Anyagismeret a gyakorlatban BMEGEPTAGA0

Átírás

1 Anyagismeret a gyakorlatban BMEGEPTAGA0 I. Előadás Bevezető előadás, követelmények ismertetése; Anyagválasztás, és kapcsolata a polimerek tulajdonságaival Előadók: Dr. Orbulov Imre Dr. Mészáros László

2 A tantárgy Követelmény Kredit Nyelv f 3 magyar Előadások: minden páratlan oktatási héten szerdán 8:15-10:00 K155 2

3 Követelmények ( A félévközi jegy megszerzésének feltételei: - 2 db ZH sikeres teljesítése (megfelelt szint mind a két ZH esetében külön-külön > 40%) (a ZH-k a 6., és a 14. oktatási héten lesznek, azaz márc. 24.; és május 19., az előadástól eltérő időpontban, csütörtökön 18:15-től!!!) - 4 db Anyagvizsgálat laboratóriumi gyakorlat elvégzése, a laborgyakorlatokon 5-5 pont szerezhető, amiből minimum 3-3 pontot kell elérni. - 1 db Anyagválasztási laboratóriumi gyakorlaton történő részvétel. 3

4 Követelmények ( A ZH-kon összesen 70 pont szerezhető, a laboratóriumi gyakorlatok egyenként maximum 5 pontosak. Így a félév során összesen 90 pont szerezhető. A félévközi jegyek a következőképpen alakulnak: érdemjegy százalék pont 5 (jeles) % (jó) 71-85% (közepes) 56-70% (elégséges) 41-55% (elégtelen) 0-40%

5 Követelmények Pótlási lehetőségek: Az előadások anyagából írt két félévközi ZH pótlására, illetve javítására a pótlási időszakban kiírt időpontban adunk lehetőséget. Egy ZH pótolható! Amennyiben ez is sikertelen, a hallgató ismételt pót ZH megírásával még teljesítheti azt. Az 5 db laboratóriumi gyakorlat teljesítése kötelező, ebből egy laboratóriumi gyakorlatot teljesíthet a hallgató pótlás útján. 5

6 Laborgyakorlatok - Anyagösszetétel és Charpy-vizsgálat - Szakítóvizsgálat és keménységmérés - Polimerek keménysége - Polimerek égési tulajdonságai - Szoftveres anyagválasztás 6

7 Követelmények RÉSZVÉTEL A GYAKORLATOKON Időben kell megjelenni (8:30, ill. 10:15)! A gyakorlaton csak az vehet részt, aki balesetvédelmi oktatásban részesült. Gyakorlati csoportok között nincs átjárás! A jelenléti ívet alá kell írni (anyagválasztás)! A jegyzőkönyveket a pótlási időszak végéig meg kell őrizni! Kötelező felszerelés: Kinyomtatott jegyzőkönyv (kivéve anyagválasztás) Számológép Személyazonosság igazolására alkalmas igazolvány! 7

8

9 Csoportbeosztás, gyakorlati segédletek

10 hét Ütemterv Óraszám E G L* Előadás (páratlan hét szerda, 08:15-10:00) A szerkezeti anyagok csoportosítása, saját, illetve járulékos tulajdonságaik, valamint ezek szerepe a mérnöki tervezésben. Polimer szerkezeti anyagok műszaki alkalmazásokhoz történő kiválasztásának irányelvei. Az anyagválasztás kvantitatív megközelítése, fizikai és mechanikai mérőszámok, az igénybevételek felmérése, számszerűsítése, az igénybevételek prioritási sorrendje, anyagi tulajdonságok megfeleltetése az igénybevételeknek. Károsodási formák, esetek. Élettartam szemlélet. A modern autóipar és repüléstechnika anyagai (karosszériától a turbinalapátig). ZH** Alumínium-, magnézium-, titán- és nikkel ötvözetek. Szuperötvözetek. Anyagválasztás a gyakorlatban. Anyagválasztási nomogramok, diagramok. Esettanulmányok. Polimer alkatrészek méretezésének alapjai, többkomponensű termékek tervezési problémái, különös tekintettel a lineáris hőtágulási együttható hatásaira és annak kompenzálási lehetőségeire. A határfelület, határréteg és határfázis kialakulása és jelentősége. ZH** L - A laborgyakorlatok külön beosztás szerint. dátum

11 Laborbeosztás ( OKTATÁSI HÉT DÁTUM 26.febr 04.márc 11.márc 18.márc Anyagösszetétel és Charpy-vizsgálat L3/1 L2/1 Szakítóvizsgálat és keménységmérés L3/1 L2/1 Szoftveres anyagválasztás L3/2 L2/2 Égési tulajdonságok L2/3 L3/2 L2/2 Polimerek keménységmérése L2/3 L3 páros hét 10:15-12:00 L3/1 L3/2 Bakos László Sovány Kornél Harmat Máté András Szaszák Viktor Kemény Alexandra Tóth Csongor Kérdy Áron Tóth Illés Mészáros Viktor Tráser László Mucsi Dávid Gyula Ureczki Ágnes Pálovics Bálint Vörös Viktor Silye Anett 11

12 HALLGATÓI BALESETVÉDELMI SZABÁLYOK (ATT; PT) A hallgatók a tantárgy gyakorlatainak megkezdése előtt balesetvédelmi oktatásban részesülnek. A balesetvédelmi előírások megismerését és elfogadását aláírásukkal igazolják. 12

13 Záradék 13 Tantárgyi követelményeket tiltott eszközzel teljesíteni szándékozó hallgatók szankcionálása: A tantárgyi követelményeket tiltott eszközzel vagy szabálytalanul teljesíteni szándékozó hallgatókkal szemben az 1/2013. (I. 30.) dékáni utasítás rendelkezéseinek alkalmazásával kell eljárni. (a kiugró ZH-k esetében is érvényes!)

14 Az előadásokról aktív részvétel: bekapcsolódás az előadásokba (kérdések, hozzászólások) jegyzetelés,, Az embernek előbb kissé mindig bele kell piszkálnia a dolgokba ahhoz, hogy elkezdhessen bármit is megérteni azokból. Terry Pratchett (író, ) cél: Tudás átadása/megszerzése szemléletmód kialakítása 14

15 Mi a mérnök feladata? Mit kell tudni a mérnöknek ahhoz, hogy az általa tervezett termék sikeres legyen? 15

16 Alkalmazási példa 16

17 Szerkezeti anyagok Alumina Si-karbid Kerámiák Si-nitrid Cirkónia Acélok Öntöttvasak Al-ötvözetek Fémek, ötvözetek Cu-ötvözetek Ni-ötvözetek Ti-ötvözetek Kompozitok Habok Hibridek Szendvicsszerkezetek PE, PP, PC PS, PET, PVC PA Polimerek Polyészter Epoxi Nátronüvegek Boro-szilikát üvegek Üvegek Kvarcüvegek Üvegkerámiák Izoprén Butil gumik Elasztomerek Természetes gumik Szilikonok EVA 17

18 Világunk anyagai Polimerek Elasztomerek Fémek, ötvözetek Üvegek Kerámiák Kompozitok 18

19 Húzó rugalmassági modulus E, [GPa] BME PT Szerkezeti anyagok Kompozitok Kerámiák Fémek 10 Fák 1 Polimerek 0,1 Habok Elasztomerek 0, Sűrűség [kg/m 3 ]

20 Anyagválasztás fontossága Ashby M.F., Shercliff, H. and Cebon, D. (2007) Materials: Engineering, Science, Processing and Design, 21 Butterworth Heinemann, Oxford, UK. ISBN ; ISBN

21 Egy terméket szeretnénk gyártani. Mi kell hozzá? Sok ezer alapanyag áll rendelkezésre A feladat, hogy olyan anyagot válasszunk, amely a termékkel szemben támasztott követelményeknek megfelel. (A termék funkcionális követelményei; Mechanikai igénybevétel; Kémiai igénybevétel; Termikus igénybevétel; Élettartam; Újrahasznosíthatóság; Ár; Stb.) Számos technológiával megvalósítható A helyzet hasonló, mint az anyagválasztásnál, azonban nem feltétlenül dolgozható fel a termék szempontjából a legkedvezőbb tulajdonságokkal bíró anyag, a termék gyártása szempontjából legkedvezőbb technológiával. A végső cél tehát nem alapanyag, vagy feldolgozás-technológia, hanem alapanyag és feldolgozás-technológia pár kiválasztása! 22

22 Adatbázisok Campus Plastics CES Granta IDES Autodesk Moldflow 23

23 Adatbázisok CAMPUS = Computer Aided Material Pre-selection by Uniform Standards Cél: Egy összehasonlítható adatbázis kialakítása Világszinten azonos szabvány biztosítása: - Azonos próbatest geometria Campus Plastics - Szabványosított próbatest gyártás - Azonos mérési módok - Azonos mérési körülmények 24

24 Adatbázisok Campusban szereplő alapanyag gyártók: A. Schulman GmbH ALBIS Plastic GmbH Arkema BASF Bayer MaterialScience AG Bayer Polymers Borealis AG The Dow Chemical Company Degussa AG DSM Engineering Plastics Du Pont Engineering Polymers / Americas Du Pont Engineering Polymers / Europe Elastogran GmbH EMS-Chemie Hexion Specialty Chemicals Lanxess Deutchland GmbH Leuna-Miramid GmbH LG Chemical Ltd. Polimeri Europa SRL Polyone Engineered Materials Europe RadiciPlastics Rhodia Engineering Plastics Röhm GmbH & Co. KG Solutia Europe SA/NV Solvay Teijin Chemicals Ltd Ticona 25

25 26

26 27

27 28

28 29

29 CES Granta 30

30 CES Granta Kerámiák Üvegek Referenciák Az adatbázis Fémek, Ötvözetek Alapanyagok Feldolgozástechnikák Kötések Formaadás Polimerek Felületkezelés Elasztomerek Hibridek Beszállítók 31

31 Sűrűség 32

32 Miért polimer? 33

33 Anyagszerkezettani sajátosságok? Robert Hooke Isaac Newton

34 Anyagszerkezettani sajátosságok 36

35 Anyagszerkezettani sajátosságok 37

36 Anyagszerkezettani sajátosságok 38

37 A kristályolvadási (T m ) és az üveges átmeneti hőmérséklet (T g ) jelentősége 39

38 Anyagszerkezettani sajátosságok 40