 |
Kezdőlap-Home
Page |
|||||||||
|
II. évfolyam 4. szám 2001. október
[HUN] - Magyar cikk
|
Anyagtudományi kutatások a Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai tanszékén Prof. Dr. Tisza Miklós tanszékvezető, egyetemi tanár Miskolci Egyetem
Az Anyagok Világa szerkesztőbizottságának felkérésére e korszerű, elektronikus folyóirat 2001. októberi számában a Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszékén folyó anyagtudományi kutatásokat mutatjuk be. E bevezető cikkben először rövid ismertetést adunk a tanszékről, mint felsőoktatási-kutatási szervezeti egységről, majd egy rövid áttekintést azokról a főbb kutatási irányokról, amelyek az elmúlt időszakban a tanszék anyagtudományi tevékenységét jellemzik. Mint felsőoktatási kutatóhely fontosnak tartjuk röviden azt is bemutatni, hogy a tanszék milyen szerepet tölt be a mérnökképzésben, elsősorban a mérnökképzés anyagtudományi vetületeit hangsúlyozva. Ezt követően a tanszék egyes tagjai által művelt tudományterületekről készült néhány cikken keresztül kívánjuk bemutatni a tanszéken jelenleg folyó tudományos kutatómunkát. A Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszéke, mint a gépészmérnök képzés egyik meghatározó intézete, a Miskolcon kialakult oktatási és kutatási struktúra alapján az alkalmazott anyagtudomány, valamint a mechanikai technológiák gyűjtőfogalom alá tartozó hegesztés, hőkezelés és képlékenyalakítás témaköreinek oktatásával és kutatásával foglalkozik. A tanszék oktatási tevékenységének súlyponti részét a gépészmérnök-képzés jelenti. A kari közös képzésben (I-VI. félév) a tanszék az Anyagtudomány korszerű ismereteivel alapozza meg valamennyi gépészmérnöki szakirány képzési ismereteit. Ez a fémes és nem-fémes anyagok anyagszerkezeti alapjaitól, a gépészeti anyagismeret és a mechanikai anyagvizsgálat témakörein keresztül három féléven át alapozza meg azt a szilárd ismeretanyagot, amelyre a kari moduláris képzési struktúrának megfelelően ráépülhetnek azok a szakismereti blokkok, amelyek a különböző gyártási, megmunkálási eljárások tervezésének és megvalósításának nélkülözhetetlen alapjait képezik. A Mechanikai Technológiai Tanszék a kar számos szakismereti főmoduljában tölt be szakvezető tanszéki szerepet, nevezet esen a szakismereti főmodulok közül a Hegesztési és az Anyagtudományi szakirányban, valamint a Gépgyártástechnológiai szakirányban (ez utóbbiban a Gépgyártástechnológiai Tanszékkel közösen), a mellékmodulok közül a Szerkezetek üzemeltetése és a Gépgyártástechnológiai mellékmodulban (ez utóbbiban ugyancsak a Gépgyártástechnológiai Tanszékkel közösen). Mintegy 15 éve kiemelt figyelmet fordítunk arra is, hogy a kari közös blokkban szereplő alaptárgyakat, és a tanszéki szakirányú tárgyakat is folyamatosan és egymásra épülően angol nyelven is meghirdetjük és rendszeresen oktatjuk. Emellett az Oktatási Minisztérium által meghirdetett Programfinanszírozási Pályázatok keretében kidolgoztuk és a Gépészmérnöki Karon bevezettük az Advanced Materials Processing szakirány tantervét és tantárgyi tematikáit, amelynek keretében a teljes képzés angol nyelven folyik.A tanszék oktatási feladatai a Gépészmérnöki Szakon folyó képzésen túl kiterjednek a Gépészmérnöki Kar Informatikai és Műszaki Menedzser szakán, valamint a Műszaki Földtudományi, az Anyag- és Kohómérnöki, valamint a Gazdaságtudományi Karon folyó nappali és levelező képzésre egyaránt. Ebből a szempontból külön is kiemelendő az Anyag- és Kohómérnöki Karon folyó Anyagmérnöki képzés, amelyen belül tanszékünk az Anyagdiagnosztikai szakirány szakvezetői feladatát is ellátja. Az előzőkben részletezett nappali és levelező oktatás mellett a tanszék jelentős oktatási tevékenységet folytat a posztgraduális képzésben is (Szakmérnöki Szakok, doktori PhD képzés). A Sályi István és Hatvany József professzorok nevével fémjelzett Doktori Iskolákban az Anyagtudomány alapjai, Alkalmazott anyagtudomány, Anyaginformatika témakörök oktatása tartozik a tanszék profiljába. Az anyagtudományi területen dolgozó munkatársak kutatási tevékenysége döntően a fémes és nem-fémes anyagok mechanikai anyagvizsgálatához, a szerkezetek megbízhatóságának megítéléséhez szorosan kötődő mechanikai és diagnosztikai vizsgálatokhoz kapcsolódik, amelyet a bekövetkezett káresetek okainak feltárása, elemzése egészít ki. A tanszék technológiai profiljából következően ugyanakkor kiemelt jelentőségűek azok az alkalmazott anyagtudomány kategóriájába sorolható kutatások is, amelyek a hegesztés, a hőkezelés és a képlékenyalakítás anyagtudományi hátterét képezik. Az elmúlt öt év főbb kutatási témái közül különösen az alábbi területeken folyó kutatások emelendők ki:
A fáradásos repedés terjedési körülményeinek vizsgálata; Erőművi berendezések élettartamának becslése; Lokális feszültségcsúcsok hatása a szerkezetek megbízhatóságára; Szerkezetintegritás; Humán implantátumok vizsgálata; Acélszerkezetek, nyomástartó edények csővezetékek biztonságos üzemeltethetőségéhez, anyagok specifikus tulajdonságaihoz kapcsolódó szakértői vizsgálatok. A tanszéken, mint a tématerület egyik hazai bázis intézményében, az előzőkben felsorolt, tradicionálisnak tekinthető kutatási területek mellett, évek óta átfogó kutatások folynak az informatikai eredményeknek az alkalmazott anyagtudomány és az anyagtechnológiák területén való alkalmazásában is. E bevezető cikkben röviden bemutatjuk a tanszéki anyagtudományi, anyagvizsgálati laboratóriumi berendezés hátterét is. A tanszéki anya gvizsgálati kutatások központi berendezése egy MTS gyártmányú, számítógéppel vezérelt, elektrohidraulikus univerzális anyagvizsgáló berendezés (1. ábra), amelynek szisztematikus bővítése, korszerűsítése az elmúlt években folyamatosan napirenden volt. E fejlesztések közül kiemelendő a vezérlő rendszer teljes megújítása, a legkorszerűbb vezérlő szoftverek beszerzése és folyamatos frissítése. A berendezés alkalmazhatósági tartománya jelentősen kibővült a – 200 ¸ +1000 oC hőmérséklet tartományban alkalmazható kemencék beszerzésével.
1. ábra. MTS univerzális anyagvizsgáló berendezés Az MTS korábbi vezérlőberendezé sének felhasználásával, hazai és nemzetközi kutatási források bevonásával egyedülálló vizsgálórendszert építettünk ki nyomástartó rendszerek és csővezetékek vizsgálatára. E berendezés részletes ismertetésére a Próbatestek és szerkezeti elemek viselkedésére jellemző mérőszámok ismétlődő terhelésnél című cikk Szerkezetek fárasztása című fejezetében kerül sor.Ugyancsak említést érdemel a dinamikus vizsgálatok végzésére alkalmas laboratórium-fejlesztés, amelynek eredményeként a kisméretű műanyag és kerámia próbatestekektől, a normál méretű fémpróbatesteken keresztül, az egészen nagyméretű próbatestek műszerezett dinamikus vizsgálatára alkalmas laboratórium jött létre. Az anyagtudományi vizsgálati háttér bővítésében fontos szerepet tölt be a közelmúltban beszerzett TESLA BS 343 típusú, hordozható scanning elektronmikroszkóp, amelyet a 2. ábrán mutatunk be. A tanszékünk a finomszerkezet vizsgálatban nem kíván az Anyagtudományi Intézet jól felszerelt laboratóriumaival versenyezni: a két intézet között e tekintetben is harmonikus jó kapcsolat alakult ki, amelyet számos közösen megoldott feladat támaszt alá. A tanszék ezen berendezése ugyanakkor kiválóan alkalmazható akár klasszikus elektronmikroszkópos vizsgálatok elvégzésére is olyan esetekben, amikor sajátosságai – kis méret, hordozható kivitel, viszonylag alacsony ár, nagy látómező – számottevő előnyt képviselnek, az elérhető kisebb felbontási képesség ellenére. Ilyen tipikus alkalmazásnak tekinthető például az ipari minőségellenőrzési folyamatokban felmerülő feladatok megoldása, vagy például töretfelületek vizsgálata, károsodási folyamatok elemzése, mikroméretű geometriai jellemzők meghatározása, stb. A berendezés kiválóan alkalmas a műszaki felsőoktatási intézményekben oktatási-kutatási célú feladatokra, de kutató-fejlesztő intézetekben végzett vizsgálatokra is.A berendezés az oszloptest speciális csatlakozását biztosító kiegészítő elemmel nagyméretű, helyhez kötött szilárd testek felületvizsgálatára is alkalmas, így például hengerelt lemezek, nagyteljesítményű kazánok, hidak, atomerőművi reaktor tartályok hegesztett kötéseinek minőségellenőrzésére, stb.
2. ábra. TESLA BS 343 típusú, hordozható scanning elektronmikroszkóp
3.ábra A tanszék metallográfiai és anyagvizsgálati kutatásainak feltételeit számottevően javította egy korszerű, számítógéppel vezérelt képelemző rendszer üzembe állítása, valamint további korszerű anyagvizsgáló berendezések beszerzése. A 3. ábrán egy Wolpert típusú, számítógépes vezérlésre alkalmas keménységvizsgáló berendezés látható. Az anyaginformatika alkalmazása az anyagtudományban és az anyagtechnológiákban egy új kihívást jelent a tanszék eszközrendszerének fejlesztését illetően is. E kihívásnak a tanszék különböző pályázati forrásokból beszerzett nagy teljesítményű UNIX operációs rendszerű számítógépekkel és ugyancsak nagyteljesítményű PC kategóriájú számítógépekkel kíván megfelelni. Az oktatás és kutatás feladatait szolgálják a tanszéki számítógép laboratóriumban elhelyezett IBM RS6000, Silicon O2 és SUN Blade 1000 munkaállomások, valamint a közel 30 jól kiépített PC munkaállomás. A tanszéken valamennyi számítógép a tanszéki lokális hálózathoz, illetve az intézményi számítógépes hálózathoz csatlakozik.
|
|||||||||
