HUN-REN-BME Kutatócsoport

Szakdolgozat készítés

A szakdolgozat célja, hogy a hallgató bizonyítsa, hogy megfelel a BSc szakon végzettekkel szemben támasztott követelményeknek, képes alkalmazni a képzés során megszerzett ismereteket és képes önálló mérnöki tevékenység végzésére.

A szakdolgozat készítés egy szemeszterben a Szakdolgozat-készítés című, BMEGEPTBKSD kódú tárgy keretében történik. A szakdolgozat készítéséhez a Neptunban fel kell venni ezt a tárgyat, majd témát kell keresni a szakdolgozathoz. 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 szakdolgozat 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 szakdolgozat kiírás elkészítése, amelyet a hallgatónak véleményezésre megküld. A hallgatóval történt egyeztetést követően a szakdolgozat kiírást a témavezető, a tanszékvezető, a dékán aláírja, majd ezt követően a hallgató aláírásával igazolja, hogy a szakdolgozat kiírását átvette, elfogadja (elektronikus aláírások).

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 szakdolgozat tipikusan irodalomkutatásból, információgyűjtésből, és önálló mérnöki munkából áll, amelyet a témavezető, esetlegesen további belső vagy külső konzulens(ek) irányítanak, konzultálnak.

A Szakdolgozat készítés című tárgy a témavezető által jóváhagyott, a végleges szakdolgozat nyomtatott és elektronikus formátumban történő beadásával ér véget.

A Szakdolgozat készítés című tárgy félévközi jeggyel zárul, amelyet a témavezető, a konzulensek véleményének kikérését követően határoz meg a szakdolgozat 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 szakdolgozatát nem adja le vagy nem teljesíti min. 50%-ban a feladatkiírásban foglaltakat, a Szakdolgozat készítés című tárgy minősítése elégtelen, függetlenül az elvégzett munka mennyiségétől és minőségétől.

A Szakdolgozat készítése során a kari és a tanszéki formai követelményeket kell kötelezően követni (formai követelmény | sablon).

Szakdolgozat témaajánlataink

1.	Szerszám- és terméktervezés hatása a költséghatékonyságra a fröccsöntésben
	Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Csapó Maja
	A projekt célja, hogy bemutassa, milyen szoros kapcsolat van a fröccsöntött termék és az azt előállító szerszám tervezése között, valamint ezek hatását a gyártás költségeire. A hallgatók megvizsgálhatják, hogyan befolyásolják a termék tervezési döntései (például geometriája, anyagválasztása) a szerszám gyártási költségeit, és hogyan alakítja a szerszámkialakítás a gyártási folyamat költséghatékonyságát. A projekt részeként a hallgatók szimulációs eszközök segítségével elemezhetik a különböző tervezési változtatások hatását, ezzel gyakorlati példákon keresztül mélyíthetik el tudásukat. A téma különösen releváns a költséghatékony gyártás és a fenntartható terméktervezés szempontjából.

2.	Szénszál-réz erősítésű hibrid kompozitok fejlesztése
	Konzulens: Csvila Péter, Dr. Czigány Tibor
	Az utóbbi években a kompozitok fejlesztése során egyre nagyobb figyelmet kapnak a hibrid kompozitok, amelyek lehetőséget biztosítanak kedvezőbb mechanikai és fizikai tulajdonságok optimalizálására. A szénszál és réz kombinációja különösen ígéretes, mivel a szénszál kiváló szilárdságot és merevséget biztosít, míg a réz jó elektromos és hővezető képességekkel rendelkezik, továbbá gyakran alkalmazzák ezt a párosítást repülőgépiparban is különféle tulajdonságok elérésére. Feladatok: Szénszál-réz erősítésű hibrid kompozitok előállítása. Réz erősítőanyag geometriai tulajdonságainak meghatározása a kompozit mechanikai tulajdonságaira. Erősítőanyag-mátrix adhéziójának vizsgálata.

3.	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

4.	Visszanyert folytonos szénszálak rendezettségének növelésére alkalmas módszer kifejlesztése
	Konzulens: Dr. Czél Gergely, Dr. Tamás-Bényei Péter
	A pirolízis technológia alkalmas folytonos szálak visszanyerésére a reaktorba táplált kompozit hulladék darabok méretével megegyező hosszban. A folytonos szálak kiemelkedő erősítő hatásának megőrzése kulcsfontosságú az újrahasznosítási folyamat során, ha a cél teherviselésre alkalmas anyag gyártása. A visszanyert folytonos szálak azonban jellemzően véletlenszerű orientációval rendelkeznek ami nem teszi lehetővé tervezett rétegrendű lemezekben történő alkalmazásukat. A kutatás célja, hogy a hagyományos textiltechnológiák alapelveit felhasználva új módszert dolgozzunk ki a folytonos visszanyert szálak rendezettségének növelésére, illetve további felhasználásra alkalmas erősítő szerkezet kialakítására.

5.	Újrahasznosított gumiabroncs-őrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek zsugorodásának elemzése
	Konzulens: Görbe Ákos, Dr. Suplicz András
	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 az elasztomer-őrlet (jellemzően gumiabroncs) felhasználása termoplasztikus elasztomerek fejlesztéséhez. Ezen anyagok a gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A termoplasztikus elasztomerek egyik legnagyobb volumenű feldolgozástechnológiája a fröcccsöntés. Ennél a technológiánál különösen fontos az anyag zsugorodási és vetemedési jellemzőinek ismerete. A dolgozat célja ezen tulajdonságok elemzése gumiabroncs őrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomereken. Feladatok: 1. Végezzen átfogó irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről, különös tekintettel a termoplasztikus vulkanizátumokról és fröccsönthetőségükről. Az irodalomkutatás során térjen ki a termoplasztikus polimerek zsugorodására, illetve, hogy azt hogyan befolyásolják az egyes technológiai paraméterek (hőmérséklet, idő). 2. Dolgozzon ki kísérlettervet a gumiabroncs őrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek zsugorodásának vizsgálatára. 3. Vizsgálja a fröccsöntési paraméterek és a töltőanyag mennyiségének hatását a zsugorodásra. Értékelje az eredményeket és tegyen továbbfejlesztési javaslatokat.

6.	Termoplasztikus elasztomerek fejlesztése újrahasznosított EPDM-hulladék felhasználásával
	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 (TDV) 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 piacon kapható TDV-k tipikus gumifázisa polipropilén (PP), gumifázisuk pedig a PP-vel megfelelően kompatibilis etilén-propilén-dién monomer kaucsuk (EPDM). A dolgozat célja annak vizsgálata, hogy újrahasznosított forrásból származó EPDM felhasználásával milyen minőségű TDV-k állíthatók elő. 1. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről, különös tekintettel a termoplasztikus dinamikus vulkanizátumokról. Az irodalomkutatás során térjen ki az újrahasznosított gumifázis alkalmazhatóságára. 2. Dolgozzon ki kísérlettervet az újrahasznosított EPDM felhasználásának vizsgálatára. Állítson elő termoplasztikus elasztomereket újrahasznosított EPDM felhasználásával. 3. Az előállított anyagokat minősítse mechanikai és morfológiai vizsgálatokkal.

7.	Öngyógyító funkciójú, szénszál-erősítésű, térhálós polimer kompozitok molekuláris modellezése
	Konzulens: Hantal György, Toldy Andrea
	A kutatás célja egy futó Lendület-pályázat keretén belül öngyógyító funkcióval rendelkező, szénszál-erősítésű, térhálós polimer mátrixú kompozit rendszerek molekuláris szintű modellezése és vizsgálata. A munka középpontjában a hőre lágyuló polimerrel módosított szál–mátrix határfelület szerepének feltárása áll, különös tekintettel az öngyógyulási mechanizmusok termomechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatására. A kutatás molekuláris dinamikai szimulációkra épül, és közvetlenül kapcsolódik a Lendület-projekt keretében folyó, önjavító kompozit anyagok fejlesztését célzó alapkutatásokhoz. Feladatok: Készítsen átfogó irodalomkutatást a térhálós polimer mátrixú kompozitok károsodási mechanizmusairól (mátrixrepedés, delamináció, szál–mátrix adhézió gyengülése), valamint az ezek mérséklésére szolgáló öngyógyító megoldásokról. Az irodalomfeldolgozás terjedjen ki a hőre lágyuló fázist alkalmazó szálfelületi módosításokra, a térhálós és hőre lágyuló polimerek kölcsönhatásaira, valamint a molekuláris dinamikai szimulációk alkalmazására a térhálósodás, a fáziskeveredés és a mechanikai tulajdonságok előrejelzésében. Végezze el egy térhálós epoxigyanta-alapú polimer mátrix polimerizációjának molekuláris dinamikai szimulációját monomer–térhálósítószer rendszerekben, egy hasonló rendszerre optimalizált szimulációs protokoll paramétereinek finomhangolásával. Határozza meg az így előállított térhálós polimer alapvető termomechanikai tulajdonságait, különös tekintettel a rugalmas modulusokra és az üvegesedési átmeneti hőmérsékletre. Hozzon létre molekuláris kompozitmodelleket a térhálósítási szimulációk megismétlésével olyan monomer–térhálósítószer rendszerekben, amelyekhez különböző mennyiségben hőre lágyuló polimerrel bevont szénszálmodellek kerülnek hozzáadásra. A különböző (hőre lágyuló és térhálós) polimerkomponensek keveredési módjának és mértékének meghatározását követően számítsa ki az így létrehozott kompozit modellek rugalmas mechanikai tulajdonságait. A munka elvégzéséhez alapvető termodinamikai ismeretek, valamint a statisztikus mechanika és a molekuláris szimulációk alapjainak megértése szükséges. A feladatok megoldásához programozási alapismeretek (ideálisan Python nyelven) előnyt jelentenek.
	Bővebb tájékoztató

8.	Újfajta, hulladék abroncs gumiőrlet alapú adszorbensek fejlesztése szennyvízkezelési alkalmazásokhoz
	Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László

9.	Hulladék abroncs gumiőrlet tartalmú keverékek fejlesztése, ionizáló sugárzásos kezelésekkel
	Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László

10.	Fröccsöntött kerék szisztematikus tervezése
	Konzulens: Dr. Kovács József Gábor
	A diplomatéma célja egy fröccsöntött kerék szisztematikus tervezésének kidolgozása a tervezéselmélet alapelveire támaszkodva. A munka során a fröccsöntés technológiai szempontjait és a helyes tervezési elveket kell összehangolni, figyelembe véve a gyárthatóságot, a szerkezeti követelményeket és az anyagválasztást. A hallgatónak különböző tervezési variációkat kell kidolgoznia és elemeznie, hogy az optimalizált megoldás megfeleljen a funkcionális és esztétikai elvárásoknak is. A téma lehetőséget biztosít a mérnöki szimulációs eszközök és a kreatív tervezési módszerek alkalmazására.

11.	Fröccsöntött kerekek elemzése és minősítése
	Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Bakonyi Péter, Dr. Kotrocz Krisztián, Csapó Maja
	A feladat célja egy átfogó módszer kidolgozása fröccsöntött kerekek minősítési eljárásához. A hallgató feladata egy mérőberendezés fejlesztése és tervezése, amely alkalmas a termékek mechanikai és geometriai paramétereinek precíz mérésére. A berendezés gyártásában is aktívan részt kell venni, biztosítva a tervezési elképzelések megvalósítását. A projekt zárásaként a fejlesztett eszközön végzett mérésekkel kell demonstrálni a termékminősítési eljárást, és értékelni a fröccsöntött kerekek megfelelőségét. A téma elméleti és gyakorlati ismereteket egyaránt igényel a gépészeti tervezés, mérés- és anyagtechnológia területén.

12.	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.

13.	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.

14.	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.

15.	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.

16.	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.

17.	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.

18.	Fenntarthatóságra tervezve – 3D nyomtatott termékek technológia lehetőségei
	Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Dr. Litauszki Katalin, Dr. Gere Dániel
	Számítások szerint egy termék környezetre gyakorolt hatásának 80%-a már a tervezési fázisban meghatározásra kerül. Így nagyon nagy a felelősség és lehetőség a tervezési folyamat során a termékkel a környezetre gyakorolt hatások esetén. Bár elsődleges lépés a megelőzés, ezt követi a termék ismételt újra használatra tervezése (Design for Reuse), majd az anyagában történő újra hasznosításra tervezés (Design for Recycling), továbbá a komposztálhatóságra való tervezés (Design for Composting). Ebből is látszik, milyen fontos szerepet játszik az anyagválasztás, terméktervezés- és gyártás, a feldolgozási folyamat és az életciklus végi szcenáriók elemzése. A kutatás-fejlesztési munka célja, hogy a hallgató proaktívan, figyelembe véve a legmodernebb tervezési megfontolások széles palettáját (Design for X) válasszon alapanyagot, technológiát és térképezze fel az életciklus végi lehetőségeket, majd ezen elvárások figyelembevételével hozzon létre valós terméket. Vizsgálja és hasonlítsa össze a tervezett és elért tulajdonságokat különös tekintettel az életciklus végi lebonthatóságra és annak sebességére eltérő terméktulajdonságok esetén (pl: termék vastagsága, felület aránya, kialakított termékstruktúra, felületi érdesség).

19.	Megújuló erőforrás alapú és biológiai úton lebontható csomagolófólia fejlesztése
	Konzulens: Dr. Litauszki Katalin
	A klímaváltozás, a fosszilis erőforrások kimerülése, továbbá a növekvő műanyagszennyezés hatására felmerül az igény alternatív alapanyagok alkalmazására. Hosszú távon, olyan alternatív anyagok jelentenék a megoldást, amelyek túlmutatnak a fosszilis-alapú és nem lebontható, azaz hagyományos műanyag alapanyagokon. Ilyen lehetséges alternatív alapanyag a polihidroxi-alkanoátok családja, amelyek olyan természetes eredetű poliészterek, melyeket a baktériumok energia- és szénraktározás céljából állítanak elő. A PHA-k így nemcsak megújuló erőforrásból származó alapanyagok, hanem biológiai úton is lebonthatók. Ez a kérdéskör különösen fontos a rövid élettartamú, csomagolási célú műanyag termékek esetében, amely jelenleg az éves szinten megtermelt műanyagok 40%-át jelenti.

20.	Bioműanyagok degradációja és lebonthatóságának vizsgálata
	Konzulens: Dr. Litauszki Katalin

21.	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.

22.	Környezetbarát, elektromosan vezetőképes poliamid nyomtató filamentek kifejlesztése újrahasznosított szénszálak alkalmazásával
	Konzulens: Dr. Mészáros László, Dr. Petrény Roland, Dr. Czél Gergely
	A kompozit hulladék növekvő mennyisége miatt egyre sürgetőbb a belőlük visszanyerhető, értékes erősítőszálak újrahasznosítása. A 3D nyomtatáshoz használható filamentek legújabb generációjával szemben elvárás, hogy olyan funkcionális tulajdonságokkal is rendelkezzen, mint például az elektromos vezetőképesség, aminek elektronikai eszközökben, elektromágneses árnyékolásban lehet fontos alkalmazási területe. A mátrixanyagokkal szemben műszaki alkalmazások esetén fontos követelmény a nagy szilárdság és szívósság, ezért a hagyományosan alkalmazott anyagok mellett terjed az olyan műszaki anyagok alkalmazása is mint a poliamid. Ugyanakkor a poliamid részben kristályos szerkezete miatt sokkal nagyobb mértékben zsugorodik, mint az amorf anyagok, ami a 3D nyomtatásra való alkalmasságát korlátozza, ugyanakkor körültekintő alapanyag választással és erősítő- illetve töltőanyagok alkalmazásával ez a zsugorodás csökkenthető. Ezek alapján a visszanyert szénszálak egyéb adalékokkal együtt történő alkalmazása egyszerre segítheti elő a poliamid nyomtathatóvá tételét, csökkentheti az anyag zsugorodását, vezetőképességet kölcsönözhet, annak ellenére, hogy a filament jelentős arányban másodnyersanyagot tartalmaz. A dolgozat célja egy olyan új, poliamid mátrixú, újrahasznosított szénszálakkal és nanorészecskékkel töltött, filament kifejlesztése, amely elektromosan vezetőképes és méretpontos termékek nyomtatásához alkalmazható.

23.	A polimer oldatok relaxációs idejének elektro-szálképzésre gyakorolt hatásának vizsgálata
	Konzulens: Dr. Molnár Kolos, Abdullah Kardo Khalid
	Az elektro-szálképzés egy különleges eljárás, amely nanoszálak előállítását teszi lehetővé polimeroldatokból elektromos tér segítségével. A sikeres szálképzés nem csak az oldat koncentrációjától vagy a feszültségtől függ, hanem attól is, hogy a polimerláncok mennyi ideig képesek relaxálni az áramlás közben kialakuló nyírófeszültségek után. A kutatómunka során a hallgató nyíró- és oszcillációs mérésekkel becsüli meg a polimeroldatok relaxációs idejét, és megvizsgálja, hogyan befolyásolja ez az időskála a szálképzés stabilitását. Külön figyelmet kap a kapillárisban fellépő nyíróhatás és a cseppben töltött idő szerepe, így a projekt ötvözi a reológia, a folyamatfizika és a szálképzés területét, és összekapcsolja az elméletet a gyakorlati mérésekkel.

24.	Polietilén és alumínium alapú (PolyAl) keverékek funkcionalizálása különböző töltő- és adalékanyagokkal
	Konzulens: Nagy Róbert, Virág Ábris Dávid, Tóth Csenge
	Bizonyos hulladékok több komponensből is állnak pl.: fém, műanyag, papír. Ilyen hulladékok például az italos kartondobozok (papír, polietilén és alumínium). Az alumínium és polietilén rétegek különválasztása a recikálás folyamatában nem jellemző. Ugyanakkor sok kutatás folyik polimerek vezetőképessé tevésére, amivel a cél pl: antisztatikus védelem, elektromágneses árnyékolás. a. Végezzen irodalomkutatást a többrétegű italoskartondobozok újrahasznosításával és fémekkel társított termoplasztikus polimer keverékkel kapcsolatban b. Az irodalomkutatás alapján készítsen kísérlettervet alumínium részecskékkel társított és különböző adalékanyagokkal (pl.: korom, bioszén) funkcionalizált termoplasztikus kompozitok vizsgálatára. Végezzen minősítő vizsgálatokat a feldolgozott alapanyagon és a készterméken. c. Határozza meg az adalékok hatását a termék mechanikai és mikroszerkezeti tulajdonságaira valamint az elektrommos vezetőképességére.

25.	Polietilén és alumínium alapú (PolyAl), összetett hulladékok újrahasznosíthatóságának vizsgálata
	Konzulens: Nagy Róbert, Virág Ábris Dávid, Tóth Csenge
	A Föld erőforrásai végesek, emiatt fontos a hatékony, körforgásos gazdaságok, technológiák fejlesztése és támogatása. Bizonyos hulladékok több komponensből is állnak pl.: fém, műanyag, papír. Ilyen hulladékok például az italos kartondobozok (papír, polietilén és alumínium). Újrahasznosításuk komplex feladat és a teljesen anyagában való újrahasznosítás még nem jellemző. a. Végezzen irodalomkutatást a többrétegű italoskartondobozok újrahasznosításával és fémekkel társított termoplasztikus polimer kompozitokkal kapcsolatban. b. Az irodalomkutatás alapján készítsen kísérlettervet alumínium részecskékkel társított és papírrosttal szennyezett termoplasztikus kompozitok vizsgálatára. Végezze el a keverékek és a próbatestek előállítását. Végezzen minősítő vizsgálatokat a feldolgozott alapanyagon és a készterméken. c. Határozza meg a papírrost szennyeződés hatását a termék mechanikai és mikroszerkezeti tulajdonságaira, illetve a feldolgozási paramétereire.

26.	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.

27.	Hőálló festékbevonat kötőanyagát képező szilikongyanta emulziók termikus jellemzése
	Konzulens: Dr. Pomázi Ákos, Dr. Toldy Andrea
	Egyre nagyobb figyelem fordítódik kandallók, kályhák, konyhai tűzhelyek, tűzhely betétek, kazánok, grillsütők és azok csatlakozó egységei, járművek kipufogói, fék alkatrészek, motor egységek festésére korszerű, környezetkímélő festékkel. A kutatómunka célja olyan új, alacsony szervesanyag-tartalmú, 600°C-ig hőálló és levegőn szobahőmérsékleten vagy mérsékelt (60-80°C) hőmérsékleten száradó termékcsalád tagjainak kidolgozása, amelyek az alacsony károsanyagkibocsátásnak köszönhetően megfelelnek az egyre szigorodó környezetvédelmi előírásoknak. 1. Készítsen átfogó irodalomkutatás a kereskedelmi forgalomban lévő hőálló festékbevonatokról, azok viselkedéséről és a potenciálisan lejátszódó kémiai és fizikai folyamatokról. 2. Vizsgálja vízzel hígítható metil-fenil-polisziloxán emulzió termikus jellemzőit, különös tekintettel a bomlási folyamatokra, felszabaduló bomlástermékekre, felületi morfológiára. 3. Elemezze és értékelje a kapott eredményeket.

28.	A hűtővíz hőmérsékletének hatása az extrudált filament keresztmetszetének körkörösségére
	Konzulens: Dr. Romhány Gábor
	A feladat annak vizsgálata, hogy ha az extrúderből kilépő filamentet különböző hőmérsékletre temperált hűtővízen átvezetjük, akkor az extrúderszerszám által létrehozott elvileg kör keresztmetszetet mennyire közelíti meg a filament tényleges keresztmetszete. Mindezt különböző extrúdálási kihozatal és több alapanyag esetén. A feladat elején a hűtővízet temperáló bemerülő forralónak a hűtőádhoz való rögzítését biztosító készüléket is meg kell tervezni, azaz olyan hallgató jelentkezzen a témára, aki Solidworks vagy Inventor 3D tervező programot képes használni.

29.	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.

Futó szakdolgozat témáink

30.	Hőre lágyuló kompozit alapú gördeszka tervezése és anyagszerkezeti vizsgálata.
	Hallgató: Szél Miklós Tamás
	Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Rácz Imre
	A hőre lágyuló kompozitok és az additív gyártás fejlődése új lehetőséget teremt könnyű, nagy teherbírású termékek fejlesztésére, ugyanakkor a 3D nyomtatott kompozitok valós mechanikai teljesítménye még nem minden esetben ismert. A szakdolgozat célja egy termoplasztikus kompozit alapú gördeszka koncepcionális megtervezése, valamint annak vizsgálata, hogy a piacon elérhető kompozit 3D nyomtatási eljárásokkal milyen anyagminőség érhető el. A munka összeveti a tisztán nyomtatott, erősített nyomtatott és hibrid (pl. 3D nyomtatott váz + fröccsöntés) megoldásokat, és értékeli azok terhelhetőségét, illetve gyárthatóságát.