MTA-BME Kutatócsoport

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).

TDK témaajánlataink | Futó TDK témáink | TDK konferenciák

Laborrend önálló munkát végző hallgatók részére

1.	A szál-mátrix adhézió hatása unidirekcionális hőre keményedő kompozitok húzóvizsgálat során tapasztalt tönkremeneteli mechanizmusára
	Konzulens: Dr. Czél Gergely
	A diplomaterv feladat célja, hogy megvizsgálja a szál-mátrix adhézió hatását az unidirekcionális kompozitok tönkremenetei módjaira. Gyenge adhézió esetén lehetséges lehet a száraz szálkötegek fokozatos tönkremenetelének utánzása, amely jelentős előrelépés lenne a kompozitok szívósságának növelése irányába. A feladat során a koncepció működőképességének bizonyítására helyezzük a hangsúlyt. Feladatok részletezése: 1. félév: Végezzen részletes irodalomkutatást a szál-mátrix adhéziónak az unidirekcionális szén- és üvegszál erősítésű epoxi kompozitok mechanikai tulajdonságaira és tönkremeneteli módjára gyakorolt hatásának témakörében. Foglalja össze a szakirodalomban talált adatokat és pontosítsa a kísérleti munka céljait, az adhézió csökkentésére alkalmazható módszereket. Tegyen javaslatot arra nézve, hogy a szén vagy az üvegszál alapú kompozitok esetén van esély jobb eredmények elérésére. Készítsen kísérlettervet normál és mesterségesen lerontott adhéziójú kompozit anyagok vizsgálatsorozatára, az adhézió húzó mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatásának kimutatására. 2. félév: Találjon megfelelő módszereket az adhézió mesterséges lerontására, majd gyártson a kísérlettervnek megfelelő minta anyagokat és húzó próbatesteket. Végezzen húzóvizsgálatokat az előkészített próbatesteken. Értékelje ki és foglalja össze a vizsgálatok eredményeit, amjd vonja le következtetéseit.

2.	Több irányban erősített szívós hibrid kompozitok teljesítményének növelése a rétegek határfelületének módosításával
	Konzulens: Czél Gergely
	A közelmúltban kifejlesztésre került egy szívós viselkedésű több irányban erősített epoxi mátrixú szénszál/szénszál hibrid kompozit anyag. A kedvező szívós feszültség-nyúlás válasz mellet az új anyag kisebb erőeséseket mutatott a végső tönkremenetel előtt amit feltehetőleg lokális rétegelválások okoztak. A diplomaterv célja, hogy a rétegek közötti határfelület módosításával küszöbölje ki a rétegelválásokat, még tovább javítva ezzel az anyag szívós viselkedését, károsodás tűrését. Ha megfelelő eljárást találunk a rétegközi tulajdonságok javítására, az jelentősen elősegítheti az új tulajdonságú anyag elterjedését. Feladatok részletezése: 1. félév: Végezzen részletes irodalomkutatást a szálerősítésű kompozitok rétegközi tulajdonságainak javítása témakörben. Foglalja össze a szakirodalomban talált adatokat, rétegközi tapadás illetve szívósság növelő eljárásokat és válassza ki az alkalmazható módszereket és anyagokat a laborban elérhető technológiák figyelembe vételével. Készítsen kísérlettervet a határfelületi módosítás hatásának kimutatására alkalmas anyagok, konfigurációk és egyszerű mérési elrendezések tekintetében. 2. félév: Gyártson a kísérlettervnek megfelelő minta anyagokat és húzó próbatesteket. Végezzen vizsgálatokat az előkészített próbatesteken. Értékelje ki és foglalja össze a vizsgálatok eredményeit, majd vonja le következtetéseit.

3.	Lapszerű hajlékony kompozitok biaxiális húzásra kialakuló deformációjának elemzése
	Konzulens: Dr. Halász Marianna, Dr. Szebényi Gábor
	A lapszerű hajlékony kompozitok, más néven ponyvák a felhasználás során rendszerint 2D-s terhelésnek vannak kitéve. 2D-s terhelés hatása vizsgálható például biaxiális húzással. A biaxiális húzás során a biaxiálisan terhelt rész deformációját optikai úton regisztráljuk. A keresztalakú próbatest biaxiálisan terhelt részének deformációja azonban nem homogén, különösen akkor, ha a húzás iránya nem esik egybe a száliránnyokkal. A deformáció függ attól, hogy a biaxiálisan terhelt rész melyik pontját vizsgáljuk. Feladat: Első lépésben a vizsgáló berendezés optikai részét úgy átalakítani, hogy az a teljes vizsgált tartomány deformációját rögzítse. Második lépésben a rögzített képekből a hely függvényében képfeldolgozással kinyerni a deformációkat. Harmadik lépésben elemezni a kapott eredményeket, és összefüggéseket keresni az anyagtulajdonságokkal (modellezés).

4.	Fröccsprégelési technológia átfogó elemzése
	Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Boros Róbert
	Szenzorozott szerszámmal a fröccsprégelési technológia elemzése, belső nyomásmérés alapján a lehetőségek továbbfejlesztése.

5.	Fröccsöntés 4.0
	Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Boros Róbert
	A 4. ipari forradalom kínálta lehetőségek vizsgálata a fröccsöntés területén. Újszerű vezérlési és fröccsöntési irányelvek feltárása és hatásuknak vizsgálata a technológiára.

6.	Politejsav (PLA) lemezek alakítási folyamatának elemzése vákuumformázási technológia esetén
	Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Dr. Pölöskei Kornél
	A szakdolgozat vagy diplomamunka keretében a hallgató részletesen megismerkedhet a vákuumformázási technológiával. Szakdolgozat esetén a hallgató feladata az alakítási folyamatok során bekövetkező deformációs folyamatok megismerése és politejsav lemezek esetén annak elemzése (nagysebességű kamera). További feladata még, a fellépő termikus folyamatok követése (hőkamera) és annak a vákuumformázott termék szerkezetére gyakorolt hatásának a tanulmányozására (mechanikai és morfológiai vizsgálatok). Diplomamunkaesetén a hallgató további feladata az additív gyártástechnológiák megismerése és a tanszéken elérhető technológiák segítségével különböző alaksajátosságokkal rendelkező vákuumformázó szerszám tervezése és gyártása hagyományos (marás) és 3D nyomtatási technológiával. A korábban ismertetett deformációs és termikus folyamatok alakulását és a késztermékre gyakorolt hatását szintén vizsgálnia kell, továbbá az eltérő gyártástechnológiával készült szerszámok vákuumformázás technológiai folyamatára gyakorolt hatását is elemeznie kell.

7.	Politejsav reaktív térhálósítása az üveges átmeneti hőmérséklet fokozása céljából
	Konzulens: Dr. Mészáros László, Dr. Kmetty Ákos, Litauszki Katalin

8.	Polimer hablemezek használata nyomásálló szendvicsmagként nedves környezetben
	Konzulens: Mezey Zoltán Tamás
	A rétegelt lemez nyomásálló maganyagként való használata a mai napig elterjedt a kompozitiparban. Jó példa a kishajók szerkezeti kialakítását leíró ISO szabvány, amely a fartükör esetében a rétegelt lemez maganyag minimális vastagságát adja meg a motorteljesítmény függvényében. Nedves környezetben azonban semmilyen faanyag nem nyújt hosszútávú megoldást, ezért különféle nagysűrűségű habok használata javasolt. Feladatok: 1. Végezzen irodalomkutatást a kompozitok maganyagairól, különös tekintettel a rétegelt lemezekre és a nagysűrűségű polimer habokra! 2. 1Gyűjtse össze azokat az anyagtuljdonságokat, amelyeket hajós (vagy egyéb, tartósan nedves környezetű alkalmazás) szabványai meghatároznak, illetve azokat, amelyek nincsenek ugyan szabványban rögzítve, ám a gyakorlati szempontból kiemelt jelentőségűek! 3. Végezzen anyagvizsgálatokat különféle polimer habokkal! 4. Tegyen javaslatot a rétegelt lemez kiváltására, illetve az egyes habok speciális felhasználási területeire!

9.	Fizikai úton habosított politejsav alapú nanokompozitok fejlesztése
	Konzulens: Morlin Bálint, Vadas Dániel
	1. Végezzen széleskörű irodalomkutatást a megújuló erőforrás alapú és/vagy biológiai úton lebontható habok tématerületén, különös tekintettel a politejsav alapú habokra! Az irodalomkutatása során külön térjen ki a nano méretű részecskékkel adagolt bio-habokra és azok tulajdonságaira! 2. Végezzen fizikai habosítási kísérleteket politejsav és nano méretű adalékanyagok alkalmazásával! 3. Minősítse a gyártott habokat széleskörű mechanikai, morfológia és mikroszkópi vizsgálatokkal!

10.	Égésgátló hatású gelcoat fejlesztése epoxigyanta kompozitokhoz
	Konzulens: Pomázi Ákos, Toldy Andrea
	A dinamikusan fejlődő polimer-mérnöki alkalmazások szélesebb körű elterjedésének számos területen gátat szab a polimer mátrix 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 többrétegű szerkezet előnye, hogy így az égésgátló nem csökkenti az alappolimer mechanikai tulajdonságait és üvegesedési hőmérsékletét, továbbá a célzott felületi égésgátlás lehetővé teszi a szükséges adalék mennyiségének csökkentését, ami egyrészt költségcsökkenést jelent, másrészt környezetvédelmi szempontból is előnyös. A feldolgozás szempontjából továbbá kedvező, hogy ezzel a módszerrel elkerülhető a szilárd fázisú égésgátlók egyenlőtlen eloszlása, illetve kiszűrődése injektálásos technológiák során. A korábban kifejlesztett bevonatok azonban nem biztosítottak megfelelő esztétikai minőséget és mechanikai védelmet, időjárásállóságuk, dörzs- és kopásállóságuk korlátozott volt. Ezek a hátrányok kiküszöbölhetők multifunkcionális ún. gelcoat típusú égésgátló hatású bevonatok fejlesztésével. A gelcoat alkalmazásával a kívánt funkciók anélkül biztosíthatók, hogy a kompozit alkatrész tömbfázisbeli tulajdonságai megváltoznának. 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. A kutatás célja egy olyan égésgátló hatású gelcoat bevonat fejlesztése, amellyel biztosíthatók a gépjárműipar és egyéb további iparágak egyedi igényei, továbbá lehetővé teszi a bevonat felvitelét a termékgyártással azonos technológiai lépésben.

11.	Delaminációból származó akusztikus emissziós jelek vizsgálata
	Konzulens: Dr. Romhány Gábor
	A nagy teljesítményű kompozit szerkezetek tönkremeneteli folyamatának real-time vizsgálatára nagyon jól használható mérési módszer az akusztikus emisszió. Ennél a módszernél ugyanis akkor kapunk jelet az anyagból, amikor abban valamilyen elemi tönkremeneteli folyamat zajlik le. Az AE technika jelenleg nagyszerűen használható arra, hogy kövessük, mikor és hol történt az anyagban a terhelés során károsodás. Amire még alkalmazható lenne az az, hogy megmondjuk a mikor és hol mellett, hogy pontosan mi történt az anyagban, azaz hogy az adott AE jel miből származott (delamináció, szálszakadás, mátrix repedés?). A tanszék a jelenleg legkorszerűbb AE berendezést szerezte be, amivel nem csak a detektált akusztikus emissziós jel pár paraméterét (pl. max jelamplitúdó, jel időtartam) lehet mérni, hanem magát a jel hullámformáját is, ami segíthet egymástól megkülönböztetni az AE forrásokat. A TDK célja egy AE adatbázis felépítésének második lépésének megtétele: meghatározni, hogy a rétegelváláskor milyen jellemzőjű AE jelek keletkeznek. A tönkremeneteli folyamat nagyteljesítményű polimer kompozitok esetén ugyanis delaminációval szokott kezdődni. A TDK során a feladat kompozit laminát delaminációt okozó terhelése közben mérni az akusztikus emissziót, és megvizsgálni, mi a keletkező AE jelek tulajdonsága.

12.	Nagy nyírósebességű on-line viszkozitásmérési módszer fejlesztése
	Konzulens: Dr. Szabó Ferenc
	A polimer alapanyagok viszkozitásának ismerete rendkívül fontos az összes feldolgozási eljárás során. A feladat célja egy fröccsöntő gépre szerelhető kapilláris reométer továbbfejlesztése és tesztelése. Cél továbbá az új rendszerrel mért adatok szimulációkra gyakorolt hatásának vizsgálata és elemzése. Végezzen irodalomkutatást a polimerek viszkozitás mérésének témakörében! Mutassa be a viszkozitás számításának elméleti alapjait! Mutassa be a polimerek viszkozitásának meghatározására alkalmazható mérési módszereket, ismertesse azok előnyeit és hátrányait! Készítsen koncepció vázlatokat egy új, fröccsöntő gépre szerelhető kapilláris reométer tervezéséhez! Dolgozza ki a kiválasztott viszkoziméter koncepció részleteit! Tesztelje a megalkotott berendezést, mérési eredményeit hasonlítsa össze konvencionális mérésekből származó eredményekkel! Vizsgálja az új rendszerrel mért adatok szimulációkra gyakorolt hatását!

13.	Fröccsöntés során fellépő szegregáció diszkrét elemes modellezése
	Konzulens: Dr. Szabó Ferenc
	Végezzen irodalomkutatást a fröccsöntés közben fellépő szegregációs folyamatok témakörében, mutassa be a szegregáció hatásait a termék jellemzőire! Mutassa be a szegregáció modellezésének lehetőségeit, kiemelten kezelve a diszkrét elemes modellezést! Végezzen előkísérleteket a szegregációs folyamat jellemzőinek meghatározásához szükséges mérési módszer és próbatest geometria meghatározására! Dolgozzon ki olyan eljárást, amelynek segítségével modellezni tudja a fröccsöntött termékekben fellépő szegregációt diszkrét elemes modellezés segítségével! A szimulációs szoftver által számított adatokat hasonlítsa össze a valós mérések eredményeivel! Eredményei alapján mutasson rá a továbblépési lehetőségekre, amelyek segítségével a modellek pontossága tovább javítható!