Kompozit Malzemeler Polimer Matrisli Kompozitler

Transkript

1 Kompozit Malzemeler Polimer Matrisli Kompozitler

2 Polimer Matrisli Kompozitlerin Üretimi PMK parçalar çeşitli yöntemlerle üretilebilmektedir. Üretilecek parçanın kalitesine, istenilen özelliklere, miktarına ve maliyetine göre uygun yöntem seçilebilir. Sıklıkla kullanılan açık kalıplama yöntemleri: Elle yatırma (kontakt kalıplama) yöntemi Püskürtme yöntemi Torba (otoklav) ile kalıplama yöntemi Elyaf sarma yöntemi Kapalı kalıplama yöntemleri: Reçine transfer kalıplama (RTM) yöntemi Profil çekme (pultruzyon) yöntemi Ektrüzyonla kalıplama yöntemi Hazır kalıplama yöntemleri Bulk kalıplama (BMC), levha kalıplama (SMC) Enjeksiyonla kalıplama yöntemi Savurma kalıplama yöntem

3 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi

4 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi

5 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi

6 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi

7 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi

8 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi

9 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi

10 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi Darcy Kanunu J: Hacim akış yoğunluğu (hacim/(alanxzaman)) k: Poroz ortamın (preform) geçirgenliği η: Reçinenin vizkozitesi

11 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi Avantajları En iyi boyut kontrolü ve yüksek tekrarlanabilirlik Ek işlem yapmadan her iki yüzeyde de A sınıfı yüzey özellikleri Jel kaplama uygulayarak yüzey özelliklerinin geliştirilme olanağı Hızlı üretim Bütün ek parçaların tek bir seferde kalıplanabilmesi Düşük emdirme basınçları Prototip üretim maliyetleri görece ucuz Zehirli gaz çıkışı kontrol edilebilir (Kapalı bir sistem) Tasarım esnekliği: Takviye elemanları, dizilimleri, iç malzemeler, eklentiler ve karışık malzemeler yerinde kürlenir Otoklavla üretimle kıyaslanabilir mekanik özellikler (V f =0.65) Karmaşık ve geniş parçaların üretim sonrası kesme işlemine gerek kalmadan üretilebilmesi Kürleme için gerekli ısıtma işleminin kalıba entegre edilebilmesi Soğutma, torbalama gerektirmemesi Otomatikleştirilebilmesi Dezavantajları Kalıp ve parça tasarımı üretilen ürünün özelliklerini belirler Geniş ürün gamı için parça maliyeti yüksek olabilir Kalıp doldurma geçirgenliği hakkında çok kısıtlı bir veritabanı var Kalıp doldurma yazılımları kısıtlı ya da hala (1999 yılı için) geliştirme aşamasında Preform ve takviye elemanının kalıp içerisindeki dizilimi kritik öneme sahip parça arasında üretime uygun Vizkozite nedeniyle kısıtlı reçine seçimi Hava sıkışması

12 Reçine Transfer Kalıplama (RTM) Yöntemi Avantajları En iyi boyut kontrolü ve yüksek tekrarlanabilirlik Ek işlem yapmadan her iki yüzeyde de A sınıfı yüzey özellikleri Jel kaplama uygulayarak yüzey özelliklerinin geliştirilme olanağı Hızlı üretim Bütün ek parçaların tek bir seferde kalıplanabilmesi Düşük emdirme basınçları Prototip üretim maliyetleri görece ucuz Zehirli gaz çıkışı kontrol edilebilir (Kapalı bir sistem) Tasarım esnekliği: Takviye elemanları, dizilimleri, iç malzemeler, eklentiler ve karışık malzemeler yerinde kürlenir Otoklavla üretimle kıyaslanabilir mekanik özellikler (V f =0.65) Karmaşık ve geniş parçaların üretim sonrası kesme işlemine gerek kalmadan üretilebilmesi Kürleme için gerekli ısıtma işleminin kalıba entegre edilebilmesi Soğutma, torbalama gerektirmemesi Otomatikleştirilebilmesi Dezavantajları Kalıp ve parça tasarımı üretilen ürünün özelliklerini belirler Geniş ürün gamı için parça maliyeti yüksek olabilir Kalıp doldurma geçirgenliği hakkında çok kısıtlı bir veritabanı var Kalıp doldurma yazılımları kısıtlı ya da hala (1999 yılı için) geliştirme aşamasında Preform ve takviye elemanının kalıp içerisindeki dizilimi kritik öneme sahip parça arasında üretime uygun Vizkozite nedeniyle kısıtlı reçine seçimi Hava sıkışması

13 Vakum Destekli RTM

14 Vakum Destekli RTM

15 Vakum Destekli RTM

16 Pultrüzyon Levha Çekme Yöntemi

17 Pultrüzyon Levha Çekme Yöntemi

18 Pultrüzyon Levha Çekme Yöntemi

19 Pultrüzyon Levha Çekme Yöntemi

20 Pultrüzyon Levha Çekme Yöntemi

21 Basınçlı Kalıplama Yöntemi

22 Kaynaklar: 1- M. Balasubramanian, Composite Materials and Processing, CRC Press, A. Brent Strong, Fundamentals of Composites Manufacturing: Materials, Methods and Applications, SME, K. K. Chawla, Composite Materials: Science and Engineerig, Springer, F.C. Campbell, Structural Composite Materials, ASM International, S.V. Hoa, Principles of the Manufacturing of Composite Materials, DEStech Publications, E.J. Barbero, Introduction to Composite Materials Design, CRC Press, D. Hull & T.W. Clyne, An Introduction to Composite Materials, Cambridge University Press, F.L. Matthews & R.D. Rawlings, Composite Materials: Engineering and science, CRC Press, 2008.