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. | 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. |
| 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. | 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.
|
| 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. | 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.
|
| 6. | 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 |
| 7. | Újfajta, hulladék abroncs gumiőrlet alapú adszorbensek fejlesztése szennyvízkezelési alkalmazásokhoz |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László |
| 8. | Hulladék abroncs gumiőrlet tartalmú keverékek fejlesztése, ionizáló sugárzásos kezelésekkel |
| | Konzulens: Dr. Kiss Lóránt, Dr. Mészáros László |
| 9. | 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. |
| 10. | Fröccsöntött kerekek elemzése és minősítése |
| | Konzulens: Dr. Kovács József Gábor, Dr. Bakonyi Péter, Dr. Kotrocz Krisztián |
| 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. |
| 11. | 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. |
| 12. | 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.
|
| 13. | 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. |
| 14. | 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. |
| 15. | 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).
|
| 16. | 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. |
| 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. | 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. |
| 20. | Szénszálas kompozitok mechanikai jellemzőinek vizsgálata különböző mátrixanyagok használata esetén |
| | 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.
4. Tegyen javaslatot az alternatív mátrix anyagok használati lehetőségeire, alkalmazási területeire. |
| 21. | 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. |
| 22. | 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.
|
| 23. | 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.
|
| 24. | 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. |
| 25. | 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. |
| 26. | 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. |
| 27. | 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
| 28. | Abroncs gumiőrlet felhasználásával elállított termoplasztikus elasztomerek lágyítása |
| | Hallgató: Négyessy Domonkos |
| | 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 TPE-k keménységének megfelelő beállítása kulcskérdés az alkalmazhatóság szempontjából. Ennek több elképzelhető módja is létezik, ezek között van például az olaj használata, valamint primer EPDM kaucsuk alkalmazása. A dolgozat célja gumiabroncs-őrlet felhasználásával előállított TPE-k lágyítási módszereinek feltérképezése.
Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről. Az irodalomkutatás során térjen ki a gumiabroncs-őrlet felhasználhatóságára.
Dolgozzon ki kísérlettervet a gumiabroncs-őrlet felhasználásával előállított TPE-k lágyítására. Állítson elő TPE-ket különböző lágyítási módszerek alkalmazásával.
Minősítse a fejlesztett anyagokat mechanikai tulajdonságok és keménység alapján.
|
| 29. | Feldolgozási paraméterek hatása abroncs gumiőrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerekre |
| | Hallgató: Major Levente Bálint |
| | Konzulens: Görbe Ákos, 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 kialakuló morfológia és a mechanikai tulajdonságok szempontjából nagyon fontosak a feldolgozási paraméterek, főként a csigakonfiguráció és a csigák forgási sebességének hatása. A dolgozat célja a feldolgozási paraméterek hatásának vizsgálata abroncs gumiőrlet és polipropilén felhasználásával előállított TDV-k tulajdonságaira.
1. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről, különös tekintettel a termoplasztikus dinamikus vulkanizátumokról. Az irodalomkutatás során térjen ki az ikercsigás extruder csigageometriájának és a feldolgozási paraméterek hatására.
2. Dolgozzon többféle csigageometriát az ikercsigás extrúzióhoz. Gyártson termoplasztikus elasztomereket többféle csigageometriával és csigafordulatszámma.
3. A gyártott anyagokat minősítse mechanikai és morfológiai vizsgálatokkal.
|
| 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. |
| 31. | Gumikeverék alapú termék ökológiai lábnyomának értékelése |
| | Hallgató: Kolda Nikolett |
| | Konzulens: Dr. Litauszki Katalin |
| Az emberi tevékenység hatással van környezetünkre és napjaikban ennek hatására globális környezeti, illetve szociális problémák rendszerszintű mértékben jelentkeznek. A XX és XXI. századunk jellemzője a „Nagy Gyorsulás” jelensége, amely meghatározza világunkat. Az emberi tevékenység drámai növekedésére és annak a Föld rendszereire gyakorolt hatására utal, különösen a 20. század közepe óta. A fokozódó emberi tevékenység hatására, a környezetvédelem fontosságának fokozódásával felmerül annak igénye, hogy számszerűsíteni lehessen az egyes termékek vagy szolgáltatások valós, adatokra épülő hatását környezetünkre. A gyártott és elfogyasztott termékekkel és szolgáltatásokkal kapcsolatos hatások jobb megértését és kezelését szolgáló módszerek közé tartozik az életciklus-értékelés. Az életciklus-értékelés egy olyan módszer, amely foglalkozik a környezeti tényezőkkel és a lehetséges környezeti hatásokkal a termék, folyamat vagy szolgáltatás teljes életciklusán keresztül, a nyersanyag beszerzésétől, a gyártáson át a felhasználásig, az életvégi kezelésig, az újrafeldolgozásig és a végső ártalmatlanításig (bölcsőtől a sírig), figyelembe véve a szállítmányozási folyamatokat is.
A kutatási munka célja feltérképezni az életciklus-értékelés (LCA) módszertanát és alkalmazhatóságát a fellelhető irodalmak és adatbázisok alapján. Cél továbbá bemutatni a jelenleg elért eredményeket és azok limitációit a gumikeverék alapú termékek esetében. Az így bemutatott eredmények alapján életciklus-értékelés elvégzése konkrét gumikeverék alapú termék esetében.
Tekintse át és végezzen irodalomkutatást életciklus-értékelés módszertanáról a vonatkozó hazai és nemzetközi szabványok, irodalmak kapcsán.
Mutassa be és értékelje specifikusan a gumikeverék alapú termékek életciklus-értékelési lehetőségeit, a területen elért eredményeket, alkalmazható adatbázisokat és az elérhető adatok minőségét.
Választott gumikeverék alapú termék esetén hozzon létre modellt és végezzen életciklus-értékelést. Értékelje a létrehozott modellt és életciklus-értékelést, továbbá adja meg annak limitációit. Adjon javaslatot a felhasznált adatok és modell fejlesztési lehetőségeire. |
| 32. | Motorkiemelő rendszer fejlesztése kompozit hajókhoz |
| | Hallgató: Gáspár Botond |
| | Konzulens: Dr. Mezey Zoltán Tamás, Marton Gergő Zsolt |
| Nagy teljesítményű vitorlás hajókon különösen fontos a hajótest minimális ellenállása. Ugyanakkor egy beépített motor sokkal biztonságosabb hajtásmód, mint bármilyen külmotor - nagy hullámzásban is folyamatosan a víz alatt van a hajócsavar.
A munka célja egy olyan felhúzható egység kifejlesztése, amellyel biztosítható, hogy felhúzott állapotban ne zavarja semmi az áramlást, leengedett állapotban pedig egy fix beépített motor biztonságát adja a kifejlesztett rendszer.
Feladatok:
1. Végezzen irodalomkutatást a meghajtó motorokkal és beszerelésükkel kapcsolatban.
2. Készítsen különféle elvi megoldásokat egy univerzálisan használható felhúzható egységről, és értékelje azokat.
3. A kiválaszott megoldással kapcsolatban tárja fel a kritikus részleteket. Készítsen kísérlettervet, és végezze el a szükséges vizsgálatokat.
4. A mérési eredmények birtokában tervezze meg a felhúzható egységet.
|
| 33. | Mechanical and Interfacial Properties of Hybrid 3D-Printed/Electrospun PLA Structures |
| | Hallgató: Birdal Emir Sükrü |
| | Konzulens: Dr. Molnár Kolos, Ntela Nsingani |
| Hybrid structures that combine 3D printing and electrospinning provide a way to design multiscale structures with improved mechanical and interfacial performance. However, the relationships among processing parameters (printing temperature, printing speed, infill patterns), interleaved nanofiber layer thickness , and the resulting adhesion and mechanical behavior remain poorly understood. Most existing research focuses on fabrication feasibility or static mechanical enhancement, rather than systematically correlating input (processing) parameters with interfacial integrity and structural performance. The purpose of this study is to establish clear process-structure-property correlations in hybrid 3D-printed/electrospun hierarchical structures by assessing how controlled processing variables affect layer adhesion and mechanical response.
|
| 34. | Kompatibilizált PLA-PHA blendek fejlesztése extrúziós alapú additív gyártástechnológiákhoz |
| | Hallgató: Tóth Lujza Luca |
| | Konzulens: Tomin Márton, Kunsági Viktória, Gere Dániel |
| Végezzen szakirodalomkutatást a biopolimer blendek fejlesztése területén, különös figyelmet fordítva az extrúziós additív gyártástechnológiákban történő alkalmazásokra.
Végezzen laboratóriumi kísérleteket polijtejsav / polihidroxi-alkanoát alapú biopolimer blendek előállítása céljából. A kapott blendekből gyártson nyomtatószálakat, majd értékelje azok ömledékrégzéses technológiával való feldolgozgatóságát.
A nyomtatott próbatesteken végezzen mikroszkópi és mechanikai vizsgálatokat, majd értékelje az alkalmazott kompatibilizáló adalékok hatását. Tegyen javaslatot továbbfejlesztési lépésekre.
|
© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor
