Ekrem DENİZ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Transkript

1 AHŞAP VE PLASTİK KAVELALI KUTU MOBİLYA BİRLEŞTİRMELERİNİN MUKAVEMET ÖZELLİKLERİ Ekrem DENİZ YÜKSEK LİSANS TEZİ MOBİLYA VE DEKORASYON EĞİTİMİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ANKARA ARALIK 2010

2 Ekrem DENİZ tarafından hazırlanan AHŞAP VE PLASTİK KAVELALI KUTU MOBİLYA BİRLEŞTİRMELERİNİN MUKAVEMET ÖZELLİKLERİ adlı bu tezin Yüksek Lisans tezi olarak uygun olduğunu onaylarım. Prof. Dr. Hasan EFE Tez Danışmanı, Mobilya ve Dekorasyon Anabilim Dalı.(imza). Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliği ile Mobilya ve Dekorasyon Anabilim Dalı Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Doç. Dr. Musa ATAR Mobilya ve Dekorasyon Anabilim Dalı, G.Ü. (imza). (imza). Prof. Dr. Hasan EFE Mobilya ve Dekorasyon Anabilim Dalı, G.Ü. (imza). Doç. Dr. Ali KASAL Mobilya ve Dekorasyon Anabilim Dalı, M.Ü. (imza).. Tarih:.27/01/2011 Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamıştır. Prof. Dr. Bilal TOKLU Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü.

3 TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada orijinal olmayan her türlü kaynağa eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Ekrem DENİZ

4 iv AHŞAP VE PLASTİK KAVELALI KUTU MOBİLYA BİRLEŞTİRMELERİNİN MUKAVEMET ÖZELLİKLERİ (Yüksek Lisans Tezi) Ekrem DENİZ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2010 ÖZET Bu çalışmada, plastik kavela ile birleştirilmiş, yonga levha (YL) ve orta yoğunlukda lif levhadan (MDF) üretilmiş 1/1 ölçekli kutu tipi mobilya birleştirme elemanlarının mukavemet özellikleri araştırılmıştır. Deneylerde 16 ve 18 mm kalınlığında ahşap esaslı levhalar kullanılmıştır. L ve H tipi kutu konstrüksiyonlu mobilya birleştirme elmanlarında kavelalı birleştirme tekniği uygulanmış, 8 mm çapında ve 30 mm boyunda doğu kayını (Fagus orientalis L.) ve plastik kavelalar kullanılmıştır. Birleştirmelerde yapıştırıcı olarak poliüretan tutkalı kullanılmıştır. Tutkal sadece kavela yüzeylerine sürülmüş ve levhaların birbirlerine temas eden birleştirme arakesit yüzeylerine yağlı kağıt konularak sadece kavelaların yapışması sağlanmıştır. L ve H-tipi birleştirme elemanları, kullanımları sırasında etkisinde kalabilecekleri kritik yükler göz önüne alınarak statik yük altında diagonal basınç, diagonal çekme ve kesme (makaslama) deneylerine tabi tutulmuştur. Çekme, basınç ve kesme deneyleri sonucunda, en yüksek mukavemeti 18 mm MDF den üretilmiş ve doğu kayını kavela ile birleştirilmiş deney örnekleri göstermiştir. Plastik kavelalar mukavemet açısından yeterli bulunmamıştır. Kavelalı birleştirmelerde doğu kayını kavelaların kullanılması tercih edilmelidir. Ayrıca, 18 mm MDF 16mm MDF den, 18mm YL 16mm YL dan daha yüksek mukavemet değerleri vermiştir.

5 v Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : L-tipi köşe birleştirmeler, H-tipi birleştirme, diyagonal çekme, diyagonal basınç, kesme kuvveti, kutu mobilya, moment taşıma kapasitesi, kavela, plastik kavela. Sayfa adedi : 54 Tez yöneticisi : Prof. Dr. Hasan EFE

6 vi STRENGTH PROPERTIES OF CASE FURNITURE JOINTS CONSTRUCTED WITH SOLID WOOD AND PLASTIC DOWELS (M. Sc Thesis) Ekrem DENİZ GAZI UNIVERSITY INSTITUTE of SCIENCE and TECHNOLOGY December 2010 ABSTRACT In this study, joint factor s strength properties of 1/1 scaled boxes, were constructed of dowel joined particle board (PB) and medium density fiberboard (MDF) are investigated. In tests, 16 mm thickness and 18 mm thickness wood based composites are used. Dowel joining technique are used in boxes which have L and H-type joints, and plastic and oriental beech (Fagus orientalis L.) dowels are used, which had 8 mm diameter and 30 mm length. As an adhesive, polyurethane glue are used in joints. Glue is only applied on the dowel surface and a wax paper is put between the panel s joining surfaces, thanks to this, joining only became at dowels. In L and H-type joints have some critical external forces, under statical force, diagonal compression tests, diagonal tension tests and moment capacity tests are applied. At the end of the tests, MDF specimens are the most strength is seen in 18 mm with oriental beech dowel joined. It is determined that plastic dowels do not have enough strength to use in case constructions. In dowel joined systems oriental beech dowels should be preferred. Also, it is determined that, 18 mm MDF have more strength than 16 mm MDF,18 mm YL has more strength than 16 mm YL.

7 vii Science Code : Keywords : L-type corner joints, H-type corner joints, diagonal tension, diagonal compression, shear forces, case furniture, moment capacity, dowel, plastic dowel. Page number : 54 Adviser : Hasan EFE (Prof. Dr.)

8 viii TEŞEKKÜR Çalışmalarım boyunca yardım ve katkılarıyla beni yönlendiren Hocam Prof.Dr.Hasan EFE ye, tezin bulgularında ve düzenlenmesinde yardımlarını eksik etmeyen Doç.Dr.Ali KASAL a, Mekanik Test Laboratuvarındaki cihazların kullanılmasında yardımlarını esirgemeyen Dr. H. Özgür İMİRZİ ye, Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi akademik ve idari personeline, manevi desteğini her zaman yanımda hissettiğim sevgili eşim Sinem DENİZ e teşekkür ederim.

9 ix İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... iv ABSTRACT... vi TEŞEKKÜR... viii İÇİNDEKİLER... ix ÇİZELGELER DİZİNİ... xi ŞEKİLLER DİZİNİ... xiii RESİMLER DİZİNİ... xiv SEMBOLLER ve KISALTMALAR... xv 1. GİRİŞ KAYNAK ARAŞTIRMASI MALZEME VE YÖNTEM Malzeme Ahşap esaslı levhalar Plastik ve ahşap kavela Tutkal Yöntem Deneylerde kullanılan malzemelerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi Kutu konstrüksiyonlu L-tipi köşe birleştirme elemanlarının diagonal basınç ve çekme deneyleri Kutu konstrüksiyonlu H-Tipi birleştirme elemanlarının kesme deneyleri...19

10 x Sayfa Verilerin değerlendirilmesi BULGULAR VE TARTIŞMA Ahşap Esaslı Levhaların Bazı Fiziksel Özellikleri Yoğunluk ve rutubet Kutu Mobilya Kavelalı Birleştirme Elemanlarının Performansı L-Tipi köşe birleştirme elemanlarının diagonal basınç yükü..altındaki.moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti L-Tipi köşe birleştirme elemanlarının diagonal çekme yükü. altındaki moment taşıma kapasitesi H-Tipi birleştirme elemanlarının kesme kuvveti taşıma kapasitesi SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ... 54

11 xi ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Çizelge 4.1. Çizelge 4.2. Çizelge 4.3. Çizelge 4.4. Çizelge 4.5. Çizelge 4.6. Sayfa Ahşap esaslı levhaların ortalama rutubet değerleri (%).. 23 Diyagonal basınç deneyleri sonucu elde edilen moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri...25 Levha türü, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti üzerindeki etkilerine ilişkin çoklu varyans analizi Levha türüne göre moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri ortalamalarının karşılaştırma sonuçları Levha kalınlığının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamalarının karşılaştırılması..27 Kavela malzemesinin, L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değer ortalamalarının karşılaştırılmas Çizelge 4.7. Levha türü ve levha kalınlığı ikili karşılaştırma sonuçları.29 Çizelge 4.8. Çizelge 4.9. Levha türü- kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları Levha kalınlığı - kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları.30 Çizelge Levha türü, levha kalınlığı ve kavela malzemesi üçlü etkileşimi sonuçları...31 Çizelge Diyagonal çekme deneyleri sonucu elde edilen moment taşıma kapasitesi. 34 Çizelge Levha türü, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin moment taşıma kapasitesi üzerindeki etkilerine ilişkin çoklu varyans analizi. 35 Çizelge Levha türüne göre moment taşıma kapasitesi değerleri ortalamalarının karşılaştırma sonuçlar Çizelge Levha kalınlığının moment taşıma kapasitesi değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamalarının karşılaştırılması

12 xii Çizelge Sayfa Çizelge Kavela malzemesinin, L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi değeri ortalamalarının karşılaştırılması...37 Çizelge Levha türü ve levha kalınlığı ikili karşılaştırma sonuçları.. 37 Çizelge Levha türü- kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları Çizelge Levha kalınlığı - kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları.39 Çizelge Kesme deneyleri sonucu elde edilen kuvvet taşıma kapasitesi değerleri Çizelge Levha türü, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin kuvvet taşıma kapasitesi üzerindeki etkilerine ilişkin çoklu varyans analiz...42 Çizelge Levha türüne göre kesme kuvveti taşıma kapasitesi değerleri ortalamalarının karşılaştırma sonuçları...43 Çizelge Levha kalınlığının kesme kuvveti taşıma kapasitesi değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamalarının karşılaştırılması Çizelge Kavela malzemesinin, H-Tipi birleştirme elemanlarının kesme kuvveti taşıma kapasitesi değeri ortalamalarının karşılaştırılması.44 Çizelge Levha türü ve levha kalınlığı ikili karşılaştırma sonuçları.. 45 Çizelge Levha türü- kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları 45 Çizelge Levha kalınlığı - kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları. 46 Çizelge Levha türü, levha kalınlığı ve kavela malzemesi üçlü etkileşimi sonuçları..47

13 xiii ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Şekil 3.1. Sayfa Deneylerde kullanılan kavela ve ölçüleri Şekil 3.2. L-tipi köşe birleştirme deney örneğinin perspektif şekli Şekil 3.3. Şekil 3.4. Şekil 3.5 Deney örneklerinde birleştirme arakesit yüzeyi ve kavela delik eksen mesafeleri Diyagonal basınç deney düzeneği ve yük uyğulama biçimi...17 Diagonal basınç yükü altındaki yer değiştirme...18 Şekil 3.6. Diyagonal çekme deney düzeneği ve uyğulama biçimi Şekil 3.7. H-tipi birleştirme deney örneği Şekil 3.8. Şekil 3.9. H-tipi birleştirme deney örneklerinde, birleştirme arakesit yüzeyi ve kavela delik eksen mesafeleri Kesme deney düzeneği ve yük uygulama biçimi

14 xiv RESİMLERİN LİSTESİ Resim Resim 4.1. Resim 4.2. Resim 4.3. Resim 4.4. Sayfa L tipi köşe birleştirme elemanlarının diagonal basınç yükü uygulandıktan sonraki halleri a.b.c.d...24 L-Tipi diagonal çekme yükü uygulanmış deney örnekleri a,b,c,d...33 H Tipi plastik kavelalı birleştirme elemanlarının kesme kuvveti uygulandıktan sonraki deformasyonu a,b,c,d...40 H Tipi doğu kayını kavelalı birleştirme elemanlarının kesme kuvveti uygulandıktan sonraki deformasyonu a,b,c,d...41

15 xv SİMGELER ve KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış bazı simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur Simgeler Açıklaması h Parça yüksekliği b Parça kalınlığı, (mm) E Elastikiyet modülü, (N/mm 2 ) F F maxe F maxç Kuvvet, (N) Eğilme deneyinde kırılma anındaki kuvvet, (N) Yüzeye dik çekmede kopma anındaki kuvvet, (N) r Rutubet miktarı, (%) m r m 0 Rutubetli (Hava kurusu) ağırlık, (g) Tam kuru ağırlık, (g) v Varyasyon katsayısı, (%) V 0 Tam kuru hacim, (cm 3 ) V r Rutubetli (Hava kurusu) hacim, (cm 3 ) δ 0 Tam kuru yoğunluk, (g/cm 3 ) δ r Rutubetli (Hava kurusu) yoğunluk, (g/cm 3 ) σ E Eğilme direnci, (N/mm 2 ) X min X max X ort a ç b ç En düşük değer, En büyük değer, Ortalama değer, Deney parçasının uzunluğu Deney parçasının genişliği

16 xvi Simgeler F maxçk L ç M ç - M b F maxb Açıklaması Göçme anındaki maksimum kuvvet Moment kolu Diyagonal çekme ve basınçta taşınan momentler Göçme anındaki maksimum kuvvet

17 xvii Kısaltmalar LSD YL MDF Açıklaması En Küçük Önemli Fark (Least Significant Difference) Yonga Levha (Particleboard) Orta Yoğunlukta Lif Levha (Medium Densty Fiberboard)

18 1 1. GİRİŞ Bir mobilya tasarlanırken dikkate alınması gereken üç alan vardır. Bunlardan birincisi olan fonksiyonel tasarım, mobilyanın ne işe yarayacağının, mobilyadan beklenen temel yararların ne olduğunun belirlenmesidir. İkincisi olan estetik tasarım ise, ilgili külçeşidin ya da modanın etkisinde, ayrıca kullanıcı talepleri de dikkate alınarak mobilyada biçim, form, doku, renk, çizgi vb. hususların tasarlanmasını konu alan sanatsal bir çalışmadır. Son tasarım alanı olan mühendislik tasarımı da, mobilyada ergonomik kriterlerin, malzemelerin, yapım tekniklerinin ve üretim teknolojilerinin optimum şekilde belirlenmesi işlemleridir [Eckelman, 1991; Efe, 1994]. Mobilya üretiminde genel olarak, kutu, çerçeve ve kombine olmak üzere üç temel konstrüksiyon kullanılmaktadır. Üretiminde tablaların kullanıldığı mobilyalar kutu (panel) tipi, masif çerçevelerin yer aldığı mobilyalar çerçeve (iskelet) tipi, her iki eleman tipinin de kullanıldığı mobilyalar ise kombine konstrüksiyonlu mobilyalar olarak isimlendirilmektedir [Efe, 1994]. Taşıyıcı sistemler için temel özellik, herhangi bir kusur oluşturmadan tasarım yüklerini güvenle taşımasıdır. Bir kutu konstrüksiyonun tasarlanmasında, çeşitli bağlantı noktalarına yapılan yüklemelerle kutuların sağlamlıklarını belirlemek için bir analiz metodu gereklidir. Tabla tipi konstrüksiyonda sistemin mukavemeti ve sağlamlığı önemli oranda tablaların burulma direncine ve rijitliğine bağlıdır. Kutu tipi mobilyalar çoğunlukla dört yan tablalı, bir arkalıklı olurlar ve bu durumlarıyla tamamlanmış bir çerçeve şeklinde görünürler. Bir mobilyanın hemen hemen tüm elemanları tablalardan oluşuyorsa kutu mobilya tipi olarak tanımlanabilir. Eğer esas kutu konstrüksiyon üzerinde başka çerçeve, çekmece ve kapaklar taşıyor ise bu durumda genellikle yapı karkas tipi olarak tanımlanmaktadır. Normal bir kitap rafı kutu konstrüksiyona, çekmeceli bir çamaşır dolabı karkas konstrüksiyona örnek olarak gösterilebilir [Efe, 1994; Eckelman, 1991].

19 2 Günümüzde dünya nüfusundaki hızlı artış ve buna paralel olarak artan kaliteli ve sağlam mobilya istekleri, buna karşılık sürekli azalan orman varlıkları sonucu mobilya üretiminde masif malzeme kullanımı ekonomik olmamaktadır. Yıllardır mobilya sektörünün ana maddesini masif ağaç malzemeler ve ahşap esaslı levhalar oluşturmaktadır. Masif malzemeye alternatif olarak lignoselülozik maddelerden üretilen ahşap esaslı levhalar, hem ekonomik hem de teknik üstünlüklerinden dolayı mobilya üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır [Kasal, 2004]. Günümüz modern evlerinde, duvar ve yer dolapları; mutfak, banyo, ofis ve diğer mekanlarda depolama amaçlı kullanılan vazgeçilmez panel mobilyalardır. Mobilya üniteleri çok amaçlı kullanıldıkları için; kullanımı sırasında etkisinde kalacakları yüklerin büyüklükleri ve nitelikleri çok değişken yapıdadır. Bunlar, bazı durumlarda hafif yüklerin etkisinde kalırken, bazı durumlarda ise; ağır yüklerin etkisinde kalabilirler. Mobilyaların yük altındaki kararlılığı ve mukavemeti; elemanların birleştirme tekniklerine, üretilmiş oldukları malzemelerin fiziksel ve mekanik özelliklerine bağlıdır [İmirzi, 2008]. Problemin Tanımlanması Ülkemizde üretim yapan küçük, orta ve büyük ölçekli işletmeler araştırıldığında üretimin büyük bir kısmının kutu tipi mobilyalar üzerine olduğu görülmektedir. Yine günümüzde üretilen kutu tipi mobilyalar üzerinde yapılan incelemelerde mobilya ünitelerinin, kullanım yükleri altındaki davranışları hakkında bilgi sağlayacak performans testlerinin pek de yaygın olmadığı görülmektedir. Bunlarla bağlantılı olarak bu testlerin geçerli bir standardı olmadığıda bilinmektedir. Bu da doğal olarak üretimde kullanılan malzemelerin hem mukavemet hem de ekonomik olarak belli bir bilimsel çalışma olmadan belirlendiğini göstermektedir. Günümüz mobilya imalat teknolojisinde kullanılan ahşap esaslı malzemelerin levha kalınlıkları genellikle 18 mm dir. Bunun yanı sıra 16 mm kalınlığında ahşap esaslı malzemelerin üretimide az da olsa mevcuttur. Aynı şekilde üretimde kullanılan

20 3 en eski birleştirme tekniklerinden biri olan kavelalı birleştirme hem pratik hem de diğer birleştirme tekniklerine göre daha kolay ve ucuz olmasından dolayı tercih edilmektedir. Bu nedenlerle testlerde masif kavelası olarak Doğu kayınından elde edilen kavelalar tercih edilmiştir. Daha ekonomik ve hafif mobilyalar üretebilmek için levha kalınlıkları 18 mm den düşük olan malzemeler tercih edilebilinir. Ayrıca piyasada çeşitli birleştirme tekniklerinde gerek kılavuzluk gerekse birleştirme elemanı görevi yapan plastik kavelalar da kullanılmaktadır. Diğer yandan farklı kalınlıklardaki levhalar üzerinde plastik ve masif kavelaların denenmesi düşünülebili. Bu nedenle, 16 mm kalınlığındaki ahşap esaslı levhaların çeşitli birleştirme elemanlarında 18 mm kalınlığındaki ahşap esaslı levhalarla karşılaştırılarak denenmesi, ayrıca plastik kavelanın da ana birleştirme elemanı olarak kullanıldığında göstereceği performansın yine Doğu kayını kavela ile karşılaştırmalı olarak belirlenmesi ve bunlara ait sayısal verilerin elde edilmesi tasarımcı ve uygulayıcılara, tasarım esnekliği yanında teknik ve ekonomik avantajlar sağlayabilir. Hipotez Bu çalışmanın hipotezi; daha ekonomik, daha hafif ve daha sağlam kutu kostrüksiyonlu mobilyalar üretebilmek amacı ile, 16 mm kalınlığındaki ahşap esaslı levhalar ve birleştirme yerlerinde de plastik kavelalar kullanılabileceği olarak belirlenmiştir. Çalışmanın Amacı Bu çalışmanın temel amacı, piyasada yaygın olarak kutu konstrüksiyonlu mobilyalarda birleştirme malzemesi olarak kullanılan plastik kavelaların mukavemet özelliklerinin Doğu kayını kavelalar ile karşılaştırılması ve 16 mm kalınlığındaki ahşap esaslı levhaların da 18 mm kalınlığındaki malzemelerle mukavemet özellikleri bakımından karşılaştırılmasıdır. Böylece plastik kavelaların ve 16 mm kalınlığındaki ahşap esaslı levhaların kutu konstrüksiyonlu mobilya üretiminde kullanılabilirliği araştırılmış olacaktır.

21 4 Çalışmanın Kapsam ve Yöntemi Çalışmada, pratikteki uygulamayı tam olarak yansıtabilmesi amacıyla, mobilya üretiminde kutu tipi mobilya üretiminde en fazla kullanılan ahşap esaslı levhalardan yonga levha (YL), lif levha (MDF) kullanılmıştır. Kalınlıkların da karşılaştırılabilmesi amacıyla 16 mm ve 18 mm kalınlığında levhalar seçilmiştir. Kutu mobilyaların konstrüksiyonunda yaygın olarak kullanılan L-tipi köşe birleştirmeler ve H-tipi birleştirmeler 1/1 ölçülerde kavelalı birleştirme tekniği uygulanarak hazırlanmıştır. Kavela olarak Doğu kayını kavelalar ve plastik kavelalar kullanılmış ve poliüretan esaslı tutkal ile yapıştırılmıştır. Birleştirme elemanları, kullanımı sırasında etkisinde kalabileceği yükleme biçimine göre statik yük altında diyagonal çekme, diagonal basınç ve kesme deneylerine tabi tutulmuştur. 3 farklı deney, 2 ahşap esaslı levha ve 2 farklı levha kalınlığı ve 2 kavela malzemesi olmak üzere ve her örnekten 5 yineleme olmak üzere toplam (3x2x2x2x5=120) 120 adet deney örneği hazırlanarak denenmiştir. Ayrıca denemelerde kullanılan ahşap esaslı levhaların gerekli bazı fiziksel özellikleri de ilgili standartlara uyularak belirlenmiştir. Çalışma kapsamında yapılan deneyler aşağıda verilmiştir: Fiziksel Deneyler Rutubet (TS EN 322) Yoğunluk (TS 2470) Kutu Mobilya L-Tipi Köşe Birleştirme Elemanlarının Moment Taşıma Kapasiteleri - Diyagonal basınç - Diyagonal çekme Kutu Mobilya H-Tipi Birleştirme Elemanlarının Kuvvet Taşıma Kapasiteleri - Kesme

22 5 2. KAYNAK ÖZETLERİ Yeterli miktarda tutkal kullanımının kavela çekme mukavemeti üzerinde etkili bir faktör olduğu vurgulanmıştır. Yonga levhalarla oluşturulan kavelalı köşe birleştirmelerle yapılan deneyler sonucunda; tutkalın hem kavela yüzeylerine hem de kavela deliği duvarlarına sürülmesinin, sadece kavela deliği duvarlarına sürülmesine kıyasla birleştirmelerin mukavemetini % 35 arttırdığı bildirilmiştir [Englesson, 1973]. Mobilya üretiminde kullanılan OSB, MDF ve YL gibi ahşap esaslı levhaların, çeşitli yüzey biçimlerindeki kavelalar ile tutma mukavemetleri araştırılmıştır. Sonuç olarak, fazla miktarda tutkal kullanımının mukavemeti arttırdığı, spiral yivli yüzeyli kavelaların, düz yivli kavelalardan daha yüksek mukavemet gösterdiği, ayrıca, yüzeyden kavela tutma mukavemetinin, kullanılan malzemenin iç yapışma direnci ile ilişkili olduğu bildirilmiştir [Eckelman ve Cassens, 1985]. Rijitlik derecesi değerleri değişen 3 tip bağlantı tekniği kullanılarak kutu mobilya üzerinde bunların birleştirme sağlamlığına etkisi değerlendirilmiştir. Araştırma sonuçlarına göre; kutunun rijitliği üzerinde birleştirmelerin önemli etkisi bulunmaktadır. Köşe birleştirmeler, kavela ve metal bağlantılarla güçlendirilirse sağlamlığında kademeli olarak artacağı vurgulanmıştır [Lin ve Eckelman, 1987]. Yonga levhalar üzerinde tek kavelalı köşe birleştirme elemanları ile yapılan diyagonal basınç ve çekme deneylerinde, kavela çapı ve kavela boyu arttıkça eğilme momenti taşıma kapasitesinin de arttığı tespit edilmiştir [Zhang ve Eckelman, 1993]. Yonga levhalarda çoklu kavela kullanılarak yapılan köşe birleştirmeler için, çekme ve basınç deneylerinde numune genişlikleri ve kavelalar arası mesafeler değiştirilmiştir. Sonuç olarak, iki kavela arası 7,5 cm olması durumunda en yüksek eğilme mukavemetine ulaşılacağı bildirilmiştir [Zhang ve Eckelman, 1993]

23 6 Köşe birleştirme rijitliğinin kutu mobilyalarda sehim değeri üzerine etkisi adlı çalışmada kutu tipi mobilyalarda, birleştirme yerlerinde kullanılan kavela sayısının 2 den 4 e veya 4 ten 8 e çıkarılması ile sehimin %5 ile % 15 arasında azaldığı belirlenmiştir. Kutu tipi mobilyalarda, raf sistemlerinde sehim, köşe birleştirmede rijitliğin arttırılması ile azaltılabilineceği belirlenmiştir.[ Liping Cai ve diğerleri, 1993]. Yonga levhadan hazırlanmış kutu konstrüksiyonlu farklı köşe birleştirme tekniklerinin basınç yükü altındaki mukavemet özellikleri araştırılmıştır. Sonuçta; kutu mobilya üretiminde kavelalı köşe birleştirmelerinin uygulanması gerektiği bildirilmiştir [Özçifçi ve diğerleri, 1996]. Lif levha ve yonga levha ile oluşturulan L-tipi kavelalı köşe birleştirmelerde sırasıyla 2, 3, 4, ve 5 li kavela dizilerinin diyagonal basınç ve çekme yükleri altındaki moment taşıma kapasiteleri araştırılmıştır. Sonuç olarak, lif levhalar, yonga levhalara, 8 mm çaplı kavelalar, 10 mm çaplı kavelalara üstünlük sağlamıştır. Yonga levhalarda yivli yüzeyli, lif levhalarda düz yüzeyli kavelalar daha başarılı bulunmuştur. Kavela sayısındaki artışın diyagonal çekme yükü altında taşınan momentlerde artışa, diyagonal basınç yükü altında taşınan momentlerde ise azalmaya neden olduğu bildirilmiştir. [Efe, 1998]. Kutu mobilya konstrüksiyonunda geniş kullanım alanı bulunan yabancı çıtalı ve trapez bağlantı elemanlı 150 x 150 x 18 mm ölçülerindeki yonga levha ve lif levha (MDF) lar ile oluşturulan L-tipi köşe birleştirme deney elemanlarının diyagonal basınç ve çekme yükü altında taşıdıkları momentler belirlenmiştir. Deney sonuçlarına göre lif levhaların yonga levhalara, demonte birleştirmelerin ise sabit birleştirmelere üstünlük sağladığı bildirilmiştir [Efe, 1999]. Kenarları 5, 8 ve 12 mm kalınlığında masif malzeme ile kaplanmış ve masifsiz yonga levha deney örnekleri, 6, 8 ve 10 mm çapındaki kavelalar 25 mm derinlikte girecek şekilde polivinilasetat (PVAc) tutkalı ile yapıştırılmıştır. Kavela tutma mukavemeti

24 7 deneyleri sonucunda, en yüksek direncin 6 mm çaplı kavela ile 12 mm kalınlıkta masif kaplı yonga levhada elde edildiği bildirilmiştir [Uysal, 1999]. Kutu konstrüksiyonlu mobilya üretiminde kullanılan köşe birleştirmelerden; seçilmiş bazı tutkallı (sabit) ve tutkalsız (demonte) birleştirmelerin moment taşıma kapasiteleri araştırılmıştır. Deney sonuçlarına göre lif levhaların, yonga levhalara, tutkalsız birleştirmelerin de, tutkallı birleştirmelere üstünlük sağladığı, deneylerde en iyi sonucun tutkalsız multifiksli köşe birleştirmelerde elde edildiği bildirilmiştir [Efe ve Kasal, 2000a]. Kutu konstrüksiyonlu mobilya üretiminde uygulanan kavelalı köşe birleştirmelerde tutkal çeşidinin diyagonal çekme yükü altındaki moment taşıma kapasitesine etkileri araştırılmıştır. Deneyler sonucunda; lif levhaların yonga levhalara üstünlük sağladığı, tutkallar içinde de en iyi sonucu PVAc tutkalının verdiği, tutkal çeşidi ve levha çeşidi etkileşiminin ise istatistiksel anlamda önemsiz çıktığı bildirilmiştir [Efe ve Kasal, 2000b]. Yonga levhadan yapılan kutu konstrüksiyonlu tek kavelalı köşe birleştirmelerin moment taşıma kapasiteleri test edilmiştir. Değişik çaplardaki kavelalar ve farklı kalınlıklardaki yonga levhalar ile yapılan deneyler sonucunda; köşe birleştirmelerin direncinin kavela çapı ile doğru orantılı olarak arttığı vurgulanmış ve farklı kalınlıklar için optimum kavela çapları belirlenmiştir (Norvydas ve Papreckis 2001). Kutu konstrüksiyonlu mobilya üretiminde uygulanan kavelalı köşe birleştirmelerin, çeşitli tutkallarla yapıştırılmış örneklerin diyagonal basınç yükü altındaki moment kapasiteleri karşılaştırılmıştır. ASTM D esaslarına göre yapılan diyagonal basınç deneyleri sonucunda; lif levhaların yonga levhalardan daha iyi sonuçlar verdiği, tutkallar arasında da en iyi sonucun ise PVAc tutkalı ile elde edildiği bildirilmiştir [Efe ve diğerleri, 2002]. 32 mm lik kutu konstrüksiyondaki köşe birleştirmelerinin eğilme moment kapasitesi üzerine kavela mesafelerinin etkisinin değerlendirilmiştir. Yonga levha ve MDF den

25 8 hazırlanan köşe birleştirmeler diyagonal basınç ve çekme yükleri altında test edilmiştir. Hem basınç hem de çekme testlerinde MDF den hazırlanan köşe birleştirmelerin yonga levhadan hazırlanan birleştirmelerden daha sağlam olduğu bildirilmiştir [Tankut, 2005]. Kutu konstrüksiyonlu mobilyada L-tipi vidalı köşe birleştirmelerin moment direnci üzerinde, vida çapı, vida etkili boyu, yükleme biçimi, malzeme çeşidi, yüzey kaplama işlemi ve tutkal kullanımının etkileri incelenmiştir. Deney sonuçlarına göre, yüzeyin sentetik reçineli kâğıtla kaplanması ve birleştirme yüzeyinin tutkallanmasının, yonga levha örneklerinin moment direncini önemli derecede arttırdığı bildirilmiştir [Zhang ve diğerleri, 2005]. Vidalı köşe birleştirmelerde gerilme analizleri yapılarak, tutkalın eğilme direncine olan katkısı irdelenmiştir. Deneyler sonucunda, tutkallı birleştirmelerin tutkalsızlardan, lif levhanın da yonga levhadan daha iyi sonuçlar verdiği bildirilmiştir [Kasal ve diğerleri, 2006]. Bazı masif ve ahşap esaslı levhaların, kenardan ve yüzeyden kavela tutma mukavemetleri araştırılmıştır. Deneylerde masif ağaç malzemelerden Doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky) ve sarıçam (Pinus sylvestris L.), ahşap esaslı levhalardan ise okume (Aucoumea klaineana) kontrplak (OKP), yonga levha (YL), iki ayrı kalitede OSB1, OSB2, MDF, sentetik reçine emdirilmiş kağıt kaplı yonga levha (YLLAM) ve lif levha (MDFLAM), kavelaların yapıştırılmasında ise polivinilasetat (PVAc) tutkalı kullanılmıştır. Statik yük altında toplam 1100 örnek çekme testine alınmıştır. Deneylerin sonuçları, mobilya tasarımcılarının kenardan ve yüzeyden kavela tutma mukavemetini, her bir malzeme çeşidi için kavela çapı ve kavela etkili boyunun fonksiyonu olarak tahmin edebileceği sayısal formüller haline dönüşçeşidilmüştür [Kasal, 2007]. Kutu konstrüksiyonlu mobilya L-tipi tutkallı vidalı birleştirmelerde vida sayısı ve vida ölçülerinin moment taşıma kapasiteleri üzerindeki etkilerinin incelendiği

26 9 çalışmada, diyagonal basınç ve çekme yükleri altında oluşan moment değerlerinin önceden tahmin edilmesini sağlayacak eşitlikler geliştirilmiştir [Kasal, 2008]. Kutu konstrüksiyonlu mobilyalarda kullanılan bazı modüler bağlantı elemanları ile yapılan köşe birleştirmelerin diagonal basınç ve diagonal çekme dirençlerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Deney sonucuna göre mekanik bağlantı elemanları ile yapılan köşe birleştirmelerde çift çektirmeli bağlantı elemanı avantaj sağlayabilir [Özçiftçi ve diğerleri, 2008]. CM PB = X Y Z CM MDF = X Y Z TM PB = X Y Z TM MDF = X Y Z Burada; CM PB, CM MDF : basınç yükü altında yonga levha ve MDF örnekleri tarafından taşınan momentler (Nm), TM PB, TM MDF : çekme yükü altında yonga levha ve MDF örnekleri tarafından taşınan momentler (Nm), X: vida sayısı, Y: vida çapı (mm), Z: vida etkili boyudur (mm). Kutu konstrüksiyonlu mobilya L-tipi tutkalsız vidalı köşe birleştirmelerinin moment kapasitesinde, vida sayısı ve ölçülerinin etkisinin araştırıldığı çalışmada, çap, boy ve vida sayısı artışının mukavemeti arttırdığı, ancak vida boyunun çaptan daha etkili olduğu bildirilmiştir. Ayrıca ortalama moment kapasitesi değerlerinin önceden tahmin edilebileceğini gösteren formüller geliştirilmiştir M = a x D d x N c x L d Burada; M: tahmin edilen ortalama moment (Nm), D: vida çapı (mm), N: vida sayısı, L: vida boyu (mm), a,b,c,d : regresyon katsayılarıdır. (Kasal ve diğerleri 2008).

27 10 Kutu tipi köşe birleştirmelerde kullanılan bağlantı çeşitleri, yapıştırıcı çeşidi, levha çeşidi gibi faktörlerin diağonal basınç ve çekme kuvveti üzerine etkilerine karar vermek için yapılmıştır. Deney sonucuna göre en yüksek diagonal çekme kuvveti melamin ile kaplanmış orta yoğunluktaki lif levhalardan üretilmiş, DVTKA tutkalı ile yapıştırılmış yivli kavela birleştirmelerde gözlenmiştir. En yüksek diagonal baskı kuvveti ise melamin ile kaplanmış yonga levhadan üretilmiş, PVA D4 ile yapıştırılmış yabancı çıtalı birleştirmelerde görülmüştür [Tankut ve diğerleri, 2009]. Kutu tipi mobilyalarda, yapıştırma şekli ve malzeme kalınlığının köşe birleştirme mukavemetine etkilerinin değerlendirilmesi adlı çalışmada tüm L-tipi birleştirmelerde diyagonal çekme direnci diyagonal basınç direncinden yüksek çıkmıştır. MDFlam köşe birleştirmeler, YLlam köşe birleştirmelerden yüksek çıkmıştır. En düşük çekme ve basınç direnci değerleri PVC kenar yapıştırmalarda çıkmıştır [Tankut ve diğerleri, 2010].

28 11 3. MALZEME VE YÖNTEM 3.1. Malzeme Ahşap Esaslı Levhalar Deneylerde ahşap esaslı levha olarak,16 mm ve 18 mm kalınlığında TS EN 312 standardına uygun genel amaçlar için üretilmiş, yatay preslenmiş yonga levha (YL) ve TS 64 standardına uygun orta yoğunlukta lif levha (MDF) kullanılmıştır. Deney mazlemeleri Ankara Siteler piyasasından rastgele seçim yöntemiyle temin edilmiştir Plastik ve ahşap kavela Deneylerde 8 mm çapında, 30 mm boyunda, düz yivli gövdeli plastik ve aynı ölçü ve özelliklerde Doğu kayını odunundan hazırlanmış kavelalar kullanılmıştır (Şekil 3.1). Pp moblen polipropilen Petrol parçalanırken Gaz olarak açığa çıkan ürünün polimerizasyonu sonucu oluşan sentetik Madde. Düşük maliyetli, petrokimya artıklarından elde edilen genel maksatlı bir ısıl yoğruk. Polipropilen, otomotiv sanayinde kullanılan parçalardan, tekstil ve yiyecek paketlemesine kadar çok geniş kullanım alanı olan termoplastik bir polimerdir. Monomer propilenin Polimer hale getirilmesi ile elde edilen Polipropilen kimyasal solventlere (asit ve bazlar) karşı aşırı derecede dirençlidir. Propilen monomer polipropilen polimer Deterjan kutularının kapakları, margarin kapları gibi Ambalaj malzemeleri üretilir. Ayrıca dayanıklı olması ve geri dönüşçeşidilebilirliği nedeniyle otomotiv sektöründe de önemli bir kullanım alanı bulmaktadır. Geri dönüşçeşidilmüş PP'den sentetik halı tabanı, çeşitli Plastik banyo mutfak, hırdavat ve kırtasiye malzemeleri üretilir.polipropilen (PP) Polimerlerin poliolefin sınıfına dahil bulunmaktadır. Bu Polimerler olefin monomerlerden (doymamış hidrokarbonlar ) türetilmektedir; etilen (CH2 = CH2) Polietilen için monomerdir. Polipropilenin Monomeri ise propilendir. (CH3 CH=CH2).

29 12 Polipropilen Plastikler 1950 li yıllarda ticari uygulamalarda yer almaya başlamış bulunmaktadır. Polipropilen bazlı termoplastikler, polietilen bazlı termoplastiklere nazaran ticari anlamda halen ikinci sıradadırlar. Polipropilenin toplam üretimi 2002 yılında 35 milyon ton a ulaşmıştır ve PP üretim kapasitesi artmaya devam etmektedir. Polietilenden farklı olarak Polipropilen, moleküler yapı ve geometrisinden dolayı, polimerizasyonu esnasında üç tip polimer oluşur. Bunlar aşağıdaki gibi isimlendirilmiştir: 1) İzotaktik (isotactic) 2) Sindiyotaktik (syndiotactic) 3) Ataktik (atactic) bilindiği üzere PP de, PE dekinden farklı olarak metil (CH3) grubu mevcut bulunmaktadır. Bu yüzden polipropilenin moleküler geometrisi polietileninkine göre daha farklıdır (örneğin; izotaktik, sindiyotaktik, ataktik gibi). PP nin izotaktik formunda, tüm metil grupları (CH3) üç boyutlu düzeyde tek tarafa sıralanır. Alt düzlemde H radikalleri bulunur. Kristal yapıda bir polimerdir. Sindiyotaktik PP de ise CH3 grupları üç boyutlu düzeyde bir üst düzlemde, bir alt düzlemde yer alır. Aralarda ise H radikalleri bulunur. Bu da kristal yapıda bir polimerdir. PP nin ataktik yapısında ise metil grupları üç boyutlu düzeyde her iki tarafta da gelişigüzel yerleşmiştir. Amorf (şekilsiz) yapıda bir polimerdir. Heptan ve hekzanda çözünür. Kimyasal ve fiziksel özellikleri En yaygın ticari polipropilenin, kristal yapısı düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) arasında bir seviyeye sahiptir. Young modülü (elastizite modülü) de orta seviyededir. Bununla beraber, LDPE den daha az sert ve HDPE den çok daha az gevrektir. Polipropilen, yorulmaya karşı çok iyi direnç gösterir. Düşük maliyetlidir, iyi bir darbe dayanımı vardır. Sürtünme katsayısı düşük olup, çok iyi Elektrik Yalıtımı sağlar. Kimyasal direnci iyidir. Tüm termoplastik işleme proseslerine uygundur. Polipropilenin, erime Sıcaklığı 160 santigrat derece civarındadır.

30 13 Buna karşın şu dezavantajlara sahiptir. UV ışını dayanımı azdır, yüksek termal genleşme gösterir. Boya ve kaplaması zordur. Dış Hava şartlarına dayanımı azdır, oksitlenmeye açıktır. Yanıcı olup, Klor içeren solventler ile etkileşime girer. ( Şekil 3.1. Deneylerde kullanılan kavela ve ölçüleri (ölçüler mm.) Tutkal Deney örneklerinin yapıştırılmasında polidol pu bond tutkalı kullanılmıştır. Tutkal, sadece kavela yüzeylerine ve deliklerine yaklaşık 150 ± 10 gr/cm 3 hesabı ile sürülmüştür. Polidol pu bond tutkalı; solventsiz, nem ile kürleşen, tek bileşenli poliüretan yapıştırıcıdır. Ağaç, plastik, metal, tuğla, beton ve seramik gibi çeşitli yapı malzemelerinin yapıştırılmasında kullanılır. Leke yapmaz, çekmez, sertleştikten sonra ince zımpara atılabilir ve üzeri boyanabilir. DIN-EN 204 normuna uygun suya dayanıklı yapıştırma sağlar. D4 sertifikalıdır Yöntem Deneylerde kullanılan ahşap esaslı levhaların bazı fiziksel özelliklerinin belirlenmesi Çalışmada, deney örneklerinin üretiminde kullanılan ahşap esaslı levhaların rutubet oranları ve yoğunlukları tespit edilmiştir.

31 Rutubet ve Yoğunluk Deney örneklerinin yoğunluklarının belirlenmesinde TS EN 323 de belirtilen esaslara uyulmuştur. Örneklem grupları her malzeme çeşidinden 10 ar adet olmak üzere toplam 40 adet olarak hazırlanmış olup, ± 0,01 g duyarlıklı terazi ile tartılarak örneklerin rutubetli ağırlıkları (m r ) tespit edilmiş ve boyutları ± 0,01 mm duyarlıklı dijital kumpas ile ölçülerek rutubetli hacimleri (V r ) hesaplanmıştır. Daha sonra ahşap esaslı levhalar etüvde 103 ± 2 C de 24 saat bekletilmişler, 6 saat aralıklarla yapılan iki tartı arasındaki fark, deney parçası ağırlığının % 0,5 ine eşit veya daha az olduğunda değişmez ağırlığa ulaştıkları kabul edilerek tam kuru ağırlıklar (m o ) belirlenmiştir. Tekrar dijital kumpas kullanılarak boyutlar ölçülmek suretiyle tam kuru hacimleri (V o ) hesaplanmıştır. Tam kuru yoğunluk (δ o ) için Eş. 3.1 ve rutubetli yoğunluklar (δ r ) için Eş. 3.2 kullanılmıştır. δ o = m o / V o (3.1) δ r = m r / V r (gr/cm³) (3.2) Ahşap esaslı levhaların rutubet (r) kontrolü için TS EN 322 de belirtilen esaslara uyulmuştur. Rutubet oranları (r) için Eş. 3.3 kullanılmıştır. r = [ ( m r m o ) / m o ] x 100 (%) (3.3) Kutu konstrüksiyonlu L-tipi köşe birleştirme elemanlarının diyagonal basınç ve çekme deneyleri L-tipi deney örneklerinin hazırlanması Her bir deney örneği kenar ve yüzey olmak üzere iki elemandan oluşmaktadır. Kenar elemanı 270 x mm, yüzey elemanı ise 270 x 150 mm ölçülerindedir.

32 15 Şekil 3.2. L-tipi köşe birleştirme deney örneği (ölçüler mm) Kavelalı birleştirmelerde, iki eleman birbirlerine 2 adet kavela ile bağlanmıştır. Kavela eksenleri arasındaki mesafe için çoklu delik makinelerindeki standart ölçü (32 mm) hesaba alınmıştır. Deney örneklerinin birleşme yerlerinin detayı Şekil 3.3. gösterilmiştir. Şekil 3.3. Deney örneklerinde birleştirme arakesit yüzeyi ve kavela delik eksen mesafeleri (ölçüler mm) Deneylerde 2 levha çeşidi, 2 levha kalınlığı, 2 tip kavela malzemesi, 2 yükleme biçimi ve her örnekten 5 yineleme olmak üzere toplam 80 adet (2 x 2 x 2 x 2 x 5=80) L-tipi köşe birleştirme deney örneği hazırlanmıştır. Deney örnekleri deneylerden önce 20±2 C ve % 65±5 bağıl nem koşullarındaki iklimlendirme dolabında, denge rutubetine ulaşıncaya kadar bekletilmiştir. Daha sonra, örneklerin rutubet kontrolü için TS 2471 de belirtilen esaslara uyulmuştur.

33 16 Diyagonal basınç ve çekme deneylerinin yapılışı Deney örneklerinin diyagonal basınç ve çekme yükleri altındaki moment taşıma kapasitelerinin belirlenmesi ile ilgili bir standart olmadığından daha önceden yapılmış çalışmalardaki deney örneklerinden yararlanılmıştır. [Örs ve diğerleri, 2001; Efe ve diğerleri, 2003; Kasal ve diğerleri, 2006; Kasal, 2008]. Deneyler, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Mekanik Test Laboratuvarında bulunan 5 ton kapasiteli Üniversal Test Cihazında 6 mm/dak lık hız sağlanan statik yüklemeler ile gerçekleştirilmiştir. Diyagonal çekme ve basınç deney düzenekleri Şekil 3.4. ve 3.6 de gösterilmiştir. Birleştirmelerin performansı, deney yükleri ve koşulları altında taşınan momentler olarak alınmış ve her bir örnek tarafından diyagonal çekme ve basınç yükleri altında taşınan momentler hesaplanmıştır. Diyagonal basınç deneylerinde moment (M b ), Eş. 3.4 e göre hesaplanmıştır. Mb = F maxb x [ (150) 2 ( 0,5L b ) 2 a ] (N-m) (3.4) Burada; M b = Basınç yükü altında taşınan moment (Nm) F maxb = Göçme anındaki maksimum kuvvet (N) L b = Moment kolu 18 mm levhalar için 93,34 mm, 16 mm levhalar için 94,75 mm a = 18 mm levhalar için 12,73 mm, 16 mm levhalar için 11,31 mm

34 17 Şekil 3.4. Diyagonal basınç deney düzeneği ve yük uygulama biçimi ( ölçüler mm) Diyagonal basınç deneylerinde ayrıca düşey yöndeki yer değiştirme miktarları da ölçülmüş olup, birleştirmelerin diyagonal basınç yükü altındaki elastikiyet değerleri için Eş. 3.5, Eş. 3.6, Eş. 3.7, Eş. 3.8 den yararlanılmıştır (Şekil 3.5). L 2 = H 2 + R 2 den R 2 = L 2 H 2 (3.5) α = Sin -1 x (H/L) (3.6) H= Ho Düşey yöndeki yer değiştirme (3.7) Rotasyon= 90-2 x α (3.8)

35 18 Şekil 3.5 Diagonal basınç yükü altındaki yer değiştirme biçimi (rotasyon) Diyagonal çekme deneylerinde ise moment (Mç), Eş. 3.6 da kullanılmıştır. M ç = 0,5F maxçk x 0,5L ç (Nm) (3.9) Burada; Mç= Çekme yükü altında taşınan moment (Nm) Fmaxçk= Göçme anındaki maksimum kuvvet (N) Lç= Moment kolu (m)

36 19 Şekil 3.6. Diyagonal çekme deney düzeneği ve yük uygulama biçimi (ölçüler mm) Kutu konstrüksiyonlu H-tipi birleştirme elemanlarının kesme deneyleri H-tipi deney örneklerinin hazırlanması Her bir deney örneği düşey iki ve yatay bir olmak üzere üç elemandan oluşmaktadır. Düşey elemanları 270 x 300 mm, yatay elemanı ise 270 x 4000 mm ölçülerindedir.

37 20 Şekil 3.7. H-tipi birleştirme deney örneği (ölçüler mm) Kavelalı birleştirmelerde, iki eleman birbirlerine 2 adet kavela ile bağlanmıştır. Kavela eksenleri arasındaki mesafe için çoklu delik makinelerindeki standart ölçü (32 mm) hesaba alınmıştır. Deney örneklerinin birleşme yerlerinin detayı Şekil 3.8. de gösterilmiştir. Şekil 3.8. H-tipi birleştirme deney örneklerinde birleştirme arakesit yüzeyi ve kavela delik eksen mesafeleri (ölçüler mm).

38 21 Deneylerde 2 levha çeşidi, 2 levha kalınlığı, 2 kavela malzemesi, 1 yükleme biçimi ve her örnekten 5 yineleme olmak üzere toplam 80 adet (2 x 2 x 2 x 1 x 5=40) H-tipi birleştirme deney örneği hazırlanmıştır. Deney örnekleri deneylerden önce 20±2 C ve % 65±5 bağıl nem koşullarındaki iklimlendirme dolabında, denge rutubetine ulaşıncaya kadar bekletilmiştir. Daha sonra, örneklerin rutubet kontrolü için TS 2471 de belirtilen esaslara uyulmuştur. Kesme deneylerinin yapılışı Deneyler, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Mekanik Test Laboratuvarında bulunan 5 ton kapasiteli Üniversal Test Cihazında 6 mm/dak lık hız sağlanan statik yüklemeler ile gerçekleştirilmiştir. Yükler yapılan özel bir düzenek ile kenarlardan 2 şer cm boşluk bırakılarak uygulanmıştır. Kesme kuvveti deney düzenekleri Şekil 3.7 de gösterilmiştir. Birleştirmelerin performansı, deney yükleri ve koşulları altında taşınan momentler olarak alınmış ve her bir örnek tarafından kesme kuvveti altında taşınan momentler hesaplanmıştır. Kesme kuvveti deneylerinde birleştirmelerin performansı, bir birleştirmeye karşılık gelen kesme kuvveti (Fk) değerleri olarak kabul edilmiş ve Eş dan yararlanılarak hesaplanmıştır. Fk = F maxk / 2 (N) (3.10)

39 22 Şekil 3.9. Kesme deneyi düzeneği ve yük uygulama biçimi ( ölçüler mm) Verilerin değerlendirilmesi Levha çeşidi, levha kalınlığı, kavela malzemesi ve bu faktörlerin birbirleriyle olan ikili ve üçlü etkileşimlerinin L-Tipi köşe birleştirme elemanlarının diyagonal çekme ve diyagonal basınç yükleri altındaki moment taşıma kapasitesine, H-Tipi birleştirme elemanlarının ise kesme kuvveti taşıma kapasitesine etkilerini belirlemek amacıyla çoklu varyans analizleri yapılmış, farklılıkların (p < 0,05) e göre istatistiksel olarak anlamlı çıkması halinde, bu farklılıkların gruplar arasındaki önemi için en küçük önemli fark (LSD : Endüşük Önemli Fark) testi kullanılmıştır. Böylece, denemeye alınan faktörlerden levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin birbirleri arasındaki başarı sıralamaları homojenlik gruplarına ayrılmak suretiyle belirlenmiştir.

40 23 4. BULGULAR VE TARTIŞMA 4.1. Ahşap Esaslı Levhaların Bazı Fiziksel Özellikleri Yoğunluk ve rutubet Deney örneklerinin üretilmiş oldukları ahşap esaslı levhaların rutubet oranlarına, tam kuru yoğunluklarına ve deney anında ölçülen rutubet derecesindeki yoğunluklarına ait istatistikler Çizelge 4.1 de verilmiştir. Çizelge 4.1. Ahşap esaslı levhaların ortalama rutubet değerleri (%) Tam Kuru Hava Kurusu Malzeme Çeşidi Yoğunluk (gr/cm 3 ) Yoğunluk (gr/cm 3 ) Rutubet Oranı (%) X ort v (%) X ort v (%) X ort v (%) 16 mm YL 0,65 1,84 0,70 1,58 5,06 1,30 18 mm YL 0,61 6,27 0,60 1,46 5,06 2,41 16 mm MDF 0,76 1,08 0, ,86 1,26 18 mm MDF 0,65 1,19 0,66 1,16 4,98 2,06 X ort : Ortalama değer v : Varyasyon katsayısı Kullanılan ahşap esaslı malzemelerde ortalama rutubet % 5 dir. En yüksek yoğunluk değeri 16 mm lik ahşap esaslı malzemelerde ölçülürken, en düşük yoğunluk ise 18 mm kalınlığındaki YL da ölçülmüştür Kutu Mobilya Kavelalı Birleştirme Elemanlarının Performansı L-Tipi köşe birleştirme elemanlarının diagonal basınç yükü altındaki moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti Diyagonal basınç deneylerinde, kuvvetin uygulanmasıyla plastik ve Doğu kayını kavelalar basınç etkisine maruz kalmışlardır. Deneyler yaklaşık olarak 90 ile 120 sn arasında gerçekleşmiştir. Plastik kavelalı birleştirmelerde yükün uygulanmasıyla birlikte basınç etkisinde kalan kavelalar bükülme yaparak yüzey elemanın cumba kısmında 16 mm YL malzemelerde yaklaşık 3-5 mm lik, 18 mm YL da ise 1-3 mm lik bir şişmeye yol açmıştır. Yükleme devam ettirildiginde ise cumba kısmında

41 24 çok aşırı deformasyon meydana gelmeden plastik kavelanın kırıldığı gözlenmiştir (Resim 4.1a). 16 mm MDF den üretilen örneklerde, yüzey ve kenar elemanlarında herhangi bir deformasyon olmamış, yükleme devam ettirildiğinde yine plastik kavelanın kırıldığı gözlenmiştir. 18 mm lik MDF malzemede de, 16 mm MDF de gözlenen sonuçlar gerçekleşmiştir(resim 4.1b). Doğu kayını kavelalı birleştirmelerde, diyagonal basınç yükünün uygulanmasıyla basınç etkisinde kalan kavelalar bükülme yapmadan, yüzey elemanının cumba kısmında 16 ve 18 mm YL da yaklaşık 5-10 mm arasında bir şişmeye yol açtığı, yükleme devam ettirildiginde ise cumba kısmında kavela derinliğinden itibaren mm, kavelanın her iki tarafında ki cumbalardan da mm arasında kopmalar olduğu gözlemlenmiştir (Resim 4.1c). 16 mm MDF malzemeden üretilen örneklerde ise örneği oluşturan yüzey elemanının cumba kısmında ince çatlaklar şeklinde hafif bir deformasyon olduğu gözlemlenmiştir. 18 mm lik MDF malzemeden hazırlanan örneklerde de, örneği oluşturan yüzey elemanının cumba kısmında 16 mm MDF dekilere göre çok daha ince çatlaklar şeklinde bir deformasyon olduğu gözlemlenmiştir (Resim 4.1d). Plastik ve Doğu kayını kavela malzemesi ile birleştirilen 16 ve 18 mm lik YL deney örneklerindeki deformasyonlar Resim 4.1 de gösterilmiştir.

42 25 (a) (b) (c) ( d) Resim 4.1. L tipi köşe birleştirme elemanlarının diagonal basınç yükü uygulandıktan sonraki halleri a, b, c, d 16 mm YL plastik kavelalı birleştirmede deney esnasında kavelanın eğildiği gözlemlenmiş, ileriki süreçte ise yüzey elemanın cumba kısmında şişmelere sebep olduğu gözlenmiştir. 18 mm YL plastik kavelalı birleştirmelerde ise deney esnasında bir deformasyon olmadığı yükleme devam ettirildiğinde ise kavelaların kırıldığı gözlenmiştir. Doğu kayını kavela ile birleştirilen deney örneklerinde ise 16 ve 18 mm YL malzemelerin yüzey elemanının cumba kısımlarında ciddi kopmalar gözlenmiştir. 16 mm kalınlığındaki MDF malzemeden plastik kavelalar ile birleştirilen örneklerde ise bir miktar eğilme olmuş ve levhanın cumba kısımlarında kopmalar meydana gelmiştir. 18 mm lik MDF de ise kavelalar kırılmıştır. L tipi köşe birleştirme deney örneklerinin diyagonal basınç deneyleri sonucunda elde edilen moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri Çizelge 4.2. de verilmiştir.

43 26 Çizelge 4.2. Diyagonal basınç deneyleri sonucu elde edilen moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri Diyagonal Basınç Deneyi Moment (Nm) Elastikiyet (Nm/rad) Levha Çeşidi YL MDF YL MDF Levha Kalınlığı Plastik Kavela Doğu Kayını Kavela X min X mak X ort v (%) X min X mak X ort v (%) 16 mm 3,11 3,93 3,48 9,30 17,94 19,86 19,30 4,42 18 mm 3,66 4,12 3,86 4,55 17,30 23,71 20,08 12,85 16 mm 4,66 5,21 4,96 4,77 28,01 31,49 30,14 4,79 18 mm 4,12 5,12 4,56 8,20 33,33 39,64 37,10 6,58 16 mm 6,02 8,36 7,22 12,74 28,33 29,70 28,99 1,89 18 mm 6,33 8,22 7,32 9,80 23,42 35,01 29,39 15,36 16 mm 7,54 8,54 8,06 5,03 43,81 45,34 44,58 1,46 18 mm 6,74 8,39 7,50 7,81 51,79 60,67 57,04 6,10 Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin L-Tipi birleştirme elemanlarının basınç yükü altındaki moment taşıma kapasitesine ve elastikiyetine ilişkin çoklu varyans analizi sonuçları Çizelge 4.3 de verilmiştir.

44 27 Çizelge 4.3. Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti üzerindeki etkilerine ilişkin çoklu varyans analizi Diyagonal Basınç Deneyi Varyans Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması F Değeri Hata İhtimali p < 0.05 Levha Çeşidi 1 563, , ,9112 0,0000 Moment Taşıma Kapasitesi (Nm) Levha Kalınlığı 1 37,404 37,404 18,9712 0,0001 LT x LK 1 18,117 18,117 9,1891 0,0048 Kavela Malzemesi , , ,4993 0,0000 LT x KM 1 412, , ,0512 0,0000 LK x KM 1 37,714 37,714 19,1285 0,0001 LT x LK x KM 1 30,276 30,276 15,3561 0,0004 Elastikiyet (Nm/Radyan) Hata 32 63,091 1,972 Toplam ,900 Levha Çeşidi , , ,2605 0,0000 Levha Kalınlığı 1 96,877 96,877 22,1506 0,0000 LT x LK 1 80,401 80,401 18,3834 0,0002 Kavela Malzemesi , , ,3745 0,0000 LT x KM , , ,4808 0,0000 LK x KM 1 109, ,660 25,0736 0,0000 LT x LK x KM 1 102, ,048 23,3331 0,0000 Hata , ,953 Toplam ,140 4,374 LT: Levha Çeşidi LK: Levha Kalınlığı KM : Kavela Malzemesi Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin L-Tipi birleştirme elemanlarının diyagonal basınç yükü altındaki moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti değerleri üzerindeki etkileri p<0,05 yanılma olasılığı için istatiksel anlamda önemli bulunmuştur. Yapılan ikili etkileşimlerden levha çeşidi levha kalınlığı, levha çeşidi- kavela malzemesi ve levha kalınlığı kavela malzemesi çeşidi etkileşimleri 0,05 hata payı ile önemli, levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesi üçlü etkileşimi de bilimsel olarak anlamlı çıkmıştır.

45 28 Levha kalınlığı ve kavela malzemesi de dikkate alınarak, levha çeşidinin L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerlerine etkilerine ait ortalamaların LSD değeri 0,9045 Nm ve 1,347 Nm/rad için karşılaştırılması Çizelge 4.4 de verilmiştir. Çizelge 4.4. Levha çeşidine göre moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri ortalamalarının karşılaştırma sonuçları Levha Çeşidi Moment ( Nm) Elastikiyet (Nm/rad) ( X ) HG ( X ) HG YL 11,68 B 18,24 B MDF 19,19 A 29,30 A LSD ± 0,9045 Nm LSD ± 1,347 Nm/rad HG : Homojenlik grubu MDF den elde edilen örneklerde, hem moment taşıma kapasitesinde hemde elastikiyette, YL dan üretilmiş birleştirme elemanlarına göre ortalama % 38 daha başarılı sonuçlar vermişlerdir. Buna göre; kullanılan malzemenin yoğunluğu, homejenliği, yüzey düzgünlülüğü daha başarıllı sonuçlar alamada etkili olmuş olabilir. Levha kalınlığının L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamaların LSD değeri 0,9045 Nm ve 1,347 Nm/rad değeri için karşılaştırılması Çizelge 4.5 de verilmiştir. Çizelge 4.5. Levha kalınlığının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyeti değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamalarının karşılaştırılması Levha Kalınlığı Moment ( Nm) Elastikiyet (Nm/rad) ( X ) HG ( X ) HG 16 mm 14,47 B 22,21 B 18 mm 16,40 A 25,33 A LSD ± 0,9045 Nm LSD ± 1,347 Nm/rad

46 29 Levha kalınlığı için başarı sıralaması 18 mm ve 16 mm şeklinde gerçekleşmiştir. 18 mm kalınlığındaki levhalar ile hazırlanan köşe birleştirme elemanları, 16 mm kalınlığındaki levhalarla hazırlanan örneklerden, hem moment taşıma kapasitesi hem de elastikiyet değerlerinde ortalama % 12 daha yüksek sonuçlar vermişlerdir. Levha kalınlıkları arasındaki bu farklılıktaki oran aslında değerlendirilmesi gereken bir orandır. Özellikle fazla yüke maruz kalmayacak kutu mobilya imalatlarında, ülkemizde hemen hemen hiç kullanılmayan ama Amerika ve Avrupa da kullanılan 16mm lik levhalar kullanılabileceği gözlemlenmiştir. Kavela malzemesinin, L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamaların LSD değeri 0,9045 Nm ve 1,347 Nm/rad değeri için karşılaştırılması Çizelge 4.6 da verilmiştir. Çizelge 4.6. Kavela malzemesinin, L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değer ortalamalarının karşılaştırılması Kavela Malzemesi Moment ( Nm) Elastikiyet (Nm/rad) ( X ) HG ( X ) HG Plastik 4,211 B 7,538 B Doğu Kayını 26,65 A 40,00 A LSD ± 0,9045 Nm LSD ± 1,347 Nm/rad Buna göre; Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş deney örnekleri, hem moment taşıma kapasitesinde hem de elastikiyet değerlerinde, plastik kavela ile birleştirilmiş deney örneklerinden yaklaşık % 83 daha başarılı sonuçlar vermişlerdir. Levha çeşidi ve levha kalınlığı ikili karşılaştırma sonuçları LSD değeri 1,279 Nm ve 1,905 Nm/rad için Çizelge 4.7 de verilmiştir.

47 30 Çizelge 4.7. Levha çeşidi ve levha kalınlığı ikili karşılaştırma sonuçları Levha Çeşidi Levha Kalınlığı Moment ( Nm) Elastikiyet (Nm/rad) 16 mm 18 mm 16 mm 18 mm ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG YL 11,38 C 11,97 C 18,10 C 18,38 C MDF 17,55 B 20,83 A 26,32 B 32,27 A LSD ± 1,279 Nm LSD ± 1,905 Nm/rad Levha çeşidi - levha kalınlığı etkileşimi sonucunda en yüksek moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerlerini, sırasıyla 18 mm MDF, 16 mm MDF, 18 mm YL ve 16 mm YL vermiştir. 18 mm ve 16 mm YL ile üretilen deney örnekleri arasındaki farklar, hem moment taşıma kapasitesi hem de elastikiyet değerleri bakımından istatistiksel anlamda önemsizdir. Buna göre kutu tipi mobilya üretiminde 16 mm YL nin, 18 mm YL ye tercih edilmesi teknik ve ekonomik açıdan önerilebilir. Levha çeşidi ve kavela malzemesi ikili etkileşimine göre homojenlik sıralaması LSD kritik değeri 1,279 Nm ve 1,905 Nm/rad için Çizelge 4.8 de verilmiştir. Çizelge 4.8. Levha çeşidi- kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları Kavela Malzemesi Moment ( Nm) Elastikiyet (Nm/rad) Plastik Doğu Kayını Plastik Doğu Kayını Levha Çeşidi ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG YL 3,667 C 19,69 B 7,298 C 29,19 B MDF 4,755 C 33,62 A 7,779 C 50,81 A LSD ± 1,279 Nm LSD ± 1,905 Nm/rad Levha çeşidi kavela malzemesi etkileşimi sonucunda en yüksek moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerlerini, sırasıyla Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş MDF örnekler, Doğu kayını ile birleştirilmiş YL örnekler, ve plastik kavela ile birleştirilmiş MDF ve YL örnekler vermişlerdir. Moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri bakımından, plastik kavela ile birleştrilmiş MDF ve YL örnekler arasındaki farklar istatistiksel olarak anlamsız bulunmuştur.

48 31 Levha kalınlığı ve kavela malzemesi ikili etkileşimine göre homojenlik sıralaması LSD kritik değeri 1,279 Nm ve 1,905 Nm/rad için Çizelge 4.9 da verilmiştir. Çizelge 4.9. Levha kalınlığı - kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları Levha kalınlığı Kavela Malzemesi Moment ( Nm) Elastikiyet (Nm/rad) Plastik Doğu Kayını Plastik Doğu Kayını ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG 16 mm 4,215 C 24,72 B 7,638 C 36,79 B 18 mm 4,207 C 28,59 A 7,439 C 43,21 A LSD ± 1,279 Nm LSD ± 1,905 Nm/rad Levha kalınlığı kavela malzemesi ikili karşılaştırma sonuçlarına göre en yüksek moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri, Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş 18 mm ve 16 mm kalınlığındaki örneklerde elde edilirken, en düşük değerleri plastik kavela ile birleştirilmiş 16 mm ve 18 mm kalınlığındaki örnekler vermişlerdir. Moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri bakımından, plastik kavela ile birleştrilmiş 16 mm ve 18 mm kalınlığındaki örnekler arasındaki farklar istatistiksel olarak anlamsız bulunmuştur. Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesi üçlü etkileşimine göre LSD 1,809 Nm ve 2,694 Nm/rad kritik değerleri için yapılan üçlü karşılaştırma sonuçları Çizelge 4.10 da verilmiştir. Çizelge 4.10.Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesi üçlü etkileşimi sonuçları Levha Çeşidi Moment ( Nm) Elastikiyet (Nm/rad) Plastik Doğu Kayını Plastik Doğu Kayını Levha Kalınlığı ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG ( X ) HG YL 16 mm 3,474 D 19,29 C 7,218 D 28,99 C 18 mm 3,860 D 20,08 C 7,378 D 29,39 C MDF 16 mm 4,956 D 30,14 B 8,058 D 44,58 B 18 mm 4,554 D 37,10 A 7,500 D 57,04 A LSD ± 1,279 Nm LSD ± 1,905 Nm/rad

49 32 Levha çeşidi- levha kalınlığı ve kavela malzemesi üçlü karşılaştırma sonuçlarına göre; en yüksek moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri, Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş 18 mm MDF örneklerde elde edilirken, ikinci sırayı yine Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş 16 mm MDF örnekler vermiştir. Üçüncü sırayı Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş 16 ve 18 mm YL örnekleri, son sırayı ise plastik kavela ile birleştirilmiş diğer örnekler almıştır. Moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri bakımından, plastik kavela ile birleştrilmiş örnekler arasındaki farklar istatiksel olarak anlamsız bulunmuştur. Ayrıca moment taşıma kapasitesi olarak 16 ve 8 mm YL da kullanılan plastik ve Doğu kayını kavelaları karşılaştırdığımızda, Doğu kayını kavela örnekleri diğerine göre ortalama % 82 daha iyi sonuç vermiştir. 16 mm MDF malzemesinde ise Doğu kayını plastik kavelaya göre % 84, 18 mm MDF de ise yine Doğu kayını kavela % 88 daha iyi sonuç vermiştir. 16 ve 18 mm YL malzemelerinde kullanılan plastik kavela birleştirme deney sonuçlarında 18 mm YL, 16 mm YL ya göre % 10 daha iyi sonuç verirken, Doğu kayını kullanılan kavelada ise 18 mm lik malzeme sadece % 4 iyi sonuç vermiştir. 16 ve 18 mm MDF malzemelerinde kullanılan plastik kavela örneklerinde, 16 mm MDF l8 mm ye göre % 8 iyi sonuç verirken, Doğu kayını kavela kullanılan deney örneklerinde 18 mm MDF 16 mm ye göre % 19 daha iyi sonuç vermiştir. Plastik kavela kullanılan 16 mm YL ile 16 mm MDF malzemesinde. MDF diğerine göre % 30 daha iyi sonuç vermiştir. Doğu kayını kavela kullanılan 16 mm YL ile, MDF karşılaştırılmasında ise 16 mm MDF % 36 daha iyi sonuç vermiştir. Plastik kavela ile birleştirilen 18 mm YL ve MDF karşılaştırılmalarında ise MDF % 15 daha iyi sonuç verirken, Doğu kayını kavela kullanılan malzemelerde yine MDF, YL ya göre % 45 daha iyi sonuç vermiştir. Elastikiyet değerleri göre karşılaştırıldığında ise 16 mm YL da kullanılan plastik ve Doğu kayını kavelaları karşılaştırdığımızda, Doğu kayını kavela örnekleri diğerine göre % 74, 18 mm YL da ise % 75 daha iyi sonuç vermiştir. 16 mm MDF malzemesinde ise Doğu kayını plastik kavelaya göre % 82, 18 mm MDF de ise yine Doğu kayını kavela % 87 daha iyi sonuç vermiştir. 16 ve 18 mm YL malzemelerinde

50 33 kullanılan plastik ve Doğu kayını kavela birleştirme deney sonuçlarında 18 mm YL, 16 mm YL ya göre ortalama % 2 daha iyi sonuç vermiştir. 16 ve 18 mm MDF malzemelerinde kullanılan plastik kavela örneklerinde, 16 mm MDF l8 mm ye göre % 7 iyi sonuç verirken, Doğu kayını kavela kullanılan deney örneklerinde 18 mm MDF 16 mm ye göre % 22 daha iyi sonuç vermiştir. Plastik kavela kullanılan 16 mm YL ile 16 mm MDF malzemesinde. MDF diğerine göre % 30 daha iyi sonuç vermiştir. Doğu kayını kavela kullanılan 16 mm YL ile, MDF karşılaştırılmasında ise 16 mm MDF % 35 daha iyi sonuç vermiştir. Plastik kavela ile birleştirilen 18 mm YL ve MDF karşılaştırılmalarında ise MDF % 2 daha iyi sonuç verirken, Doğu kayını kavela kullanılan malzemelerde yine MDF, YL ya göre % 48 daha iyi sonuç vermiştir L-Tipi köşe birleştirme elemanlarının diagonal çekme yükü altındaki moment taşıma kapasitesi Diyagonal çekme deneylerinde, kuvvetin uygulanmasıyla plastik ve Doğu kayını kavelalar çekme etkisine maruz kalmışlardır. Deneyler yaklaşık olarak 100 ile 140 sn arasında gerçekleşmiştir. Plastik kavelalı birleştirmelerin diyagonal çekme deneylerinde yükün uygulanmasıyla birlikte çekme etkisine maruz kalan kavelalar esnedikten sonra yükleme devam ettirildiğinde kırlmışlardır. Doğu kayını kavelalı birleştirmelerin diyagonal çekme deneylerinde yükün uygulanmasıyla birlikte çekme etkisine maruz kalan kavelalar deney parçalarının yüzeylerinde ve cumbalarında kopmalara yol açmıştır.

51 34 (a) (b) (c) Resim 4.2. L-Tipi diagonal çekme yükü uygulanmış deney örnekleri a,b,c,d (d) Diagonal çekme deneylerinde, 16 ve 18 mm Mfd malzemesinden üretilen örneklerde, plastik kavela kullanıldığında, çekme etkisinde kalan kavelaların sn arası kırıldıkları gözlenmiştir(resim 4.2a). Doğu kayını kavela birleştirme örneklerinde ise kavelaların çekme yükleri altında bir zarar görmediği deneyin ileriki sürecinde saniyelerde yükün uygulandığı yüzey ve kenar elemanlarında 1-2 cm çapında kopmalar olduğu gözlenmiştir(resim 4.2b).

52 mm YL malzemesinden üretilen örneklerie uygulanan çekme kuvveti sonucu, plastik kavelalı birleştirme çeşidinde deney sn arası sürmüştür ve 18 mm üretilen örneklerde kavelanın kırıldığı, 16 mm kalınlığında kullanılan malzemede ise kimi örneklerde malzemenin 1-3 cm genişliğinde kırıldığı kimi örneklerde ise kavelanın kırıldığı gözlenmiştir(resim 4.2c). Aynı kalınlıklarda hazırlanmış malzemelerde kullanılan Doğu kayını kavelalarda ise her iki kalınlıkda da kavelalara bir şey olmadığı ama YL ya yükün uygulandığı cumba kısımlarında 1-2 cm kopmalar olduğu gözlenmiştir(resim 4.2d). L tipi köşe birleştirme deney örneklerinin diyagonal çekme deneyleri sonucunda elde edilen moment taşıma kapasitesi Çizelge 14 de verilmiştir. Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin L-Tipi birleştirme elemanlarının çekme yükü altındaki moment taşıma kapasitesine ilişkin çoklu varyans analizi sonuçları Çizelge 4.11 de verilmiştir. Çizelge Diyagonal çekme deneyleri sonucu elde edilen moment taşıma kapasitesi Diyagonal Çekme Deneyi Moment (Nm) Levha Çeşidi YL MDF Levha Plastik Kavela Doğu Kayını Kavela Kalınlığı v v X min X mak X ort X (%) min X mak X ort (%) 16 mm 3,98 4,34 4,10 3,58 17,80 19,54 18,56 3,40 18 mm 4,85 5,17 4,98 2,37 22,89 26,00 24,17 4,67 16 mm 7,64 8,56 7,96 4,70 33,05 36,85 36,07 4,68 18 mm 6,74 8,39 7,17 4,78 40,65 41,70 41,24 1,12

53 36 Çizelge Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin moment taşıma kapasitesi üzerindeki etkilerine ilişkin çoklu varyans analizi Diyagonal Hata Varyans Serbestlik Kareler Kareler Çekme F Değeri İhtimali Deneyi Kaynakları Derecesi Toplamı Ortalaması p < 0.05 Levha Çeşidi , , ,190 0,0000 Levha Kalınlığı 1 73,387 73, ,1219 0,0000 LT x LK 1 2,927 2,927 4,6710 0,0383 Kavela Malzemesi , , ,601 0,0000 LT x KM 1 306, , ,8313 0,000 Moment Taşıma Kapasitesi (Nm) LK x KM LT x LK x KM Hata 1 70,862 70, ,0931 0, ,864 0,864 1,3795 0, ,051 0,627 Toplam ,748 LT: Levha Çeşidi LK: Levha Kalınlığı KM : Kavela Malzemesi Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesinin L-Tipi birleştirme elemanlarının diyagonal çekme yükü altındaki moment taşıma kapasitesi üzerindeki etkileri 0,05 yanılma olasılığı için istatiksel anlamda önemli bulunmuştur. Yapılan ikili etkileşimlerden levha çeşidi levha kalınlığı, levha çeşidi- kavela malzemesi ve levha kalınlığı kavela malzemesi çeşidi etkileşimleri 0,05 hata payı ile önemli çıkmıştır. Levha çeşidi, levha kalınlığı ve kavela malzemesi üçlü etkileşimi de bilimsel olarak önemsiz bulunmuştur. Levha kalınlığı ve kavela malzemesi de dikkate alınarak, levha çeşidinün L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi değerlerine etkilerine ait ortalamaların LSD değeri 0,5100 Nm için karşılaştırılması Çizelge 4.13 de verilmiştir.

54 37 Çizelge 4.13.Levha çeşidine göre moment taşıma kapasitesi değerleri ortalamalarının karşılaştırma sonuçları Levha Çeşidi Moment ( Nm) ( X ) HG YL 12,95 B MDF 23,10 A LSD ± 0,5100 Nm MDF den üretilmiş birleştirme elemanları, moment taşıma kapasitesinde, YL dan üretilmiş birleştirme elemanlarına göre ortalama % 38 daha başarılı sonuçlar vermişlerdir. Buna göre; Kullanılan malzemenin yoğunluğu, homejenliği, yüzey düzgünlülüğü daha başarıllı sonuçlar alamada önemli etkenler olmuşlardır. Levha kalınlığının L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamaların LSD değeri 0,5100 Nm değeri için karşılaştırılması Çizelge 4.14 de verilmiştir. Çizelge Levha kalınlığının moment taşıma kapasitesi değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamalarının karşılaştırılması Levha Kalınlığı Moment ( Nm) ( X ) HG 16 mm 16,67 B 18 mm 19,38 A LSD ± 0,5100 Nm Levha kalınlığı için başarı sıralaması 18 mm ve 16 mm şeklinde gerçekleşmiştir. 18 mm kalınlığındaki levhalar ile hazırlanan köşe birleştirme elemanları, 16 mm kalınlığındaki levhalarla hazırlanan örneklerden, hem moment taşıma kapasitesi hem de elastikiyet değerlerinde ortalama % 12 daha yüksek sonuçlar vermişlerdir. 18 mm malzemenin daha yüksek bir sonuç olarak ortaya çıkmasına karşın, 16 mm malzeme ile arasındaki oranın düşük olması bizi 16 mm malzemeye yönlendirebilir.

55 38 Kavela malzemesinin, L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri üzerindeki etkilerine ilişkin ortalamaların LSD değeri 0,5100 Nm değeri için karşılaştırılması Çizelge 4.15 de verilmiştir. Çizelge Kavela malzemesinin, L-Tipi birleştirme elemanlarının moment taşıma kapasitesi değeri ortalamalarının karşılaştırılması Kavela Malzemesi Moment ( Nm) ( X ) HG Plastik 6,053 B Doğu Kayını 30,00 A LSD ± 0,5100 Nm Buna göre; Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş deney örnekleri, moment taşıma değerleri, plastik kavela ile birleştirilmiş deney örneklerinden yaklaşık % 83 daha başarılı sonuçlar vermişlerdir. Aradaki bu yüksek fark özellikle çekme kuvvetine maruz kalacak yükler için kesinlikle plastik yerine ahşap kavela kullanmamız gerektiğini göstermektedir. Levha çeşidi ve levha kalınlığı ikili karşılaştırma sonuçları LSD değeri 0,7213 Nm için Çizelge 4.16 da verilmiştir. Çizelge Levha çeşidi ve levha kalınlığı ikili karşılaştırma sonuçları Levha Kalınlığı Moment ( Nm) Levha Çeşidi 16 mm 18 mm ( X ) HG ( X ) HG YL 11,32 D 14,57 C MDF 22,02 B 24,18 A LSD ± 0,7213 Nm Levha çeşidi - levha kalınlığı etkileşimi sonucunda en yüksek moment taşıma kapasitesi sırasıyla 18 mm MDF, 16 mm MDF, 18 mm YL ve 16 mm YL vermiştir. 18 mm ve 16 mm YL ile üretilen deney örnekleri arasındaki farklar, moment taşıma kapasitesi değerleri bakımından istatistiksel anlamda önemsizdir. Buna göre kutu tipi

56 39 mobilya üretiminde 16 mm YL nin, 18 mm YL ye tercih edilmesi teknik ve ekonomik açıdan önerilebilir. 16 mm ve 18 mm YL malzemesinden üretilen deney örneklerini karşılaştırdığımızda 18 mm YL nın diğerine göre % 18 daha başarılı sonuç verdiği hesaplanmıştır. MDF malzemesinden üretilen deney örneklerinde de 18 mm MDF nin 16 mm ye göre % 9 daha iyi sonuç verdiği hesaplanmıştır. 16 mm kalınlığındaki YL ve MDF malzemeleri karşılaştırıldığında ise MDF malzemesinin YL ya göre % 49, 18 mm de ise % 40 daha iyi sonuç verdiği hesaplanmıştır. Levha çeşidi ve kavela malzemesi ikili etkileşimine göre homojenlik sıralaması LSD kritik değeri 0,7213 Nm için Çizelge 4.17 de verilmiştir. Çizelge Levha çeşidi- kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları Levha Çeşidi Kavela Malzemesi Moment ( Nm) Plastik Doğu Kayını ( X ) HG ( X ) HG YL 4,537 D 21,36 B MDF 7,568 C 38,63 A LSD ± 0,7213 Nm Levha çeşidi kavela malzemesi etkileşimi sonucunda en yüksek moment taşıma kapasitesi değerleri, sırasıyla Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş MDF örnekler, Doğu kayını ile birleştirilmiş YL örnekler, ve plastik kavela ile birleştirilmiş MDF ve YL örnekler vermişlerdir. Moment taşıma kapasitesi ve elastikiyet değerleri bakımından, plastik kavela ile birleştrilmiş MDF ve YL örnekler arasındaki farklar istatistiksel olarak anlamsız bulunmuştur. YL ve MDF malzemesinden üretilen deney örneklerinde kullanılan plastik ve Doğu kayını kavelerı karşılaştırdığımızda Doğu kayını kavelaların diğerine göre ortalama %80 daha iyi sonuç verdiği hesaplanmıştır. YL ve MDF malzemesinden üretilen deney örneklerinde kullanılan plastik ve ahşap kavelaları kendi aralarında karşılaştırdığımızda MDF malzemesinin diğerine göre ortalama % 43daha başarılı sonuç verdiği hesaplanmıştır. Levha kalınlığı ve kavela malzemesi ikili etkileşimine göre homojenlik sıralaması LSD kritik değeri 0,7213 Nm için Çizelge 4.18 de verilmiştir.

57 40 Çizelge Levha kalınlığı - kavela malzemesi ikili etkileşimi sonuçları Kavela Malzemesi Plastik Moment ( Nm) Doğu Kayını Levha kalınlığı ( X ) HG ( X ) HG 16 mm 6,029 C 27,31 B 18 mm 6,076 C 32,68 A LSD ± 0,7213 Nm Levha kalınlığı kavela malzemesi ikili karlışatırma sonuçlarına göre en yüksek moment taşıma kapasitesi değerleri, Doğu kayını kavela ile birleştirilmiş 18 mm ve 16 mm kalınlığındaki örneklerde elde edilirken, en düşük değerleri plastik kavela ile birleştirilmiş 16 mm ve 18 mm kalınlığındaki örnekler vermişlerdir. Moment taşıma kapasitesi bakımından, plastik kavela ile birleştrilmiş 16 mm ve 18 mm kalınlığındaki örnekler arasındaki farklar istatistiksel olarak anlamsız bulunmuştur. 16 mm malzemelerde plastik ve Doğu kayını kavelayı karşılaştırdığımızda Doğu kayını kavelanın ortalama %78 daha iyi sonuç verdiği gözlemlenmiştir. 18 mm malzemelerde ise yine Doğu kayını %82 daha iyi sonuç vermiştir. 16 mm ve 18 mm kalınlığındaki deneylerde kullanılan plastik kavelaları kendi aralarında karşılaştırdığımızda önemli bir fark görülmemiştir. Doğu kayını kavelalarda ise 18 mm lik malzeme diğerine göre % 17 üstünlük sağlamıştır H-Tipi birleştirme elemanlarının kesme kuvveti taşıma kapasitesi H-Tipi kavelalı birleştirme deney örneklerine kesme kuvveti uygulanmıştır. Plastik kavelalı birleştirmelerde, YL ve MDF malzemesine uygulanan kesme kuvveti deney süresi ortalama sn arasında gerçekleşmiştir.

58 41 (a) (b) (c) Resim 4.3. H-Tipi plastik kavelalı birleştirme elemanlarının kesme kuvveti uygulandıktan sonraki deformasyonu a,b,c,d (d) Deneyin sonunda 16 mm YL da plastik kavelalarda eğilme, yatay elemanın cumba kısımlarında ise kavela deliğinden itibaren ciddi kopmalar olduğu gözlenmiştir (Resim 4.3a). 18 mm YL da ise yine kaveladan itibaren kuvvetin ters yönüne doğru yarıklar oluşmuştur (Resim 4.3b). 16 mm MDF malzemesine uygulanan kesme kuvvetinde, deneyin ilerleyen sürecinde plastik kavelanın kırılma anına kadar katman şeklinde yatay eleman mm genişliginde kuvvetin ters yönüne doğru kalktığı (Resim 4.3c), 18 mm MDF malzemesinde ise katman şeklindeki bu kalkmanın daha az olduğu gözlenmiştir (Resim 4.3d).

59 42 (a) (b) (c) Resim 4.4. H-Tipi Doğu kayını kavelalı birleştirme elemanlarının kesme kuvveti uygulandıktan sonraki deformasyonu a,b,c,d (d) Doğu kayını kavelalı birleştirmelerde, YL ve MDF malzemesine uygulanan kesme kuvveti deney süresi ortalama sn arasında gerçekleşmiştir. Deneyin sonunda 16 mm YL da Doğu kayını kavelalarda herhangi bir deformasyon gözlemlenmemiş, yatay elemanın cumba kısımlarında ise kavela deliğinden itibaren ciddi kopmalar olduğu gözlemlenmiştir (Resim 4.4a). 18 mm YL da ise yine kaveladan itibaren kuvvetin ters yönüne doğru yarıklar oluşmuştur (Resim 4.4b). 16 mm MDF malzemesine uygulanan kesme kuvvetinde, yükün devam ettirildiğinde Doğu kayını kavela direnç gösterip sadece yatay levhalarda mm genişliginde kuvvetin ters yönüne yarıklar oluştuğu(resim 4.4c), 18 mm MDF malzemesinde ise katman şeklinde kalkmanın daha az olduğu gözlenmiştir (Resim 4.4d). H tipi birleştirme deney örneklerinin kesme deneyleri sonucunda elde edilen kuvveti taşıma kapasitesi değerleri Çizelge 4.19 da verilmiştir.