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.	Nagy hőállóságú kristályos PET csomagolóanyag fejlesztése
	Konzulens: Dr. Gere Dániel, Dr. Toldy Andrea
	A jelenleg forgalomban levő PET csomagolóanyagok döntő többsége amorf szerkezetű (APET), ezért korlátozott hőállóságú. A koronavírus járvány felerősítette az egyébként is jelentős igényt a nagy hőállóságú kristályos PET (CPET) csomagolóanyagra, amely megnövelt gasztronómiai és élelmiszerbiztonsági értékű élelmiszerek sütéssel történő elkészítését is lehetővé teszi. A projekt célja, hogy - a magasabb elvárásoknak megfelelő tulajdonságokat biztosító szerkezeti jellemzők ismeretében - olyan receptúrák kifejlesztése valósuljon meg, amely értéknövelő hulladékhasznosítással alacsonyabb áron teszi lehetővé a megnövelt alkalmazási követelményeknek megfelelő PET csomagolóanyagok gyártását. Így elkészülhet új termékünk, a magas hőállóságú, és jelentős másodlagos (újrafelhasznált) alapanyagot tartalmazó, készétel sütőben való melegítésére alkalmas CPET tálca.

2.	Összcsapási hibahely esztétikai megjelenését befolyásoló tényezők vizsgálata
	Konzulens: Szuchács Anna, Dr. Kovács József Gábor
	A fröccsöntés során létrejövő összecsapási hibahelyek a termék minőségét, mind mechanikai, mind esztétikai szempontból rontják. Egyes esetekben ezeknek az elkerülése nem lehetséges. Ilyen esetekben az ott kialakuló hegedési szilárdság meghatározása fontos, hiszen másképpen a terméket mechanikai igénybevételre nem lehet tervezni. Cél az összecsapási hibahely megjelenését befolyásoló tényezők feltárása és a befolyásoló tényezők hatásának vizsgálata. Ennek a munkának a keretei között a hallgató lehetőséget kap, mind gyakorlati és elméleti tudását is kamatoztassa és továbbfejlessze. A fröccsöntési szimulációk ismerete nem alapfeltétel, viszont olyan hallgatók jelentkezését várjuk, akiket érdekel a fröccsöntési szimulációk világa.

3.	Eltérő környezeti körülmények között lebontható biopolimer habszerkezetek vizsgálata
	Konzulens: Kmetty Ákos, Tomin Márton
	A kutatás célja a különböző biopolimerek habosíthatóságának a vizsgálata, továbbá az így keletkezett biopolimer mátrixú habok tulajdonságainak vizsgálata, különös tekintettel azok széleskörű környezeti körülmények közötti lebonthatóságának elemzésére.

4.	Head-Up Display rendszer irányszelektív fényszűrőjének tervezése és megvalósítása modern additív és szubsztraktív gyártástechnológiákkal
	Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Dr. Koppa Pál
	A gépjárműkijelzők radikális fejlődésének vagyunk tanúi a hagyományos mechanikus műszeregységtől a műszerfalba integrált LCD kijelzőkön keresztül egészen a vezetéshez szükséges információt a szélvédőre vetítő Head-Up Display rendszerekig. Kis látószögű (~9°x 3°) Head-Up Display (HUD) rendszerek már ma is elérhetők néhány autógyártó kínálatában, de az igazán nagy felületű kijelzők megvalósítása még komoly koncepcionális és technológiai kihívásokat jelent a fejlesztők számára. Projekt célja egy széles látószögű (~40°x 12°) lapos képernyős HUD rendszer kifejlesztése, amely hagyományos járművekben kiterjesztett valóság (Augmented Reality) alapú vezetés-segítő, önvezető járművekben pedig multifunkciós „infotainment” kijelző szerepét tölti be. A javasolt lapos képernyős konstrukció egyik kulcseleme egy irányszelektív fényszűrő, amely a zavaró környezeti fényeket blokkolja. A szűrő elképzelésünk szerint reluxa-szerű döntött fényelnyelő lamellák sokaságával vagy fényelnyelő anyagból kivágott döntött furatokkal/résekkel lenne megvalósítható, ideálisan 50-70 μm periódussal. Az első prototípus a technológiai lehetőségek függvényében nagyobb (300 μm - 1mm) mérettartományban készülne. A TDK munka tárgya a szűrő tervezése, optimalizálása és egy prototípus elkészítése a legújabb additív vagy szubsztraktív gyártástechnológiák (pl. 3D nyomtatás, kétfotonos lézer-litográfia) használatával.

5.	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.

6.	Erőfolyam alapú szálfektetési stratégia fejlesztése 3D nyomtatott kompozitokhoz
	Konzulens: Kovács Norbert Krisztián, Szederkényi Bence
	A kompozit nyomtatás megjelenésével lehetőség nyílt az erősítőszálak terhelési erővonalak menti elrendezésére az alkatrészen belül, ezzel a végkonstrukció teljesítményének növelésére. Az ehhez kapcsolódó irodalom még igen hiányos és bővítést igényel. A témán belül egy általános alkatrész kiválasztása, terhelési állapotának felállítása (VEM környezetben), majd az így kapott feszültségállapot alapján erősítésének megtervezése lenne a feladat. Előny a stabil Ansys (esetleg Abaqus), illetve mélyebb Matlab tudás. Követelmény az említett szoftverek alapszintű ismerete. A téma megbeszélés alapján minimálisan változtatható a hallgató szájíze szerint.
	Bővebb tájékoztató

7.	E-kaprolaktám alapú önerősített poliamid 6 égésgátlásának vizsgálata
	Konzulens: Kovács Zsófia, Dr. Toldy Andrea
	Az önerősített polimer kompozitok elterjedését elősegítette, hogy az újrahasznosításuk során a mátrix és az erősítőszálak újraolvasztásával kapott homogén alapanyagot újra fel lehet használni. Azonban a szerves polimer mátrixból adódó éghetőség miatt szükség van az égésgátlásukra. A kutatás célja E-kaprolaktám in-situ polimerizációjával előállított önerősített poliamid 6 kompozit előállítása és égésgátlásának vizsgálata. 1. Végezzen átfogó irodalomkutatást az E-kaprolaktám alapú poliamid 6 rendszerek égésgátlása területén, különös tekintettel az önerősített poliamid 6 kompozitokra. 2. Az irodalomkutatás alapján tegyen javaslatot, hogy milyen égésgátlókat lenne érdemes vizsgálni. 3. Állítson elő referencia és égésgátolt önerősített poliamid 6 kompozit próbatesteket szabványos mechanikai és éghetőségi vizsgálatokhoz. Hasonlítsa össze az előállított rendszerek mechanikai tulajdonságait és éghetőségét.

8.	Prototípus szerszámbetétek üzem közbeni deformációinak szimulációs modellezése
	Konzulens: Krizsma Szabolcs, Suplicz András
	A fröccsöntésben egyre nagyobb szerepet kapnak a prototípus szerszámbetétek, amelyek segítségével gyárthatósági ellenőrzést és kisszériás termékgyártást is lehet végezni. A fröccsöntés során a szerszámokat az ömledéknyomás, a záróerő és a forró polimer ömledék hője is terheli. Ezek a hatások a lágy és hőterhelésre érzékeny prototípus szerszámokat deformálják, amelynek nem kívánt következménye például a gyártott termék méretingadozása. A dolgozat célja egy olyan modellezési módszer kidolgozása, amellyel a prototípus szerszámbetétek fröccsöntés közbeni viselkedése megfelelően vizsgálható.

9.	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.

10.	Nyírással-segített elektro-szálképzési eljárás paramétereinek optimálása nagy viszkozítású oldatokhoz
	Konzulens: Dr. Molnár Kolos
	Készítsen irodalmi áttekintést az alapvető elektrosztatikus szálképzési elvről és a polimer oldatok reológiai viselkedésének alapjairól, a viszkozitás koncentrációfüggéséről. Az irodalmi áttekintés alapján válasszon különféle nagy viszkozitású oldatokat nyírással segített elektromos szálképzéshez. Végezzen reológiai méréseket az összes kiválasztott polimer oldatra. Optimalizálja az előállítási paramétereket a minimális átmérőjű nanoszálak előállításához. Vizsgálja meg a nanoszálak morfológiáját és átmérőjét pásztázó elektronmikroszkópiával és elemezze a szálképzési paraméterek szerkezetre gyakorolt hatását.

11.	Égésgátolt kompozit akkumulátorház tervezése és fejlesztése
	Konzulens: Dr. Pomázi Ákos, Dr. Toldy Andrea

12.	Végeselemes hálózási stratégiák vizsgálata és továbbfejlesztése fröccsöntésszimulációhoz
	Konzulens: Dr. Szabó Ferenc
	Napjainkban a fröccsöntési szimulációt egyre elterjedtebben alkalmazzák az iparban. A szimulációk pontosságát az elkészített modell végeselemes hálója is befolyásolhatja, több esetben speciális módszerekkel készített háló alkalmazása is indokolt lehet. A feladat célja hálózási stratégiák vizsgálata és fejlesztése, illetve szimulációkra gyakorolt hatásának elemzése.

13.	Többrétegű nanoszál-paplan lézersugaras hegesztése
	Konzulens: Temesi Tamás, Kara Yahya, He Haijun, Molnár Kolos
	1.Make a literature research on basic electrospinning principle and laser welding of polymers. 2.Based on the literature overview, determine the parameters for generating nanofibers and laser welding. 3.Manufacture nanofiber mats and join them by using laser welding. 4.Investigate the morphology of the laser-welded nanofiber mats by scanning electron microscopy and peeling tests. Analyze the effect of fiber making and laser welding parameters on the welded nanofiber mats. 1.Végezzen irodalomkutatást electrospinning eljárással készített nanoszálak és a polimerek lézersugaras hegesztésének témakörében! 2.Az irodalomkutatás alapján határozza meg a nanoszálak előállításához és lézersugaras hegesztéséhez szükséges paramétereket. 3.Állítson elő nanoszálakból álló paplant és hegessze össze őket lézersugaras hegesztéssel. 4.Vizsgálja meg a kötési zóna morfológiáját pásztázó elektronmikroszkópiával, valamint a létrehozott kötések szilárdságát tépővizsgálattal. Határozza meg a nanoszál előállítása és a nanoszálas paplan lézersugaras hegesztése során alkalmazott paraméterek hatását a hegesztett kötés tulajdonságaira.

14.	Vitrimer alapú kompozitok újrahasznosítása
	Konzulens: Dr. Toldy Andrea, Dr. Pomázi Ákos
	Készítsen átfogó irodalomkutatást a vitrimer gyanták és kompozitok újrahasznosításának lehetőségeiről, különös tekintettel a vitrimerek anyagában történő újrahasznosítására. Állítson elő szénszálerősítésű vitrimer mátrixú kompozitokat nedves préseléssel. Bontsa szét alkotóira (szálak + mátrix) az elkészített kompozit mintát oldószer felhasználásával, majd vizsgálja meg a visszanyert szénszálak mechanikai tulajdonságait az eredeti szénszállal összehasonlítva.

15.	Ömledékrégezésen alapuló, nagyméretű, 3D nyomtatott termékek méretpontosságának és felületi érdességének vizsgálata a nyomtatási magasság függvényében
	Konzulens: Tóth Csenge, Dr. Török Dániel
	Az ömledékrétegezésen alapuló 3D nyomtatás (FFF vagy FDM technológia) elterjedésével egyre nagyobb az igény reprodukálható minőségű, műszaki célú termékekre. Bizonyos termékjellemzők, például a felületi érdesség vagy az alaktartás főleg nagy munkaterű gépek esetén változó minőségűek lehetnek, ezek gyártási paraméterektől való függése azonban még nem teljesen ismert. A hallgató feladata ezeknek az összefüggéseknek a feltárása és kiértékelése konkrét ipari feladat mentén, tanszéki kutatási projektbe becsatlakozva.