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. | Vizsgálati módszer fejlesztése szál/mátrix adhézió hőmérsékletfüggő tulajdonságainak meghatározásához |
| | Konzulens: Dr. Bakonyi Péter, Dr. Morlin Bálint |
| Végezzen átfogó irodalomkutatást kompozitok szál/mátrix adhéziója hőmérsékletfüggésének témakörében.
Tervezzen csepplehúzó vizsgálaton illetve hengerteszten alapuló, hőmérsékletfüggő adhézióvizsgálatokra alkalmas berendezést.
Végezzen próbaméréseket és a kapott eredményeket elemezze. |
| 2. | Additív gyártástechnológiával készült termékek nyomó igénybevételű vizsgálata |
| | Konzulens: Dr. Bakonyi Péter, Dr. Kovács Norbert Krisztián |
| Az additív gyártástechnológiák, közismertebb néven a 3D nyomtatás egyre szélesebb körű elterjedése az alkalmazási területük bővülését is eredményezte. Ma már egyre nagyobb mértékben használják a nyomtatott termékeket végtermékként, illetve kis szériák esetén, gyártószerszámaként. Ez azonban megköveteli, a nyomtatott termékek tervezhetőségét, amelyhez a kvázistatikus, dinamikus és hőtani anyagjellemzők mellett a nyomtatott szerkezetek hosszútávi viselkedésének az ismeret is elengedhetetlen.
A diplomázó feladatai:
Diploma A:
1. Végezzen átfogó irodalomkutatást az additív gyártástechnológiák (AM) témakörében. Kiemelten foglalkozzon a fotopolimer rendszerű gyártástechnológiával és azok irányfüggő mechanikai tulajdonságaival.
2. Ismertesse a hosszútávú mechanikai tulajdonságok vizsgálati lehetőségeit. Kiemelten foglalkozzon a nyomó igénybevétel hatására jelentkező kúszási viselkedéssel.
3. Az elvégzett irodalomkutatás alapján tegyen javaslatot a nyomó igénybevételű kúszás vizsgálatokhoz alkalmazandó próbatestek kialakítására és a vizsgálatok elvégzésére, majd végezzen kvázistatikus méréseket a megfelelő terhelés kiválasztásához!
Diploma B:
1. Az irodalomkutatást egészítse ki az újonnan megjelent szakirodalmakkal!
2. Végezze el a korábban meghatározott terhelésekhez tartozó szoba- és emelt hőmérsékletű kúszásméréseket!
3. Elemezze a kapott eredményeket és tegyen javaslatot a tovább lépésre!
|
| 3. | Részecskeméret hatása térhálós elasztomerek devulkanizálhatóságára |
| | Konzulens: Dr. Bárány Tamás |
| Az elhasznált gumiabroncsok reciklálása komoly kihívást jelent és igencsak aktuális napjainkban. Gazdasági és ökológiai szempontok, amelyeket a törvényhozás is lassan követ, arra utalnak, hogy a gumiabroncsot őrlet formájában célszerű újrahasznosítani magas nyersanyag- és a gyártáshoz befektetett energiamennyiség megőrzése végett. A gumiőrlet, granulátum (GTR) ma már kereskedelmi termék. A GTR vulkanizálható kaucsukkeverékbe vagy hőre lágyuló polimerekbe való bevitele azonban a mechanikai tulajdonságok romlásával jár. A romlás mértéke annál nagyobb minél nagyobb a GTR átlagos szemcsemérete és adott rendszerbeli mennyisége. A technika jelenlegi állása szerint legcélszerűbb az a stratégia, amely a GTR felületi molekuláinak mozgékonyságát növeli. Az ilyen molekulák a mátrixéival hurkolódásra képesek, s ez jelentősen megnöveli a GTR szemcsék és a mátrix közötti adhéziót. Ennek következtében nincs szükség igencsak költséges tapadásközvetítő polimerek alkalmazására. Kutatási stratégiánk az, hogy a GTR térhálójának C-S és S-S kötéseit megbontva lánchurkolódásra képes molekulák jöjjenek létre. Ezt mikrohullámú térben való devulkanizációval kívánjuk elérni. Jelen kutatás célja, megvizsgálni a kezelendő részecskék méretének hatását a mikrohullámú devulkanizálhatóságra, összevetve hagyományos hőkezeléses eljárással.
Feladat leírása:
1. Végezzen átfogó irodalomkutatás a használt gumiabroncsok újrahasznosításával kapcsolatban, kiemelve a mikrohullámú és a termomechanikus devulkanizációt, illetve az alkalmazott technológia paramétereinek hatását!
2. Az irodalomkutatás alapján készítsen részletes kísérlettervet! Hajtsa végre a különböző méretű részecskék mikrohullámú és termomechanikus kezelését, majd Soxhlet extrakcióval határozza meg a minták oldható anyag tartalmát!
3. Végezzen újravulkanizálási kísérleteket a devulkanizált mintákon! Az eredmények átfogó elemzése alapján adjon javaslatokat a továbbfejlesztési lehetőségekre! |
| 4. | Feldolgozási paraméterek hatása polipropilén alapú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok jellemzőire |
| | Konzulens: Dr. Bárány Tamás |
| Habár a termoplasztikus elasztomerek tulajdonságai némely jellemző tekintetében a hagyományos gumiké alatt marad, elterjedésük feltartozhatatlan. Ennek fő oka ömlesztéssel való újrafeldolgozhatóságukban 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 célja, hogy polipropilén alapú TDV-k esetében a kompaundálás különböző paramétereinek hatását tanulmányozva az optimális feldolgozási paraméter (pl. hőmérséklet, fordulatszám) és technológiai elrendezés (csigakonfiguráció, beetetés módja) kombináció meghatározható legyen. |
| 5. | Feldolgozási paraméterek hatása termoplasztikus poliuretán alapú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok jellemzőire |
| | Konzulens: Dr. Bárány Tamás |
| Noha a termoplasztikus elasztomerek tulajdonságai némely jellemző tekintetében a hagyományos gumiké alatt marad, elterjedésük feltartozhatatlan. Ennek fő oka ömlesztéssel való újrafeldolgozhatóságukban 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 célja, hogy termoplasztikus poliuretán alapú TDV-k esetében a kompaundálás különböző paramétereinek hatását tanulmányozva az optimális feldolgozási paraméter (pl. hőmérséklet, fordulatszám) és technológiai elrendezés (csigakonfiguráció, beetetés módja) kombináció meghatározható legyen.
Diploma A:
Végezzen irodalomkutatást termoplasztikus poliuretán alapú dinamikus vulkanizátumok területén. Mutassa be az módszer elvét, milyen feltételeknek kell megfelelnie az alkotó alapanyagoknak, a szakirodalomban milyen anyagkombinációkat alkalmaztak ezidáig. Térjen ki a különböző feldolgozási paraméterek jelentőségére is!
Állítson elő különböző termoplasztikus poliuretán alapú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumot ikercsigás extruder segítségével. Elasztomer fázisnak alkalmazzon adott receptúrájú vulkanizálható gumikeveréket. A gumifázis vulkanizációs görbéjének ismeretében változtassa a csigakonfigurációt, ezáltal befolyásolva, hogy a gumifázist milyen vulkanizáltsági állapotban kerül diszperzív, disztributív keveredési állapotba.
Az előállított kompaundokból készítsen fröccsöntéssel próbatesteket és jellemezze azokat mechanikai és morfológiai vizsgálatokkal. Értékelje az elért eredményeket, határozza meg a további fejlesztési lépéseket.
Diploma B:
Egészítse ki az irodalomkutatást a tapasztalatoknak megfelelően, hasonlítsa össze a saját eredményeit a szakirodalomban talált adatokkal.
A korábbi eredmények alapján egy kiválasztott csigakonfiguráció alkalmazásával állítson elő termoplasztikus dinamikus vulkanizátumot széles fordulatszám tar |
| 6. | A BME Solar Boat Team hajótestjének fejlesztése és méretezése |
| | Konzulens: Forintos Norbert |
| A BME Solar Boat Team a 2018-as szezonra új hajó tervezését és megépítését tűzte ki célul. A dolgozat keretein belül az adott, áramlástanilag előnyös geometria kompozit mechanikai méretezése szükséges. Az elvégzendő feladat:
- Irodalomkutatás a hajógyártás területén, amely kiterjed az alkalmazott alapanyagokra és gyártási technológiákra. A Csapat által elérhető alapanyagok megismerése.
- A Csapat által használt alapanyagok mechanikai tulajdonságainak kimérése.
- Végeselemes modell építése és validálása a vizsgálatok alapján.
- Rétegrend optimalizálás az adott geometria és mechanikai tulajdonságok alapján.
|
| 7. | A BME Solar Boat Team hordszárnyának fejlesztése és méretezése |
| | Konzulens: Forintos Norbert |
| A BME Solar Boat Team a 2018-as szezonra új hajó tervezését és megépítését tűzte ki célul. A dolgozat keretein belül az adott, áramlástanilag előnyös geometria kompozit mechanikai méretezése szükséges. Az elvégzendő feladat:
- Irodalomkutatás a szárnygyártás területén, amely a korábbi megvalósítások elemzésén kívül kiterjed az alkalmazott alapanyagokra és gyártási technológiákra. A Csapat által elérhető alapanyagok megismerése.
- A Csapat által használt alapanyagok mechanikai tulajdonságainak kimérése.
- Végeselemes modell építése és validálása a vizsgálatok alapján.
- Rétegrend optimalizálás az adott geometria és mechanikai tulajdonságok alapján.
- Gyártási, rögzítési ajánlás készítése. |
| 8. | Lapszerű hajlékony kompozitok biaxiális húzásra kialakuló deformációjának elemzése |
| | Konzulens: Dr. Halász Marianna, Dr. Tamás Péter, 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). |
| 9. | Réteges dupla hidroxid erősítésű nanokompozitok előállítása és vizsgálata |
| | Konzulens: Prof. Dr. h.c. Karger-Kocsis József, Lendvai László, Dr. Pölöskei Kornél |
| A feladat hőre lágyuló polimer mátrixú nanokompozitok előállítása, ahol erősítőanyagként egy újszerű nanoméretű részecske, a réteges dupla hidroxid kerül alkalmazásra. A részecskék beágyazásával várhatóan növekvő szilárdság az anyag elridegedését vonhatja magával, amelynek kompenzálására természetes, illetve mesterséges kaucsuk beágyazásával van lehetőség. A minták elkészítését követően azok mechanikai, morfológiai, termikus és egyéb tulajdonságaik alapján lesznek minősítve. |
| 10. | Adalékok hatása a polipropilén és üveg közötti adhézióra |
| | Konzulens: Dr. Kiss Zoltán, Temesi Tamás |
| A munka során egy nagyívű kutatáshoz kapcsolódva azt van lehetőség vizsgálni, hogy hogyan lehetne a autóipari üvegtáblák és fröccsöntött polipropilén alkatrészek között megfelelő tapadást, adhéziót elérni lehetőleg kiegészítő vegyi anyagok felhasználása nélkül.
Feladat részletezése:
Diploma A
1. Készítsen irodalomkutatást a polimerek és üveg közötti adhézió kialakulásának témakörében, ezen belül részletesen foglalkozzon a poliolefinekkel. Mutassa be, hogy milyen eljárásokkal, illetve adalékokkal javítható a polimer és üveg közötti adhézió.
2. Mutassa be, hogy milyen vizsgálati módszerekkel lehet jellemezni polimer-üveganyagpár között kialakuló adhéziót.
3. Készítsen kísérleti tervet az adhéziómérés elvégzésére.
Diploma B
1. Készítsen polipropilén alapú kompaundokat olyan adalékok hozzáadásával, amelyek az üveg polimer közötti adhéziót elősegíthetik.
2. Készítsen fröccsöntéssel próbatesteket, amelyeken az üveg és polimer közötti adhézió vizsgálható. Mutassa be az egyes adalékanyagok hatását a kialakult kapcsolatra. |
| 11. | Hibrid kötések létrehozásának lehetőségei fém-polimer anyagpárok között |
| | Konzulens: Dr. Kiss Zoltán, Temesi Tamás |
| A munkában lehetőség nyílik a szakirodalomban egyre intenzívebben kutatott területtel, az ún. hibrid kötésekkel foglalkozni, fém és polimer anyagok között anyaggal záró kötést létrehozni. |
| 12. | Polimerek hegesztése diódalézerrel |
| | Konzulens: Dr. Kiss Zoltán, Temesi Tamás |
| A munkában lehetőség nyílik egy modern diódalézeres hegesztő gép segítségével polimer-polimer anyagpárok között anyaggal záró kötéseket létrehozni. |
| 13. | Szemlencse tokjának biomechanikai vizsgálata szakítógép segítségével |
| | Konzulens: Dr. Kiss Zoltán |
| A munkában egy nagyívű pályázat kereteiben lehet a SOTE több kutatójával együttműködve biomechanikai témájú kutatásokat végezni. |
| 14. | Csigatisztulás elemzése fröccsöntésnél |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Török Dániel |
| Végezzen irodalomkutatást a fröccsöntés esetében alkalmazott színcserék témakörében. Mutassa be a színcserékkel járó folyamatot és a gép és szerszám hatását a szín- és anyagcserékre.
Fejlesszen mérési módszert a színcsere hatásfokának minősítésére.
Hasonlítson össze különböző anyagokat a színcsere szempontjából és minősítse a sztenderd felépítésű csiga, valamint a dinamikus, illetve statikus keverővel kiegészített rendszer hatását a színcserére. |
| 15. | Szerszámra szerelhető kiegészítő fröccsegység tervezése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Boros Róbert |
| 16. | Fröccsprégelési technológia átfogó elemzése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Boros Róbert |
| Szenzorozott szerszámmal a fröccsprégelési technológia elemzése, belső nyomásmérés alapján a lehetőségek továbbfejlesztése. |
| 17. | 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. |
| 18. | Töltő és erősítőanyagok hatása a polimerek zsugorodására |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián |
| Készítsen irodalomkutatást a polimerek zsugorodása témakörében. Ismertesse a zsugorodás mérésére alkalmazható módszereket, eszközöket.
Készítsen fröccsöntéssel különböző alakú töltő és erősítőanyagot tartalmazó polipropilén alapú próbatesteket zsugorodási mérésekhez.
Mérje meg a fröccsöntött minták zsugorodását, majd hasonlítsa össze a kapott eredményeket. Mutasson rá, hogy a különböző alakú töltőanyagok hogyan befolyásolják a termékek zsugorodását.
|
| 19. | Prototípusszerszámok tönkremeneteli folyamatának elemzése |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Zink Béla |
| A közvetlen módon előállított prototípusszerszámok egyre nagyobb teret nyernek a kisszériás gyártásban, mert költséghatékonyak és rövid idő alatt elkészíthetők a szerszámok. A fémekhez képest eltérő hőtani és mechanikai tulajdonságok miatt viszont a legyártható darabszám korlátozott, továbbá a technológiai beállítások nagymértékben eltérnek a hagyományos fröccsöntési technológiánál alkalmazott beállításoktól. Az eltérő anyagtulajdonságok és technológiai paraméterek miatt a prototípusszerszámok termikus állapota és tönkremeneteli mechanizmusa teljesen eltér a fémszerszámokéhoz képest. A szakdolgozat célja a tönkremeneteli mechanizmus vizsgálata, a tönkremenetel okainak feltárása, elemzése és a legfontosabb paraméterek meghatározása. További cél a legújabb gyártási technológiák és alapanyagok felhasználásával olyan szerszámbetétek tervezése, legyártása és vizsgálata, amellyel megnövelhető a szerszámbetétek élettartama.
A szakdolgozat feladatai:
1. Végezzen irodalomkutatást a legújabb additív gyártástechnológiák (AM) és alapanyagaik körében. Kiemelten foglalkozzon azok prototípusszerszámként történő alkalmazásával, a szakirodalomra támaszkodva ismertesse az élettartamot leginkább befolyásoló tényezőket.
2. Az irodalomkutatás alapján készítsen részletes kísérlettervet a prototípusszerszámok kopási tulajdonságainak feltárására. Tervezze meg a vizsgálatokhoz szükséges teszt szerszámot, majd Am technológia segítségével gyártsa le.
3. Hajtsa végre a kísérleteket és elemezze az eredményeket. Az eredmények alapján tegyen javaslatot a továbblépési lehetőségekre.
|
| 20. | Az ionizáló sugárzás különböző nedvességtartalmú politejsavra gyakorolt hatásának elemzése |
| | Konzulens: Mészáros László, Hajba Sándor, Fekete Tamás |
| A politejsav csomagolóipari alkalmazásának gátat szab, hogy hőformázás után rideg viselkedést mutat.A kutatók gyakran ezen rideg viselkedést a politejsav más anyagokkal történő társításával érik el. A társítás gyakran kompatibilitási problémákat is felvet, amelyeket esetlegesen nagyenergiájú sugárzással lehet megoldani. Ahhoz azonban, hogy ez megtörténjen ismernünk kell az ionizáló sugárzás magára a politejsavra gyakorolt hatását. Ezt akár a politejsav nedvességtartalma is befolyásolhatja. A szakdolgozat célja ezen hatások feltárása.
|
| 21. | A feldolgozástechnológiai lépések szerkezetre gyakorolt hatásainak elemzése poliamid 6 mátrixú nano- és hibridkompozitoknál. |
| | Konzulens: Dr. Mészáros László |
| Sokan foglakoztak eddig a polimer mátrixú nano- és hibridkompozitok előállításával és vizsgálatával. Az eredmények változatos képet mutatnak, hol kiváló, akár újszerű tulajdonságokkal is rendelkező anyagot hoztak létre, hol kevésbé volt sikeres a kutatás. A kutatások jelentős része pusztán a nanorészecskék jelenlétével magyarázza a változásokat, azonban a nanorészecskék a feldolgozás közben is hatással lehetnek a mátrixanyagra is. Ha pusztán azt tekintjük, hogy a nanorészecskék megváltoztatják a folyási tulajdonságokat, máris beláthatjuk, hogy valószínűleg a mátrixban ébredő nagyobb nyíróerők molekuláris szintű változásokat okozhattak. A kutatás célja ezen esetleges változások feltárása szerkezetvizsgálati eszközök (pl.: infravörös spektroszkópia) segítségével. |
| 22. | A politejsav d-laktid tartalmának termomechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatása |
| | Konzulens: Mészáros László, Litauszki Katalin |
| Végezzen szakirodalmi kutatás a politejsavval és annak hőfármázási lehetőségeivel kapcsolatban, továbbá tárja fel a politejsav d-laktid tartalmának mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatását.
Készítsen termomechanikai vizsgálatokhoz különböző d-laktid tartalmú politejsav mintákat.
Az előkészített mintákon végezze el a termomechanikai vizsgálatokat és hasonlítsa össze az eredményeket. Vonjon le következtetést a d-laktid tartalom hatásával kapcsolatban és adjon a változásokra anyagszerkezettani magyarázatokat.
|
| 23. | A nanokompotitok újrafeldolgozásának hatása a mechanikai jellemzőkre |
| | Konzulens: Mészáros László |
| Napjainkban egyre szélesebb körben terjed a polimer mátrixú nanokompozitok használata. Az előállított termékek életciklusuk befejeztével a hulladékáramba kerülhetnek. Különösen izgalmas kérdés, hogy milyen változásokat okoz az anyagban az újrafeldolgozás és annak milyen hatásai vannak a mechanikai tulajdonságokra.
1. Készítsen szakirodalmi áttekintést a nanokompozitok előállításával, illetve a polimerek, polimer kompozitok újrafeldolgozási lehetőségeivel, azok mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatásaival kapcsolatban.
2. Állítson elő extrúzió útján poliamid 6 mátrixú nanokompoztokat, illetve granulálás után ismételje meg az előállítást. A ciklust a szakirodalmi adatok alapján meghatározott számban ismételje meg.
3. Az egyes előállítási ciklusok után vagyan mintát a granulátumokból és állítson elő szakító próbatesteket.
4. Az előállított anyagokat minősítse szakítópróbával.
Az előállított nanokompozitokat |
| 24. | Politejsav mátrixú hibridkompozitok fejlesztése |
| | Konzulens: Mészáros László |
| Diploma A:
1. Végezzen szakirodalmi kutatást a nano- és hibridkompozitokkal kapcsolatban, különös tekintettel a politejsav mátrixúakra.
2. A szakitodalmi áttekintés alapján válasszon ki olyan nano- és mikrorészecske párt, amely alkalmas lehet a politejsav hatékony erősítésére.
3. A kiválasztott alapanyagokból áttitson elő hibridkompozitokat, illetve a megfelelő referenciaanyagokat.
Diplomaterv B:
1. Frissitse a szakirodalmi áttekinését friss irodalmakkal.
2. Végezzen mechanikai vizsgálatokat az előállított kompozitokon, illetve a vizsgálatok során keletkező töretfelületeket elemezze elektronmikroszkóp segítségével.
3. A kapott eredményeket elemezve adjon anyagszerkezettani magyarázatot a kialakult tulajdonságokkal kapcsolatban. |
| 25. | Ömledékes nanoszál-előállítási eljárás fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Molnár Kolos |
| A nanoszálak az utóbbi években váltak jelentős kutatási területté, és ma már kezdenek megjelenni a piacon nanoszálakkal erősített kompozit alapanyagú termékek is. Jelenleg a tömeggyártásukra még nincsenek igazán kiforrott módszerek. A hőre lágyuló nanoszálak folyamatos, extrúzión alapuló, nagy termelékenységű gyártás megvalósításának kutatásába kapcsolódhat be a témára jelentkező hallgató. A kutatás kapcsán a Tanszéken beszerzés alatt áll egy kisméretű laborextruder, amelyhez a kapcsolódó technológia - témavezető irányítása mellett történő -megtervezése és tesztelése a feladat.
Diploma A.
1. Végezzen átfogó irodalomkutatást az elektro-szálképzés (electrospinning) területén, különös tekintettel az ömledék-alapú eljárásokra! Mutassa be, hogy milyen egyéb eljárásokkal lehet ultra-finom szálakat előállíani!
2. Tervezze meg egy extrúzión alapuló nanoszálgyártási eljárás elvét és mutassa be, hogy elvben milyen paraméterek befolyásolják a szálak minőségét!
3. Tervezzen meg egy mini-extruderhez kapcsolható szálképző fejet!
Diploma B.
1. Végezzen kísérleteket szálak előállítására a megtervezett berendezés használatával!
2. Végezzen morfológiai vizsgálatokat és határozza meg az átlagos szálátmérőt! Ez alapján optimálja az eljárást!
3. Határozza meg a szálak olvadási hőmérséklettartományát és hasonlítsa azt össze a tömbi anyagéval! Indokolja az esetleges eltéréseket! |
| 26. | Nyírás elvén alapuló nanoszál-képző berendezés paramétereinek optimálása |
| | Konzulens: Dr. Molnár Kolos |
| 1. Végezzen átfogó irodalomkutatást az elektro-szálképzett nanoszálak területén, különös tekintettel a nagytermelékenységű eljárásokra!
2. Állítson elő nanoszálakat a tanszéki szálképző berendezéssel, különböző alakváltozási sebességek alkalmazása mellett!
3. Vizsgálja meg a szálak morfológiáját pásztázó elektronmikroszkópia segítségével! Keressen kapcsolatot az oldat viszkozitása, a fordulatszám, valamint a szálátmérők között! |
| 27. | Töltött fotopolimerek fejlesztése gyors prototípusgyártáshoz |
| | Konzulens: Dr. Molnár Kolos |
| Végezzenek irodalomkutatást a fotopolimerizáció elvén működő gyors prototípusgyártási technológiák terén, és mutassák be a felhasználható alapanyagokat! Mutassák be, hogy milyen töltőanyagok használhatóak!
Az irodalomkutatás alapján válasszanak ki megfelelő alapanyagot és az üveges átmeneti hőmérséklet megnövelésére alkalmas töltőanyagot!
Vizsgálják meg, hogy a töltött anyagok megfelelő minőségben nyomtathatóak-e sztereolitográfiával! |
| 28. | Szálerősítésű poliamid kompozit adhéziójának vizsgálata |
| | Konzulens: Morlin Bálint |
| A napjainkban kereskedelmi forgalomba kerülő polimer mátrixú kompozit termékek túlnyomó többsége hőre lágyuló mátrixanyag felhasználásával készül, hagyományosan egyféle erősítőanyag alkalmazásával. A leggyakrabban alkalmazott műszaki műanyag a poliamid, amelyet általában üvegszállal társítanak. A kompozitok kiváló mechanikai tulajdonságainak köszönhetően olyan helyeken is felhasználhatóvá válnak, ahol használatuk eddig elképzelhetetlen volt. A kompozitok teherviselő képessége nagyban múlik a szál és a mátrix közötti kapcsolat minőségén, amelynek ismerete és javítása kulcsfontosságú.
A téma kidolgozásához elvégzendő feladatok:
1. Készítsen átfogó irodalomkutatást az autóiparban használt hőre lágyuló mátrixú kompozitok anyagaival, gyártástechnológiával és tulajdonságaik elemzésével kapcsolatban!
2. Az irodalomkutatás alapján dolgozza ki az erősítőanyag és a mátrixanyag közötti tapadás minősítésének módszerét! Készítsen részletes kísérlettervet a mérések végrehajtásához!
3. Hajtson végre méréseket az erősítőanyag és a mátrixanyag közötti tapadás meghatározására!
4. A végrehajtott vizsgálatok eredményei alapján adjon javaslatot a határfelületi adhézió javítására és dolgozzon ki egy - folyamatos gyártásba illeszthető - eljárást!
5. Hajtsa végre a szálak felületkezelését különböző kapcsolószerekkel és hasonlítsa össze a felületkezelés nélküli, valamint felületkezelt szálak és a poliamid mátrix közötti adhéziót, elemezze a kapott eredményeket!
6. Készítsen költségelemzést figyelembe véve a technológiai lépések és a felhasznált anyagok árát figyelembe véve!
|
| Bővebb tájékoztató |
| 29. | 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!
|
| 30. | Fázisváltó anyagok integrálása hőre nem lágyuló polimer habokba |
| | Konzulens: Dr. Pölöskei Kornél |
| A munkálatok során áttekintésre kerülnek a hőre nem lágyuló habok készítésének technológiái, különös tekintettel az akár 500 m szemcseméretet is elérő adalék anyagok bekeverési lehetőségeire. A munka során elkészülnek különféle fázisváltó anyag tartalmú habok, amelyeken a csomagolás technológiájával összefüggésbe hozható mechanikai és/vagy fizikai vizsgálatokat lehet elvégezni. |
| 31. | EPDM regenerát gyártás fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Pölöskei Kornél |
| A munka célja a nagy mennyiségben keletkező térhálós EPDM hulladék újrahasznosításának fejlesztése, a regenerát képzés optimalizálása, a regenerát újratérhálósíthatóságának elemzése. További cél egy olyan eljárás kifejlesztése, amely lehetővé teszi a regenerát EPDM hozzáadásával poliolefin alapú termoplasztikus blendek előállítását, ezáltal megvalósítva az EPDM regenerát értéknövelt újrahasznosítását.
Diploma A:
Végezzen széles körű irodalomkutatást a térhálós EPDM előfordulási formájára és újrahasznosítási módjaira. Elemezze és hasonlítsa össze az egyes eljárásokat
A kiválasztott technológiával/technológiákkal készítsen EPDM regenerátokat. Optimalizálja a gyártási paramétereket.Az előállított Soxhletextrakcióval értékelje a lánctöredezettségi fokot.
Diploma B:
Egészítse ki az irodalomkutatást a tapasztalatoknak megfelelően, hasonlítsa össze a saját eredményeit a szakirodalomban talált adatokkal.
Készítsen hőre lágyuló mátrixú polimer keveréket, amelyben az egyik komponens az EPDM regenerát. Minősítse az előállított keverékeket statikus és dinamikus anyagvizsgálatokkal. Keverékek morfológiáját elemezze mikroszkópos technikákkal.Keresse meg a technológiai és/vagy a mechanikai tulajdonságok alapján az optimumot.
Végezzen gazdaságossági számításokat.
|
| 32. | Vizes diszperziós adagoló berendezés tervezése kompaunder extrúderre |
| | Konzulens: Dr. Pölöskei Kornél, Lendvai László |
| Végezzen irodalomkutatást a nanokompozitokextrúziós kompaundálással előállított gyártási folyamatáról, különös tekintettel az adalékanyagok vizes diszperziós formájukban történő beadagolásának lehetőségeire!
Tegyen ajánlásokat a vizes alapú közeg beadagolásának módjaira, amely a tanszéki ikercsigás extruderre megvalósítható!
Tervezzen egy konstrukciót, amely alkalmas vizes diszperziójú nanoméretű adalékok bejuttatására az ikercsigás extruderbe.
|
| 33. | Erősítőszálak akusztikus emissziós jellemzőinek 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 detektál 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 első lépésének megtétele: meghatározni, hogy az egyes erősítőszálak szakadásakor milyen AE jelek keletkeznek. Szálszakító vizsgálatokat kell végezni különböző erősítőszálakon (szén, üveg, bazalt, aramid, PP, PET) és a szálszakítás közben AE vizsgálatot végezi. A szálak szakadása során keletkező jeleket kell vizsgálni, és megkeresni, a jel mely paramétere azonosítja be, hogy milyen anyagfajtájú szál szakadt el.
|
| 34. | 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.
|
| 35. | Kompozitok hővezetési tényezőjét leíró modell fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András |
| A polimer kompozitok felhasználásának tekintetében fontos, hogy a hővezető képességüket előre jelezhessük, valamint meghatározhassuk az adott követelmény teljesítéséhez szükséges töltőanyag mennyiséget. Erre a feladatra számos elméleti modell létezik. Ezek hátránya, hogy gyakran alulbecslik a valós értékeket és csak kis töltőanyag tartalom esetén alkalmazhatók.
A munka célja, az elmúlt években kifejlesztett félempirikus modell alkalmazhatóságának elemzése különböző formájú töltőanyagok és szálas erősítőanyagok felhasználásával, valamint az eredmények függvényében a modell továbbfejlesztése.
Feladat leírása:
1. félév:
- Végezzen irodalomkutatást hővezető polimerek témakörben. Kiemelten kezelje a különböző geometriájú töltő, illetve erősítőanyagok hatását a hővezető képességre.
- Részletesen ismertesse az irodalomban fellelhető, polimer kompozitok hővezető képességét előrejelző modelleket.
- Készítsen kompozit mintákat, majd elemezze az eddigi modellek alkalmazhatóságát.
2. félév:
- Készítsen különböző oldalarányú töltő-/erősítőanyaggal társított polimer kompozitokat, majd mérje meg azok hővezető képességét.
- Vizsgálja a korábban megalkotott félempirikus modell alkalmazhatóságát.
- Amennyiben szükséges, tegyen javaslatot a modell továbbfejlesztésére.
|
| 36. | Fröccsöntő szerszámban lejátszódó hőtani folyamatok elemzése |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András, Zink Béla |
| A feladat célja, hogy meghatározzuk egy általános fröccsöntő szerszámban lejátszódó folyamatokat, beleértve a szerszámba bevitt és elvont hőt. A feladat elvégzése során egy szakítógépre telepíthető mérőeszközt kell fejleszteni, amely segítségével meghatározhatók az egyes folyamat jellemző hőtani paraméterei. |
| 37. | Üveggyöngyök szegregációs folyamatának elemzése polipropilén mátrixban |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András |
| A töltött polimer alapanyagokban fröccsöntés során gyakran megfigyelhető a töltőanyagok szegregációja, azaz a folyási út menti egyenetlen eloszlása. A szegregáció hatására a termék anizotrop tulajdonságokkal rendelkezik.
A dolgozat célja, hogy az elvégzett kísérletekkel átfogó képet kapjunk az üveggyöngyök szegregációs folyamatáról. További cél, hogy feltárjuk és elemezzük a különböző méretű üveggyöngyökkel töltött polipropilén alapanyag tulajdonságait.
Feladat leírása:
- Készítsen átfogó irodalomkutatást a töltő és erősítőanyagok szegregációs folyamatainak témakörében.
- Készítsen különböző méretű üveggyöngyökkel töltött polipropilén kompozitokat.
- Elemezze az üveggyöngyök szegregációs folyamatát és annak hatásait a kompozit anyag tulajdonságaira. |
| 38. | Szegregációs folyamatok és hatásainak elemzése polimer-polimer kompozitok esetében |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András, Török Dániel |
| Végezzen irodalomkutatást a polimer-polimer kompozitok témakörében. Mutassa be a polimer töltő- és erősítőanyagok hatását a polimerek tulajdonságaira.
Készítsen polimer-polimer kompozitokat, amelyeken elemezni tudja a polimer töltőanyagok szegregációs folyamatait.
A fröccsöntött mintákon vizsgálja a töltőanyagok szegregációját. Mutassa be, hogy a szegregáció hogyan befolyásolja a termékek tulajdonságait.
|
| 39. | Háromdimenziós nyomtatott vezető hálózat fejlesztése és beágyazása |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András |
| 1, Végezzen irodalomkutatást az additív gyártástechnológiák témakörében. Kiemelten kezelje az ömledékrétegezési technológiát és a felhasználható anyagokat.
2, Készítsen koncepciókat próbatestek kialakítására, amelyeken vizsgálni tudja a háromdimenziós vezető hálózat beágyazhatóságát és hatékonyságát.
3, Készítse el a vizsgálati mintákat és elemezze azok tulajdonságait.
|
| 40. | 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! |
| 41. | Új viszkozitás leírási módszer fejlesztése fröccsöntésszimulációs algoritmusokhoz |
| | Konzulens: Dr. Szabó Ferenc |
| A fröccsöntésszimulációs programok egyik legfontosabb bemenő adata az alapanyag viszkozitása. A feladat célja új, a valóságban zajló folyamatokat pontosabban jellemző viszkozitás leíró módszer fejlesztése.
Végezzen irodalomkutatást a fröccsöntési szimulációs programok területén. Mutassa be a programok által a kitöltési fázis folyamatainak leírására legelterjedtebben alkalmazott számítási modelleket!
Mutassa be a polimerek viszkozitásának meghatározására alkalmazható mérési módszereket, ismertesse azok előnyeit és hátrányait!
Válasszon olyan mérési módszert és alapanyagot, amellyel a fröccsöntés közben fellépő, degradáció okozta folyási egyenetlenségek vizsgálhatók!
Dolgozzon ki olyan eljárást, amelynek segítségével a fröccsöntés közben fellépő degradáció viszkozitásra gyakorolt hatása modellezhető.
Módosítsa egy fröccsöntésszimulációs szoftver viszkozitást leíró modulját úgy, hogy az képes legyen kezelni az alapanyag degradációjának hatását is!
A szimulációs szoftver által számított adatokat hasonlítsa össze a valós mérések eredményeivel, mutasson rá a továbblépési lehetőségekre!
|
| 42. | Újszerű kompozit mátrixanyag fejlesztése autóipari alkalmazáshoz |
| | Konzulens: Dr. Szebényi Gábor, Dr. Pölöskei Kornél |
| A hosszúszál erősítésű kompozitok autóipari széleskörű elterjedésének egyik gátja a gyakran használt mátrixanyagok térhálósodásához szükséges hosszú idő. A ciklusidő a T-RTM technológia használatával, termoplasztikus polimer monomerjének injektálásával drasztikusan csökkenthető. A diplomaterv célja ilyen rendszerek kiválasztáse, elemzése, fejlesztése.
Készítsen irodalomkutatást in situ polimerizációs feldolgozásra alkalmas laktám rendszerek területén. Az irodalomkutatás alapján tegyen javaslatot T-RTM technológiához alkalmas rendszerre.
A kiválasztott laktám rendszerrel végezzen polimerizációs kísérleteket, készítsen mintákat anyagvizsgálathoz.
Végezzen morfológiai és mechanikai vizsgálatokat a készített polimer mintákon. Az eredmények alapján tegyen javaslatot a további fejlesztési lehetőségekre. |
| 43. | Kenderszálas biokompozitok |
| | Konzulens: Dr. Tamás-Bényei Péter, Dr. Tábi Tamás |
| Készítsen átfogó irodalomkutatást a kenderszálas kompozitok és azok alkalmazási területei témakörében.
Az irodalomkutatás alapján válassza ki a minták elkészítéséhez szükséges alapanyagokat. Készítsen kísérlettervet a kompozitok elkészítéshez és vizsgálatához.
Hajtsa végre az elkészített kompozitok vizsgálatát, adjon javaslatot továbbfejlesztésükre. Készítsen költségelemzést a kenderszálas kompozitok alkalmazására vonatkozóan. |
| Bővebb tájékoztató |
| 44. | Égésgátolt epoxigyanta fejlesztése injektálásos technológiához |
| | Konzulens: Toldy Andrea, Pomázi Ákos |
| A kutatómunka célja olyan kis viszkozitású, égésgátolt epoxigyanta-rendszer fejlesztése, amely injektálásos technológiával feldolgozható. Ezeknek az égésgátolt kompozitoknak elsősorban járműipari és/vagy repülőgépipari alkalmazásokban lehet létjogosultságuk. Az alkalmazott égésgátlók többségében szilárd halmazállapotú anyagok. Az iparban használatos gyártástechnológiáknál (például gyanta injektálás [Resin Transfer Molding, RTM]) jelenleg problémát jelent ezeknek a szilárd szemcséknek az egyenletes eloszlatása a kompozitban. A kutatás további célja ezért ennek a jelenségnek a vizsgálata: az eloszlatást befolyásoló paraméterek meghatározása részecske-eloszlás vizsgálatára alkalmas módszerek pl. Raman-térképezés alkalmazásával. |
© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor
