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. | A gumi fázis jellemzőinek hatása a termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok tulajdonságaira |
| | Konzulens: Dr. Bárány Tamás, Simon Dániel Ábel |
| Habár a termoplasztikus elasztomerek tulajdonságai némely jellemző tekintetében a hagyományos gumiké alatt marad, elterjedésük folyamatosan nő. Ennek fő oka ömlesztéssel való feldolgozhatóságukban rejlik. A termoplasztikus elasztomerek egyik típusa a termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok (TDV), ahol az elasztomer fázis eloszlatását követően in situ térhálósításával alakítjuk a termoplasztikus elasztomert. A jelenlegi fejlesztés polipropilén alapú TDV-k esetében fontos a gumi fázis optimálása, amely alkalmas lesz devulkanizált gumiabroncsőrlet befogadására, valamint jó kapcsolatot biztosít a devulkanizált őrlet és a PP mátrix között. |
| 2. | 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. |
| 3. | Redőződésmérés szögletes mintatartó asztallal |
| | Konzulens: Dr. Halász Marianna, Dr. Tamás Péter |
| A lapszerű szálas szerkezetek térformára idomulási képességének meghatározására szolgáló egyik mérési eljárás a redőződés-mérés. A szokásos eljárás során a mintát köralakú mintatartó asztalra helyezik, és vizsgálják a gravitáció hatására kialakuló redőket. Ekkor azonban a redők kialakulása nem determinisztikus, sokféle véletlen hatás befolyásolja. A redők kialakulásának helye befolyásolható azzal, ha a mintatartó asztalnak sarkai vannak. Ekkor a redők mindig a sarkoknál alakulnak ki. Feladat: a kiválasztott vizsgálati anyagokon a számítógéppel vezérelt 3D-s lézeres mérőberendezéssel redőződés mérés szögletes (ötszögletes, hatszögletes, stb.) és köralakú mintatartó asztallal és az eredmények elemzése, összehasonlítása. |
| 4. | 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). |
| 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 diplomamunka keretében a hallgató részletesen megismerkedhet a vákuumformázási technológiával, a formázás során fellépő hibákkal és azok kiváltó okaival, valamint alakítószerszám tervezésének alapjaival. A hallgató feladata a diplomamunka keretében az alakítási folyamatok során bekövetkező deformációs folyamatok megismerése és politejsav lemezek esetén annak elemzése (nagysebességű kamera, numerikusszámítás). További feladata a fellépő termikus folyamatok követése (hőkamera) és annak a vákuumformázott termék szerkezetére gyakorolt hatásának a tanulmányozása (mechanikai és morfológiai vizsgálatok). |
| 7. | Módosított politejsav lemezek alakíthatóságának vizsgálata vákuumformázási technológia esetén |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Dr. Pölöskei Kornél |
| A szakdolgozat keretében a hallgató részletes irodalomkutatás keretében megismerkedik a vákuumformázás technológiájával, a vákuumformázott termékek minősítési lehetőségeivel, továbbá a tipikusan erre a célra alkalmazott alapanyagokkal. A félév során a hallgató feladat, PLA lemezek és módosított PLA lemez alakíthatóságának a tesztelése vákuumformázási technológia esetén. A szakdolgozat célja annak kimutassa, hogy a PLA lemezek különböző célból történő módosítása (hőállóság növelés, szívósítás) hatással van-e a lemezek alakíthatóságára, és ha igen akkor milyen mértékben. A hallgatónak a kísérleti munka keretében azonos geometria kialakítású, de eltérő nyújtási arányú szerszámokkal kell vákuumformázásokat végezni, majd a kész termékeket minősítenie majd egymással illetve referencia anyagokkal (PS, PET) összevetnie. |
| 8. | Politejsav reaktív térhálósítása az üveges átmeneti hőmérséklet fokozása céljából |
| | Konzulens: Dr. Mészáros László, Dr. Kmetty Ákos, Litauszki Katalin |
| 9. | Polimer hablemezek használata nedves környezetben nyomásálló szendvicsmagként |
| | 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!
|
| 10. | 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!
|
| 11. | EPDM gumi termomechanikai devulkanizációja |
| | Konzulens: Dr. Pölöskei Kornél, Pirityi Dávid Zoltán |
| A munka során a hallgató betekintést nyerhet a legfontosabb gumiipari technológiákba, illetve számos egyéb mérési módszerrel is megismerkedhet, többek között a Soxhlet-extrakcióval,a GPC-vel, vagy a Flory-Huggins duzzasztásos eljárással. A munka célja a peroxidos és kénes EPDM vulkanizátumok viselkedésének tanulmányozása, termomechanikai kezelésük eredményességének mérése, majd a devulkanizáció optimalizációja. |
| 12. | EPDM gumi mikrohullámú devulkanizációja |
| | Konzulens: Dr. Pölöskei Kornél, Pirityi Dávid Zoltán |
| Tanszékünk kitüntetett fejlesztési iránya a gumi hulladék minél környezettudatosabb újrahasznosításának kutatása a műszaki tulajdonságok jelentős romlása nélkül. A munka célja az EPDM gumi mikrohullámú devulkanizációjának vizsgálata. A mikrohullámú kezelés beállításainak finomhangolása a mérési eredmények fényében. A keletkező minták térhálósűrűségének, illetve oldható anyag tartalmának mérésén keresztül a munka végső célja, hogy megállapítsuk, hogy alkalmas-e a mikrohullámú kezelés az EPDM anyagában történő újrahasznosítására. |
| 13. | Gyártástechnológia hatása epoxigyanta kompozitok száltartalmára és éghetőségére |
| | Konzulens: Pomázi Ákos, Toldy Andrea |
| A polimer kompozitok szerkezeti anyagként történő alkalmazását jelentősen elősegítheti a reprodukálható és minél nagyobb mértékben automatizálható gyártástechnológiák bevezetése. Az alkalmazott előállítási módszerek azonban jelentős mértékben befolyásolják a kompozit száltartalmát és éghetőségét. A kutatómunka célja, hogy vizsgálja a különböző iparban alkalmazott gyártástechnológiák (kézi laminálás, préseléssel kiegészített kézi laminálás, injektálás) hatását szénszállal erősített referencia és égésgátolt epoxigyanta kompozitok száltartalmára és éghetőségére. A különböző technológiával készített kompozitok éghetőségi viselkedésének mélyebb megismeréséhez szükséges az égésgátló adalékok esetleges kiszűrődésének vizsgálata Raman-térképezéssel, valamint a szál- mátrix adhézió minősítése pásztázó elektronmikroszkópos felvételek alapján. A kutatómunka emellett kiterjed a szál-mátrix adhéziót befolyásoló tényezők felderítésére, illetve potenciálisan égésgátló hatású és szál-mátrix adhéziót elősegítő szálkezelések kidolgozására. |
| 14. | 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.
|
| 15. | Akusztikus emissziós lokalizációs módszer pontosságának elemzése nagy deformációk esetén |
| | Konzulens: Dr. Romhány Gábor, |
| Az akusztikus emissziós anyagvizgálat egyik alapfeladata, hogy több érzékelő használatával ne csak az anyagban keletkező jeleket, de azok forrásának helyét is meghatározzuk. Többféle helymeghatározó módszert fejlesztettek ki, ezek közül leginkább a jelbeérkezési időkülönbségen alapuló módszer terjedt el. Ez a módszer azonban csak akkor működik megfelelően, ha a vizsgált szerkezetre felhelyezett érzékelők pozíciója sem változik, illetve a vizsgált szerkezet anyagában a hangterjedési sebesség is állandó. Míg fémek esetén ez teljesül, addig főleg hőre lágyuló mátrixú, folytonos szálerősítésű polimer kompozitok esetén e két feltétel nem áll fenn. A szerkezet nagy deformációt szenvedhet a terhelés közben, ami miatt az érzékelők egymáshoz képest számottevően elmozdulhatnak, továbbá a terhelés során létrejövő és növekvő károsodási zóna miatt változhat az anyagon belüli hangterjedési sebesség.
A TDK vagy diplomaterv során a feladat ennek a jelenségnek elvi számításokkal és gyakorlati mérésekkel való bemutatása, illetve javaslattétel a jelenség miatt pontatlanná váló jelforrás meghatározás javítására. |
| 16. | Elektromosan vezető polimerek töltőanyagrendszerének fejlesztése hidrogéncellák bipoláris lemezeihez |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András, Semperger Orsolya |
| A munka fő célja a bipoláris lemezekhez alkalmazott töltőanyagrendszerek fejlesztése. Cél, hogy kidolgozzunk több mono- és hibrid töltőanyagrendszert, majd vizsgáljuk azok elektromos vezetőképességre gyakorolt hatását polimer alapú mátrixanyag alkalmazása esetében. Vizsgáljuk továbbá a kifejlesztett anyagok hagyományos fröccsöntési technológiával történő feldolgozhatóságát. A kompaundok előállítása után az anyagok reológiai tulajdonságait megvizsgálva a feldolgozhatóságuk alapján meghatározzuk az optimális töltőanyagtartalmat. Az optimalizált anyagösszetétel meghatározását követően hagyományos fröccsöntési technológia felhasználásával mintákat készítünk, amelyeknek vizsgáljuk az elektromos vezetőképességét és mechanikai tulajdonságait. |
| 17. | Kompozitok szívósságnövelése kombinált módszerekkel |
| | Konzulens: Dr. Szebényi Gábor, Magyar Balázs |
| 1. Készítsen irodalomkutatást szálerősített kompozitok szívósságnövelési lehetőségeinek területén. Térjen ki a kompozitok jellemző tönkremeneteli formáira, és az ezekben rejlő lehetőségekre.
2. Végezzen kísérletek az adhézió módosításával és a mátrix módosításával növelt szívósságú kompozitok létrehozása céljából.
3. Értékelje az ereményeket, tegyen javaslatot a további fejlesztési lehetőségekre. |
| 18. | Elasztomerek DMTA vizsgálata |
| | Konzulens: Dr. Szűcs András |
| DMTA berendezéssel a legkülönbözőbb anyagok dinamikus mechanikai tulajdonságait lehet meghatározni rendkívül sok paraméter függvényében. A kutatás célja, hogy az elasztomer késztermékek (téli-nyári, használt-új, utcai-verseny gumiabroncsok) illetve egyéb alapanyagok (nyers keverékek) termo-mechanikai görbéit ismerjük meg. Ezen görbék elemzésével egyaránt meghatározható a keverékek feldolgozhatósága és a késztermékek tulajdonságai is. |
| 19. | Műanyagok granulátum felület térfogat arányának hatása a szárításra és a feldolgozhatóságra |
| | Konzulens: Dr. Szűcs András |
| A legtöbb műszaki műanyag a környezetéből nedvességet vesz, így feldolgozás előtt azokat ki kell szárítani. A szárítás nagy költséggel járó és időigényes folyamat, továbbá a nem megfelelő szárítás számos gyártási nehézséget eredményezhet. A piacon megvásárolható szárító berendezések a szárítási körülményekre hatnak és a granulátum alakját állandónak tekintik. Egy szabadalmaztatott magyar fejlesztés (PCT/HU2015/050005) szerint a granulátum szemek alakjának módosításával a szárítási idő a töredékére csökkenthető. A módszer ipari alkalmazásához azonban további vizsgálatokra van szükség. Fontos megismerni az anyag mozgathatóságát, adagolhatóságát és a tulajdonságainak az esetleges változását is. |
| 20. | Erősítőszövetek permeabilitásának elemzése T-RTM technológiához |
| | Konzulens: Dr. Tamás-Bényei Péter, Dr. Szebényi Gábor, Dr. Suplicz András |
| Bővebb tájékoztató |
© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor
