék funkcionális és esztétikai igényeinek figyelembevételével különböző dizájnváltozatok létrehozása és azok összehasonlítása. A tervezett modellek szilárdsági és tartóssági tulajdonságainak értékelésére egy végeselemes (FEM) módszer kidolgozása szükséges. Az elemzés során figyelmet kell fordítani a dinamikus igénybevétel hatásaira, mint például ütés vagy hirtelen terhelés. A projekt célja egy optimalizált dizájn kiválasztása, amely megfelel az előírt mechanikai és gyártási követelményeknek. |
| 10. | Fröccsöntött kerekek elemzése és minősítése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Bakonyi Péter, Dr. Kotrocz Krisztián |
| A feladat célja egy átfogó módszer kidolgozása fröccsöntött kerekek minősítési eljárásához. A hallgató feladata egy mérőberendezés fejlesztése és tervezése, amely alkalmas a termékek mechanikai és geometriai paramétereinek precíz mérésére. A berendezés gyártásában is aktívan részt kell venni, biztosítva a tervezési elképzelések megvalósítását. A projekt zárásaként a fejlesztett eszközön végzett mérésekkel kell demonstrálni a termékminősítési eljárást, és értékelni a fröccsöntött kerekek megfelelőségét. A téma elméleti és gyakorlati ismereteket egyaránt igényel a gépészeti tervezés, mérés- és anyagtechnológia területén. |
| 11. | Szerszám- és terméktervezés hatása a költséghatékonyságra a fröccsöntésben |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A projekt célja, hogy bemutassa, milyen szoros kapcsolat van a fröccsöntött termék és az azt előállító szerszám tervezése között, valamint ezek hatását a gyártás költségeire. A hallgatók megvizsgálhatják, hogyan befolyásolják a termék tervezési döntései (például geometriája, anyagválasztása) a szerszám gyártási költségeit, és hogyan alakítja a szerszámkialakítás a gyártási folyamat költséghatékonyságát. A projekt részeként a hallgatók szimulációs eszközök segítségével elemezhetik a különböző tervezési változtatások hatását, ezzel gyakorlati példákon keresztül mélyíthetik el tudásukat. A téma különösen releváns a költséghatékony gyártás és a fenntartható terméktervezés szempontjából. |
| 12. | Anyagfejlesztés reciklált alapú anyagokból |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Bakonyi Péter |
| A projekt célja reciklált alapanyagokból fröccsöntési feladatokhoz (termékekhez) alkalmas anyagok fejlesztése. A munka során a hallgatók töltött és adalékolt anyagokat állítanak elő, amelyek specifikus mechanikai, hő- vagy kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek az adott alkalmazási célnak megfelelően. A feladat magában foglalja a reciklált alapanyagok előkészítését, az anyagok összetételének optimalizálását, fröccsöntési minták gyártását és a minták tulajdonságainak laboratóriumi vizsgálatát. A projekt során a hallgatók megismerhetik az anyagfejlesztés alapjait, valamint a fenntartható anyaghasználat és újrahasznosítás gyakorlati lehetőségeit és LCA elemzést is készíthetnek. |
| 13. | Fröccsöntési szimulációk alkalmazhatósága reciklált anyagok esetében |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A projekt célja annak vizsgálata, hogy hogyan lehet reciklált, illetve adatbázisban nem szereplő anyagokat gyorsan és megfelelő pontossággal integrálni a fröccsöntési szimulációs szoftverek adatbázisába. Ehhez részletesen elemezzük, hogy mely anyagtulajdonságokat szükséges laboratóriumi körülmények között meghatározni (pl. viszkozitás, pvT, zsugorodási tényezők stb.), valamint ezeket milyen mérési pontossággal kell megadni adott pontosságú szimuláció elérésének érdekében. A projekt továbbá foglalkozik azzal, hogy az adatbázis hiányosságai vagy hibái milyen mértékben befolyásolják a szimulációs eredményeket, például a kitöltési folyamat, a vetemedést vagy más előrejelzéseket. |
| 14. | Bipoláris lemez fröccs-préselési technológiájának optimalizálása |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Zink Béla |
| A projekt célja a bipoláris lemezek gyártási folyamatának elemzése és optimalizálása fröccs-préselési technológiával. A hallgatók megismerkedhetnek a fröccs-préselés technológiai lépéseivel, különös tekintettel a termék vastagságának precíz beállítására és a vetemedés minimalizálására. A feladat része a gyártási paraméterek elemzése és finomhangolása, amely magában foglalja az anyagválasztás, hőmérséklet, nyomás és ciklusidő optimalizálását. A projekt keretében modern szimulációs eszközök használata és kísérleti vizsgálatok elvégzése is várható, hogy a gyártás során fellépő hibák minimalizálhatók legyenek, miközben biztosítható a lemez minősége és költséghatékonysága. |
| 15. | Hidrogéncella tömítések fröccsöntési fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Krizsma Szabolcs, Dr. Zink Béla |
| A projekt célja a hidrogén energiacellák tömítési technológiáinak fejlesztése, amely kulcsfontosságú a cellák hatékony és biztonságos működéséhez. A hallgatók megismerkednek a hidrogén energiacellák működési elvével, valamint a hidrogén tömítettség biztosításának kritikus szerepével. A projekt során különböző tömítési megoldások és anyagkombinációk kerülnek elemzésre, kiemelt figyelemmel az előgyártmány tulajdonságainak hatására.
A hallgatók kidolgozzák a ráfröccsöntési technológiát, amely lehetővé teszi az extrém kis adagsúlyú tömítések precíz előállítását. Ennek része a technológia optimalizálása és szimulációs módszerek alkalmazása, amelyekkel a gyártás hatékonysága és a termék minősége tovább növelhető. A projekt nemcsak az elméleti ismeretek mélyítésére, hanem a gyakorlati mérnöki problémamegoldásra is nagy hangsúlyt fektet. |
| 16. | Hidrogéncella tokozásának fröccsöntése és végszerelése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Zink Béla |
| A projekt célja a hidrogéncellák tokozásának és végszerelésének vizsgálata, különös tekintettel az alkalmazott technológiák és anyagok optimalizálására. A munka során a hallgatók megismerhetik a hidrogéncellák működésének alapelveit, valamint a végszerelési módszerekhez kapcsolódó kritikus lépéseket, mint például az előgyártmányok (MEA - membránelektróda-egységek) minőségének és hatásának elemzése. Fontos feladat a tokozáshoz szükséges tömítések hatásának vizsgálata, mivel ezek kulcsfontosságúak a cella hatékony és biztonságos működéséhez. A fröccsöntési technológia alkalmazhatóságának értékelése, valamint a fröccsöntött alkatrészek kialakításának és optimalizálásának elemzése szintén kiemelt szerepet kap. A projekt során az áramszedők tervezésének és tesztelésének módszertanát is vizsgáljuk, hogy biztosítsuk a cella teljesítményének és megbízhatóságának növelését. |
| 17. | Anyagáramok hatása a gazdaságosságra és ökológiai lábnyomra |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A hallgatói projekt célja a fröccsöntött termékek ökológiai lábnyomának vizsgálata és számítási módszertanának kidolgozása. Ennek keretében a résztvevők áttekintik a vonatkozó szakirodalmat (pl. MOHU által kiadott anyagok, műszaki műanyagok újrahasznosításának lehetőségei), valamint elemzik az újrahasznosított anyagok alkalmazásának hatását a minőségre, gazdaságosságra és költségekre. A projekt során választ keresünk arra, hogy az újrahasznosítás gazdasági szempontból megéri-e, és milyen kompromisszumokat jelenthet a termékek teljesítményében vagy élettartamában. Az eredmények hozzájárulhatnak a fenntartható gyártási gyakorlatok fejlesztéséhez, teljes LCA elemzés. |
| 18. | Zsugorodásmérési módszer fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A projekt célja a fröccsöntés során fellépő zsugorodási folyamatok részletes vizsgálata és egy innovatív mérési módszer kidolgozása. A hallgatók feladata speciális próbatestek (például korongok, különböző fröccsöntési pontokkal) tervezése és elkészítése, melyek lehetővé teszik a zsugorodás térbeli eltéréseinek vizsgálatát. Emellett szimulációs modellezést végeznek a zsugorodási hatások meghatározására, majd az eredményeket kísérleti úton validálják. Kiemelt figyelmet kap a folyásirányú és az arra merőleges zsugorodási jelenségek szétválasztása, hogy pontosabb képet kapjunk az anyag viselkedéséről és a fröccsöntési folyamat optimalizálható legyen. |
| 19. | Fröccs-préselési technológia fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Krizsma Szabolcs |
| A projekt célja a fröccsöntési és fröccs-préselési technológiák összehasonlítása, különös tekintettel a gyártási folyamatok hasonlóságaira és eltéréseire. A hallgatók megvizsgálják, mely termékeknél érdemes a fröccs-préselést alkalmazni a hagyományos fröccsöntés helyett, különös figyelmet fordítva a vetemedésre, zsugorodásra és a méretpontosság javítására. Az elemzésekhez korszerű belső nyomásmérési módszerek alkalmazását is bevonjuk, hogy a technológiai paraméterek hatása részletesen értékelhető legyen. A projekt eredményei hozzájárulnak a fröccs-préselés ipari alkalmazásának optimalizálásához. |
| 20. | Fröccs-préselés szimulációjának fejlesztése, összehasonlító elemzés |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Zink Béla |
| A projekt célja egy fröccs-préselési szimulációs módszer kidolgozása és továbbfejlesztése, amely a technológiai folyamatok modellezésében és optimalizálásában nyújt segítséget. A hallgató feladata a számítási modell pontosítása, különös tekintettel a geometriai sajátosságokra, például a beömlő és a csigatér szerepére. A szimuláció eredményeit belső nyomásméréseken alapuló összehasonlító elemzés keretében kell validálni, hogy megállapítható legyen a modell és a valóság közötti eltérés. A munka eredményeként egy pontosabb, a gyakorlatban is alkalmazható szimulációs eszköz hozható létre. |
| 21. | Fröccsöntött termék optimalizációja, vetemedés minimalizálása |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Krizsma Szabolcs |
| A projekt célja a fröccsöntési folyamat során keletkező vetemedés és zsugorodás minimalizálása a gyártási paraméterek optimalizálásával. A hallgatók elemzik a hagyományos fröccsöntési beállításokat és ciklusokat, különös tekintettel az utónyomás profiljának szerepére a vetemedés csökkentésében. A mérések és szimulációs eredmények összevetésével javaslatokat dolgoznak ki az optimalizált gyártási paraméterekre (utónyomás profilra), amelyekkel a termékek méretpontossága és minősége javítható. A projekt gyakorlati tapasztalatot nyújt a mérnöki analízis és szimuláció összehangolásában. |
| 22. | Fröccsöntött termékek színelemzése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Török Dániel |
| A projekt célja fröccsöntött termékek színmérésének vizsgálata, valamint a színeltéréseket befolyásoló tényezők, különösen a felületi érdesség hatásának feltárása. A munka során fröccsöntő szerszám (betétjének) fejlesztése és validálása történik, amely lehetővé teszi a felületi érdesség színmérésre gyakorolt hatásának elemzését. Emellett a mérések összevetésére kerül sor különböző mesterkeverékek alkalmazásával, azok reprodukálhatóságát is vizsgálva. A projekt hozzájárulhat a gyártási folyamatok optimalizálásához és a színegyezés pontosabb biztosításához.
|
| 23. | Fröccsöntési technológia ökológiai lábnyoma |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A projekt célja a fröccsöntött termékek ökológiai lábnyomának vizsgálata, különös tekintettel a gyártási folyamatokra és anyaghasználatra. A hallgatók irodalomkutatást végeznek a témában, megismerkednek a számítási modellekkel és az életciklus-elemzés (LCA) módszerével. A megszerzett elméleti tudás alapján egy valós termék gyártásán keresztül végeznek esettanulmányt, ahol elemzik a termék teljes életciklusának környezeti hatásait, és javaslatokat fogalmaznak meg az ökológiai lábnyom csökkentésére. |
| 24. | Reciklált anyagok hatása a fröccsöntött termékek ökológiai lábnyomára és gazdaságosságára |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A projekt célja a fröccsöntött termékek gyártása során használt reciklált alapanyagok környezeti és gazdasági hatásainak vizsgálata. A hallgatók feladata az ökológiai lábnyom számításához szükséges modellek és irodalmi források feltárása, valamint a reciklálási folyamat (pl. darálók, szállítás, energiafelhasználás) környezeti terhelésének elemzése. A munka során egy valós esettanulmány elemzésére is sor kerül, amely segít a reciklált alapanyagok alkalmazásából származó előnyök és kihívások azonosításában. Az eredmények alapján javaslatok tehetők a fenntarthatóság és gazdaságosság szempontjából optimalizált gyártási folyamatokra. |
| 25. | Gazdaságosság a fröccsöntésben, energiahatékonyság |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor |
| A projekt célja egy mérési módszer kidolgozása, amely lehetővé teszi a fröccsöntési technológia és a hozzá kapcsolódó kiegészítő műveletek (például darálás, temperálás, robotizált műveletek) energiahatékonyságának pontos vizsgálatát. A hallgató feladata egy mérőrendszer összeállítása, amely valós üzemi környezetben alkalmazható. A projekt során esettanulmányokat készítünk, amelyek során megvizsgáljuk, hogy a technológiai paraméterek optimalizálásával elérhető-e a költségek minimális szintje azonos termékminőség mellett. A projekt eredményei hozzájárulhatnak a fenntarthatóbb és gazdaságosabb gyártási folyamatok kialakításához. |
| 26. | Melegpréselési technológia fejlesztése mikrostrukturált polimer szerkezetek kialakításához |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Dr. Fürjes Péter |
| Az olcsó polimer alapú mikrofluidikai rendszerek alkalmazása kritikus fontosságú a modern Point-of-Care diagnosztikai eszközök, mikroreaktorok elterjedésében. Ezen eszközök tervezése, megvalósítása a kísérleti, laboratóriumi szakaszból átlépett az ipari fejlesztés területére. Megjelent az igény az olcsó, eldobható, nagy volumenben előállítható polimer mikrofluidikai rendszerek gyártására. Ennek kézenfekvő megoldása a fröccsöntési, melegpréselési technológiák fejlesztése a megfelelő felbontás elérése érdekében.
A jelölt feladata, hogy elemezze a termoplasztikus polimerek megmunkálási technológiáinak alkalmazhatóságát mikrométeres felbontású felületi morfológia kialakításához – különös tekintettel a melegpréselési eljárásra. Vizsgálja meg, hogy az alakadási technológiákban hogyan alkalmazhatók a mikrométeres felbontású mikromechanikai eljárásokkal előállítható szilícium szerszámok. Optimalizálja a megmunkálás során alkalmazott paraméterjellemzőket (pl. hőmérsékleti profil, nyomásprofil) a megfelelő laterális és vertikális felbontás elérése érdekében. Elemezze a kialakított szerkezetek morfológiáját pásztázó elektronmikroszkópiás és profilometriás módszerekkel.
|
| 27. | Extrúzió alapú 3D nyomtatással készült szerkezetek tribológiai viselkedésének elemzése |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián |
| Polimer alkatrészek fejlesztése során, specifikus felhasználások esetén hangsúlyos szerepet kaphat a kellőképpen kis kopási és súrlódási tulajdonságok biztosítása, valamint a keletkező kopadék-szemcsék minimalizálása. A szakdolgozat során POD berendezésen, azonos beállítások mellett különböző gyártástechnológiai paraméterek (pl. porozitás) hatásait vizsgáljuk a mért súrlódási együtthatókra. A szakdolgozat célja irodalmi kutatásra alapozva meghatározni az eltérő struktúrákból adódó különbségeket. Jelen kutatási téma keretein belül a hallgató egy olyan kutatásba tud becsatlakozni, amely során polimerek tribológiai tulajdonságait vizsgálhatja valamint a tribológiai tulajdonságok közötti összefüggésekre mutathat rá, protézis anyagok fejlesztése céljából. |
| 28. | Standard és nagy sebességű nyomtatás hatása az extrúzió alapú 3D nyomtatással készült termékjellemzőkre |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Sztojanov Krisztián |
| A hallgató feladata, a magyaroroszágon nagy népszerűségnek örvendő extrúzió alapú 3D nyomtatás technológiájával kapcsolatos mélyebb ismeretek megszerzése. Továbbá egy már működő berendezés átalakítás oly módon, hogy a meglévő keretrendszerhez igazodva a nyomtatási sebességet a jelnlegi 60 mm/s- ről 250 mm/s-re lehessen növelni. A feladathoz alapszintű elektronikai-mechatronikai ismeret előny, ugyan is több különböző vezérlés (firmware) tesztelését kell elvégezni. Háttér támogatást a gép gyártója (Craftunique Kft.) biztosít a teljes munka során. |
| 29. | Folytonos szénszállal erősített termoplasztikus polimer mátrixú nyomtatószál fejlesztése és tesztelése |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián |
| Hőre lágyuló szálerősített kompozitok feldolgozásának első lépése jellemzően a kompaundálás. A rövid szálak homogén eloszlatása a mátrixanyagban kulcsfontosságú a termékminőség szempontjából, azonban a feldolgozás során fellépő nyíróerők hatására a rövid szálak töredeznek, és a végtermékben mérhető szálhossz már sok esetben a kritikus hossz alá kerül. Ez a probléma fröccsöntés és 3D nyomtatás (FFF technológia) esetén is ismert. A fröccsöntés során kialakuló szálhossz növelésével már számos kutatás foglalkozott, 3D nyomtatás esetén azonban még nincs kiforrott technológia a hosszú szálas filament gyártására. A kutatás célja hosszúszálas és folytonos erősítőszálas filament gyártástechnológiájának fejlesztése és a filament tesztelése a korábbi kutatási eredményekre támaszkodva. |
| 30. | Elasztomer habok térhálósűrűség mérési módszerének fejlesztése |
| | Konzulens: Litauszki Katalin, Dr. Kmetty Ákos |
| A habszerkezetek jelentősége napjainkban egyre nő és az elasztomer habok sok szempontból igen érdekes és ígéretes megoldást jelentenek. Az elasztomerek habképzése során a térhálósodási folyamat kiemelt jelentőséggel bír, azonban az elasztomer habok térhálósűrűségnének mérésére még nincs kidolgozott módszertan. A TDK dolgozat keretében többféle térhálósűrűség mérési módszer alkalmazására és egy teljesen új megközelítés kidolgozására van lehetőség. |
| 31. | Vezetőképesség mérése elasztomereken |
| | Konzulens: Dr. Mészáros László, Sayfo Petra |
| Bár a vezetőképesség mérésére jól vezető szerkezeti anyagok esetében számos módszer rendelkezésre áll, a polimerek, azon belül is elasztomerek esetében az alapvetően szigetelő jelleg, illetve a minták kis erő hatására is könnyen bekövetkező deformálhatósága miatt ez nehézségekbe ütközik.
A hallgató feladata egy már rendelkezésre álló mérési módszer megismerése, és elasztomerek vizsgálatára alkalmassá tétele. |
| 32. | Mintaelőkészítési módszer kidolgozása latexből előállított elasztomer minták vizsgálatához |
| | Konzulens: Dr. Mészáros László, Sayfo Petra |
| A latextechnológiát az ipar elterjedten használja mártott termékek előállítására. A hallgató feladata egy olyan módszer kidolgozása, amellyel a gumiiparban elterjedt vizsgálati módszerekhez (pl. szakítóvizsgálat) megfelelő minták állíthatók elő. |
| 33. | Elektromosan vezetőképes, poliamid nyomtató filamentek gyártástechnológiájának kifejleszése |
| | Konzulens: Dr. Petrény Roland, Dr. Mészáros László |
| A 3D nyomtatáshoz használható filamentek legújabb generációja olyan funkcionális tulajdonságokkal is rendelkezik, mint például az elektromos vezetőképesség, aminek elektronikai eszközökben, elektromágneses árnyékolásban lehet fontos alkalmazási területe. A mátrixanyagokkal szemben műszaki alkalmazások esetén fontos követelmény a nagy szilárdság és szívósság, ezért a hagyományosan alkalmazott anyagok mellett terjed az olyan műszaki anyagok alkalmazása is mint a poliamid. Ugyanakkor a poliamid részben kristályos szerkezete miatt sokkal nagyobb mértékben zsugorodik, mint az amorf anyagok, ami a 3D nyomtatásra való alkalmazását nehezíti, ugyanakkor erősítő- és töltőanyagok alkalmazásával ez a zsugorodás csökkenthető. A gyártás során a száltartalmú filament orientált szerkezetet kaphat, ami a nyomtatás során erősödhet, így az elektromos vezetőképesség irányfüggővé válhat. A dolgozat célja egy olyan új, poliamid mátrixú, szénszálakkal és nanorészecskékkel töltött filament kifejlesztése, amely elektromosan vezetőképes és méretpontos termékek nyomtatásához alkalmazható.
1. Végezzen szakirodalomkutatást az elektromosan vezetőképes, 3D nyomtatáshoz alkalmazott filamentek tulajdonságaival és gyártástechnológiájával kapcsolatban
2. Állítson elő szénszálakkal és nanorészecskékkel töltött, elektromosan vezetőképes, 3D nyomtatáshoz használható filamentet
3. Vizsgálja a filament vezetőképességét, a benne kialakuló szálorientációt és minősítse alkalmazhatóságát a nyomtatáshoz
4. Vizsgálja a nyomtatott struktúra elektromos vezetőképességénekirányfüggését és adjon anyagszerkezeti magyarázatot a kialakult tulajdonságokra.
|
| 34. | Elektromosan vezetőképes poliamid nyomtató filamentek kifejlesztése újrahasznosított szénszálak alkalmazásával |
| | Konzulens: Dr. Petrény Roland, Dr. Mészáros László |
| A 3D nyomtatáshoz használható filamentek legújabb generációja olyan funkcionális tulajdonságokkal is rendelkezik, mint például az elektromos vezetőképesség, aminek elektronikai eszközökben, elektromágneses árnyékolásban lehet fontos alkalmazási területe. A mátrixanyagokkal szemben műszaki alkalmazások esetén fontos követelmény a nagy szilárdság és szívósság, ezért a hagyományosan alkalmazott anyagok mellett terjed az olyan műszaki anyagok alkalmazása is mint a poliamid. Ugyanakkor a poliamid részben kristályos szerkezete miatt sokkal nagyobb mértékben zsugorodik, mint az amorf anyagok, ami a 3D nyomtatásra való alkalmasságát korlátozza, ugyanakkor körültekintő alapanyag választással és töltőanyagok alkalmazásával ez a zsugorodás csökkenthető.
A kompozit hulladék növekvő mennyisége miatt egyre sürgetőbb a belőlük visszanyerhető, értékes erősítőszálak újrahasznosítása is. Mivel a filamentek gyártásáshoz többnyire rövid szálak használatosak, előnyös lehet az ilyen újrahasznosított szálak alkalmazása. A gyártás során a száltartalmú filament orientált szerkezetet kaphat, ami a nyomtatás során erősödhet, így az elektromos vezetőképesség irányfüggővé válhat. A dolgozat célja egy olyan új, poliamid mátrixú, újrahasznosított szénszálakkal és nanorészecskékkel töltött, filament kifejlesztése, amely elektromosan vezetőképes és méretpontos termékek nyomtatásához alkalmazható.
1. félév
1. Végezzen szakirodalomkutatást az elektromosan vezetőképes, 3D nyomtatáshoz alkalmazott filamentek tulajdonságaival és gyártástechnológiával kapcsolatban.
2. Hasonlítsa össze a szakirodalom alapján a lehetséges mátrix anyagokat, a rendelkezésre álló szénszál típusokat, válassza ki a kísérleti munka során alkalmazható anyagokat.
3. Végezzen előkísérleteket, jelölje ki a kísérleti munka során előnyösen alkalmazható anyag kombinációkat, készítsen kísérlettervet.
2. félév
1. Állítson elő elektromosan vezetőképes, szénszálakat tartalmazó, nyomtató filamenteket.
2. Végezzen nyomtatási kísérleteket az előállított filamenteken.
3. Vizsgálja a filamentek elektromos vezetőképességét, szerkezeti jellemzőit, adjon anyagszerkezeti magyarázatot a kialakult tulajdonságokra.
|
| 35. | Képfeldolgozás elvén működő szálátmérő egység fejlesztése FDM típusú 3D nyomtatóhoz szükséges filament gyártó berendezéshez |
| | Konzulens: Dr. Romhány Gábor |
| A feladat egy, a tanszéken fejlesztett, az FDM-féle 3D nyomtatáshoz való filament gyártósorhoz optikai elven működő szálátmérő egység fejlesztése. Az egység alapeleme digitális mérőmikroszkóp (rendelkezésre áll). A feladat 3 részből áll:
1. rész: egy készüléket kell tervezni, ami egyrészt a mérőmikroszkópot rögzíti a gyártósorhoz, illetve egyúttal a filamentet is megfelelően megvezeti a mérőmikroszkóp objektíve előtt.
2. rész: ki kell a tervezett készüléket nyomtatni FDM-féle 3D nyomtatással.
3. rész: képkiértékelő szoftvert kell írni, ami a mérőmikroszkóp által készített képkockákat kiértékeli és megadja a filament aktuális átmérőjét. |
| 36. | Adaptív hálófinomító algoritmus fejlesztése fröccsöntési szimulációhoz |
| | Konzulens: Dr. Szabó Ferenc |
| A feladat célja olyan algoritmus fejlesztése, amely a korábban futtatott szimulációk eredményeire támaszkodva végez módosításokat a végeselemes hálón a szimulációk pontosságának fokozására. |
| 37. | Kompozitok tönkremeneteli viselkedésének végeselemes modellezése |
| | Konzulens: Dr. Szebényi Gábor, Marton Gergő Zsolt |
| 38. | 5-tengelyes 3D nyomtatás alkalmazhatóságának vizsgálata és fejlesztése |
| | Konzulens: Szederkényi Bence |
| 1. Végezzen irodalomkutatást az 5-tengelyes 3D nyomtatás témakörében, kiemelten foglalkozva a jelenleg iparban elérhető technológiákkal hagyományos és szálerősített lehetőségek területén.
2. Vizsgálja a szabadon elérhető technológiákat és tárja fel ezek közül a legígéretesebb, leginkább megvalósíthatónak tűnő verziókat.
3. Vizsgálja a kiválasztott technológiához elérhető szoftverkörnyezetet és mérje fel a technológia megvalósításához szükséges anyagi és technológiai szükségleteket. Állítsa fel a szükséges gyártási és összeszerelési lépéseket, majd végezze el ezeket.
4. Végezzen próbagyártást az összeállított berendezésen és vonjon le következtetést a kapott eredményekkel kapcsolatban. Tegyen javaslatot a technológia javítására.
|
© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor
