Diplomaterv készítés
A diplomatervezés célja, hogy a hallgató bizonyítsa, hogy megfelel az MSc szakon végzettekkel szemben támasztott követelményeknek, képes alkalmazni a képzés során megszerzett ismereteket és képes magasabb szintű önálló mérnöki tevékenység végzésére.
A diplomaterv készítés két szemeszterben a Diplomamunka-készítés A (BMEGEPTNKDA) és a Diplomamunka-készítés B (BMEGEPTNKDB) tárgy keretében történik. A diplomatervezéshez a Neptunban fel kell venni ezt a két tárgyat, majd témát kell keresni a diplomamunkához. Ez kétféleképpen történhet:
- A hallgató hoz egy ipari témát, amelyhez keres egy, a témához kapcsolódó területtel foglalkozó tanszéki kollégát. A témajavaslat csak abban az esetben lehet a diplomamunka témája, ha a tanszéken felkeresett oktató azt elfogadja.
- A hallgató a tanszék oktatói, kutatói által felajánlott témák közül választ, felkeresi az adott témánál megadott témavezetőt, akivel egyeztet a témáról.
Mindkét esetben az oktató feladata a névre szóló diplomatervezés kiírásának az elkészítése, amelyet a hallgatónak véleményezésre megküld. A hallgatóval történt egyeztetést követően a diplomatervezés első szemeszterében a Diplomatervezés A kiírást a témavezető és a tanszékvezető aláírja, illetve a diplomatervezés második szemeszterében a Diplomatervezés B kiírást a témavezető, a tanszékvezető, a dékán aláírja, majd ezt követően mindkét szemeszterben a hallgató aláírásával igazolja, hogy a Diplomatervezés A, illetve a Diplomatervezés B kiírását átvette, elfogadja.
Amennyiben a hallgató ipari témát hoz, és a gazdasági szervezet a szakdolgozat zárt kezelését kéri, akkor ezt az igényt a hallgatónak a szorgalmi időszak 2 hetéig a "Kérelem szakdolgozat, illetve diplomaterv feladat zárt kezelésére" című űrlap Tanszéken történő leadásával kell jeleznie. Ezt a témavezetővel együtt kell összeállítania, aláírja a kérelmező cég, a témavezető, jóvá kell hagyja a tanszékvezető, és a dékánhelyettes. Ezután kerülhet sor az információvédelmi megállapodás elkészítésére és aláíratására. Titkosított dolgozat helyett a Neptunba egy, a témavezetővel kitöltött tájékoztató dokumentumot kell feltölteni.
A diplomatervezés tipikusan irodalomkutatásból, információgyűjtésből, és önálló mérnöki munkából áll, amelyet a témavezető, esetlegesen további belső vagy külső konzulens(ek) irányítanak, konzultálnak.
A Diplomatervezés A a témavezető által jóváhagyott, a végleges diplomamunka kb. 50% készültségi szintű munka (a kötelező formai követelmények betartásával) elektronikus formátumban történő beküldésével ér véget. A Diplomatervezés 1 című tárgy félévközi jeggyel zárul, amelyet a témavezető határoz meg a beküldött munka minősége és a félév során nyújtott munka figyelembe vételével.
A Diplomatervezés B című tárgy a témavezető által jóváhagyott, a végleges diplomamunka nyomtatott és elektronikus formátumban történő beadásával ér véget.
A Diplomatervezés B című tárgy félévközi jeggyel zárul, amelyet a témavezető, a konzulensek véleményének kikérését követően határoz meg a diplomamunka minősége (tartalmi és formai, milyen mértékben teljesítette a feladatkiírásban foglaltakat) és a félév során nyújtott munka (precizitás, önállóság, ütemes haladás stb.) figyelembevételével.
Amennyiben a hallgató a diplomamunkáját nem adja le vagy nem teljesíti min. 50%-ban a feladatkiírásban foglaltakat, a Diplomatervezés B című tárgy minősítése elégtelen, függetlenül az elvégzett munka mennyiségétől és minőségétől.
A Diplomamunka készítése során a kari és a tanszéki formai követelményeket kell kötelezően követni (formai követelmény | sablon).
Diplomamunka témaajánlataink
| 1. | 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
|
| 2. | Környezetből visszagyűjtött PET hulladék értéknövelő újrahasznosítása |
| | Konzulens: Dr. Gere Dániel, Dr. Bordácsné Bocz Katalin |
| A kutatás célja olyan innovatív, iparilag is megvalósítható megoldások kidolgozása, amelyek lehetővé teszik a környezeti visszagyűtésből (magyarországi folyók ártereiből) származó hulladék PET palackok mechanikai újrahasznosítását. A munka középpontjában az újrahasznosított PET (rPET) anyag értéknövelése áll, elsősorban az ütésállóság javításán keresztül, hogy ezen gyengébb minőségű hulladékfrakciók is tartós, nagy teljesítményű anyagokká legyenek alakíthatók.
A reaktív extruzióval feldolgozott, minőségjavított reciklált alapanyagokból filamentet húzunk, majd 3D-nyomtatással állítunk elő próbatesteket illetve termék prototípusokat, amelyek jellemzőit reológiai, termikus, morfológiai és mechanikai vizsgálatokkal széleskörűen analizáljuk és értékeljük az összetétel szerkezet tulajdonság összefüggéseiket.
|
| 3. | Devulkanizált abroncs gumiőrlet felhasználásával elállított termoplasztikus vulkanizátumok lágyítása |
| | Konzulens: Görbe Ákos, Zelenainé Kohári Andrea, 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 (TPV) 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 TPV-k keménységének megfelelő beállítása kulcskérdés az alkalmazhatóság szempontjából. Ennek több elképzelhető módja is létezik, ezek között van például az olaj használata. A dolgozat célja egy korábban kidolgozott olajos lágyítási módszer továbbfejlesztése és kidolgozása TPV-k esetére is.
1. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus vulkanizátumokról. Az irodalomkutatás során térjen ki az abroncs gumiőrlet felhasználhatóságára.
2. Dolgozzon ki kísérlettervet a gumiabroncs-őrlet felhasználásával előállított TPV-k lágyítására. Állítson elő TPV-ket különböző keménységgel.
3. Minősítse a fejlesztett anyagokat mechanikai tulajdonságok és keménység alapján.
|
| 4. | Abroncs gumiőrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek hosszútávú viselkedésének elemzése |
| | Konzulens: Görbe Ákos, Zelenainé Kohári Andrea, 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 gumiabroncsok őrlése, majd a keletkező gumiabroncs őrlet kombinálása termoplasztikus polimerekkel. Az így keletkező blendben eloszlatható nagy mennyiségű (legalább 40 m%) gumihulladék, ezzel a módszerrel termoplasztikus elasztomerek (TPE) állíthatók elő. Ezen anyagok a gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók.
A gyakorlati alkalmazás során a TPE-k gyakran tartós hőterhelésnek, olajos közegnek, állandó mechanikai igénybevételnek, illetve UV-sugárzásnak vannak kitéve, ami hosszú távon befolyásolja a felhasználhatóságukat. A dolgozat célja annak vizsgálata, hogy a GTR felhasználásával előállított TPE-k mechanikai tulajdonságai hogyan változnak ilyen igénybevételek hatására.
1. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus vulkanizátumok öregedési mechanizmusairól. Az irodalomkutatás során térjen ki a hőállóságra, olajállóságra, a kúszás-feszültségrelaxációs viselkedésre.
2. Dolgozzon ki kísérlettervet a GTR-t tartalmazó TPE-k hosszútávú viselkedésének vizsgálatára. Állítson elő mintákat, és tegye ki azokat hő- és olaj-öregedésnek, valamint végezzen kúszás-feszültségrelaxációs méréseket.
3. Minősítse az öregített anyagokat mechanikai tulajdonságok alapján, és értékelje a tulajdonságváltozást a kiindulási állapothoz képest.
|
| 5. | Abroncs gumiőrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek vizsgálata hőmérséklet-pásztázó feszültségrelaxációs méréssel |
| | Konzulens: Görbe Ákos, Zelenainé Kohári Andrea, 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 gumiabroncsok őrlése, majd a keletkező gumiabroncs őrlet kombinálása termoplasztikus polimerekkel. Az így keletkező blendben eloszlatható nagy mennyiségű (legalább 40 m%) gumihulladék, ezzel a módszerrel termoplasztikus elasztomerek (TPE) állíthatók elő. Ezen anyagok a gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók.
A TSSR (Temperature Scanning Stress Relaxation) egy olyan vizsgálati módszer, amellyel egyetlen mérés keretében, folyamatos hőmérséklet-emelés mellett követhető nyomon az anyag feszültségrelaxációs viselkedése, így hatékonyan feltérképezhetők a másodlagos átalakulások és a hosszútávú viselkedés hőmérsékletfüggése. A tanszéken rendelkezésre álló DMA-készülék alkalmas lehet egy hasonló elvű, kisebb deformációtartományra és rövidebb időskálára korlátozott vizsgálat kivitelezésére. A dolgozat célja egy ilyen, a meglévő DMA-műszerre alapozott mérési protokoll kidolgozása, amellyel a GTR felhasználásával előállított TPE-k TSSR-jellegű vizsgálata elvégezhető.
1. Végezzen irodalomkutatást a TSSR módszerről, annak elméleti hátteréről és gyakorlati alkalmazásáról elasztomerek esetében.
2. Dolgozzon ki a tanszéken rendelkezésre álló DMA-készülékkel kivitelezhető, TSSR-elvű mérési protokollt, figyelembe véve a műszer korlátait a hagyományos TSSR-berendezésekhez képest.
3. A kidolgozott protokollal vizsgálja meg GTR felhasználásával előállított TPE-k viselkedését, és értékelje az eredményeket.
|
| 6. | Újfajta, hulladék abroncs gumiőrlet alapú adszorbensek fejlesztése szennyvízkezelési alkalmazásokhoz |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László |
| 7. | Hulladék abroncs gumiőrlet tartalmú keverékek fejlesztése, ionizáló sugárzásos kezelésekkel |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László |
| 8. | Fröccsöntési szimulációk alkalmazhatósága reciklált anyagok esetében |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Kollár Ádám, Csapó Maja |
| 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. |
| 9. | Zsugorodásmérési módszer fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Csapó Maja |
| 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. |
| 10. | Gazdaságosság a fröccsöntésben, energiahatékonyság |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Csapó Maja |
| 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. |
| 11. | 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.
|
| 12. | 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. |
| 13. | Biopolimer-keverék alapú filamentek fejlesztése 3D nyomtatási célokra |
| | Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Dr. Litauszki Katalin, Dr. Gere Dániel |
| A klímaváltozás és a növekvő műanyagszennyezés hatására felmerül az igény alternatív alapanyagok alkalmazására. Ilyen lehetséges alternatív műanyag alapanyag a polihidroxi-alkanoátok (PHA-k) családja, amely nem csak megújuló erőforrás alapú, hanem biológiai úton lebontható is. Ez az alapanyagcsalád azonban jelenleg még több hátránnyal is rendelkezik, amelyek hátráltatják annak széles körű elterjedését. Az egyik ilyen hátráltató tényező, hogy alapvetően rideg tulajdonsággal rendelkezik.
A kutatás-fejlesztési munka célja PHA alapú biológiai úton lebontható polimer alapanyagok keverékképzése és feldolgozási tulajdonságaik vizsgálata. Az feldolgozási eredmények alapján filament fejlesztése valósul meg 3D nyomtatási célokra. A dolgozat során előállított polimer keverékek 3D nyomtathatósága, tekercselhetősége és életciklus végi lebonthatósági vizsgálata történik. |
| 14. | Polihidroxialkanoát alapú blendek fejlesztése és elemzése |
| | Konzulens: Dr. Litauszki Katalin |
| A klímaváltozás és a növekvő műanyagszennyezés hatására felmerül az igény alternatív alapanyagok alkalmazására. Ilyen lehetséges alternatív műanyag alapanyag a polihidroxi-alkanoátok (PHA-k) családja, amely nem csak megújuló erőforrás alapú, hanem biológiai úton lebontható is. Ez az alapanyagcsalád azonban jelenleg még több hátránnyal is rendelkezik, amelyek hátráltatják annak széles körű elterjedését. Az egyik ilyen hátráltató tényező, hogy alapvetően rideg tulajdonsággal rendelkezik.
A kutatás-fejlesztési munka célja PHA alapú biológiai úton lebontható polimer alapanyagok keverékképzése és ezen keverékek fizikai úton történő habképzése. A dolgozat során az ily módon előállított polimer keverékek és habjaik morfológiai, mechanikai jellemzésére kerül sor. |
| 15. | Bioműanyagok degradációja és lebonthatóságának vizsgálata |
| | Konzulens: Dr. Litauszki Katalin |
| 16. | Periodikus, cellás struktúrák vizsgálata ízületi implantátumokhoz |
| | Konzulens: Nemes-Károly István, Szebényi Gábor, Marton Gergő |
| Készítsen irodalomkutatást periodikus, cellás struktúrák témában, különös gondot fordítva az ízületi implantátumok eseteire kitérve.
Végezzen mechanikai vizsgálatokat periodikus cellás struktúrákon.
Végezzen végeselemes szimulációkat periodikus, cellás struktúrákon és vesse össze a valós, mechanikai vizsgálatokkal. |
| 17. | Termoplasztikus mátrixú kompozitok szerkezeti és mechanikai tulajdonságainak vizsgálata és modellezése az újrafeldolgozási ciklusok függvényében |
| | Konzulens: Dr. Petrény Roland, Dr. Mészáros László |
| A polimer mátrixú kompozit hulladékok közel felét a termoplasztikus mátrixú kompozitok teszik ki. Az egyszerű feldolgozhatóságuk, az alacsony sűrűséggel párosuló nagy szilárdságuk, vagy az olyan funkcionális tulajdonságuk, mint az igényeknek megfelelően változtatható hő- és elektromos vezetőképességük miatt a közeljövőben az ilyen kompozitokat a jövőben is egyre nagyobb volumenben fogja használni az ipar, ezért a belőlük származó hulladék kezelése egyre aktuálisabb feladat. Mivel ezeknek a kompozitoknak a környezetben meglehetősen hosszú a lebomlási ideje, az akkumulációjuk megelőzése elsősorban az élettartamuk növelésével lehetséges. Az anyagukban történő újrahasznosítási technológiák leggyakrabban értékcsökkenéssel járnak, így az élettartam növelésének fontos feltétele az, hogy az újrahasznosítás során a kompozitok szilárdsága ne csökkenjen számottevően. Az erősítőszálak elkerülhetetlen töredezése miatt ez elsősorban a szál-mátrix kapcsolat javításával valósítható meg, mivel így a töredezett, rövid szálak is a kritikus szálhossz fölött maradnak. A szál mátrix kapcsolat erősíthető különféle nanorészecskékkel, amelyek legfőbb előnye, hogy az ömledékes újrafeldolgozás során egyszerű adalékanyagként a kompozithoz adható, sőt, égésgátló adalékanyagként gyakran eleve megtalálhatók a polimerekben és kompozitokban. A dolgozat célja a polimer mátrixú szálakat és nanorészecskéket is tartalmazó kompozitok ömledékes újrafeldogozása során bekövetkező szerkezeti és mechanikai tulajdonságbeli változások feltárása és modellezése a várható életciklus előrejelezhetősége céljából. |
| 18. | Automatikus csévecserélő rendszer tervezése 3D nyomtató filament gyártósorhoz |
| | Konzulens: Dr. Romhány Gábor |
| A feladat olyan berendezés mechanikai részének megtervezése, amellyel automatikus cséveváltás valósítható meg 3D nyomtatóhoz való filament gyártósorán |
| 19. | Felületi bevonatok hatásának vizsgálata T-RTM eljárással készített poliamid kompozitok tulajdonságaira |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András, Széplaki Péter |
| A kutatási téma célja, hogy az újszerű T-RTM eljárásban (hőre lágyuló gyantainfúzió) rejlő előnyöket feltárjuk és kiaknázzuk. Ilyen előny például, hogy a kis viszkozitású monomerrel kis nyomás mellett át tudjuk itatni az erősítőszövetet, majd poliamid 6 mátrixú kompozitokat készíteni belőle. Az in-situ polimerizációval előállított hőre lágyuló mátrix új lehetőségeket nyit a kompozittechnológia területén, hiszen így az alapanyag a hagyományos kompozitokkal szemben újrafeldolgozható és "javítható" lesz. Jelen dolgozat célja, hogy az eddigiekben elkészített kompozit termékek tulajdonságait módosítsuk egy különleges felületi réteg alkalmazásával mindemellett megtartva az újrafeldolgozhatóságot.
|
| 20. | Részlegesen károsodott poliamid kompozitok gyógyíthatósága |
| | Konzulens: Dr. Suplicz András, Széplaki Péter |
| A diplomaterv során részlegesen károsodott, folyamatosan erősített poliamid-alapú kompozitok gyógyíthatósága kerül vizsgálatra. A hőre lágyuló termoplasztikus kompozitok mátrixának megömlesztésével lehetővé válik, hogy bizonyos szintű hibákat javítani lehessen a kompozit szerkezetben. Ennek érdekében tervezett hibával rendelkező, folyamatos szálerősítésű kompozitok kerülnek előállításra, amelyek a gyógyíthatósági kísérletek modelljeként szolgálnak. A kutatásban értékelésre kerül, hogy ultrahangos hegesztési és préselési eljárások alkalmazásával milyen javíthatósági fok érhető el. A kísérletek során elemzésre kerül a hő és nyomás hatására bekövetkező szerkezeti változás, az anyag integritásának helyreállítási mértéke, valamint a javítás utáni mechanikai tulajdonságok. |
| 21. | 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. |
| 22. | Hibrid kompozit energialenyelő struktúrák vizsgálata |
| | Konzulens: Szederkényi Bence, Kovács Norbert Krisztián, Czigány Tibor |
| A
Végezzen irodalomkutatást a következő területeken:
1. Energiaelnyelési képesség maximalizálása, kiemelten foglalkozva a cellás rendszerekkel, illetve a hibrid rendszerek (cellás 3D nyomtatott kompozit, héjszerű hagyományos kompozit és hab fázisok) komponenseinek kompatibilitásával.
2. Az energiaelnyelő struktúrák fő jellegzetességei és mérőszámai, kiemelten foglalkozva a zárt cellás habok energiaelnyelő képességével.
3. A 3D nyomtatott cellás rendszerű kompozitok és habosított rendszerek előállításának letőségei.
4. Az energialenyelési szempontból kedvező, kompozitokban megjelenő tönkremeneteli mechanizmusok, és jellemző mikromechanikai jelenségek.
5. Hibrid kompozit energialenyelő struktúrák tervezési irányelvei.
B
1. Tervezzen és gyártson hibrid kompozit erősítőstruktúrákat, amelyben a cellás belső szerkezetet hagyományos kompozit héjjal és/vagy habos fázissal kombinálja.
2. Végezzen méréseket a hibrid rendszer energiaelnyelő képességére (SEA) vonatkozóan és minősítse azokat az irodalomban megtalálható értékek, illetve a különválasztott fázisok teljesítménye alapján. Méréseit egészítse ki morfológiai vizsgálatokkal is.
3. Vonjon le következtetést a mikrostruktúra viselkedésére vonatkozóan. Adjon javaslatot a struktúra energiaelnyelő képességének javítására.
|
| 23. | Újrahasznosításra tervezett, eredendően égésgátolt imintípusú vitrimerek fejlesztése |
| | Konzulens: Dr. Toldy Andrea, Kovács Zsófia, Dr. Pomázi Ákos, Poór Dániel istván |
| Csatlakozz az MTA–BME Fenntartható Polimerek Kutatócsoporthoz, ahol újrahasznosításra tervezett vitrimer kompozitok kutatásával foglalkozunk!
Téged keresünk, ha:
rendelkezel BSc-végzettséggel (pl. gépészmérnök, vegyészmérnök),
van legalább középszintű angol nyelvtudásod,
elhivatott és precíz vagy,
polimeres labortapasztalatod előnyt jelent.
Amit nyújtunk:
innovatív és aktuális kutatási téma,
korszerű anyagtudományi módszerek megismerése,
részvételi lehetőség TDK-konferencián,
ösztöndíjpályázati támogatás,
gyakornoki vagy demonstrátori pozíció lehetősége.
|
| Bővebb tájékoztató |
| 24. | Speciális fröccsöntési technológia fejlesztése numerikus számítások segítségével |
| | Konzulens: Dr. Zink Béla, Hajagos Szabolcs |
| A hidrogéncellák kiváló alternatívát nyújtanak az energiatermelésben a hagyományos fosszilis energiát felhasználó energiatermelőkkel szemben, mind a hétköznapi, mind az ipari életben. A hidrogéncellák egyik fő egysége a bipoláris lemez. Hagyományosan ezek grafitból vagy valamilyen fémötvözetből készülnek, azonban ma már elterjedőben van az erősen töltött polimer kompozit alapanyagú bipoláris lemez is. Ezek előnye a korrózióállóság, könnyű és energiahatékony feldolgozás és a kis sűrűség. Azonban ezeknek a gyártástechnológiája és alkatrésztervezési irányelvei fejlesztésre szorulnak a nagy töltőanyagtartalom miatt. A diplomamunka célja az erősen töltött polimer kompozit bipoláris lemez gyártástechnológiájának és kialakításának fejlesztése numerikus számítások segítségével.
Diplomaterv A
- Végezzen irodalomkutatást a speciális fröccsöntési technológiák témakörében, és ezeknek a technológiáknak a numerikus modellezésének lehetőségeiről, feltételeiről és korlátjairól.
- Mutassa be egy kiválasztott technológia esetében a szerszám és termék geometriai követelményeit és a technológia numerikus modellezési lehetőségeit. Részletesen térjen ki a peremfeltételek és az anyagparaméterek meghatározására, illetve a számítási eredmények pontosságára.
- Végezzen előkísérleteket, amelyekkel meghatározhatók a legfontosabb peremfeltételek, modellezési és anyagparaméterek.
Diplomaterv B
- Készítsen numerikus modelleket és végezze el a számításokat a kiválasztott speciális fröccsöntési technológiára.
- Hasonlítsa össze a valós fröccsöntési kísérletek és a számított eredményeket, határozza meg a fontosabb eltéréseket, ezeknek a lehetséges okait és módosítsa a modelleket.
- A módosított modellekkel számolt eredményeket értékelje ki és tegyen javaslatokat az esetleges modellfejlesztésekre, alkatrészmódosításokra és a technológiai paraméterek meghatározására.
|
Futó diplomamunka témáink
| 25. | Önmetsző csavarkötések vizsgálatára alkalmas csavartubus-rendszer fejlesztése |
| | Hallgató: Abrán Kata |
| | Konzulens: Dr. Bakonyi Péter, Dr. Kovács József Gábor , Dr. Kotrocz Krisztián |
| 26. | Égésgátolt, szénszállal erősített poliamid 6 kompozitok többszöri újrahasznosításának vizsgálata |
| | Hallgató: Kajner Enikő |
| | Konzulens: Dr. Kovács Zsófia, Csvila Péter, Dr. Toldy Andrea |
| Napjainkban egyre nagyobb az igény a hőre lágyuló mátrixú, hosszú szállal erősített kompozit anyagok alkalmazására. A szerves polimer mátrixok éghetősége ugyanakkor szükségessé teszi ezen kompozitok égésgátlását. A kutatás célja égésgátló bevonattal ellátott, szénszállal erősített poliamid 6 (PA6) kompozitok égésgátlási tulajdonságainak vizsgálata, valamint a kompozitok többszöri mechanikai újrahasznosíthatóságának elemzése, különös tekintettel az éghetőségi jellemzők változására az egymást követő újrahasznosítási ciklusok során.
1. Végezzen átfogó irodalomkutatást az ε-kaprolaktám alapú PA6 rendszerek égésgátlásának területén. Térjen ki a szénszállal erősített PA6 kompozitokra, valamint azok mechanikai és többszöri újrahasznosítási lehetőségeire. Az irodalmi adatok alapján tegyen javaslatot egy olyan égésgátolt rendszerre, amely alkalmas ismételt újrahasznosításra.
2. Állítson elő szénszállal erősített PA6 kompozitokat, majd alakítson ki a kompozitok felületén égésgátló bevonatot. Vizsgálja a referencia, illetve az égésgátló bevonattal ellátott kompozitok éghetőségi tulajdonságait és vezetőképességét.
3. A kompozitok többszöri mechanikai újrahasznosítását követően készítsen próbatesteket éghetőségi vizsgálatokhoz. Hasonlítsa össze az egyes újrahasznosítási ciklusokon átesett minták éghetőségi tulajdonságait az eredeti, nem újrahasznosított minták jellemzőivel. |
| 27. | Szénszálas kompozitok mechanikai jellemzőinek vizsgálata különböző mátrixanyagok használata esetén |
| | Hallgató: Fekete Kristóf |
| | Konzulens: Dr. Mezey Zoltán Tamás, Marton Gergő Zsolt |
| A szénszálas kompozitok egyre növekvő népszerűségnek örvendenek. Bár a kompozit szilárdságát és merevségét az erősítőanyag biztosítja, a mátrixanyag helyes megválasztása is kulcsfontosságú. A mátrixanyag jelentős hatást gyakorol az előállított kompozit termék tulajdonságaira, különösen a rétegközi tulajdonságokra és a dinamikus terhelés alatti viselkedésre.
Az utóbbi években megjelentek kifejezetten vinilészterhez felületkezelt szénszálak is a piacon, ám kérdés, hogy az ilyen rendszerek teljesítménye hogy viszonyul a szén/epoxi kompozitokhoz képest.
Feladatok:
1. Végezzen átfogó irodalomkutatást a polimer kompozitokhoz és vizsgálati módszereikhez kapcsolódóan.
2. Az irodalomkutatás alapján készítsen részletes kísérlettervet. Állítson elő eltérő mátrixanyagokat és azonos erősítőanyagot tartalmazó kompozitokat, majd végezzen mechanikai vizsgálatokat.
3. Értékelje a mátrixanyagok mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatásait különféle terhelési módoknál és tegyen javaslatot az alternatív mátrix anyagok használati lehetőségeire, alkalmazási területeire. |
| 28. | Epoxi mold anyagok termikus és mechanikai karakterizációja |
| | Hallgató: Ruff Blanka Nóra |
| | Konzulens: Dr. Morlin Bálint, Bogya Ambrus Erzsébet Sára |
| Végezzen irodalomkutatást az elektronikai tokozás céljára használt (mold) anyagok témakörében, különös tekintettel a gyártási paraméterekre ezeknek a termék tulajdonságaira gyakorolt hatására.
Az irodalmi adatok alapján készítsen kísérlettervet az anyagjellemzők minősítésére az egyes technológiai paraméterek változtatásának függvényében.
Végezzen előkísérelteket a vizsgálandó, legnagyobb hatású gyártási paraméterek megállapítására. |
| 29. | Rövid szálak eloszlásának vizsgálata újrahasznosított szénszállal erősített termoplasztikus polimer kompozitokban |
| | Hallgató: Szalai Súta |
| | Konzulens: Sántha Péter, Dr. Tamás-Bényei Péter |
| A jelenleg rendelkezésre álló újrahasznosítási technológiák [1] már lehetővé teszik az erősítőanyagok bizonyos szintű visszanyerését a kompozit hulladékokból. A reciklált szálak újrafelhasználásával megvalósítható a körforgásos anyaghasználat a kompozit iparban, aminek köszönhetően az ökológiai lábnyom mérete mellett az alapanyagárak csökkenthetők és így új alkalmazási területek is elérhetővé válnak. Az újrahasznosított rövid szénszálak felhasználhatók termoplasztikus gyártástechnológiákban [2], a szálerősítésnek köszönhetően növelhető a késztermékek minősége. A késztermékek minősítésénél alapvetően szükséges a gyártás során létrejövő mezo és makro szerkezet mélyebb elemzése. A vizsgálatok során feltérképezhetők az erősítőszálak orientáció eloszlása (FOD), szálhossz eloszlás (FLD), a termékben létrejött üregek mérete és eloszlása, ezek mind nagymértékben befolyásolják a termék szilárdsági jellemzőit.
Feladat részletezése:
1. Végezzen átfogó irodalomkutatást a termplasztikus kompozit gyártástechnológiák témakörében, kiemelve zárt szerszámos préseléses technológiákat. Ismertesse a szálorientáció eloszlás (FOD), a szálhossz eloszlás (FLD) és az üregtartalom meghatározásának lehetőségeit.
2. Készítsen újrahasznosított szénszállal erősített termoplasztikus kompozitokat és végezze el minősítésüket, nagy hangsúlyt fektetve a kialakult szálorientáció vizsgálatára. Értékelje a mechanikai tulajdonságok irány függését.
3. Képfeldolgozás segítségével értékelje ki a termoplasztikus kompozitok mikroszerkezetének tulajdonságait mikro CT felvételek alapján.
4.Állítson fel egy anyagmodellt a mikroszerkezeti jellemzők bevonásával.
[1] Zhang J., Chevali V.S., Wang H., Wang Ch-H.: Current status of carbon fibre and carbon fibre composites recycling. Composites Part B: Engineering, 193 (2020) https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.108053
[2] Adeniran O., Cong W., Aremu A.: Material design factors in the additive manufacturing of Carbon Fiber Reinforced Plastic Composites: A state-of-the-art review. Advances in Industrial and Manufacturing Engineering, 5, 100100, ISSN 2666-9129 (2022) https://doi.org/10.1016/j.aime.2022.100100
|
| 30. | Nagyméretű autóipari alkatrész áttervezése |
| | Hallgató: Gábor Ákos |
| | Konzulens: Dr. Szabó Ferenc, Turi Titusz |
| 31. | Additív módszerekkel előállított alakdó szerszámozás fejlesztése kompozit termékekhez |
| | Hallgató: Ládi Andréj |
| | Konzulens: Szederkényi Bence, Kovács Norbert Krisztián, Czigány Tibor |
| A kompozitipar nagy kihívása a költséges szerszámkészítés, amely jellemzően fémből kerül előállításra (anyageltávolító módszerekkel) a speciális hőtani és mechanikai tulajdonságok miatt. Alternatívaként egyre inkább elterjednek az additív, jellemzően anyagextrúziós módszereken alapuló eljárások. Ezek a módszerek jellemzően nagyteljesítményű anyagokat, és drága gépeket használnak. A kiírt téma olyan anyag- és gyártási paraméterkombinációk feltérképezését célozza, amely a lehető legjobb költséghatékonyságot biztosítja a felvázolt problémára.
1. Végezzen irodalomkutatást a kompzit specifikus szerszámozás tématerületen, kiemelten foglalkozva az iparban alkalmazott hagyományos és modern alapanyagokkal és technológiákkal.
2. Végezzen termo-mechanikai méréseket a szerszámozáshoz alakalmas alapanyagokon, hasonlítsa össze azok képességeit és határozza meg a vonatkozó potenciális felhasználási célterületeket.
3. Állítson fel szimulációs környezetet, amelyre alapozva határozza meg az alakadó szerszám gyártási paramétereit (infill, falvastagság) összehangolva az anyagtulajdonságokkal és kompozit gyártási paramétereivel (hőhatás, alkalmazott nyomás).
4. Fejlesszen ki egy megfelelő keretrendszert, amellyel a tervezett szerszámok összehasonlíthatóvá válnak (felületi minőség, alaktartás, hőtágulás).
5. Válasszon az irodalomkutatására alapozva a rendelkezésre álló infrastruktúra alapján anyag és technológia kombinációkat, amellyel szerszámot tervez, gyárt, összehasonlításokat végez, és később konklúziót von le.
|
| 32. | Multifunkcionális köztes rétegek fejlesztése nagy teljesítményű kompozitokhoz |
| | Hallgató: Lőrincz Hajna Réka |
| | Konzulens: Dr. Toldy Andrea, Balogh Fanni, Dr. Szebényi Gábor |
| Végezzen szakirodalmi kutatást a nagy teljesítményű polimer kompozitokról és azok multifunkcionalizálási lehetőségeiről, különös tekintettel a tűzállóság növelésére alkalmazható keramizálódó rendszerekre és köztes rétegekre.
Dolgozzon ki eljárást keramizálódó köztes réteg előállítására, majd vizsgálja annak tulajdonságait önálló rétegként, valamint szálerősítésű polimer kompozitba integrálva. Értékelje a köztes réteg hatását a kompozit mechanikai és éghetőségi tulajdonságaira.
Készítsen hibrid köztes rétegeket habosodó és keramizálódó rendszerek kombinálásával. Vizsgálja a különböző rétegkombinációk hatását a kompozitok éghetőségi és mechanikai tulajdonságaira, és a mérési eredmények alapján értékelje a kombinált rendszer alkalmazhatóságát. |
| 33. | Politejsav-alapú anyagrendszerek habosíthatóságának vizsgálata és alkalmazása 3D nyomtatásban |
| | Hallgató: Nagy Anna |
| | Konzulens: Tomin Márton, Kunsági Viktória |
| Végezzen irodalomkutatást a politejsav alapú anyagok fizikai habosítási technológiáiról, a habosíthatóságot és az expanziót befolyásoló tényezőkről, valamint ezen anyagok 3D nyomtatási alkalmazási lehetőségeiről.
Végezzen laboratóriumi vizsgálatokat különböző D-laktid-tartalmú PLA-alapanyagok termikus és reológiai tulajdonságainak meghatározására. Vizsgálja meg az anyagok autoklávos habosíthatóságát, és mikroszkópos vizsgálatokkal jellemezze a kialakult cellaszerkezetet.
Elemezze az alapanyagok tulajdonságai, a habosítási körülmények és a kialakult cellaszerkezet közötti összefüggéseket. Az eredmények alapján tegyen kísérletet PLA-alapú blendek és adalékanyagok alkalmazásával 3D nyomtatásra alkalmas, fizikai habosítószerrel telíthető filamentek előállítására és vizsgálatára. |
| 34. | Adatalapú modellezési keretrendszer fejlesztése műanyagok élettartamának előrejelzésére |
| | Hallgató: Meglécz Ádám |
| | Konzulens: Virág Ábris Dávid, Tóth Csenge |
| A műanyagok szinte minden területen jelen vannak mindennapjainkban – az autóipartól a csomagolásokon át egészen az energiarendszerekig. Valós körülmények közötti élettartamuk előrejelzése azonban továbbra is kihívást jelent. Idővel a műanyag alkatrészek mechanikai tulajdonságai romlanak a használat, hőmérséklet-ingadozás vagy környezeti hatások (pl.: napfény, páratartalom) miatt. A jelenlegi gyorsított laborvizsgálati módszerek nem tükrözik pontosan, hogy mi történik az anyagokkal az évekig tartó használat során, ami idő előtti meghibásodáshoz vagy túltervezéshez vezethet. A diplomázó hallgató olyan kutatás-fejlesztési projektbe kapcsolódhat be, amely célja adatalapú modellezési keretrendszer fejlesztése műanyagok élettartamának előrejelzésére.
1. Irodalomkutatás: adatalapú és gépi tanuláson alapuló módszerek polimerek hosszútávú viselkedésének előrejelzésére, különös tekintettel a környezeti hatások modellezésére
2. Adatgyűjtés: választott térhálós polimer módszeres öregítése UV-C sugárzással, öregítés hatásainak vizsgálata: színváltozás, felületi repedések (mikroszkópos vizsgálatok), FTIR, mechanikai (húzó) vizsgálat
3. Adatfeldolgozás és előrejelző modell fejlesztése: a kísérleti eredmények kiértékelése, az UV-C öregítés és a mért anyagtulajdonságok közötti összefüggések feltárása, valamint statisztikai és gépi tanulási modellek fejlesztése a degradáció előrejelzésére.
4. A modellek pontosságának összehasonlítása és validálása mérési adatok alapján.
|
© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor
