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. | 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
|
| 3. | 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.
|
| 4. | 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. |
| 5. | 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.
|
| 6. | 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.
|
| 7. | 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.
|
| 8. | Molecular modelling of self-healing carbon fibre-reinforced crosslinked polymer composites
|
| | Konzulens: Dr. Hantal György, Prof. 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. |
| 9. | Újfajta, hulladék abroncs gumiőrlet alapú adszorbensek fejlesztése szennyvízkezelési alkalmazásokhoz |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László |
| 10. | Hulladék abroncs gumiőrlet tartalmú keverékek fejlesztése, ionizáló sugárzásos kezelésekkel |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László |
| 11. | 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. |
| 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. | 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.
|
| 15. | 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. |
| 16. | 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. |
| 17. | 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. |
| 18. | Bioműanyagok degradációja és lebonthatóságának vizsgálata |
| | Konzulens: Dr. Litauszki Katalin |
| 19. | 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. |
| 20. | 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. |
| 21. | 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. |
| 22. | 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. |
| 23. | Fröccsöntés során kialakuló degradációs folyamatok okozta színváltozás elemzése és modellezése |
| | Konzulens: Dr. Török Dániel, Grzybovsky Ádám Bálint |
| A polimerek színváltozása nem csak esztétikai hiba, hanem annak a jele, hogy az anyag szerkezetében degradációs folyamatok indulhattak meg, amelyek lassan, de biztosan a mechanikai és fizikai tulajdonságok romlásához vezetnek. Fröccsöntésnél, extrúziónál vagy bármilyen hő‑ és nyírásintenzív feldolgozási technológiánál a polimer magas hőmérsékletnek, oxigénnek, mechanikai terhelésnek és kémiai reakcióknak van kitéve. Ezek a hatások már a feldolgozás első perceiben lánchasadást, oxidációt, pigmentbomlást vagy stabilizátor‑kimerülést indíthatnak el és ennek egyik legkorábbi, szabad szemmel is látható jele a színváltozás. Ezek a folyamatok a színváltozáson kívűl ridegedést, repedésképződést, illetve mechanikai tulajdonságromlást is okoznak.
A kutatás célja különböző polimer rendszerek feldolgozás közben kialakuló degradációs folyamatainak vizsgálata, és ezek alapján matematikai modell megalkotása a színváltozás, különösen a sárgulás előrejelzésére.
|
Futó szakdolgozat témáink
| 24. | Mikrostrukturált alakadó szerszámok alkalmazása melegpréselési technológiákban |
| | Hallgató: Szabó Róbert Sándor |
| | Konzulens: Dr. Bakonyi Péter, Dr. Fürjes Péter, Ngo Ha Trang |
| 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 alkalmazása – azonban a nagyfelbontású, mégis tartós és megbízható szerszámok kialakítása, illetve az alakadó technológia a megfelelő felbontást eredményező finomhangolása jelentős kihívást jelent. |
| 25. | Szénszál-réz erősítésű hibrid kompozitok vizsgálata |
| | Hallgató: Visy Péter |
| | Konzulens: Csvila Péter, Dr. Czigány Tibor |
| Az utóbbi években a kompozit anyagok fejlesztése során egyre nagyobb figyelmet kapnak a hibrid kompozitok, amelyek különböző erősítőanyagok együttes alkalmazásával lehetőséget biztosítanak a mechanikai és fizikai tulajdonságok célzott módosítására és optimalizálására. Az üvegszál mellett a szénszál és a réz kombinációja különösen ígéretes, mivel a szénszál nagy szilárdsággal és merevséggel rendelkezik, míg a réz kedvező elektromos és hővezető képességekkel egészítheti ki a kompozit tulajdonságait. Az ilyen hibrid anyagrendszerek alkalmazása többek között a repülőgépiparban is jelentős lehet, ahol a megfelelő mechanikai tulajdonságok mellett egyre nagyobb szerepet kap a többfunkciós szerkezeti anyagok alkalmazása.
1. Végezzen átfogó irodalomkutatást a hibrid kompozitok területén, különös tekintettel a fémes, azon belül a réz alapú anyagok alkalmazására, valamint azok mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatására.
2. Határozza meg az alkalmazott üveg-, szén- és réz alapú erősítőanyagok geometriai és szerkezeti paramétereit, majd állítson elő különböző felépítésű hibrid kompozit próbatesteket.
3. Végezzen mechanikai vizsgálatokat a kompozitok rétegközi nyírási viselkedésének és tönkremeneteli módjainak elemzésére. Vizsgálja a réz hibridizáció hatását a feszültség–alakváltozás viselkedésre, a károsodási folyamatokra, valamint az adhézióra.
4. Hozzon létre végeselemes modellt a mechanikai vizsgálat szimulációjára, hasonlítsa össze a numerikus és kísérleti eredményeket, majd értékelje a rétegek geometriájának és elhelyezkedésének a kompozit mechanikai és rétegközi tulajdonságaira gyakorolt hatását.
|
| 26. | Termoplasztikus elasztomerek fejlesztése újrahasznosított EPDM-hulladék felhasználásával |
| | Hallgató: Slézia Máté |
| | 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 termoplasztikus fázisa 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.
|
| 27. | Molecular modelling of self-healing carbon fibre-reinforced crosslinked polymer composites |
| | Hallgató: Luka Chkhapelia |
| | Konzulens: Hantal György, Dr. 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 |
| 28. | Recycling of ground tire rubber using devulcanization and ionizing radiation treatments |
| | Hallgató: Avaz Tuna Cem |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Görbe Ákos, Dr. Mészáros László |
| Carry out a literature search on the possibilities of recycling tires, paying particular attention to the use of ground tire rubber in mixtures. Explore the effects of devulcanization and ionizing radiation treatments on rubber recycling
Produce rubber compounds and then qualify their vulcanization, mechanical, and morphological properties.
Evaluate the results and provide explanations for the phenomena experienced. |
| 29. | Elektronsugárzás és vulkanizáló rendszer hatásá hulladék polietilén és abroncs gumiőrlet alapú termoplasztikus dinamikus vulanizátumok tulajdonságaira |
| | Hallgató: Kolja Vranjes |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Görbe Ákos |
| Carry out a literature search on the possibilities of recycling tires, paying particular attention to the use of ground tire rubber in thermoplastic dynamical vulcanizates. Explore the effects of the vulcanization system and ionizing radiation on the properties of TDVs.
Produce thermoplastic dynamical vulcanizates using extrusion and injection molding using different vulcanization systems and electron beam treatments. Examine the properties of the materials.
Evaluate the results and provide explanations for the phenomena experienced. |
| 30. | Development of renewable resource-based and biodegradable packaging film |
| | Hallgató: Bahjat Qteishat |
| | Konzulens: Dr. Litauszki Katalin |
| 31. | Designed for sustainability – the designing possibilities of 3D printed products |
| | Hallgató: Darwazeh Bashar |
| | Konzulens: Dr. Litauszki Katalin, Dr. Kovács Norbert Krisztián, 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).
|
| 32. | The Effect of Polymer Solution Relaxation Dynamics and Flow History on Electrospinning |
| | Hallgató: Alexandr Gritsay |
| | Konzulens: Dr. Molnár Kolos, Nsingani Ntela |
| 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. |
| 33. | Pneumatikus nyomásszabályzó teszteszköz fejlesztése dialízisgéphez |
| | Hallgató: Hideg Hanna |
| | Konzulens: Rácz Imre, Haba Tamás |
| A szakdolgozat célja egy léptetőmotoros, fecskendős teszteszköz továbbfejlesztése, amely egy dialízisgép légnyomásalapú nyomásfigyelő rendszerét ingerli a szoftvertesztek során. Mivel az eszköz levegővel dolgozik, amely összenyomható, a nyomás nem lineárisan változik, ezért nyomásszenzoros visszacsatolású, zárt szabályozású (PID) nyomásvezérlést kell megvalósítani. A hallgató feladata az irodalomkutatás elvégzése, a teszteszköz követelményeinek meghatározása, a rendszer hardveres és szoftveres megtervezése és megépítése, majd validációs mérések (lépésválasz, nyomásprofil-követés pontossága és ismételhetősége) elvégzése, végül az eredmények összefoglalása és az eszköz alkalmasságának értékelése. |
© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor
