ALÜMİNYUM TOZU KATKILI POLİPROPİLENİN REOLOJİK VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ.

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ALÜMİNYUM TOZU KATKILI POLİPROPİLENİN REOLOJİK VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ."

Transkript

1 ALÜMİNYUM TOZU KATKILI POLİPROPİLENİN REOLOJİK VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ Servet TEMEL GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MART 2014 ANKARA

2 Servet TEMEL tarafından hazırlanan ALÜMİNYUM TOZU KATKILI POLİPROPİLENİN REOLOJİK VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ adlı bu tezin Yüksek Lisans tezi olarak uygun olduğunu onaylarım. Doç. Dr. Abdulmecit GÜLDAŞ Tez Danışmanı, İmalat Mühendisliği Anabilim Dalı. Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliği ile Makine Eğitimi Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Doç. Dr. Onuralp ULUER (İmalat Mühendisliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi). Doç. Dr. Abdulmecit GÜLDAŞ (İmalat Mühendisliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi). Yrd. Doç. Dr. Murat Tolga ÖZKAN... (Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi) Tez Savunma Tarihi:.../. / Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamıştır. Prof. Dr. Şeref SAĞIROĞLU 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 bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Servet TEMEL

4 iv ALÜMİNYUM TOZU KATKILI POLİPROPİLENİN REOLOJİK VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Servet TEMEL GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mart 2014 ÖZET Gerçekleştirilen bu çalışmada PP içerisine µm, µm ve µm boyutlarında üç farklı alüminyum tozu ağırlıkça %5, %10 ve %15 oranlarında takviye edilerek PP esaslı kompozit granül malzemeler üretilmiştir. Hazırlanan karışımların reolojik özellikleri bilgisayar kontrollü MFI cihazında deneysel olarak incelenerek, her bir malzeme grubunun ergiyik akış indeksi değeri, kayma hızı ve kayma gerilmesine bağlı olarak viskozite değişimi elde edilmiştir. Böylece takviyeli ve saf PP nin ergiyik akış indeksi ve viskozitesinin sıcaklık, basınç, kayma hızı ve kayma gerilmesine göre değişimi tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışmaya göre basınç ve sıcaklığın akışkanlığı önemli derecede etkilediği her iki parametrenin artışına bağlı olarak da EAİ, viskozite ve kayma hızının arttığı tespit edilmiştir. Bazı değerler hariç, genel olarak takviye oranı ve toz büyüklüğü arttıkça çekme dayanımı ve darbe dayanımı gibi mekanik özelliklerinin azaldığı tespit edilmiştir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi : 171 Tez Yöneticisi : Alüminyum tozu katkılı PP kompozitler, Reolojik özellikler, Viskozite, Mekanik özellikler : Doç. Dr. Abdulmecit GÜLDAŞ

5 v THE DETERMINATION OF REOLOGICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM POWDER REINFORCED POLYPROPILENE (M.Sc. Thesis) Servet TEMEL GAZİ UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES March 2014 ABSTRACT In this study, polypropylene based composites have been produced as aluminum powder have reinforced by three different size such as µm, µm and µm and by three weight 5%, 10% and 15%. The rheological properties of these composites were determined by using MFI device as experiment. Melt flow index and viscosity change depend on shear rate and shear stress of produced each composite materials have been obtained. Therefore, changing of melt flow index, viscosity of reinforced and unreinforced PP according to temperature, pressure, shear rate and shear stress have been determined. According to this study, it is determined that pressure and temperature significantly effected fluidity of PP based composite. And increasing of MFI, viscosity and shear rate have been determined depend on pressure and temperature increases. Accept some results, it is determined that, mechanics properties like tensile strength and impact strength have been decreased as increasing of reinforcement rate and increasing of aluminum powder size in generally. Science Code : Key Words Page Number : 171 Supervisor : Aluminum powder reinforced PP based composite, Rheological properties, Viscosity, Mechanic properties : Assoc. Prof. Dr. Abdulmecit GÜLDAŞ

6 vi TEŞEKKÜR Bu tez çalışmasının planlanmasında, araştırılmasında, yürütülmesinde ve oluşumunda ilgi ve desteğini esirgemeyen, engin bilgi ve tecrübelerinden yararlandığım çok değerli hocam Doç. Dr. Abdulmecit GÜLDAŞ a sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Deneysel çalışmalarımda kullanılacak malzeme ve tezgâh temininde yardımlarını esirgemeyen ZİRVE PLASTİK ve KALIP SANAYİ A.Ş. firma yetkililerine ve personellerine, ön deneme çalışması sırasında farklı numune ve katkı maddesi gönderen PETKİM A.Ş. firma yöneticilerine, deneysel çalışmalarda deney cihazlarını kullanmama izin veren Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Ağaç işleri Endüstri Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerine, Teknoloji Fakültesi İmalat Mühendisliği Bölümü plastik test laboratuvarını kullanmamı sağlayan Yrd. Doç. Dr. Hakan GÜRÜN hocama, tez araştırma sürecinde bilgilerini esirgemeyen Doç. Dr. Onuralp ULUER hocama teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca tez çalışmalarım sırasında anlayışlı davranan Enka Anadolu Teknik Lisesi müdürü Refik SARGIN hocama, maddi ve manevi hiçbir yardımını esirgemeden yanımda oldukları için sevgili aileme tüm kalbimle teşekkür ederim.

7 vii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... iv ABSTRACT... v TEŞEKKÜR... vi İÇİNDEKİLER... vii ÇİZELGELERİN LİSTESİ... x ŞEKİLLERİN LİSTESİ... xi RESİMLERİN LİSTESİ... xvii SİMGELER VE KISALTMALAR... xviii 1. GİRİŞ LİTERATÜR ARAŞTIRMASI KAVRAMSAL TEMELLER Polimerler Plastikler Termoplastikler Termosetler Elastomerler Polipropilen Antioksidanlar Alüminyum Tozlar Termoplastiklerin Şekillendirilmesi Ekstrüzyon Enjeksiyon... 29

8 viii Sayfa Şişirme yöntemiyle kalıplama Dönerek (savurma) yöntemiyle kalıplama Kompozitler Dolgu malzemeleri ve takviye edici katkılar Dolgu maddeleri ve takviye edici katkılarda aranan özellikler Yaygın olarak kullanılan dolgu maddeleri ve takviye edici katkılar MATERYAL VE METOD Alüminyum Tozu Takviyelendirilmiş Granülün Üretimi Reolojik Özelliklerinin Belirlenmesi Mekanik Testler İçin Deney Numunelerinin Üretimi Kalıp tasarımı ve imalatı Deney numunelerinin üretimi Mekanik Testler Çekme testi Çentikli darbe testi DENEYSEL BULGULAR VE TARTIŞMA Alüminyum Tozu Takviyeli PP nin Reolojik Özelliklerin Deneysel Olarak Belirlenmesi Kayma gerilmesi - Kayma hızı ilişkisi Ergiyik Akış İndeksi (EAİ) Viskozite Alüminyum Tozu Takviyeli PP nin Mekanik Özellikleri

9 ix Sayfa Çekme deneyi Charpy deneyi SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR EKLER EK-1. Takviyeli granül gruplarının kayma hızı-kayma gerilmesi ilişkisi EK-2. Takviyelendirilmiş granül gruplarının log kayma hızı -log kayma gerilmesi ilişkisi EK-3. Takviyelendirilmiş granül gruplarının farklı sıcaklıklardaki log kayma hızı-log kayma gerilmesi sonucunda elde edilen n sabiti değerleri EK-4. Takviyelendirilmiş granül gruplarının farklık yükler altında elde edilen EAİsıcaklık değişimi değerleri EK-5. Takviyelendirilmiş granül gruplarının sıcaklık-eai ilişkisi EK-6. Takviyelendirilmiş granül gruplarının basınç-eai ilişkisi EK-7. Takviyelendirilmiş granül gruplarının kayma hızı-eai ilişkisi EK-8. Takviyelendirilmiş granül gruplarının sıcaklık-viskozite ilişkisi EK-9. Takviyelendirilmiş granül gruplarının basınç-viskozite ilişkisi EK-10. Takviyelendirilmiş granül gruplarının kayma hızı-viskozite ilişkisi EK-11. Alüminyum tozu takviyelendirilmiş granül gruplarının çekme ve charpy deneyi sonucunda elde edilen çekme dayanımı, çekme uzaması ve darbe enerjisi değerleri ÖZGEÇMİŞ

10 x ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Sayfa Çizelge 2.1. Kompozit bağlayıcı malzeme karışım oranları 8 Çizelge 2.2. Bağlayıcı ve hammaddenin uygulanan yüklere göre EAİ değişimi 9 Çizelge 2.3. Bağlayıcı formülüne göre akış davranış indeksi değişimleri... 9 Çizelge 2.4. Çizelge 2.5. Karışım formülüne göre bağlayıcı ve hammaddenin hesaplanan aktivasyon enerjisi değerleri 12 Karışım oranlarına göre bağlayıcı ve hammaddenin kalıplana bilirlik (α) değerleri. 12 Çizelge 2.6. Metal dolgu maddelerinin bazı özellikleri.. 13 Çizelge 2.7. YYPE ve YYPE-Fe karışımının ergime sıcaklığı, ısı karşısında sapma sıcaklığı(hdt) ve ergiyik akış indeksi değerleri. 15 Çizelge 2.8. Deneylerde kullanılan basınç değerleri Çizelge 2.9. Deneylerde kullanılan sıcaklık 16 Çizelge Saf PP nin çekme testi sonuçları (çekme hızı 50 mm/dak.. 20 Çizelge 3.1. Polipropilen (PP) malzemesinin bazı özellikleri. 27 Çizelge 3.2. Antioksidant katkı maddesinin bazı özellikleri Çizelge 4.1. Granül ekstrüzyon parametreleri. 39 Çizelge 4.2. Ekstrüderde üretilen kompozit granürlerin toz boyutu ve oranına göre kodları. 41 Çizelge 4.3. Taguchi yöntemi ile belirlenen enjeksiyon parametreleri 48 Çizelge 4.4. Çizelge 5.1. Kalıplama esnasında kullanılmak üzere Taguchi yöntemi ile belirlenen enjeksiyon parametreleri. 49 Sabit sıcaklıkta (230 o C) Toz boyutu ve takviye oranına göre Al tozu katkılı kompozit granülün akış davranış üssü (n) ve korelasyon (R²) değerleri... 61

11 xi ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. İletkenlik ölçümünün yapıldığı deney düzeneğinin şematik resmi.. 4 Şekil 2.2. Parçacık boyutu ile iletkenlik değişimi (P=25 kg/cm 2 ) 4 Şekil 2.3. Uygulanan basınç ile iletkenlik değişimi.. 5 Şekil 2.4. Şekil 2.5. Şekil 2.6. Çinko tozlarının YYPE içerisine katılması ile takviye oranına bağlı olarak mekanik özellikleri a) Çinko takviye oranı-kopma uzaması değişimi, b) Çinko takviye oranı-darbe dayanımı değişimi.. 6 T=135 o C ve T=160 o C sıcaklıklar için log görünür kayma hızı-log görünür kayma gerilmesi ilişkisi.. 10 T=135 o C ve T=160 o C sıcaklıklar için log görünür kayma hızı-log görünür viskozite ilişkisi Şekil 2.7. Değişik yüklere göre sıcaklık- görünür viskozite değişimi.. 11 Şekil 2.8. Şekil 2.9. Metal tozu takviyeli YYPE de metal tozlarının yapı içerisindeki şematik dağılımı 13 Metal tozu takviyeli YYPE nin katkı maddesi takviye oranına göre elektrik iletkenliği ve çekme dayanımı değişimleri, a) Katkı oranıelektrik iletkenliği ilişkisi, b) katkı oranı-çekme dayanımı ilişkisi. 14 Şekil Ahşap tozu takviyeli PE ve PP kompozitlerinin mekanik özelliklerinin karşılaştırılması.. 20 Şekil Saf PP nin çekme hızına göre uzama-gerileme değişim.. 21 Şekil Öğütülmüş fındık kabuğu + PP kompozit malzemesinin 50mm/dak çekme hızında takviye oranına göre uzama-gerileme değişimi.. 21 Şekil Vakslı ve vakssız kompozitin çentikli ve çentiksiz darbe dayanımı değişimi. 22 Şekil 3.1. Enjeksiyon makinasının genel görünümü. 29 Şekil 3.2. Enjeksiyonla kalıplama safhaları.. 30 Şekil 3.3. Farklı formlardaki kompozit malzemelerin görünümü 34 Şekil 4.1. Görünür viskozite-kayma hızı grafiğinden en uygun enjeksiyon hızının belirlenmesi.. 42 Şekil 4.2. Nexygen Davenport yazılımı çıktı ekranı. 45 Şekil 4.3. Plastik enjeksiyon kalıbı tasarımı. 46 Şekil Mares marka çekme deney cihazını kontrol eden yazılımın arayüzü Şekil 4.5. Standart çekme deney numunesi.. 51 Şekil 4.6. Çentikli darbe deney cihazının şematik gösterimi 51 Şekil 4.7. Standart charpy deney numunesi.. 52 Şekil 5.1. Kayma gerilimi-kayma hızı grafiği... 55

12 xii Şekil Sayfa Şekil 5.2. Şekil 5.3. Şekil 5.4. Şekil 5.5. Şekil 5.6. Şekil 5.7. Şekil 5.8. Şekil 5.9. Şekil Şekil 5.11 Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil %5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı grafiği 56 %10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı grafiği 57 %15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı grafiği 57 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi. 60 %5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiği 63 %10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiği 63 %15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiği 64 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi 65 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi 65 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi 66 Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi. 67 %5 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-T değişimi.. 68 %10 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-T değişimi... 69

13 xiii Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Sayfa %15 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-T değişimi 69 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-T değişimi Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-T değişimi.. 71 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-T değişimi. 72 Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-T ilişkisi.. 72 Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının EAİ-T ilişkisi 73 %5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-P değişimi %10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-P değişimi.. 75 %15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-P değişimi.. 76 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-P değişimi. Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-P değişimi.. Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-P değişimi.. Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-P ilişkisi 78 Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının EAİ-P ilişkisi. 79 % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma hızı değişimi 80 % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma hızı değişimi 80 % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma hızı değişimi

14 xiv Şekil Sayfa Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma hızı değişimi 81 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma hızı değişimi 82 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma hızı değişimi Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-düzeltilmiş kayma hızı ilişkisi 84 Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma gerilmesi değişimi Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma gerilmesi değişimi. 85 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma gerilmesi değişimi. 86 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma gerilmesi değişimi 86 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma gerilmesi değişimi.. 87 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-kayma gerilmesi değişimi. 87 Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta kayma gerilmesi-eai ilişkisi 88 Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİviskozite değişimi. 89 Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİviskozite değişimi. 90 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 oc sabit sıcaklıkta EAİviskozite değişimi. 90 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-viskozite değişimi 91 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-viskozite değişimi. 91 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAİ-viskozite değişimi. 92 Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAİ-düzeltilmiş viskozite ilişkisi. 92

15 xv Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Sayfa % 5 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite- T değişimi 93 % 10 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi 94 % 15 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi 95 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi. 95 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi. 96 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi. 96 Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t ilişkisi Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının viskozite-t ilişkisi 98 % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitebasınç değişimi 99 % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitebasınç değişimi 99 % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitebasınç değişimi 100 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi 101 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi 101 Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi. 101 Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-p ilişkisi Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının viskozite-p ilişkisi 103 % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitekayma hızı değişimi 104 % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitekayma hızı değişimi 104 % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitekayma hızı değişimi 105

16 xvi Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Şekil Sayfa Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-kayma hızı ilişkisi 107 % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitekayma gerilmesi değişimi 108 % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitekayma gerilmesi değişimi % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozitekayma gerilmesi değişimi Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi. Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi... Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi... Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 oc sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-kayma gerilmesi ilişkisi. 220 o C de, 55 MPa enjeksiyon basıncında standart çekme deney çubuklarının toz boyutuna göre çekme dayanımı (N/mm2) o C de, 55 MPa enjeksiyon basıncında standart çekme deney çubuklarının takviye oranına göre çekme dayanımı (N/mm2) o C de, 55 MPa Enjeksiyon basıncında standart charpy deney numunelerinin toz boyutuna göre darbe enerjisi değerleri (Joule) o C de, 55 MPa Enjeksiyon basıncında standart charpy deney numunelerinin takviye oranına göre darbe enerjisi değerleri (Joule)

17 xvii RESİMLERİN LİSTESİ Resim Sayfa Resim 4.1. Granül üretmek için kullanılan ekstruder tezgahı. 40 Resim 4.2. Ergiyik Akış İndeksi (EAİ) cihazı 44 Resim 4.3. İmal edilen plastik enjeksiyon kalıbının enjeksiyon tezgahındaki görünümü ve kalıplama sonrası elde edilen deney numuneleri 47 Resim 4.4. Standart numunelerin üretildiği enjeksiyon tezgahı 47 Resim 4.5. MARES TS-MXE çekme deney cihazı. a) Deney numunesi bağlama şekli b) Çekme basma deney cihazı genel görünümü 50 Resim 4.6. Alarge marka charpy test cihazı... 53

18 xviii SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış bazı simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Simgeler Açıklama Kayma hızı, Kayma gerilmesi, N/m 2 (Pa) Görünür kayma hızı, Düzeltilmiş kayma hızı, Görünür kayma gerilmesi, Pa Düzeltilmiş kayma gerilmesi, Pa n Akış üssü sabiti ρ Ergimiş plastiğin yoğunluğu, g/cm 3 Viskozite, Pa.s Sıfır kayma hızındaki viskozite değeri, Pa.s p Basınç, N/m 2 (Pa) Kısaltmalar Açıklama ASTM American Society for Testing and Materials EAİ Ergiyik Akış İndeksi HDPE Yüksek Yoğunluklu Polietilen ISO International Organization for Standardization KW Kilowatt MFI Melt Flow Indeks PE Polietilen PP Polipropilen TSE Türk Standardları Enstitüsü µm Mikron

19 1 1. GİRİŞ Plastikler, üretim yöntemlerinin çok çeşitli olması, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin istenildiği gibi değiştirilebilir olması ve düşük maliyetleri sebebiyle günümüzde konvansiyonel malzemelerin yerini hızla almaktadır. Plastik ürünler, hemen hemen günlük hayatın her aşamasında kullanılır hale gelmişlerdir. Gittikçe artan bir şekilde kullanılıyor olmaları gelişen teknolojiye paralel olarak plastik sektörünü de sürekli bir gelişim içine sokmuştur. Plastikler mekanik, ısıl, elektrik, sürtünme ve aşınma boyutsal kararlılık vb. gibi özelliklerinin artırılması için metal tozu ile takviyelendirilmektedir. Literatürde birçok metal tozu değişik plastik malzemelere eklenerek yeni kompozit yapı elde edilmektedir. Fakat, hangi metal tozunun hangi plastik malzemeye hangi oranlarda eklenmesi konusunda literatürde bazı çalışmalar yapılmış olsa da, her bir karışım oranlarında farklı özellikler elde edildiğinden araştırmacıların yoğunlaştığı alanlardan biri olmuştur. Metal tozu ile takviyelendirilmiş plastik esaslı kompozitlerin akış özelliği, mekanik, ısıl, elektrik vb. gibi birçok özelliği değişmektedir. Bu özellikler, plastik içerisine katılan metal tozunun katkı oranı, boyutu ve yapı içerisindeki dağılımına ve üretim şekline bağlı olarak değişmektedir. Metal tozu katkılı plastiklerin kalıplanması ya da şekillendirilmesi sırasında akış özelliklerinin önceden bilinmesi son derece önemlidir. Ayrıca, plastikler yapıları gereği metallere göre daha yüksek genleşme katsayılarına sahip olduğundan kalıp ile şekillendirmede % çekme oranının da bilinmesi son derece önemlidir. Kalıp tasarlanırken bu % çekme oranı kullanılarak kalıp boşluğu oluşturulmaktadır. Çekme oranında büyük yapılan kalıp boşluğuna plastik malzeme doldurularak kalıplama yapılır. Ergimiş plastik kalıp boşluğunda soğuduktan sonra küçülerek istenilen ölçüde plastik parça üretilmiş olur. Hammadde üreticileri takviyelendirilmemiş plastiklerin akış özelliklerine ait belirli sıcaklık ve basınç için değer önermektedir. Fakat, metal tozu takviyelendirilmiş plastiklere ait veriler bulunmamaktadır. Yapılan bu çalışmada, alüminyum tozlarının

20 2 PP malzemesine farklı oranlarda ve farklı boyutlarda katılması ile elde edilmiş olan takviyelendirilmiş PP nin akış özellikleri ve mekanik özellikleri deneysel olarak belirlenmiştir.

21 3 2. LİTERATÜR ARAŞTIRMASI Diğer malzemelere göre üretilmesi daha ucuz ve kolay olan plastik malzemeler gün geçtikçe diğer malzemelerin yerini almaktadır. Enjeksiyonla kalıplama yöntemiyle üretilen plastik parçalar kalıptan çıktıktan sonra hiçbir işleme tabi tutulmadan doğrudan kullanılması bu malzemelerin maliyetinin düşük olmasındaki en önemli etkenlerden biridir. Kalıptan çıkan ürünlerin özdeş olmaları için kullanılan kalıbın tasarımı ve kalıplama esnasında kullanılan enjeksiyon parametreleri çok önemlidir. Kalıp tasarımı üretilecek endüstriyel ürünün görsel ve mekanik özelliklerini belirleyen en önemli faktörlerden birisidir. Ghosh ve Maitl (1997) yapmış oldukları çalışmada %0-5,6 oranlarında titanyum ile işlemden geçmiş gümüş tozunu polipropilen ile karıştırarak elde edilen kompozit malzemenin kayma hızı, kayma gerilmesi ergiyik malzemenin viskozitesi ve ergiyiğin elastikiyeti kılcal reometre ile incelenmiştir [1]. Elde edilen malzemede Power Law akış modeli görülmüş olup, bunun kayma gerilmesi ve sıcaklık ile ilişkisi tespit edilmiştir. Ergiyiğin viskozitesi katkı maddesinin % 4,1 oranına kadar azalmış bu değerden sonra artmıştır. Gümüş tozu takviyeli polipropilenin viskozite değeri takviyesiz polipropilenin değerinden daha düşük olduğu belirtilmektedir. Ayrıca, % 4,1 gümüş takviyesine kadar elastiklik oranı azalmış bu değerden sonra artmıştır. Sıcaklık arttıkça viskozite değeri de doğrusal olarak artmıştır. Mamunya ve arkadaşları (2004) yapmış oldukları çalışmada iletken polimer kompozitler de dolgu maddesi olarak kullandıkları metal tozlarının (Bakır, nikel, demir) elektrik iletkenliği ve basıncın etkisini araştırmışlardır. Şekil 2.1 de şematik görüntüsü verilen deney düzeneği kullanılarak Polipropilen içerisine katılan metal tozuna, metal tozlarının büyüklüğüne ve uygulanan basınca göre kompozitin iletkenlik değeri ölçülmüştür [2].

22 4 Şekil 2.1. Elektrik iletkenlik ölçümünün yapıldığı deney düzeneğinin şematik resmi [2] Şekil 2.1 de görüldüğü gibi sabit basınçta polipropilen içerisine katılan metal tozunun büyüklüğü arttıkça elektrik iletkenlik katsayısı da artmıştır. Bunun muhtemel sebebinin parçacık büyüklüğüne bağlı olarak temas direnci ve temas yarıçapının artmasından kaynaklandığı belirtilmiştir. Ayrıca metal tozlarının yüzeyindeki oksit tabakasının da iletkenliği etkilediği tespit edilmiştir. Eşitlik 2.1 de verilen bağıntı ile parçacık büyüklüğünün iletkenlik katsayısına etkisini veren bir bağıntı geliştirilmiştir. Burada σ elektrik iletkenliğini, L, partikül boyutunu ve σ 0 ise L=0 da en düşük iletkenliği temsil etmektedir. σ 0 değeri ve C değeri sırasıyla 0,55-10x10 5 s/m ve 0,0203 μ/m olarak alınmıştır. (2.1) Şekil 2.2. Parçacık boyutu ile iletkenlik değişimi (P=25 kg/cm 2 ) [2]

23 5 (2.2) Elektrik iletkenliğinin uygulanan basınçtan önemli derecede etkilendiği, bunun yanında metal tozlarının üzerinde oluşan oksit tabakasının da bir faktör olduğu tespit edilmiştir. Eşitlik 2.2 de verilen bağıntı ile iletkenlik değerinin uygulanan basınç ile nasıl değiştiği matematiksel olarak ifade edilmiştir. Burada P uygulanan basınç, P 0 görünür iletkenlik için gerekli olan en düşük basınç değerini temsil etmekte olup metal tozu parçacıklarının yüzeylerindeki oksit tabakasından etkilenmektedir. Şekil 2.3. Uygulanan basınç ile iletkenlik değişimi [2] Nikel tozlarının yüzeyindeki oksit tabakası bakır tozlarındaki oksit tabakasından ince olduğunda dolayı bakır tozlarının P 0 değeri nikel tozlarının değerinde büyüktür. k malzemeye bağlı bir sabit değer olup oksit tabakasına bağlı değildir. n ise, parçacık büyüklüğüne bağlı üstel fonksiyondur. Şekil 2.3 de görüldüğü gibi uygulanan basınç değeri arttıkça elektrik iletkenliği de artmaktadır. Rusu ve arkadaşları (2004) yapmış oldukları çalışmada YYPE/Çinko toz kompozitlerinin mekanik ve termal özelliklerini incelemişlerdir. YYPE içerisine % 0-20 oranında çinko tozu katılmış olup kompozitin mekanik özellikleri çinko tozunun katılması ile takviyesiz YYPE ne göre azaldığı tespit edilmiştir (Şekil 2.4.a). Benzer şekilde Şekil 2.4.b de görüldüğü gibi çinko tozu takviye oranının artması ile darbe direncinin azaldığı tespit edilmiştir. Ancak, katkılı YYPE nin sertliği ve ısıl

24 6 kararlılığı ise takviyesiz YYPE e göre artmıştır. Ayrıca, çinko tozunun katılması ile ısıl difüzyon ve iletkenliğin arttığı ancak özgül ısının azaldığı tespit edilmiştir [3]. Şekil 2.4. Çinko tozlarının YYPE içerisine katılması ile takviye oranına bağlı olarak mekanik özellikleri a) Çinko takviye oranı-kopma uzaması değişimi, b) Çinko takviye oranı-darbe dayanımı değişimi [3] PVC içerisine alüminyum tozu takviye edilerek elde edilen kompozitin mekanik ve elektriksel özellikleri Bishay (2011) ve arkadaşları tarafından araştırılmıştır [4]. Gerçekleştirilen bu çalışmada alüminyum tozu %0-40 oranında PVC içerisine katılmıştır. Elde edilen kompozitin elektrik özellikleri o C arasındaki sıcaklıklarda incelenmiştir. Camsı geçiş sıcaklığının altındaki ve üstünde uygulanan sıcaklığa bağlı olmak üzere, iletkenlik artan alüminyum tozu takviyesi ile önemli derecede artmıştır. En yüksek elektrik iletkenliği (σ) 10-8 S/cm olarak ölçülmüştür. Bazı uygulamalarda S/cm değeri gerektiren yerlerde ölçülen 10-8 S/cm değeri uygun olduğu için kullanılabilir bir kompozit sınıfına girmektedir. Mekanik özellikler artan alüminyum takviyesi ile azalmıştır. 100 o C de tavlandıktan sonra gerilme dayanımı ve kopma uzaması bir miktar azalmıştır. Isıl kararlılık ise artan alüminyum tozu takviyesi ile arttığı belirlenmiştir. Bunların yanında, SEM ile yapılan yüzey incelemesinde toz takviye oranının %20-30 aralığına ulaştıktan sonra tozların PVC içerisinde yığıntılar şeklinde topaklandığı ve özdeş dağılmadığı tespit edilmiştir [4].

25 7 Enjeksiyonla kalıplama sırasında ergimiş plastiğin kalıp boşluğunu doldururken birçok istenmeyen enjeksiyon hataları meydana gelmektedir. Plastikler çeşitlerine göre değişmekle birlikte genellikle 180 o C ile 250 o C sıcaklıklar aralığında şekillendirilirler. Ayrıca kalıp sıcaklığı da 30 o C ile 70 o C aralığında tutulmaktadır. Kalıplama esnasında ergimiş plastik kalıp boşluğuna dolarken kalıp yüzeyine ısı transferi yoluyla ısı vermektedir [5]. Dolayısıyla kalıplama esnasında ergimiş plastiğin sıcaklığı değişmektedir. Oluşan sıcaklık değişimine bağlı olarak plastik malzemenin akışını etkileyen tüm parametreler de değişmektedir. Kalıplama esnasında kalıp geometrisinde bulunan ince kesitli ve düzgün olmayan geometrilerinin dolması için ergimiş plastik belirli bir sıcaklık, basınç ve hız altında kalıba doldurulmaktadır. Akış esnasında soğuk olan kalıp yüzeyine temas eden ergimiş polimer yüzeye yapışarak ilerlerken aynı zamanda da ısı kaybetmektedir. Yüzeye yapışan polimer orada donup kaldığı için kalıp içerisinde kesit daralması meydana gelmektedir. Isı kaybeden polimerin yoğunluğu azalmakta ve kalıp içerisine akışı yavaşlamaktadır. Yoğunluğun değişimine bağlı olarak malzemenin kayma hızı, kayma gerilmesi değişmektedir. Zamanla sıcaklık azaldığı için basınç, enjeksiyon hızı, viskozite gibi akışı etkileyen önemli parametreler değişmektedir. Piyasada hali hazırda bulunan plastik hammaddeleri için uygun olan enjeksiyon parametreleri üretici firma tarafından çeşitli deneyler sonucunda kullanıcının hizmetine sunulmaktadır. Ancak teknolojinin gelişmesi sonucu plastiklerden daha ucuz ve dayanıklı malzemelere ihtiyaç duyulmuştur. Bu ihtiyacı karşılamak için polimer malzemeleri içerisine çeşitli takviye maddeleri katılarak geleneksel malzemelerin yerini alabilecek yeni malzemeler ve kompozitler üretilmektedir. Ancak kompozit malzemelerin üretimi sırasında özellikle enjeksiyonla kalıplanması sırasında işleme parametreleri oldukça önemlidir. Bu bağlamda literatürde takviyeli plastiklerin akış, mekanik, ısıl, elektriksel, optik vb gibi özellikleri hakkında birçok çalışma yapılmaktadır. Chifor ve arkadaşları yaptıkları çalışmada alüminyum tozu takviyeli YYPE kompozit malzemenin ısıl, mekanik ve elektrik özelliklerini incelemişlerdir [6]. Chifor ve

26 8 arkadaşları yaptıkları diğer bir çalışmada, bakır tozu takviyeli YYPE kompozit malzemenin ısıl, mekanik ve elektrik özelliklerini incelemişlerdir [7]. 100 mikron büyüklüğündeki bakır tozları 250 dev/dak hızla dönen metal toz karıştırıcı vasıtasıyla YYPE malzemesi içerisine karıştırılmıştır. Bakır tozları %30 a kadar farklı oranlarda takviye edilmiştir. Deney numuneleri ise 80 bar basınç ve o C sıcaklık aralıklarında enjeksiyon tezgahında basılarak elde edilmiştir. Karataş ve arkadaşları (2004) yapmış oldukları çalışmada seramik endüstrisinde çok yaygın olarak kullanılan sabun taşı tozunu YYPE ve beraberinde bağlayıcı olarak üç farklı balmumuna (parafin, arı balmumu ve carnauba balmumu) ve %1 oranında sterik asit farklı karışım oranlarında eklenerek reolojik özelliklerini incelemişlerdir. Sabun taşı tozu büyüklüğü ortalama 8,15 μm oranı ise %50 oranında katılmıştır [8]. Reolojik inceleme kılcal reometrede gerçekleştirilmiş olup o C sıcaklık aralığında ve 12,3-124,7 kpa basınç aralıklarında farklı değerlerde ergiyik akış indeksi (EAI-MFI), viskozite, kayma hızı ve kayma gerilmeleri tespit edilmiştir. Çizelge 2.1. Kompozit bağlayıcı malzeme karışım oranları [8] Bağlayıcı formülü B1 B2 B3 Kompozit malzeme Oranı (m/m %) Polietilen 33 Parafin balmumu 33 Arı balmumu 33 Sterik asit 1 Polietilen 50 Carnauba balmumu 50 Polietilen 35 Parafin balmumu 55 Sterik asit 10 Çizelge 2.1 de verilen karışım oranlarına göre elde edilen kompozitin uygulanan farklı yüklere göre EAİ değişimi Çizelge 2.2 de verilmiştir. Buradan görüldüğü gibi artan yük ile birlikte EAİ nin de arttığı anlaşılmaktadır. Çizelge 2.3 de görüldüğü gibi, EAİ değerleri: Bağlayıcılar için 0,57-0,61 aralığında, karışım hammaddenin ise 0,38-0,58 değerleri aralığında olduğu görülmektedir.

27 9 Çizelge 2.2. Bağlayıcı ve hammaddenin uygulanan yüklere göre EAİ değişimi [8] Çizelge 2.3. Bağlayıcı formülüne göre akış davranış indeksi değişimleri [8] Bağlayıcı formülüne göre hammadde akış davranış indeksi değerleri Bağlayıcı formülü n Hammadde n (T = 135 o C) (T = 160 o C) B1 NA F1 0,45 ± 0,05 B2 0,61 ± 0,09 F2 0,58 ± 0,04 B3 0,57 ± 0,02 F3 0,38 ± 0,05 Kayma hızı ile kayma gerilmesi değişimi Şekil 2.5 de verilmiştir. Buna göre logaritmik olarak verilen görü nür kayma hızı ile görünür kayma gerilmesi arasındaki ilişkinin yalancı plastik akış tipine uygun olduğu ve Eşitlik 2.3 de verilen bağıntıya uygun olduğu belirtilmiştir. Akış davranış indeksi değerleride n<1 olduğu için incelen akış olarak tanımlanmıştır. (2.3)

28 10 Şekil 2.5. T=135 o C ve T=160 o C sıcaklıklar için log görünür kayma hızı-log görünür kayma gerilmesi ilişkisi [8] Görünür kayma hızı ile görünür viskozite değişimi ise, doğrusal olarak değiştiği ve grafiğin 0,97 gibi oldukça yüksek bir korelasyona sahip olduğu belirtilmiştir (Şekil 2.6). Kayma hızı arttıkça viskozite değerinin azaldığı anlaşılmaktadır. Benzer şekilde Şekil 2.6 da verilen grafikten anlaşıldığı gibi artan sıcaklığa bağlı olarak karışımın viskozitesinin de doğrusal olarak azaldığı, artan basınç değerlerine göre de azaldığı tespit edilmiştir. Şekil 2.6. T=135 o C ve T=160 o C sıcaklıklar için log görünür kayma hızı-log görünür viskozite ilişkisi [8]

29 11 Şekil 2.7. Değişik yüklere göre sıcaklık-görünür viskozite değişimi [8] Karataş ve arkadaşları yaptıkları çalışmada bağlayıcı ve hammaddelerin farklı karışım oranlarına göre sıcaklığa bağlı olarak aktivasyon enerjilerini hesaplamışlardır. Buna göre Çizelge 2.3 de görüldüğü gibi B1 grubu bağlayıcı karışımında hesaplama yapılamamış, B2 grubunda ise artan kayma gerilmesine bağlı olarak aktivasyon enerjisi değerleri 182, 59 ve 71 kj/mol olarak hesaplanmıştır. B3 grubu bağlayıcılarda ise artan kayma gerilmesine bağlı olarak düzensiz olarak değiştiği ve değerlerin kj/mol arasında olduğu görülmektedir. Bağlayıcının tersine hammaddenin aktivasyon enerjisi çizelgeden anlaşıldığı gibi artan kayma gerilmesine bağlı olarak arttığı tespit edilmiştir. Eşitlik 2.4 de verilen bağıntı ile karışımın kalıplanabilirlik katsayısı (α) hesaplanmış olup bağlayıcı ve hammadde için değerler Çizelge 2.5 de verilmiştir. Buradan anlaşıldığı gibi, B1 grubu bağlayıcılar için değer hesaplanamamış, B2 gurubu bağlayıcılar için artan kayma gerilmesi ile kalıplanabilirlik değeri artmıştır. Hammadde için ise F1 de 16,8 kpa lık yük uygulandığında kalıplanabilirlik katsayısı 159 iken, F2 de kayma gerilmesi 40,2 kpa da kalıplanabilirlik parametresi 85 ve F3 de ise kayma gerilmesi 24,2 kpa iken kalıplanabilirlik parametresi 194 olarak hesaplanmıştır.

30 12 (2.4) Çizelge 2.4. Karışım formülüne göre bağlayıcı ve hammaddenin hesaplanan aktivasyon enerjisi değerleri Bağlayıcı formülü W Ea Hammadde (kpa) (kj/mol) (kpa) (kj/mol) B1 NA NA F1 16,8 46 ± 0,4 21,8 73 ± 0,2 B2 16,8 182 ± 0,2 F2 40,2 36 ±0,9 24,2 59 ± 2,2 52,5 25 ± 0,1 50,2 71 ± 2,3 62,2 46 ± 0,8 85,0 42 ± 0,8 B3 12,3 146 ± 0,5 F3 24,2 81 ± 0,1 16,8 141 ± 0,7 21,8 170 ± 6,3 40,2 99 ± 0,7 24,2 169 ± 2,2 W Ea Çizelge 2.5. Karışım oranlarına göre bağlayıcı ve hammaddenin kalıplanabilirlik (α) değerleri Bağlayıcı W (kpa) α Hammadde W (kpa) α formülü B1 NA NA F1 16,8 159 B2 16,8 10 F2 40,2 85 B3 12,3 206 F3 24,2 194 Nurazreena ve arkadaşları (2006) yapmış oldukları çalışmada, metal dolgu maddeleri ile yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE-HDPE) karışımlarının elektrik direnci ve gerilme dayanımları incelemişlerdir [9]. Bu çalışmada takviye elemanı olarak alüminyum (Al), bakır (Cu) ve demir (Fe) tozlarını kullanmıştır. Metal tozu oranları % 0 55 olarak kullanılmıştır. Gerçekleştirilen bu çalışmada, takviye elemanının elektrik direnci ve mekanik özelliklere etkileri incelenmiştir. Takviye elemanı olarak kullanılan metal tozlarının bazı özellikleri Çizelge 2.6 da gösterilmiştir. Bu çalışmaya göre elektrik direnci özellikleri takviye elamanlarının şekli ve takviye oranı ile değiştiği tespit edilmiştir.

31 13 Çizelge 2.6. Metal dolgu maddelerinin bazı özellikleri [9] Kompozit elde edilirken metal tozlarının özdeş dağılmaması sonucu metal tozlarının topaklanması, metal-metal temasından dolayı polimer ile temas yüzeyi oluşmadığından yapışma gerçekleşmemektedir (Şekil 2.8). Bunun neticesinde üretilen kompozitin mekanik özellikleri azalmaktadır. Kompozit malzemenin young modülü artan metal tozu takviye oranına bağlı olarak artmıştır. Şekil 2.8. Metal tozu takviyeli YYPE de metal tozlarının yapı içerisindeki şematik dağılımı [9]. Hacimce %30 takviye oranına kadar elektriksel iletkenlikte hiçbir değişme olmamıştır. Ancak takviye oranı %30 u geçince YYPE ve Al tozundan oluşan takviyelendirilmiş ürünün elektik iletkenliğinin aşırı derecede arttığı Şekil 2.5 de görünmektedir. Ayrıca, takviyelendirilmiş YYPE nin gerilme dayanımları takviye elemanı olan metal tozlarının şekli, takviye oranı, YYPE nin kristallik derecesi ve metal tozu ile YYPE arasındaki yapışmadan etkilendiği belirlenmiştir.

32 14 Şekil 2.9. Metal tozu takviyeli YYPE nin katkı maddesi takviye oranına göre elektrik iletkenliği ve çekme dayanımı değişimleri, a) Katkı oranı-elektrik iletkenliği ilişkisi, b) katkı oranı-çekme dayanımı ilişkisi [9] Sonuç olarak, YYPE-Al, YYPE-Cu ve YYPE-Fe kompozit malzemelerinin elektriksel ve gerilme özellikleri incelendiğinde, Al dolgu malzemesinin YYPE içerisindeki hacimce takviye oranı % 30 a ulaştığında elektrik direnci hızlı bir düşüşe geçmektedir. Diğer takviye malzemelerin hacimce katkı oranı % 30 u geçtiğinde elektrik iletkenliğinde önemli bir değişme gözlemlenmemiştir. Elektron taraması sonucu elde edilen verilere göre malzemenin iletkenlik değeri metal tozu parçacık yüzeylerinin düzensiz olmasından önemli derecede etkilenmektedir. Bunun muhtemel sebebinin ise düzensiz şekilli parçacıkların yapışma yüzeylerinin fazla olmasında kaynakladığı belirtilmiştir.

33 15 Güngör (2005) yapmış olduğu çalışmada demir tozu takviyeli polimer kompozitlerin mekanik ve fiziksel özelliklerini araştırmıştır. Hacimce % 5, 10 ve 15 oranlarında demir tozunu YYPE malzemesine çift vidalı ekstruder yardımıyla karıştırmıştır [10]. Kullanılan YYPE PETKIM ürünü, demir tozu ise Hoeganaes, USA firmasına ait olup saflık %99,75 ve ortalama partikül boyutu 50 mikrondur. Kompozitin ekstruderle üretimi sırasında sıcaklık 230 C, basınç 20 bar ve enjeksiyon vidası hızı olarak ise 24 dev/ dak kullanılmıştır. Mekanik özelliklerinin belirlenmesi için çekme, basma, izot testleri için numuneler enjeksiyon tezgahında üretilmiştir. Enjeksiyon parametreleri olarak sıcaklık C, enjeksiyon basıncı 40 bar ve kalıp sıcaklığı 40 C kullanılmıştır [10]. Ekstrüzyon tezgâhında üretilen değişik oranlardaki demir tozu takviyeli kompozitler ASTM D 1238 standardına göre, ergiyik akış indeksi (EAİ) değeri Zwick marka EAİ test cihazıyla yapılmıştır. Çizelge 2.7 de görüldüğü gibi demir tozu takviyeli kompozitin ergiyik akış indeksi değeri demir tozu takviye oranı arttıkça artmıştır. Ergime sıcaklığı ise artan takviye oranına bağlı olarak %10 takviye oranına kadar artmış, %15 de ise tekrar düşmüştür. Ayrıca HDT (Heat deflection temperature) ısı karşısında sapma sıcaklığı takviye oranı arttıkça artmıştır. Çizelge 2.7. YYPE ve YYPE-Fe karışımının ergime sıcaklığı, ısı karşısında sapma sıcaklığı (HDT) ve ergiyik akış indeksi değerleri [10] Güldaş, Uluer ve Özdemir (2008) yapmış oldukları çalışmada PETKİM firmasının yüksek yoğunluklu Polietilen malzemesi ve Davenport marka EAİ test cihazı kullanarak malzemenin belirli bir sıcaklık ve sabit bir yük altında ne kadar aktığını kontrol etmişlerdir [11]. ASTM D1238 standardına uygun olarak 5 g granül haldeki YYPE malzemesi, özel huni yardımı ile silindire doldurulup özel bir baskı aparatı ile silindir içerisine sıkıştırılmaktadır. ASTM D 1238 ve TSE 1323 e göre plastik malzeme, ısıtıcılar vasıtasıyla 6 dakika süresince ısıtılıp, ayarlanan sıcaklıkta

34 16 bekletilmiştir. Ayrıca, pistonun hareketi yer değiştirme transduseri ile algılanmakta olup, piston hareketi süresince her 5 mm de bir değer olmak üzere toplam üç değer okumaktadır. Deney sırasında okunan üç değer arasındaki fark % 15 i geçtiğinde, deney yazılım tarafından iptal edip düzensiz akan ergiyik plastikten elde edilen sonuçları geçersiz sayabilmektedir. Deneylerde, Çizelge 2.8 de görülen 8 farklı basınç ve Çizelge 2.9 da görülen 10 farklı sıcaklık kullanılmıştır. Çizelge 2.8. Deneylerde kullanılan basınç değerleri [11] Çizelge 2.9. Deneylerde kullanılan sıcaklık değerleri [11] Her yük için 10 farklı sıcaklık altındaki EAİ değeri tespit edilmiş ve her bir deney üç defa tekrarlanarak ortalama değerler alınmıştır. Davenport yazılımı EAİ yanında viskozite değerini, kayma hızını ve kayma gerilmesini de vermektedir. Böylece EAİ, viskozite ve kayma hızının sıcaklık ve basınç karsısındaki değişimleri tespit edilebilmektedir. Pektim ürünü I 668 YYPE malzemesinin kullanıldığı bu çalışmada, reolojik özeliklerin belirlenmesi için ASTM D1238 ve TS 1323 standartlarına uygun olarak Ergime Akış indeksi testleri gerçekleştirilmiştir. 8 farklı yük ve 10 farklı sıcaklık kullanılarak yapılan deneysel çalışmada, aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir [11].

35 17 Ergiyik akış indeksi sıcaklık artısına bağlı olarak doğrusal olarak artmış, basıncın artması ile parabolik olarak artmıştır. Bu da ergiyik akış indeksi değeri üzerinde sıcaklığın daha etken olduğu anlamına gelmektedir. Özellikle ince kesitli plastik ürünlerin kalıplanmasında basınçtan ziyade sıcaklığın artırılarak ergiyik plastik daha akışkan hale getirilmesinin daha doğru olduğu anlaşılmaktadır. Kayma hızının artması ile EAİ doğrusal olarak artmıştır. Kayma hızı- kayma gerilmesi grafiğinin, literatüre uygun olarak ideal olmayan akış özelliğine sahip yapıda gerçekleştiği tespit edilmiştir. Log kayma hızı-log kayma gerilmesi grafiğinden akış davranış sabitleri tespit edilmiştir. Buna göre, akış davranış sabitlerinin sıcaklıkla değiştiği tespit edilmiş olup, akış üs sabiti (n) değerlerinin 0,64-0,67 arasında olduğu belirlenmiştir [11]. Ayrıca, akış üs sabiti malzemenin ideallikten sapma oranının da bir göstergesidir. Tavman yaptığı çalışmada polietilen malzemesine alüminyum tozu takviye ederek elde edilen kompozitin ısıl iletkenlik ve mekanik özellikleri incelemiştir [12]. Buna göre takviye oranı % 12 ye kadar yapılan takviyelendirmelerde metal tozları birbirleri ile temas etmediğinden ısıl iletkenlikte önemli bir değişiklik olmamıştır. Bu değerden sonra zincirlemesine temaslar olduğundan dolayı iletim katsayısında büyük artışlar olmuştur. Benzer şekilde Tavman (1997) yüksek yoğunluklu polietilen içerisine bakır tozu ilave ederek mekanik özelliklere ve wire hot tekniği uygulayarak ısı iletim katsayısına bakmıştır [13]. %18 oranına kadar bakır tozu katılarak yapılan çalışmada bakır toz oranı arttıkça çekme dayanımı, tokluğu ve uzama katsayısı azalmıştır. Literatürden anlaşıldığı gibi elastikiyet modülü ise artan bakır tozu oranına bağlı olarak artmaktadır [13]. Literatürde yapılan araştırmaya göre polimer içerisine katılan gümüş [14], alüminyum [15], nikel [16] vs gibi birçok metal tozları ve grafit gibi malzemeler [17-18] takviye oranına bağlı olarak malzemenin elektrik ve ısıl iletkenliğini önemli derecede artırmaktadır. Ayrıca alümina (alüminyum oksit), tenorit (bakır oksit) gibi metal oksitler de polimer esaslı kompozitin ısıl iletkenlik değerini artırmaktadır [19]. Termoplastik içerisine katılan elyaf takviyesi de kompozitin ısıl iletkenliğini

36 18 değiştirmektedir [20]. Bu tip malzemelerin katılması ile elde edilen komozitin içerisinde takviye elemanının özdeş dağılımı, yığılma olmaması iletkenliği artırmaktadır. Yığıntıların ara etkileşimi direnci artırmaktadır. Polimerlerin ısıl iletkenlik katsayısı metallere göre oldukça düşüktür. Kim ve arkadaşları (2011) yaptıkları çalışmada, epoksi içerisine % 10 oranında alüminyum tozu takviye ederek dökme yöntemi ile kompozit üretmiş ve mekanik özelliklerini incelemişlerdir [21]. Alüminyum tozlarını hem doğrudan epoksi içerisine katmış hem de aynı silan ile kaplayarak aynı oranlarda katarak kompoziti üretmişlerdir. Silan ile kaplanmış alüminyum takviyelendirilmesi ile elde edilen kompozit kaplanmamış alüminyum takviyeli kompozitin mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Buna göre, silan kaplı alüminyum ile takviyeli kompozitin gerilme modülü kaplanmamış alüminyum takviyeli kompozitten % 9-12 oranında daha iyi çıkmıştır. Benzer şekilde kırılma tokluğu ve aşınma dayanımı incelendiğinde ise aynı malzemeler kıyaslandığında silanın kullanıldığı kompozit diğerinde % oranında daha yüksek değerde olduğu tespit edilmiştir [21]. Takviyelendirilmiş kompozit ile ısı iletkenliği kıyaslanan metallerin yoğunlukları karşılaştırıldığında kompozitlerin büyük bir avantaj elde ettiği görülmektedir [22]. Takviye elemanları ile kompozitlerin ısıl iletkenliğinin artırılması kullanım alanı açısından oldukça önemli bir katkı sağlamaktadır [23]. Zhu, K., Schmauder, S., yapmış oldukları çalışmada polimerler içerisine farklı oranlarda fiber takviyesi katmış olup statiksel birleşme ve moleküler arası bağ yapılarını incelemişlerdir. Yapılan tüm deney sonuçlarında fiber takviye malzemesinin polimer içerisinde rijit bir davranış sergilediğini görmüşlerdir [24]. John, Z., ve diğerleri yapmış oldukları çalışmada bakır tozunu ahşap/yype kompoziti üzerinde koruyucu olarak kullanmışlardır ve bakır tozuyla tepkimeye giren kompozit yapıyı formülleştirmişlerdir. Ayrıca yapılan çalışmayı çinko-bor içeren ağaç-yype kompozitleri ile termal davranışları bakımından incelemiş olup termal davranışların birbirlerine yakın sonuçlar sergilediğini görmüşlerdir. Yapılan çalışmada %3 oranında bakır tozu kullanarak bakır tozunun ağaç-yype üzerinde

37 19 çürümeye karşı koruduğunu ve çürüme direnci değerlerinin çinko-bor/ağaç-yype kompozitlerine göre daha iyi sonuçlar elde ettiklerini görmüşlerdir [25]. Arbelaiz, A., ve diğerleri yaptıkları çalışmada kısa ve esnek fiber parçacıklarını PP hammaddesi ile karıştırıp fiber/pp kompoziti içerisine bağdaştırıcı olarak Maleik anhidrit (MA) katılarak mekanik özelliklerini test etmişlerdir. Ayrıca oda sıcaklığında kompozit yapı içerisine su alımının kompozit yapının emilim karakteristiği üzerindeki tesirini incelemişlerdir. Yapılan çalışma sonrasında fiber/pp kompozitlerinin mekanik özelliklerinde düşüş meydana geldiğini tespit etmişlerdir. Ayrıca su alımının kompozit yapının mekanik özelliklerinde ciddi düşüşler meydana getirdiğini görmüşlerdir [26]. Biltekin, H., Polietilen (PE) ve polipropilen (PP) hammaddeleri içerisine ağırlıkça %10, %20, %30, %40 oranlarında ahşap tozu katarak PE+ahşap tozu ve PP+ahşap tozu olmak üzere iki ayrı karışım elde etmiştir [30]. Elde ettiği bu karışımları çift vidalı ekstruderden o C (PE+ahşap tozu) ve o C (PP+ahşap tozu) sıcaklıklarında geçirerek granül elde etmiştir. Elde ettiği granürü enjeksiyon makinesinde o C (PE+ahşap tozu) ve o C (PP+ahşap tozu) enjeksiyon sıcaklıklarında kalıba enjekte ederek deney numunelerini elde etmiştir. Her iki kompozit için de bar aralığında enejeksiyon basıncı kullanılmıştır. Deney numunelerinin darbe direnci, çekme dayanımı, sertliği, yük altında deformasyon sıcaklığı (HDT) gibi çeşitli özellikleri incelenmiştir. PE ve PP içerisindeki ahşap tozu oranı artıkça Şekil 2.10 da görüldüğü gibi elastik modülü, sertliği, yük altındaki deformasyon sıcaklığının da doğal olarak artığı gözlemlenmiştir. Ahşap tozunun artması ile kompozitin izod darbe dayanımı, % uzama ve çekme dayanımları düşmüştür.

38 20 Şekil Ahşap tozu takviyeli PE ve PP kompozitlerinin mekanik özelliklerinin karşılaştırılması [27] Yıldırım, A., mikron arasındaki öğütülmüş fındık kabuğunu (ÖFK) 100 o C sıcaklıkta 4 saat kurutarak Polipropilen hammaddesi içerisine ağırlıkça %0, %5, %10, %15, %20 oranlarında katmıştır [28]. Karışım o C sıcaklık aralığında ekstruderden geçirilerek kompozit granül elde edilmiştir. Granül 100 o C sıcaklıkta 4 saat fırında kurutularak içerisindeki nem alınmıştır. Daha sonra kompozit granül o C enjeksiyon sıcaklığı ve bar enjeksiyon basıncı kullanılarak kalıplanmıştır. Kalıplanan ürünler çekme deney cihazında 1, 5, 50 mm/dak çekme hızları kullanılarak teste tabi tutulmuşlardır. Çekme hızı arttıkça çekme dayanımının Şekil 2.11 de görüldüğü gibi arttığı görülmektedir. Buna karşılık olarak çekme hızı arttıkça kopma uzaması azalmaktadır. Şekil 2.12 de görüldüğü gibi sabit çekme hızında (50 mm/dak) takviye oranı arttıkça kompozit malzemeler daha çabuk kopmaktadır. Çizelge Saf PP nin çekme testi sonuçları (çekme hızı 50 mm/dak) [28]

39 21 Şekil Saf PP nin çekme hızına göre uzama-gerileme değişimi [28] Şekil Öğütülmüş fındık kabuğu + PP kompozit malzemesinin 50mm/dak çekme hızında takviye oranına göre uzama-gerileme değişimi [28] Enjeksiyonda çentikli ve çentiksiz olarak üretilen darbe testi numuneleri 2 Joule lük çekicin düşürmesiyle deneye tabi tutulmuşlardır. Kompozitin içerisine vaks ilave edilmesiyle çentikli ve çentiksiz her iki gurubun darbe dayanımının arttığı Şekil 2.13 de görünmektedir.

40 22 Şekil Vakslı ve vakssız kompozitin çentikli ve çentiksiz darbe dayanımı değişimi [28] Kompozit içerisine katılan öğütülmüş fındıkkabuğu oranı arttıkça takviyeli ürünün elastik modülü, sertliği, yoğunluğu, yük altında eğilme sıcaklığı değeri ve vicat değerleri artmıştır. Buna karşılık olarak çentikli-çentiksiz darbe dayanımı, çekme dayanımı, kopma dayanımı, kopma uzaması ve ergiyik akış indeksi (EAİ-MFI) değerlerinin azalmıştır.

41 23 3. KAVRAMSAL TEMELLER 3.1. Polimerler Polimer malzemeler yüksek molekül ağırlıklı, uzun, zincirimsi bir yapı gösteren polimer moleküllerinin birbirlerine kuvvetli bir şeklide bağlanmaları sonucu polimer zincirlerini oluşturur. Her bir polimer molekül zincirinde binlerce kez tekrarlanan birime mer denir. Polimer molekülleri mer lerin tekrarlanması sonucu oluşur [29]. Polimerleri malzeme olarak kullanabilmek için içerisine çeşitli katkı ve dolgu maddeleri katıp karıştırarak işlemek gerekir. Polimerler genelde saf olarak işlenemezler. Bu katkı maddeler plastiğe renk veren boyar maddeler, güneş ışığına karşı dayanım arttıran koruyucular, kaydırıcılar ve işleme kolaylığı sağlayan diğer katkılar gibi kullanım alanlarına göre çeşitli katkı maddeleri polimerler içerisine katılmaktadır [29]. Polimer içerisine katılan katkı maddesi homojen bir şekilde karıştırılarak kompound adı verdiğimiz bir plastik işleme karışımı elde edilir. Bu karışım uygun işleme yöntemleriyle (ekstrüzyon, enjeksiyonla eriterek kalıplama) şekillendirilerek plastik elde edilir [29]. Temel olarak doğada polimer, metalik ve seramik olmak üzere yaygın olarak kullanılan üç farklı malzeme vardır. Metaller elektrik ve ısıyı iyi iletirler. Parlak ve genellikle serttirler. Yoğunlukları 1 gr/cm 3 den yüksektir. Polimerler ise elektrik ve ısıyı iyi iletmezler. Saydam ve donuk görünümlüdürler. Yoğunlukları 1 g/cm 3 den küçük olduğu için hafiftirler. Metaller ve polimerlerin özelliklerindeki farklılıklardan dolayı farklı uygulama alanlarında tercih edilir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte daha hafif ve ucuz olan polimerler metallerin yerini almıştır [29]. Bu amaçla tüketilen plastik oranı oldukça fazladır. Ancak genel amaçlı olarak kullanılan plastikler arasında alçak ve yüksek

42 24 yoğunluklu polietilen (AYPE-YYPE), polipropilen (PP), polistiren (PS) ve polivinil klorür (PVC) yer almaktadır [29]. 3.2 Plastikler Plastikler, molekkül yapıları ve kullanım alanlarına göre termoplastikler, termoset plastikler ve elastomerler olmak üzere üç gruba ayrılır Termoplastikler Termoplastikler, zincirleri anasında çapraz bağlar bulunmayan doğrusal ve/veya dallanmış zincirli polimerlerdir. Bu özellikleri nedeniyle uygun çözücülerde çözünürler, ısıtıldıklarında erirler ve eritilerek defalarca yeniden şekillendirilebilirler [30]. Polietilen (PE), polipropilen (PP), poli(vinil klorür) (PVC) ve polistiren( PS) yaygın olarak kullanılan termoplastik polimerlerden bazılarıdır. Polietilenden; bidon, poşet, plastik şişe, film vb ürünler, polipropilenden; lif, film, boru vb ürünler; polistirenden ambalaj kapları, köpük ve çeşitli malzemeler yapılır [30] Termosetler Temosetler, zincirleri ansında yoğun çapraz bağlar bulunan polimerlerdir. Çapraz bağlardan dolayı hiçbir çözücüde çözünmezler, ısıtıldıklarında erimezler, yeterince yüksek sıcaklıklara ısıtıldıklarında bozunurlar. Bu özelliklerinden dolayı termoset polimerlerden yapılmış malzemeler toplanıp yeniden eritilerek başka ürünler yapılamaz. Fenol-formaldehit (PF), melamin-formaldehit (MF), epoksiler (EP), doymamış poliesterler (UP, UPE) önemli temoset polimerlerdir. Elektrik fiş, piriz, duy ve düğmeleri, tava ve tencere sapları termoset polimerlerden üretilen ürünlerden bazılarıdır [30].

43 Elastomerler Bazı polimerlerden elde edilen malzemeler çekildiklerinde diğer malzemelere göre yüksek oranda uzarlar, malzeme üzerine etki eden çekme kuvvetini kaldırdığımızda kalıcı boyut değişimi gözlenmeksizin hızla eski haline dönebilirler. Elastikiyet modülleri yüksek olan bu tür polimerlere kauçuk veya elastomer malzemeler denir [30]. En önemli elastomerlerden birisi olan doğal kauçuk dünya toplam kauçuk tüketiminin % 30 unu kapsar. Sentetik elastomerler arasında stiren ve bütadiendenmonomerlerinden üretilen stiren- bütadien kopolimeridir [30]. Doğal ve sentetik elastomerler genellikle araçların iç ve dış lastiklerinin yapımında kullanılır. Ayrıca kauçuklardan ambalaj malzemeleri, tıbbi malzemeler, ayakkabı tabanı, hortum, taşıyıcı bant gibi endüstriyel ürünler yapılır [30] Polipropilen Polipropilen, polipropilen polimerizasyonu ile üretilen yarı sert, şeffaf, kolay şekillendirilebilen, pahalı olmayan bir polimerdir [30]. PP nin kimyasal direnci iyidir. Bazlar, asitlerin ve tuzların sulu çözeltilerinden etkilenmez, alkollere ve deterjan çözeltilerine karşı dayanıklıdır. Deniz suyundan etkilenmediği için denizcilikte kullanıma uygun bir polimerdir [30, 31, 32]. PP malzemesinden elde edilen ürünler o C ye sıcaklıklara kadar kullanılabilir. Özgül ağırlığı 0,91-0,93 g/cm 3 dür. Sağlığa zararlı değildir. PP alevle

44 26 yanar; yanarken damlar ve ateş çekilse de yanmaya devam eder. Parlak alevli ve alevin ortası mavidir. Parafin kokusu verir [32]. PP malzemesi kalıplanırken MPa gibi yüksek enjeksiyon basınçlarına ve yüksek enjeksiyon hızlarına ihtiyaç duyulur o C arasında enjeksiyon sıcaklıkları kullanılarak kalıplanabilir. Kalıplama esnasında kullanılan kalıp sıcaklıkları o C arasındadır. Kalıp sıcaklığı arttıkça baskı yüzey kalitesi artmaktadır [32]. Normalde PP hammaddesi nem almaz. Ancak 75 o C 1-1,5 saat fırında nem alma işlemi uygulanır [31, 32]. Baskı sonrası elde edilen fire malzemesinin orijinal hammaddeye tekrar %100 katılarak kullanılır. Fakat %30 oranında katılarak kullanıldığında kalıplanan ürün özelliklerinde daha iyi sonuç elde edilir [32]. Kalıplama sonrasında üründe çekme sonucu oluşan küçülme %1,2-2,2 kadardır. Kalıplama sonrası istenilen ölçülerde ürün elde etmek için kalıp çekme oranına göre büyük işlenmelidir [31]. PP daha çok; valiz, bavul, çanta, tıraş kremi, diş macunu vb tüpleri, steril sağlık gereçleri, akü kutuları, plastik raf, hava filtresi, plastik kaplar, şişeler, gösterge tabloları, güneşlik, test tüpleri, taşıma kapları, depolama kapları, kasa, bant, şeffaf ambalaj, bahçe mobilyası, termos, oyuncak, hassas mekanik ve elektronik parçalar gibi çeşitli ürünlerin imalatında kullanılır [32]. PP malzemesinin bazı özellikleri Çizelge 3.1 de gösterilmektedir.

45 27 Çizege 3.1. Polipropilen (PP) malzemesinin bazı özellikleri [32] Değer Birim Standart EAİ 4,0 6,0 g/10dk ASTM D1238 Yoğunluk 0,91 0,93 kg/cm³ ASTM D792 Akma noktası 320 kg/cm² ASTM 638 Kopma noktası 430 kg/cm² ASTM Antioksidanlar Atmosferde bulunan oksijen, polimerlerin bozunmasını hızlandıran bir moleküldür. Antioksidanlar oksijenin bu etkisini azaltmak için kullanılan kimyasallardır. PP/Al tozu karışımlarının ekstrüzyon makinasında granül haline getirilmesi işlemi sırasında polimerin bozunmasını engellemek amacıyla PETKİM den temin edilen katkı maddesi kullanılmıştır. Bu katkı maddesinin bazı özellikleri çizelge 3.2 de verilmiştir. Çizelge 3.2. Antioksidan katkı maddesinin bazı özellikleri Değer Birim Yoğunluk 1,645 g/cm³ Erime noktası C Görünüm Toz Renk Beyaz 3.4. Alüminyum Tozlar Alüminyum (Al) tozları 1900'lü yılların başlarında pul ürünler olarak kullanılmıştır. Toz Metalurjisi (T/M) teknikleriyle yüksek mukavemetli, alaşımlı alüminyum parçalarının üretimi ise 20. yüzyılın ortalarına rastlamaktadır. Günümüzde Al tozu yıllık üretim kapasitesinin yaklaşık ton olduğu tahmin edilmektedir. Bu kapasitenin tamamına yakını gaz atomizasyonu ile üretilmektedir [33]. Al tozunun gerçek yoğunluğu ana metalin yoğunluğuna yakındır. Ancak görünür yoğunluğu 0,8-

46 28 1,3 g/cm 3 olup, bu değer verilen aralıkta boyut dağılımına bağlı olarak değişmektedir. Alüminyumun oksijenle reaksiyona girmesi, toz yüzeyinde Al 2 O 3 tabakası oluşturur. Al tozlarının yüzeyindeki bu ince oksit tabakası, tozların sinterlenmesinde olumsuz etkiye sahiptir. Oksit miktarı, toz boyutuna bağlı olarak, ağırlıkça % 0,1-1 arasında değişir. İnce tozlar, birim ağırlığa göre artan yüzey alanı sebebiyle, ağırlıkça en yüksek oksit yüzdesine sahiptir. Alüminyum tozlar üzerindeki oksit tabakası kalınlığı, farklı atomizasyon şartlarında bile, göreceli olarak sabittir. Al, bu ince oksit tabakası sebebiyle havada kararlıdır. Bununla beraber, ince bölünmüş alüminyum tozları kimyasal olarak reaktiftir [34] Termoplastiklerin Şekillendirilmesi Termoplastikler, üretimlerinin yapıldığı fabrikalarda genelde granül (veya pelet, tanecik, talaş, kırpıntı) veya toz halinde 25 kg lık paketler halinde paketlenirler ve satışa sunulurlar. Polimer işleyicisi, polimer granülleri eriterek şekillendirir ve endüstriyel bir malzeme olarak piyasaya sunarlar. Termoplastiklerden yapılan endüstriyel ürünlerin maliyetinde polimerin fiyatı ve polimerin işleme yönteminin etkisinin önemli bir payı vardır. Temoplastikler daha çok, ekstüzyonla kalıplama enjeksiyonla kalıplama şişirerek kalıplama vakumla şekillendirme dönerek (rotasyon) kalıplama yöntemleriyle işlenerek endüstriyel ürün haline dönüştürülürler [30].

47 Ekstrüzyon Ekstrüzyon işlemi genel anlamda, akışkan hale getirilen bir maddenin, amaca uygun olarak şekillendirilmiş bir kalıptan, basınç altında sürekli geçirilerek biçimlendirilmesidir. Ekstrüzyon metal borular, kornişler, pvc profiller, fitiller gibi birçok ürünlerin üretilmesinde kullanılmaktadır Enjeksiyon Enjeksiyon yönteminde, akışkan haldeki polimer basınç altında kapalı bir kalıp içerisine doldurulur ve soğutma işleminden sonra kalıp açılarak ürün alınır. Bu işlemler sürekli tekrarlanarak istenilen geometrilerdeki parçalar, çok kısa bir süre içerisinde üretilir [30]. Ergiyik haldeki plastik malzemenin kalıp boşluğuna uygun basınç ile itilerek doldurulmasına enjeksiyonla kalıplama denir. Kalıp boşluğu ergiyik plastik ile dolduktan sonra, ergiyik plastik belirli bir süre soğutularak plastik ürün elde edilmektedir [35]. Bu işleme enjeksiyonla kalıplama ve bu işi yapan makinaya ise enjeksiyon makinası denir (Şekil 3.1). Şekil 3.1. Enjeksiyon makinasının genel görünümü [35]

48 30 Granül halindeki plastik hammaddenin malzeme yükleme hunisine doldurulduktan sonra malzeme içerisindeki nem alınır. Enjeksiyon silindiri içerisindeki vida dönerek granül halindeki plastik hammaddeyi enjeksiyon silindiri içerisine almaktadır. Vidanın dönme hareketi ile vida ile ergiyik plastik arasındaki sürtünmeden kaynaklanan ısı (viskoz ısınma) ve silindir etrafında bulunan rezistanslar sayesinde, granüller enjeksiyon silindiri içerisinde ayarlanan sıcaklıklarda ergimeye başlamaktadır. Ergiyik hale gelen plastik malzeme, vidanın dönme hareketinden dolayı enjeksiyon nozulunun hemen arkasında birikmektedir. Ayarlanan miktardaki malzemenin enjeksiyon silindiri içerisine alınmasından sonra, vidanın dönme hareketi durmaktadır. Üretimin en başında, bu safha sadece malzeme alma (mal alma) aşaması iken, üretimin seri hale gelmesi ile birlikte malzeme alma aşaması soğuma süresi içinde yer alan bir adım haline gelmektedir [35]. Dönme hareketi duran vida, nozulun hemen arkasında birikmiş olan ergiyik plastiğin kalıp boşluğuna akışını sağlamak için bir piston gibi ileriye doğru hareket etmektedir. Bu safha, dolum aşaması olarak adlandırılmaktadır. Dolum aşamasında nozuldan çıkan basınçlı ergiyik plastik Şekil 3.2 de görüldüğü gibi önce yolluğa, yolluktan geçtikten sonra dağıtıcı kanallara ve daha sonrada giriş kanalları vasıtası ile kalıp boşluğuna akmaktadır. Şekil 3.2. Enjeksiyonla kalıplama safhaları [35]

49 31 Kalıp boşluğu dolduktan sonra, fazladan bir miktar ergiyik plastik malzeme kalıp boşluğuna enjekte edilerek ergiyik plastiğin akmakta zorlandığı, dar kesitli bölgelerin dolması sağlanır. Malzeme yüzeyinde oluşabilecek çöküntüler önlenir. Bu safhaya ütüleme aşaması denilmektedir. Ütüleme aşaması bittiğinde, ergiyik plastiğin plastik ürün haline dönüştürüldüğü soğutma aşaması başlamaktadır. Soğutma aşaması süresi içinde, vida tekrar dönmeye başlayarak ikinci enjeksiyon baskısı için gerekli olan hammaddenin silindir içerisine alınmasını sağlamaktadır. Bu sırada kalıp üzerindeki soğutma kanallarından soğuk su geçirilerek kalıp içerisindeki ürünün soğutulması sağlanmaktadır. Belirlenen soğutma süresinin bitmesinden sonra enjeksiyon presinin hareketli kısmı hareket ettirilerek kalıp açılmaktadır. Kalıbın açılmasından sonra itici pimler, sıyırıcı plaka, pnomatik sistem gibi uygun olan mekanizmalarla ürün kalıp boşluğundan dışarı atılmaktadır. Böylece, bir plastik enjeksiyon çevrimi tamamlanmış olmaktadır. Enjeksiyon presinin hareketli kısmının tekrar hareket etmesi ile kalıp kapanarak bir sonraki parçanın üretimi için yeni bir çevrim başlamaktadır [35]. Enjeksiyon yöntemi, ekstrüzyonla birlikte termoplastik polimerlerin şekillendirilmesinde kullanılan en yayım yöntemdir. Ayrıca bazı değişikliklerle, termosetlerin, kauçukların ve kompozitlerin şekillendirilmesinde de kullanılmaktadır Şişirme yöntemiyle kalıplama Şişirerek kalıplama, içi boş kapların (plastik şişe, bidon vb) ve parçaların üretilmesindekullanılan önemli bir polimer iş1eme tekniğidir. Önceden şekillendirilmiş polimer kalıp boşluğuna yerleştirildikten sonra hava (veya azot) basıncı ile polimerin kalıp iç yüzeyine doğru genişlemesi ve kalıp iç yüzeyinin şeklini alması sağlanır. Şişirme işlemi için önceden şekillendirilen polimerler ekstrüzyon makinesinde hazırlanmış ise ekstrüzyonla şişirerek kalıplama; enjeksiyon makinesinde hazırlanmış ise enjeksiyonla şişirerek kalıplama olarak adlandırılır. Enjeksiyonla

50 32 şişirerek kalıplama daha çok küçük şişelerin, ekstrüzyonla şişirerek kalıplama ise daha çok büyük şişelerin üretiminde kullanılır. Ekstrüzyonla şişirerek kalıplama Ekstrüuzyonla şişirerek kalıplamada ekstruder kafasından tüp şeklindeki polimer (parison) iki yarım parçadan oluşan kalıp içerisinde sıkıştırılır. Kalıbın alt tarafı tamamen kapalıdır. Üst tarafında ise parison içerisine uzanan bir şişirme iğnesi bulunmaktadır. Bu iğneden hava basılarak yumuşak haldeki polimerin kalıp iç yüzeyinin geometrisini alması sağlanır. Enjeksiyonla şişirerek kalıplama Enjeksiyon şişirerek kalıplama son yıllarda yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. ekstrüzyonla şişirerek kalıplamaya benzer. Bu iki yöntemi birbirinden ayıran en önemli özellik şişirilecek polimerin ön şekillendirme yöntemi ve şişirme memesinin özellikleridir. Ekstrüzyonla şişirilerek kalıplamada ekstruder kafasından akan parision soğutulmadan hemen şişirilerek istenilen ürün elde edilir [30]. Enjeksiyonla şişirilerek kalıplamada ise daha önceden şekillendirilmiş parça yeniden ısıtılarak şekillendirilir. Bu yöntemle kalıplanacak parçalar önceden enjeksiyon makinasında kalıplanarak hazırlanır ve depo edilir. Ekstrüzyonla şişirerek kalıplamada kullanılan şişirme memelerinin konumları sabittir, parison içerisine hava basılırken hareket etmezler. Enjeksiyonla şişirilecek kalıplamada hareketli şişirme memeleri kullanılır. Şişirme esnasında meme aşağı doğru hareket ederek yumuşamış polimeri uzatır. Aynı zamanda da hava ile polimeri genişleterek kalıp yüzeyinin şeklini almasını sağlar.

51 Dönerek (savurma) yöntemiyle kalıplama Dönerek kalıplama, içinde boşluk bulunan parçaların (top, bebek vb) üretilebildiği bir polimer şekillendirme yöntemidir. Açık kalıp parçalarından birisinin içersine polimer ve katkı maddelerinden oluşan süspansiyon şeklindeki karışım veya toz malzeme konularak üzerine kalıbın diğer parçası kapatılır. Kapatılan kalıp bir fırına alınır. Fırın içerisinde kalıp sürekli döndürülerek ısıtılır [30]. Dönme ve fırınlama işlemi, polimerin sertleşerek kalıbın iç yüzeyinin şeklini alıncaya kadar devam ettirilir. Daha sonra soğutma yapılarak kalıp açılarak malzeme alınır. Dönerek kalıplama tekniği; polimerin ısıtılarak eritilip kalıbın şeklinin alındığı, kalıbın soğutulduğu, ürünün alınıp reçinenin yeniden kalıba konularak yapılan boşaltma / yükleme basamaklarından oluşur Kompozitler Kompozit malzemeler, iki veya daha fazla malzemenin kullanım yerindeki aranan özellikleri verebilecek daha uygun bir malzeme için makro seviyede birleştirilmesi sonucu elde edilen malzemelerdir [36]. Makro yapısal düzeyde yapılan tanımlamaya göre kompozit malzemelerin iki temel karakteristiği vardır. Kompozit malzemeyi meydana getiren bileşenlerin her biri kimyasal olarak çoğu zaman farklıdır. Esas olarak kompozit malzemeleri oluşturan bileşenler birbiri içinde çözülemez. Kompozit malzemeyi oluşturan bileşenler yapı içerisinde kendi özelliklerini korurlar, öyle ki fiziksel olarak belirlenebilir ve bileşenler arasındaki ara yüzey kolaylıkla gözlenebilir [37].

52 34 Şekil 3.3. Farklı formlardaki kompozit malzemelerin görünümü [23] Şekil 3.3 de görüldüğü gibi kompozit malzemeler yapı içerisinde farklı formlarda dağılmaktadırlar. Partikül kompozitlerde partiküller yapı içerisinde gelişigüzel davranırlar. Pul şeklinde takviyeli kompozitlerde ise takviye elamanları matris içerisinde belirli doğrultuda bulunurlar. Elyaf takviyeli kompozitlerde ise L/D <100 kısa elyaf takviyeli ve uzun elyaf takviyeli olarak ikiye ayrılırlar. Kısa elyaf takviyesi yapı içerisinde rastgele bulunurken uzun elyaf takviyesi hem tek hem de çift yönlü doğrultuda bulunabilirler. Birkaç katmandan oluşan lamina kompozitler çok yönlü elyaf takviyeli gibidirler. Bu tip kompozitler anizotropik malzeme özelliklerine sahiptirler. Partikül takviyeli kompozitler ise izotropik malzeme özelliklerine sahiptirler [23]. Kompozit malzemeler kullanılan matris malzemesine göre üç ana sınıfa ayrılmaktadır. Bunlar; Polimer matrisli kompozit malzemeler Seramik matrisli kompozit malzemeler Metal matrisli kompozit (MMK) malzemelerdir.

53 Dolgu malzemeleri ve takviye edici katkılar Yapı ve bileşimleri ile polimerlerden çok farklı olan ve plastiklere katılarak onların fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyileşmesini sağlamak, maliyetlerini düşürmek gibi çeşitli amaçlarla katılan maddelere dolgu maddeleri denir [32]. Plastiklere katılarak miktarlarını arttırmak ve maliyeti düşürmek için kullanılan maddelere inert dolgu maddeleri denir [32]. Plastiklerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyileşmesini için içerisine katılan dolgu maddelerine takviye edici (pekiştirici) katkılar ya da reaktif (etkin) dolgu maddeleri denilmektedir [32] Dolgu maddeleri ve takviye edici katkılarda aranan özellikler İnert dolgu maddelerinin içine katıldıkları plastiklerde yaratması beklenen etkiler; Kompozitin yoğunluğunun artması Plastiğin sıkışma ve esnetilme kuvvetlerine karşı dayanım kazanması Kalıplama sonucu oluşan çekme miktarının azalması Malzeme sertliğinin artması ve işlenen ürün yüzey kalitesinin iyileştirilmesi Malzemenin mekanik özelliklerinin sıcaklıktan etkilenme düzeyini azaltmak Ürün maliyetlerinin düşürülmesidir [32, 36]. Takviye edici dolgu maddelerinin ise içine katıldıkları plastiklerde yaratması beklenen etkiler; Kopma dayanımı ve kopma gerilmesinin arttırılması Malzeme elastik modülünün arttırılarak esnekliğini azaltmak Mekanik özelliklerinin sıcaklıktan etkilenme düzeyinin azaltılması Kalıptan çıkan malzemenin çekme miktarının azalması Darbe dayanımının arttırılarak malzemenin yük altındaki dayanıklı olmasıdır [32, 36].

54 36 Dolgu maddelerini plastik hammaddelere katarken dikkat edilmesi gereken hususlar; Plastiklere katılan dolgu maddeleri toz ise uygun tane büyüklüğünde ve homojen bir karışım olmalıdır. Dolgu malzemesinin kolay akması, topaklanmama gibi üretim sırasında istenen bazı parametreleri etkilediği gibi içerisine katılan plastik ham maddesinin fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi çok önemlidir. Dolgu malzemesinin kimyasal ve fiziksel yapısı içerisine katılan plastikle iyi bir etkileşim sağlamalıdır. Bazen dolgu maddeleri özle dolgu maddeleriyle kaplanarak veya etkinleştirilerek fiziksel ve kimyasal özellikleri içerisine katılacak polimere uyacak şekilde değiştirilmektedir. Plastik malzeme içerisine katılan dolgu malzemesi homojen bir dağılım göstermelidir. Ürünün şekillendirme sırasında kullanılan kalıp vb ekipmanların iç yüzeylerine aşındırıcı bir etki yapmamalıdır. İşlenen üründe istenen fiziksel ve mekanik özellikleri katmalıdır. İşçi sağlığı ve işyeri güvenliğini tehlikeye atacak şekilde aşırı tozlaşma yapmamalıdır. Yeterince ucuz olmalıdır. Eğer plastiğin özelliklerinin iyileştirilmesi isteniyorsa kompozit malzemeye sağladığı özellik ile dolgu maddesinin fiyatı arasında iyi bir denge sağlanmalıdır. Maliyeti arttıran dolgu maddesi, ancak zorunlu hallerde, plastiğin başka hiçbir biçimde takviye edilemediği durumlarda kullanılmalıdır [32, 36, 38] Yaygın olarak kullanılan dolgu maddeleri ve takviye edici katkılar Kompozit üretiminde kullanılan reçineler pek çok elemanla takviye edilebilir. Karbon siyahı, cam elyaf, silikatlar (talk, asbest, kaolin, mika), organik dolgu maddeleri (odun talaşı, öğütülmüş fındıkkabuğu vb.), metal tozları (alüminyum, çinko, bronz, bakır vb.) plastiklerde kullanılan dolgu maddeleri ve takviye edici katkılardan bazılarıdır [32, 36].

55 37 Plastik fiberler, metal veya hafif metal fiberler, doğal fiberler, grafit ve karbon fiberler ve cam fiberler en çok kullanılanlardır. Cam fiberlerin kompozit üretiminde ayrı bir yeri vardır. Cam fiberler yapısına göre S ve E cam olarak ikiye ayrılır. E - camı kalsiyum oksitçe daha zengindir ve genel amaçlı elyaf üretiminde kullanılır. S- camı magnezyum oksitçe zengindir ve çekme dayanımı çok yüksektir. İnce lifler haline getirilen grafit ve karbon yüksek çekme mukavemeti istenen yerlerde yalnız veya cam elyafla birlikte kullanılır. Karbon fiber ile takviye edilmiş kompozit malzemeler mukavemetlerinin ve rijitliklerinin cam lifleri ile imal edilenlere oranla çok fazla olması, yoğunluğun az olması ve yorulma mukavemetinin çok olması sebebiyle kullanımı artmaktadır. Elyafın elastiklik modülü sıcaklık arttıkça artar. Kompozit malzemelerde destekleyici olarak kullanılabilecek çekme özelliklerinde ilk organik elyaf para-aramiddir. Para-aramid kevler olarak da bilinir. Bir sıvı kristal olan bu polimer bir delikten fışkırtıldıktan sonra çekilerek elyaf üretilir. Karbon fiberler uçak yapımında, roket kulelerinin imalinde, türbin kanatçıklarının yapımında kullanılmaktadır. Ayrıca fren diski, yüksek basınç altındaki kaplar ve yatak malzemelerin yapımında da kullanılmaktadır. Bor ve SiC elyafı kimyasal buhar çökeltme yöntemiyle üretilir. Çeşitli seramik lifler değişik yöntemlerle üretilmektedir [36].

56 38 4. MATERYAL VE METOD Bu çalışmada, toz haldeki polipropilen plastik hammaddesine farklı boyut ve oranlarda alüminyum tozu ve antioksidan malzeme katarak yeni bir kompozit malzeme üretilmiştir. Takviyelendirilmiş malzemeler ekstrüzyon yöntemiyle granül şekline dönüştürülmüştür. Bu granüllerin reolojik özellikleri bilgisayar kontrollü EAİ cihazında deneysel olarak incelenmiştir. Her bir malzeme grubunun ergiyik akış indeksi değeri, kayma hızı ve viskozite değerleri elde edilmiştir. Böylece takviyeli ve saf granülün ergiyik akış indeksi, viskozitesi ve kayma hızının sıcaklık ve basınç ile değişimi tespit edilmiştir. Elde edilen granüller enjeksiyonla kalıplama yöntemiyle takviyeli polipropilen plastik parçalar ve saf polipropilen hammaddeden de plastik parçalar üretilmiştir. Üretilen bu parçalarda alüminyum toz boyutu ve katkı oranlarının kompozit üzerindeki mekanik ve reolojik etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde enjeksiyon basıncı, enjeksiyon sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, ütüleme basıncı, ütüleme süresi ve soğutma süresi değişken parametreler olarak seçilmiştir. Belirlenen deney parametreleri Taguchi deney tasarımı yöntemiyle optimum seviyelendirilerek deney sayısı belirlenmiştir. Çekme deneyleri TSE 1398/2 ve ASTM D638 Type IV e uygun şartlarda gerçekleştirilmiştir Alüminyum Tozu Tez çalışması kapsamında tane büyüklüğü µm aralığındaki alüminyum tozları elenerek µm, µm ve µm boyutlarında olmak üzere üç farklı grup tane boyutu aralığı elde edilmiştir. Böylece, tane boyutunun üretilen kompozit hammaddenin mekanik ve reolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi sağlanabilmiştir.

57 Takviyelendirilmiş Granülün Üretimi Plastik hammaddesi olarak PEKTİM A.Ş. aracılığıyla Kazakistan dan tedarik edilen tane boyutu 850 µm olan toz polipropilen (PP) kullanılmıştır. Ön çalışmada kullanılan PEKTİM ürünü MH-418 kodlu granül polipropilen ile metal tozunun karışımında metal tozunun karışım içinde homojen dağılmadığı görülmüştür. Bundan dolayı alüminyum tozunun PP hammaddesi içerisinde özdeş dağılabilmesi için toz halindeki PP hammadde tercih edilmiştir. Ağırlıkça % 5, % 10 ve % 15 oranlarında ve tanecik boyutları µm, µm ve µm olan alüminyum tozu, toz halindeki polipropilen plastik hammaddesi ve oksitlemeyi önlemek için ağırlıkça % 0,2 oranındaki antioksidan katkı malzemesi varil içerisinde her yönde döndürülerek karıştırılmıştır. Bu karışım ekstruderden iki kez geçirilerek granül şeklinde hammadde üretilmiştir. Ayrıca saf hammadde ile kompozit hammaddenin özelliklerini kıyaslamak için toz halindeki polipropilene antioksidan katkı malzemesi homojen bir şekilde karıştırılıp ekstruderden iki kez geçirilerek saf granül hammadde üretilmiştir. Granül üretilirken kullanılan ekstruder parametreleri Çizelge 4.1 de gösterilmektedir. Çizelge 4.1. Granül ekstrüzyon parametreleri Ekstruder sıcaklıkları, (ºC) Vidalı mil devri, (dev/dak) Kırıcı ünite devri, (dev/dak) Malzeme cinsi I. Bölge II. Bölge III. Bölge Toz ( ilk karışım ) Granül (ikinci karışım ) Granül üretme cihazı Resim 4.1 de görüldüğü gibi hammadde besleme ünitesi, vidalı mil ve kovan ünitesi, ısıtma ünitesi, soğutma ünitesi ve kırıcı ünitesine sahiptir. Ekstruder ünitesi ve kırıcı üniteleri 1.5 KW gücündeki iki farklı motor ile tahrik edilmekte olup elektronik kontrol ünitesi (dijital sürücü) ile kontrol edilmektedir.

58 40 Vidalı mil çapı 20 mm ve boyu 600 mm olup boy/çap oranı 1/30 dur. Kovan üç farklı ısıtma bölgesinde ısıtılmakta olup her bir ısıtma ünitesi ayrı ayrı dijital olarak kontrol edilmektedir. Kalıptan geçerek 4 mm kalınlığındaki 3 silindirik delikten geçen malzeme soğutma bölgesinden soğuyarak geçip kırıcı ünitesine gelmektedir. Kırıcı ünitesinin motorundan alına dönme hareketi kesiciye kayış kasnak sitemi ile aktarılmakta ve sabit devirle dönmektedir. Kırıcı ünitesi besleme merdaneleri ise dijital sürücü ile kontrol edilmekte olup, 0-50 dev/dak aralığında istenilen devirde ayarlanabilmektedir. Çift merdane arasından geçen silindirik olarak çekilmiş plastik profil, kırıcı bıçağı ile istenilen büyüklüklerde kesilerek granül üretilmektedir. Resim 4.1. Granül üretmek için kullanılan ekstruder tezgahı

59 41 Çizelge 4.2. Ekstruderde üretilen kompozit granürlerin toz boyutu ve oranına göre kodları Granül kodu Toz alüminyum oranı, % A1 5 Alüminyum toz boyutu, µm Toz PP Andioksidan katkı malzemesi ( 0,002 oranında ) B C1 15 A2 5 B C2 15 A3 5 B C3 15 SAF Reolojik Özelliklerinin Belirlenmesi Reoloji, malzemenin uygulanan basınç altında deformasyonunu inceleyen bilim dalıdır [11, 12]. Malzemelerin reolojik özelliklerinin en önemlilerinden birisi akışa karşı gösterilen iç direnç olan viskozitedir. Viskozite, ergiyik plastiğin kalıp boşluğuna dolumunun belirlenmesinde ve akış simülasyonu yapılmasında da büyük rol oynamaktadır. Ergiyik plastiklerin viskozitesi, birinci derecede sıcaklıktan etkilenmektedir. Sıcaklığın artışı viskozitenin azalmasını sağlamaktadır. Enjeksiyon sırasındaki hız artışı da ergiyik plastiklerin viskozitesini azaltmaktadır. Yüksek enjeksiyon hızlarında ergiyik plastik daha fazla sürtünme kuvvetine maruz kaldığı için daha akıcı olur. Viskozitenin azalmasına neden olan hız kaynaklı bu deformasyona kayma hızı denilmektedir. Kayma hızı, enjeksiyon hızı ile doğru orantılı olarak değişmektedir. Şekil 4.1 de verilen viskozite-kayma hızı grafiğinde, ergiyik plastikler için tipik bir kayma incelmesi davranışı görülmektedir. Bu grafikte,

60 42 viskozite eğrisinin düzelmeye başladığı nokta en uygun enjeksiyon hızı değerini temsil etmektedir [1]. Şekil 4.1. Görünür viskozite-kayma hızı grafiğinden en uygun enjeksiyon hızının belirlenmesi [1] Yapılan çalışmada üretilen dokuz farklı kompozit ve bir adet katkısız olmak üzere toplam on farklı granülün reolojik özellikleri Üniversitemizin Teknoloji Fakültesi İmalat Mühendisliği Bölümü reoloji laboratuarında bulunan Ergiyik Akış İndeksi (EAİ) cihazında (Resim 4.2) TS-1675 ve ASTM D 1238 standardına göre incelenmiştir. EAİ cihazı genel olarak ısıtma sistemi, silindir, yer değiştirme transduseri, piston ve yüklerden oluşmaktadır (Resim 4.2). Çalışmada kullanılan EAİ test cihazının ısıtıcı sistemi o C aralığında, 0,1 o C hassasiyetinde çalışmaktadır. Cihaz hem elle hem de bilgisayar ile kumanda edilebilmektedir. Basınç için kullanılan yükler standartlara uygun ve kalibrasyon sertifikasına sahiptir. Cihazının içerisinde plastik malzemenin ergitildiği ve etrafı yalıtılmış 9,55 mm (± 0,0076 mm) çapında, 162 mm yüksekliğinde ve 200 o C de HRC sertliğini koruyabilen silindirik haznesi bulunmaktadır. EAİ cihazı SAE malzemesinden üretilmiştir. Piston, silindire kaygan geçme toleransında geçmektedir. Pistonun

61 43 üzerine yük konulan kısmında, pistondaki ısının yüke geçmesini önleyen bir yalıtım bileziği bulunmaktadır. Ergimiş plastiğin içerisinden geçerek aktığı kalıp (nozul) üzerindeki delik silindirik kesitli olup 2,095 mm (±0,0051 mm) çapında ve 8 mm (±0,025 mm) yüksekliğinde tungsten karbürden yapılmıştır. EAİ testi ASTM D 1238 ve TSE 1323 standartlarına göre yapılmaktadır. EAİ testi, belirli sıcaklık ve yük altında standart olarak üretilmiş olan nozul içerisinden 10 dakikada geçen ergimiş plastiğin cm 3 veya gram cinsinden ölçüsüdür (cm 3 /10 dak veya g/10 dak). EAİ testleri Test A ve Test B olmak üzere iki farklı şekilde yapılmaktadır. Test A yönteminde, nozul içerisinden akan plastik belirli zaman aralıklarında kesilerek tartılmaktadır. Böylece EAİ değeri elde edilmektedir. Test B yönteminde ise bilgisayar kontrollü sistem vasıtasıyla pistonun yük altındaki hareketi yer değiştirme transduseri ile ölçülmekte ve cihaza ait yazılım aracılığıyla 10 dakikada akan plastik miktarı ölçülmektedir. Bilgisayar kontrollü sistemle deney esnasında oluşabilecek hatalar en az seviyeye indirilmektedir. EAİ değeri Eş. 4.3 deki formülle hesaplanmaktadır. EAİ = (426 x L x ρ) / t (4.3) Bu denklemde, L= Kalibrelenmiş piston kursunun uzunluğu, mm ρ = Test sıcaklığındaki ergiyik plastiğin yoğunluğu, g/cm 3 t= Piston kurs hareketinin zamanı, s dir. Reolojik özellikler belirlenmeden önce hazırlanan granüllerin haldeki plastik hammaddelerin içerisindeki nem kurutma fırınında 75 o C de 1 saat süreyle fırınlanmak suretiyle bünyeden uzaklaştırılmıştır. Daha sonra nemi alınmış olan granüller daha önceden testin yapılacağı sıcaklık değerine gelmiş olan EAİ silindiri içerisine konularak ASTM D 1238 (TS 1323) standardına göre altı (6) dakika ön ısıtmaya tabi tutulmuşlardırlar.

62 44 Ön ısıtmanın amacı, granül haldeki plastik malzemelerin homojen olarak ergimesini sağlamaktır. Granül silindir içerisine doldurulduktan sonra silindir içerisindeki malzemelerin üzerinde piston ve pistonun üzerine de yük yerleştirilmiştir. Ön ısıtma süresince ergiyik hale gelen plastiğin yükün etkisi ile nozulun içinden akmasını önlemek için piston hareketi bir destek ile engellenmiştir. Bu sırada, ergiyik plastiğin akış hızını ve pistonun yer değiştirme miktarını tespit etmek üzere yer değiştirme transduseri, piston üzerindeki yüke mıknatıs yardımıyla temas etmektedir. Ön ısıtma süresinin tamamlanmasının ardından pistonun hareketini engelleyen destek bulunduğu konumdan uzaklaştırılarak pistonun hareket etmesi ve ergiyik plastiğin nozuldan akması sağlanmaktadır. Pistonun hareket etmesi ile birlikte yer değiştirme transduserinin topladığı veriler, RS-232 bağlantısıyla bilgisayardaki Nexygen Davenport yazılımına (Şekil 4.2) aktarılarak her bir malzeme grubunun ergiyik akış indeksi değeri, kayma hızı, kayma gerilmesi ve viskozite değerleri elde edilmektedir. Yapılan bu deneyde bilgisayar kontrollü EAİ cihazında akış indeksi değerinin yanı sıra kayma hızı ve viskozite değerleri de elde edilmiştir. Böylece takviyeli ve saf granülün ergiyik akış indeksi, viskozitesi ve kayma hızının sıcaklık ve basınç ile değişimi tespit edilmiştir. Resim 4.2. Ergiyik Akış İndeksi (EAİ) cihazı

63 45 EAİ cihazında akış özellikleri incelenirken deneylerde 210 ºC, 220 ºC, 230 ºC, 240 ºC ve 250 ºC olmak üzere 5 farklı sıcaklık değeri ve 2,16 kg (298,2 kpa), 3,8 kg (524 kpa), 5 kg (689,5 kpa), 7,16 kg (987,4 kpa), 10 kg (1379 kpa) olmak üzere 5 farklı yük kullanılmıştır. Şekil 4.2. Nexygen Davenport yazılımı çıktı ekranı 4.4. Mekanik Testler İçin Deney Numunelerinin Üretimi Alüminyum tozu ile takviyelendirlmiş PP nin mekanik özelliklerini belirleyebilmek amacıyla standartlara uygun deney numuneleri kalıplanarak üretilmiştir Kalıp tasarımı ve imalatı Mekanik özelliklerinin belirlenmesi için TSE 1398/2 ve ASTM D638 TYPE IV ye uygun standart çekme çubuğu, TS EN ISO 180 ve ASTM D256 ya uygun standart çentikli darbe numunesi ve TS EN ISO ye uygun standart yanma

64 46 testi deney numunelerini (3 nokta egme deneyi numunesi olarak da kullanılabilir) üretmek için plastik enjeksiyon kalıbı (Şekil 4.3) tasarlanmış ve üretilmiştir. Plastik akışların bütün deneylerde aynı olmasını sağlamak amacıyla çekme deneyi numunesinin, çentikli darbe numunesinin ve yanma testi deney numuneleri aynı kalıpta ve aynı parametrelerle üretilmiştir. Kalıp çukurlarının dengeli dolması için yolluk giriş kesitleri dolum analizi yazılımlarıyla hesaplanarak farklı ebatlarda imal edilmiştir. Şekil 4.3. Plastik enjeksiyon kalıbı tasarımı

65 47 Resim 4.3. İmal edilen plastik enjeksiyon kalıbının enjeksiyon tezgahındaki görünümü ve kalıplama sonrası elde edilen deney numuneleri İmal edilen plastik enjeksiyon kalıbı (Resim 4.3) ile enjeksiyon tezgahında (Resim 4.4) TSE 1398/2 ve ASTM D638 TYPE IV ye uygun standart çekme çubuğu, TS EN ISO 180 ve ASTM D256 ya uygun standart çentikli darbe numunesi ve TS EN ISO ye uygun standart yanma testi deney numuneleri basılmıştır Deney numunelerinin üretimi Resim 4.4. Standart numunelerin üretildiği enjeksiyon tezgahı

66 48 Kalıplanan numuneler farklı enjeksiyon sıcaklığı, enjeksiyon basıncı ve ütüleme basıncı parametrelerinde üretilmişlerdir. Seçilen bu parametreler kalıp sıcaklığı ile birlikte mekanik özellikleri etkileyen en önemli enjeksiyon parametrelerindendir. Deneysel çalışmalarda değişken parametreleri tam faktöriyel denemek genellikle imkânsızdır. Ayrıca, çok zaman alıcı ve çok masraflı bir yöntemdir. Deney numunelerini üretirken daha az deneyle daha sağlıklı değerler elde etmek için Taguchi deney tasarımı kullanılarak enjeksiyon parametreleri en optimum seviyeye indirilmiştir. Bu tasarım sonucu elde edilen değerler Çizelge 4.3 de verilmiştir. Deneysel tasarım yöntemi, deney sonucunda numuneleri etkileyen faktörlerin en optimum değerlerini bulmak için denemeler yapmayı ön gören bir yöntemdir. Dr. Genechi Taguchi kendi adıyla anılan deney tasarımı tekniği ile deney sayısını oldukça azaltan bir yöntem geliştirmiştir. Taguchi yöntemi sayesinde belli güven aralığında en optimum sonuca ulaşmak için gerekli deney sayısı azaltılmış olur. Taguchi tekniği; kaliteyi arttıran, maliyeti düşüren, araştırma-geliştirme faaliyetlerini hızlandırmaya yarayan bir tekniktir [39]. Çizelge 4.3. Taguchi yöntemi ile belirlenen enjeksiyon parametreleri Enjeksiyon Baskı No Enjeksiyon Sıcaklığı (ºC) Enjeksiyon Basıncı (MPa) Kalıp Sıcaklığı (ºC) Ütüleme Basıncı (MPa)

67 49 Çizelge 4.4. Kalıplama esnasında kullanılmak üzere Taguchi yöntemi ile belirlenen enjeksiyon parametreleri Enjeksiyon Parametresi Enjeksiyon sıcaklığı (ºC) 1. Baskı 2. Baskı I. Bölge: 200 II. Bölge: 205 III. Bölge: Baskı 4. Baskı 5. Baskı I. Bölge: 210 II. Bölge: 215 III. Bölge: Baskı 7. Baskı 8. Baskı 9. Baskı I. Bölge: 220 II. Bölge: 225 III. Bölge:230 Enjeksiyon Basıncı (MPa) Enjeksiyon hızı (mm/sn) Ütüleme basıncı (MPa) Enjeksiyon mesafesi (mm) Ütüleme süresi (sn) 6-8 Ütüleme hızı (mm/sn) 35 Ütüleme mesafesi (mm) Soğuma süre (sn) Mal alma (mm) Mal alma Hızı (cm 3 /dak) Mal alma basıncı (Bar) Mekanik Testler Çekme testi Çekme deneyleri TSE 1398/2 ve ASTM D638 Type IV ye (Şekil 4.5) uygun olarak üretilen deney numunelerini kullanılarak Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Ağaçişleri Endüstri Mühendisliği Bölümü laboratuvarında bulunan MARES marka TS-MXE modeli çekme basma deney cihazında (Resim 4.5), 5 mm/dak çekme hızı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

68 50 a) b) Resim 4.5. MARES TS-MXE çekme deney cihazı. a) Deney numunesi bağlama şekli b) Çekme basma deney cihazı genel görünümü Şekil 4.4. Mares marka çekme deney cihazını kontrol eden yazılımın arayüzü

69 51 Şekil 4.5. Standart çekme deney numunesi Çekme deneyinin amacı; malzemelerin statik yük altındaki elastik ve plastik davranışlarını belirlemektir. Bu test yönteminde boyutları standartlara uygun (Şekil 4.5) deney numuneleri kullanılmaktadır. Test numuneleri çekme cihazında aşağı ve yukarı hareket edebilen iki çene arasına bağlanır. Üst çene sabit hızda hareket ettirilerek deney parçasına değişken miktarlarda çekme kuvveti uygulanır ve bu kuvvete karşılık gelen uzama bilgisayar yazılımı aracılığıyla grafiğe dönüştürülerek kaydedilir Çentikli darbe testi Yavaş ve sürekli artan tek eksenli gerilme altında sünek veya tok olarak davranan bir malzeme değişik koşullarda gevrekleştirilebilir. Malzemelerin gevrek kırılma etkisinde yeterli tokluğa veya plastik şekil değişikliğine sahip olup olmadığının tespiti için çentik darbe (vurma) yöntemi uygulanır. Vurma deneyi, çelik ve çelik döküm malzemeler için yapılabildiği gibi demir dışı metaller içinde yapılabilir. Yöntemin çalışma sistemi Şekil 4.6 de basit bir şekilde gösterilmiştir. Şekil 4.6. Çentikli darbe deney cihazının şematik gösterimi

70 52 Deneyde belirli ağırlıktaki bir çekiç ile belirli bir yükseklikten serbest olarak daha aşağıda mesnet üzerine konmuş, malzeme örneği üzerine düşürülür. Çekiç yörüngesi üzerindeki örneği zayıflatılmış kesitinden kırarak yoluna devam eder ve çarpma nedeniyle potansiyel enerjinin bir kısmını kaybettiğinden ilk konumdaki yükseklikten küçük bir yüksekliğe çıkar. Şekil 4.7 de gösterilen numunede zayıflatılmış kesitin çentik derinliği, açısı deney sonuçlarını etkilemektedir. Genellikle çentik 2 mm derinlikli ve 45º açılıdır. Çentik dibi eğrilik yarıçapı 0,25 mm dir. Tokmağın çıktığı yükseklik yutulan enerji arttıkça azalacaktır. Deney sırasında yutulan enerji birim alana düşen enerji ile ifade edilir. Sünek malzemeler gevrek malzemelere kıyasla çok daha fazla enerji yutarlar. Deneyler Teknoloji Fakültesi İmalat Mühendisliği Bölümü Plastik test laboratuvarında bulunan Alarge marka Charpy test cihazında (Resim 4.6) gerçekleştirilmiştir. Deneylerde kullanılan darbe test cihazı 50 joule kapasiteli olup ± 0,001 joule hassasiyetindedir. Deneylerde 5 joule luk çekiç kullanılmıştır. Charpy deney numunesinin kırılma deneyleri yapılırken her numune için aynı koşullarda deney yapılabilmesi için ve her zaman aynı yeri (çentiği) ortalamak için hazır dayama yapılmıştır. Deney numuneleri bu dayamaya dayanarak kırılmıştır. TS EN ISO 180 ve ASTM D256 ya uygun standart çentikli darbe numunesi Şekil 4.7. Standart charpy deney numunesi

71 Resim 4.6. Alarge marka charpy test cihazı 53

72 54 5. DENEYSEL BULGULAR VE TARTIŞMA Gerçekleştirilen bu çalışmada PP içerisine , ve mikron aralığında üç farklı boyut aralığındaki alüminyum tozları ağırlıkça %5, %10 ve %15 oranlarında takviye edilerek PP esaslı kompozit malzeme üretilmiştir. Ekstruder yardımıyla toz halindeki PP hammaddesine alüminyum tozları katılarak takviyelendirilmiş granül elde edilmiştir. Üretilen bu kompozit malzemelerin reolojik ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Takviyelendirilmiş granüllerin reolojik özelliklerini belirlemek için EAI cihazı kullanılmıştır. Mekanik özellikleri belirlemek amacıyla standart test numuneleri üretilerek çekme ve darbe testleri gerçekleştirilmiştir Alüminyum Tozu Takviyeli PP nin Reolojik Özelliklerin Deneysel Olarak Belirlenmesi Bu çalışmada, ekstrüzyon yöntemiyle granül halinde üretilen takviyelendirilmiş PP gruplarının reolojik özellikleri bilgisayar kontrollü EAI cihazında deneysel olarak incelenmiştir. Alüminyum toz büyüklüğü ve takviye oranına göre üretilen her kompozit grubunun relojik özellikleri incelenmiştir. Buna göre takviyelendirilmiş ve saf granülün akış indeksi, viskozitesi, kayma hızı ve kayma gerilmesinin sıcaklık ve basınç ile değişimi tespit edilmiştir. Elde edilen bu değerlerin toz boyutu ve % katkı oranlarına göre sabit sıcaklıkta (230 o C) ve sabit basınçta (689,5 kpa) granül gruplarına göre kıyaslanması yapılmıştır Kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi Bir akışkanın ideal akışkan veya ideal olmayan akışkan olup olmadığı kayma gerilmesi ile kayma hızı arasındaki ilişki (Şekil 5.1) ile belirlenmektedir. Kayma gerilmesi-kayma hızı arasındaki ilişki, doğrusal ise akışkan ideal akışkandır. Bu çalışma kapsamında üretilen kompozit malzemelerin akış tipi Şekil 5.2 den Şekil 5.7 ye kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi, kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi doğrusal olmadığı için ideal olmayan (Non-Newtonian) akış denilmektedir. Plastik malzemelerin büyük bir çoğunluğu bu akış davranışını göstermektedir.

73 55 Şekil 5.1. Kayma gerilimi-kayma hızı grafiği [40] İdeal olmayan akış özelliği gösteren plastik malzemelerin akışı sırasında oluşan kayma gerilmesi, Eş. 5.1 ile hesaplanmaktadır. Bu denklemde görüldüğü gibi, kayma gerilmesi, kayma hızının üstel değeri ve kayma hızı, sıcaklık ve basıncın bir fonksiyonu olan viskozite ( 0 ) ile çarpımından elde edilmektedir. Kayma hızının üstündeki akış üssü olarak bilinen sabit sayı (n), kayma gerilmesi-kayma hızı grafiğinin eğiminden elde edilmiştir [40]. (5.1) Ergiyik akış indeksi cihazında yapılan deneylerde ve 250 ºC olmak üzere beş farklı sıcaklık, 298, ,5-987,4 ve 1379 kpa olmak üzere beş farklı basınç parametreleri kullanılarak, hazırlanan takviyelendirilmiş granül grupları için kayma gerilmesi -kayma hızı değerleri ayrı ayrı incelenmiştir. Deneysel sonuçlar EK-1 de grafik olarak verilmiştir. Ayrıca kıyaslamak için sabit sıcaklıkta (230 o C) %5, %10, %15 oranlarında ve , , mikron boyutundaki Al tozu katkılı granülün kayma gerilmesi-kayma hızı arasındaki ilişki incelenmiştir. Şekil 5.2, Şekil 5.3 ve Şekil 5.4 incelendiğinde en yüksek kayma hızı değerinin %5 Al tozu takviye oranında gerçekleştiği belirlenmiştir. B1, C1 ve C2 grupları hariç genel anlamda Al tozu takviyesinin kayma hızını artırdığı görülmektedir. %10

74 56 takviye oranında (B grubu), B1 ( µm) grubunda elde edilen kayma hızı B2 ( µm) ve B3 ( µm) grubuna göre daha düşük olduğu belirlenmiştir. Katkı oranı %15 (C grubu) olduğunda ise, toz boyutu küçülürken kayma hızının azaldığı görülmektedir. Alüminyum tozlarının PP içerisine homojen olarak dağılmadığı ve topaklanma olduğu düşünülmektedir. Şekil 5.2. %5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesikayma hızı grafiği

75 57 Şekil 5.3. %10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesikayma hızı grafiği Şekil 5.4. %15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesikayma hızı grafiği

76 58 Şekil 5.5 de görüldüğü gibi mikron boyutundaki alüminyum tozu ilavesinde %5 takviye oranı kayma hızını arttırırken %10 ve %15 takviye oranı kayma hızında azalmaya sebep olmuştur. Polimer molekküleri arasındaki toz takviye oranının artması molekkül zincirlerinin deformasyonunu zorlaştırmıştır. Toz büyüklüğüne bağlı olmakla birlikte %5 lik toz ilavesi moleküller arasındaki sürtünmeyi azalttığı ve kayma görevi görerek deformasyonu arttırdığı düşünülmektedir mikron toz büyüklüğünün aksine mikron toz büyüklüğünde takviye oranının artması deformasyon oranını arttırmıştır. Ayrıca, mikron büyüklüğünde deformasyon oranı ile toz takviye oranı arasında anlamlı bir ilişki olmamasının sebebinin alüminyum tozlarının PP içerisine homojen olarak dağılmadığı ve topaklanma olduğu düşünülmektedir. Şekil 5.5. Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi

77 59 Şekil 5.6. Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi Şekil 5.7. Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi

78 60 Şekil 5.2 den Şekil 5.7 ye kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi, kayma gerilmesikayma hızı ilişkisi yüksek korelasyon katsayısı ile fonksiyonel olduğu tespit edilmiştir. Yani deformasyon oranına karşılık gelen kayma hızı arttıkça kayma gerilmesi de fonksiyonel olarak artmaktadır. Literatürde ideal olmayan akış özelliğine sahip n<1 ve yalancı plastik olarak bilinen akış tipine uygun bir akış davranışı gösterdiği anlaşılmaktadır. Birçok ergimiş plastik, ideal olmayan bu akış özelliğini göstermektedir. Uzun molekül zincirli yapıya sahip olduğu için kayma hızının artması akışkanda deformasyonu artırmıştır. Uzun molekül zincirleri akış doğrultusunda yönlendirildiği zaman akışa karşı gösterilen direnç azalmakta, böylelikle akış kolaylaşmaktadır. Şekil 5.8. Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisi Şekil 5.8 deki grafikte görüldüğü gibi kayma gerilmesi 44,827 kpa iken düzeltilmiş kayma hızının mikron ve %5 Al tozu takviyesinde en yüksek olduğu görülmektedir. Ayrıca en düşük kayma hızının ise mikron ve %15 Al tozu takviyesinde olduğu görülmektedir. Akış üssü sabiti (n) kayma hızı-kayma gerilmesi grafiğinin eğiminden elde edilmektedir. Ancak kayma hızı-kayma gerilmesi grafiği fonksiyon olduğu için

79 61 çizginin eğimi her noktada farklıdır. Bundan dolayı kayma gerilmesi-kayma hızı grafiğinde fonksiyonun eğiminin hesaplaması yerine, her iki değerinde logaritmaları alınarak aralarındaki ilişkinin doğrusal hale getirilmesi daha pratiktir. Böylece, kayma gerilmesi-kayma hızı ilişkisini veren grafiğin eğimi tek olmakta ve doğrunun eğimi daha sağlıklı olarak hesaplanmaktadır. Takviyelendirilmiş PP granülün akış üssü sabiti (n) değerlerinin elde edilebilmesi için log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi her numune grubu için ayrı ayrı incelenerek EK-2 de verilmiştir. Log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiğinden elde edilen akış üssü sabiti, Power Law viskozite modeli (üs yasası) dahil diğer birçok viskozite modelinde var olan bir sabittir. Ayrıca, Eş. 5.2 de verilen Rabinowitsch düzeltme yönteminde de log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiğinden elde edilen akış üssü sabiti kullanılmaktadır [40]. (5.2) Log kayma hızı-log kayma gerilmesi grafiklerinden elde edilen akış üssü sabiti (n) değerleri tablo haline getirilerek EK-3 de verilmiştir. Ayrıca, kayma gerilmesi kayma hızı değişimlerine bağlı olarak 230 o C sabit sıcaklıkta toz boyutu ve takviye oranına göre Al tozu katkılı kompozit granülün akış davranış üssü (n) ve korelasyon (R²) değerleri Çizelge 5.1 de verilmiştir. Çizelge 5.1. Sabit sıcaklıkta (230 o C) toz boyutu ve takviye oranına göre Al tozu katkılı kompozit granülün akış davranış üssü (n) ve korelasyon (R²) değerleri Sıcaklık, o C Katkısız PP - Alüminyum toz boyutu (µm) Toz Takviye oranı (%) ,546 0,562 0,481 0,532 0,533 0,534 0,508 0,553 0,535 0,525 R 2 0,985 0,978 0,979 0,988 0,997 0,994 0,992 0,989 0,997 0,996

80 62 Çizelgede görülen n sabitleri, Eş. 5.3 de verilen bağıntıdaki gibi log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiğinin eğiminden elde edilmiştir. (5.3) EAI cihazında yapılan reolojik deneysel çalışmada elde edilen kayma hızı ve kayma gerilmesi görünür kayma hızı ve görünür kayma gerilmesi olarak verilmektedir. Bu değerlerin n değeri ve basınç kayıplarına bağlı olarak düzeltilmesi gerekmektedir. Kayma hızı Rabinowitsch yöntemi (Eş. 5.3) ile kayma gerilmesini düzeltmek için ise, Bagley eşitliği kullanılmaktadır [40]. Kılcal reometredeki silindirde sürtünmeden dolayı basınç kaybı olduğu, silindirin giriş ve çıkışındaki basıncın aynı olmadığı bilinmektedir. Bu basınç kaybından dolayı yapılan düzeltme işleminde, silindirin iki ucundaki basınç değerlerinin deneysel olarak ölçülmesi ve iki uç arasındaki basınç farkına göre düzeltme yapılması gerektiği literatürde bahsedilmektedir. Bagley eşitliği ile yapılan kayma gerilmesi düzeltme işleminde, basınç kaybının ölçülmesinin zor olduğundan ve düzeltme işleminin gerilme değeri üzerinde ihmal edilebilecek kadar küçük olması nedeniyle, bu işlem genellikle ihmal edilmektedir. Bu nedenle, gerçekleştirilen bu çalışmada, sadece kayma hızı değerleri düzeltilip, düzeltilmiş kayma hızı ve düzeltilmiş viskozite değerleri hesaplanmıştır. Şekil 5.9 dan Şekil 5.11 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi kayma hızının üstel değeri olan akış üssü sayısı (n) log kayma hızı-log kayma gerilmesi grafiğinden elde edilmektedir. Grafikten elde edilen y=ax + b gibi bir doğru denkleminde (a) katsayısı Pawer Law indeksine (akış üssü sabiti) karşılık gelen n değerini vermektedir.

81 63 Şekil 5.9. %5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiği Şekil %10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiği

82 64 Şekil %15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı grafiği Şekil 5.9 da görüldüğü gibi %5 Al tozu takviye edildiğinde mikron boyutundaki takviyeli granülün kayma hızını arttırmaktadır. Toz boyutu büyüdükçe kayma gerilmesinin arttığı ve kayma hızının azaldığı görülmektedir. Bu grafikten anlaşıldığı gibi toz boyutu arttıkça ergiyik yoğunluğu artmakta ve akışkanlık azalmaktadır. %10 toz takviye ilavesi edildiğinde toz boyutunun artması kayma hızını etkilemediği görülmektedir. Şekil 5.11 de ise gibi %15 toz takviye ilavesi edildiğinde mikron boyutundaki takviyeli granülün kayma hızını diğer toz boyutlarına göre daha fazla artırdığı görülmektedir mikron büyüklüğünde deformasyon aranı ile toz takviye oranı arasında anlamlı bir ilişki kurulamamıştır.

83 65 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi

84 66 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi Şekil 5.12 de görüldüğü gibi % 5 oranındaki mikron boyutundaki takviyeli granülün kayma hızı arttığı görülmektedir. Katkı oranı %10 olduğunda ise kayma hızına çok fazla etki etmediği saf malzemeyle yaklaşık aynı oranda olduğu görülmektedir. Toz katkı oranının %15 olduğunda ise kayma hızının azaldığı görülmektedir. Bu da ergiyik malzemenin katılaştığı ve bağ yapıları arasında hareketlerin zorlandığını ifade etmektedir. Şekil 5.13 de ise mikron boyutundaki takviyeli granülün takviye oranına göre kayma hızında çok fazla bir değişme olmadığı görülmektedir mikron boyutundaki takviyeli granülün kayma hızının % 5 oranındaki arttığı görülmektedir. % katkı oranı arttıkça kayma hızının azaldığı görülmektedir.

85 67 Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta log kayma gerilmesi-log kayma hızı ilişkisi Şekil 5.15 deki grafikte görüldüğü gibi kayma gerilmesi 44,827 kpa iken kayma hızı mikron ve %5 Al tozu takviyesinde en yüksek olduğu görülmektedir. Ayrıca en düşük kayma hızının ise mikron ve %15 Al tozu takviyesinde olduğu görülmektedir Ergiyik akış indeksi (EAİ) Plastiklerin hammaddelerinin kalıplanması ya da şekillendirilmesi sırasında akış özelliklerinin önceden bilinmesi son derece önemlidir. Ergimiş plastiklerin akışı, sıcaklık, basınç ve enjeksiyon hızı gibi parametrelerin yanı sıra plastik hammaddesinin fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak da değişmektedir. Plastik parçalarda bulunan ince kesit ve cidarların enjeksiyonla kalıplama yöntemi ile üretimi sırasında uygun enjeksiyon parametrelerinin kullanılması oldukça önemlidir. Özellikle belli boyut ve oranlarda katkı maddelerinin birleşimi ile elde edilen kompozit granürlerin enjeksiyon parametreleri polimer üreten firmalar tarafından bilinmemektedir.

86 68 Yapılan bu çalışmada farklı toz boyutu ve yüzde oranlarda üretilmiş PP-alüminyum tozu kompozit granür gruplarının ve kıyaslamak amacıyla üretilen saf PP granülün basınç ve sıcaklık değişimine bağlı olarak birçok reoloji parametreleri deneysel olarak elde edilmiştir. Ergiyik akış indeksi cihazı ile yapılan deneysel çalışmada, farklı sıcaklık ve basınç değişimlerine göre (210, 220, 230, 240 ve 250 o C sıcaklık ve 298, ,5-987,4 ve 1379 kpa basınçta) elde edilen EAI değerleri her bir numune için ayrı ayrı incelenerek EK-4 de verilmiştir. Cihaz tarafından kütlesel olarak standart alınan cm 3 /10 dak cinsinden EAİ değerlerinin, sıcaklığın ve basıncın artması ile doğru orantılı olarak arttığı tespit edilmiştir. Her numune grubu için sıcaklık-eai ilişkisi ayrı ayrı incelenerek EK-5 de verilmiştir. Takviyelendirilmiş granüllerin sıcaklık değişimine bağlı olarak EAI değerlerini kıyaslamak için sabit basınçta (689,5 kpa) %5, %10, %15 oranlarında ve , , mikron boyutundaki Al tozu katkılı granülün EAI-T değişimi incelenmiştir. Şekil %5 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAI-T değişimi

87 69 Şekil %10 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAI-T değişimi Şekil %15 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAI-T değişimi Şekil 5.16 daki grafikte görüldüğü gibi sabit basınçta (689,5 kpa) %5 Al tozu katkılı granülün EAI-sıcaklık değişimi alüminyum tozu tanecik boyutu azaldıkça ve sıcaklık arttıkça birim zamanda akan ergiyik miktarının arttığı gözlemlenmiştir

88 70 mikron aralığındaki Al tozunun granül üretirken toz PP içerisinde bulunan bağlar arasına daha iyi yerleştiği görülmektedir. Dolayısıyla ergiyiğin akmaya karşı gösterdiği direnci yükseltmektedir mikron karışımında ise tozlar polimer içerisine yerleşemediği için polimerin bağ yapısı zayıflamakta ve sıcaklığın artmasıyla birlikte kolay bir şekilde akmaktadır. Grafikte görüldüğü gibi sabit basınçta sıcaklık-eai değerleri incelendiğinde basıncında sıcaklık kadar EAİ değerlerini etkilediği görülmektedir. Ayrıca toz boyutunun artmasına bağlı olarak basıncın da arttırılması gerekmektedir. Şekil 5.17 deki grafikte görüldüğü gibi sabit basınçta (689,5 kpa) %10 Al tozu katkılı granülün EAI-T değişimi alüminyum tozu tanecik boyutu arttıkça polimer moleküleri arası bağlar zayıfladığından birim zamanda akan ergiyik miktarının arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca toz boyutu mikron olduğunda kıyaslamak için üretilen saf haldeki granülden daha fazla akıcılık gösterdiği görülmektedir. Şekil 5.18 deki grafikte görüldüğü gibi sabit basınçta (689,5 kpa) %15 Al tozu katkılı granülün EAI-sıcaklık değişimi alüminyum tozu tanecik boyutu ve katkı oranı arttıkça polimer moleküleri arası bağlar iyice zayıfladığından birim zamanda akan ergiyik miktarının arttığı gözlemlenmiştir. Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAI-T değişimi

89 71 Şekil 5.19 daki grafikte görüldüğü gibi sabit basınçta (689,5 kpa) mikron boyutundaki Al tozu katkılı granülün EAI-T değişimi alüminyum tozu katkı oranı arttıkça EAI değerinin azaldığı tespit edilmiştir. Bunun muhtemel sebebinin ise, Al tozu takviyesinin artması ergimiş karışımın yoğunluğunu arttırdığı için birim zamanda akan ergiyik miktarının azalmasına sebep olduğu düşünülmektedir. Şekil 5.20 deki grafikte ise sabit basınçta (689,5 kpa) mikron boyutundaki Al tozu katkılı granülün EAI-T değişimi alüminyum tozu katkı oranı arttıkça ergimiş karışımın yoğunluğu artması ve birim zamanda akan ergiyik miktarının azalması gerekirken %10 luk Al tozu katkılı granül grubunda EAI diğerlerine göre en fazladır. Bunun sebebi ise alüminyum tozunun polimer içerisinde homojen bir şekilde karışmamasıdır. Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAI-T değişimi

90 72 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta EAI-T değişimi Şekil 5.21 deki grafikte görüldüğü gibi sabit basınçta (689,5 kpa) mikron boyutundaki Al tozu katkılı granülün ve μm da olduğu gibi EAI-T değişimi alüminyum tozu katkı oranı arttıkça EAI nin azalmasına sebep olmaktadır. Yani artan toz takviyesi akışkanlığı azaltmaktadır. Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAI-T ilişkisi

91 73 Şekil 5.22 deki grafikte görüldüğü gibi sabit sıcaklıkta ve basınçta EAI cihazı nozulundan 10 dakikada geçen takviyeli ergiyik polimer miktarının mikron ve %5 Al tozu takviyesinde en yüksek olduğu görülmektedir mikron ve %15 Al tozu takviyesinde ise nozuldan birim zamanda geçen takviyeli ergiyik polimer miktarının en düşük olduğu gözlemlenmektedir. Şekil 5.23 deki grafikte görüldüğü gibi sıcaklık artışına bağlı olarak ergiyik granülün EAI değerinin de arttığı görülmektedir. PP içerisine mikron boyutunda alüminyum tozu katıldığında takviyeli granülün EAI değerinin saf (takviyesiz) malzemenin EAI değerinden büyük olduğu görülmektedir mikron boyutundaki %10 ve %15 oranlarında, mikron boyutunda %5 ve %15 oranlarında alüminyum tozu katılarak elde edilen granülü EAI nin ise saf malzemeden düşük olduğu görülmektedir. Şekil Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının EAI-T ilişkisi

92 74 EAİ - basınç ilişkisi Kompozit granürlerin enjeksiyonla kalıplama işlemleri sırasında granülün ergime sıcaklığı ve kalıp içerisindeki akışkanlığı, kalıbın dolması ve eksik baskı olmaması için oldukça önem taşımaktadır. Enjeksiyonla kalıplama işleminde kullanılan enjeksiyon sıcaklığı kompozit granülün bağ yapısını zayıflattığı gibi kalıp içerisine rahatça akmasını da kolaylaştırmaktadır. Ayrıca çok yüksek sıcaklıklarda malzemenin kimyasal yapısı bozulur. Düşük sıcaklılarda ise malzemenin moleküler arası bağ yapısı gevşemediği için plastik malzeme akmaz. Bundan dolayı kalıplama esnasında ideal sıcaklık değerlerinin kullanılması gerekmektedir. Bazen uygun enjeksiyon sıcaklığının kullanılması kalıp boşluğunun doldurulması için yeterli olmayabilir. Bu durumda kalıbın eksiksiz dolması için sıcaklığın yanında uygun enjeksiyon basınçlarına da ihtiyaç duyulmaktadır. Şayet her iki parametrenin değişimi de çözüm olmuyorsa kalıp parametreleri yada ürünün geometrisinin değiştirilmesi gerekmektedir. Yapılan deneysel çalışmada üretilen PP /Al tozu kompozit granül gruplarının sıcaklık değişimine bağlı olarak basınç-eai değişimi grafikleri her numune için ayrı ayrı incelenerek EK-6 da verilmiştir. Ayrıca kıyaslamak için sabit sıcaklıkta (230 o C) %5, %10, %15 oranlarında ve , , mikron boyutundaki Al tozu katkılı granülün EAI-P değişimi incelenmiştir. Şekil 5.24 deki grafikte görüldüğü gibi 230 o C sabit sıcaklıkta, %5 Al tozu katkılı granülün EAI-P değişimi incelendiğinde, basınç arttıkça EAİ nin de basınca bağlı olarak arttığı gözlemlenmektedir. Ancak mikron boyutundaki takviyeli granülün basınç arttıkça EAI değeri diğerlerine nazaran azalmaktadır.

93 75 Şekil %5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-P değişimi Şekil %10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-P değişimi Şekil 5.25 deki grafikte görüldüğü gibi 230 o C sabit sıcaklıkta, %10 Al tozu katkılı granülün EAI-P değişimi incelendiğinde, basınç arttıkça EAİ nin de basınca bağlı olarak arttığı gözlemlenmektedir. Toz boyutunun değişmesiyle beraber EAI değeri önemsenmeyecek şekilde azalmaktadır.

94 76 Şekil %15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-P değişimi Şekil 5.26 daki grafikte görüldüğü gibi %15 oranındaki Al tozu katkılı granülün EAI-P değişimi incelendiğinde, toz boyutu arttıkça EAİ nin de basınca bağlı olarak arttığı gözlemlenmektedir. Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-P değişimi

95 77 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-P değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-P değişimi Şekil 5.27 de görüldüğü gibi mikron toz boyutundaki granülün, %5 katkı oranında basıncın artmasıyla EAI nin orijinal malzemeye göre arttığı görülmektedir.

96 78 Toz boyutu arttıkça yoğunluk arttığı için birim zamanda akan akışkan miktarı da azalmaktadır. Şekil 5.28 de görüldüğü gibi mikron toz boyutundaki granülün, % katkı oranlarının basıncın artmasıyla çok fazla değişmediği görülmektedir. Şekil 5.29 da görüldüğü gibi mikron toz boyutundaki granülün, %5 katkı oranında basıncın artmasıyla kaydırıcı görevi gördüğü için EAI nin arttığı görülmektedir. %15 oranındaki granülün %10 oranındaki granülden daha akışkan olmasının muhtemel sebebi net olarak izah edilememektedir. Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAI-P ilişkisi Şekil 5.30 daki grafikte görüldüğü gibi basınç 689,5 Pa iken EAI değeri mikron ve %5 Al tozu takviyesinde en yüksek olduğu görülmektedir mikron boyutunda %10 ve %15 Al tozu takviyesinde ise EAI değerinin saf malzemenin EAI değerinden düşük olduğu görülmektedir. Diğer granül gruplarında ise birim zamanda nozuldan akan ergiyik miktarı saf malzemenin miktarından fazladır. Şekil 5.31 deki grafikte görüldüğü gibi basınç artışına bağlı olarak ergiyik granülün EAI değerinin de arttığı görülmektedir. PP içerisine mikron boyutunda alüminyum tozu katıldığında takviyeli granülün EAI değerinin saf (takviyesiz) malzemenin EAI değerinden büyük olduğu görülmektedir mikron boyutundaki %10 ve %15 oranlarında, mikron boyutunda %5 ve %15

97 79 oranlarında alüminyum tozu katılarak elde edilen granülü EAI nin ise saf malzemeden düşük olduğu görülmektedir. En yüksek EAI değeri ise basıncın artışına bağlı olarak, mikron boyutunda ve %5 katkı oranındaki alüminyum tozu katkılı granül grubudur. Şekil Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının EAI-P ilişkisi EAİ - kayma hızı ilişkisi Yapılan deneylerde daha önce belirttiğimiz şekilde sıcaklık artışı ile ergimiş plastiğin molekülleri arasındaki bağ kuvveti zayıflar ve ergiyiğin akmaya karşı gösterdiği direnç (viskozite) azalmaktadır. Sıcaklık arttıkça ergimiş plastik daha akıcı hale gelmektedir.

98 80 Yapılan deneysel çalışmada üretilen PP /Al tozu kompozit granül gruplarının sıcaklık ve basınç değişimine bağlı olarak farklı olarak kayma hızı-eai değişimi grafikleri her numune için ayrı ayrı incelenerek EK-7 de verilmiştir. Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma hızı değişimi Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma hızı değişimi

99 81 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma hızı değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma hızı değişimi

100 82 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma hızı değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma hızı değişimi Şekil 5.32 den 5.37 ye kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi 230 o C sabit sıcaklıkta basıncın artmasıyla kayma hızı da artmaktadır. Kayma hızı arttığında ise doğal

101 83 olarak ergiyiğin birim zamanda kesitten geçen akışkan miktarı (EAI) artmaktadır. Dolayısıyla EAI-kayma hızı arasındaki ilişki doğrusal olarak gerçekleşmiştir. Ayrıca, sabit sıcaklıkta basıncın artışına bağlı olarak kayma hızı da artmaktadır. Bundan dolayı sıcaklık artışı ile dar kesitli plastik parçaların tam dolması kolaylaşmaktadır. Ergimiş plastiğin kalıp boşluğuna dolması sırasında kullanılan yüksek basınç ve ütüleme basıncının fazla olması, kalıplanan ürün üzerinde kalıcı deformasyon oluşmasına sebep olmaktadır. Kalıcı deformasyon kalıplanan ürünün yüzey kalitesini ve geometrik yapısını olumsuz etkilemektedir. Bu olumsuz etkiyi en optimum düzeye indirmek için enjeksiyon sıcaklığının ve basıncının en uygun değere ayarlanması gerekmektedir. Plastik malzemelerin kalıplanması sırasında ergimiş plastiğin akışkanlığı üzerinde, sıcaklık artışının yanı sıra basıncın etkisi de önemlidir. Artan sıcaklık, plastiklerin viskozitesini azaltarak ergiyik malzemeyi daha akıcı hale getirirken, yüksek basınç ise malzemenin deformasyona uğramasına neden olmaktadır. Katı cisimlerde, elastik deformasyon sınırına kadar uygulanan basınç malzeme üzerinden kalktığında katı cisimler elastik özelliklerinden dolayı tekrar eski şekillerine geri dönmektedir. Sıvılar ise üzerlerine uygulanan yük karşısında akmaya başlar. Plastikler, belirli yüklere kadar hem ideal sıvı gibi viskoz, hem de katılar gibi elastik davranış sergilemektedirler. Bundan dolayı, plastikler viskoelastik akış özelliği göstermektedir. Sıvılara uygulanan basıncın miktarı arttıkça deformasyon miktarı yani kayma hızı da artmaktadır. Enjeksiyon yöntemiyle üretilen parçalarda yüksek kayma hızı istenilen bir durumdur. Yüksek kayma hızında kalıp boşluğunun daha kısa sürede dolmasını sağlamaktadır [40]. Böylece kalıplama çevrim süresi kısaltılarak daha çok ürün elde edilmekte ve birim malzeme başına düşen maliyet azaltılmaktadır. Ergiyik akış indeksi cihazı ile yapılan deneylerde elde edilen kayma hızı, kayma gerilmesi ve viskozite değerleri, görünen değerler olup düzeltme ihtiyacı duyulmaktadır [40].

102 84 Kodu A1 Al boyutu, µm Takviye oranı, % B C1 15 A2 B C2 15 A3 B C3 15 SAF Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAI-düzeltilmiş kayma hızı ilişkisi Şekil 5.38 deki grafikte görüldüğü gibi kayma hızının A1 grubunda ( mikron ve %5 Al tozu takviyesinde) en yüksek olduğu görülmektedir. Buradan da anlaşılacağı gibi toz boyutu ve % katkı oranı en düşük olduğunda ergiyik malzeme diğer gruplara göre daha akışkan olduğu için kalıba daha kısa sürede ve daha düşük basınçta dolacaktır. Böylece baskı maliyeti ve ürün üzerine etki edecek deformasyon en aza indirilmiş olacaktır. Şekil 5.38 de görüldüğü gibi toz boyutu mikron ve takviye oranı %15 olduğunda, mikron boyutunda ve takviye oranı %10 ve %15 olduğunda kayma hızının saf malzemenin kayma hızından düşük olduğu tespit edilmiştir. EAİ - kayma gerilmesi ilişkisi Kayma hızının artmasıyla birlikte ergiyiğin akışkanlığı da artmaktadır. Yani EAI cihazının nozulundan 10 dakikada geçen plastik malzeme miktarı da artmaktadır. Şekil 5.39 dan Şekil 5.44 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi 230 o C sabit sıcaklıkta basınç artışına bağlı olarak EAİ ile kayma gerilmesi arasındaki ilişkinin fonksiyonel olarak değiştiği görülmektedir. Grafiklerde görüldüğü gibi, kayma gerilmesindeki artış, EAİ değerinin de fonksiyonel olarak artmasını sağlamaktadır.

103 85 Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma gerilmesi değişimi Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma gerilmesi değişimi

104 86 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma gerilmesi değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma gerilmesi değişimi

105 87 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma gerilmesi değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-kayma gerilmesi değişimi

106 88 Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta kayma gerilmesi-eai ilişkisi Şekil 5.45 deki grafikte görüldüğü gibi kayma gerilmesi 44,827 kpa iken EAI değerinin mikron ve %5 Al tozu takviyesinde en yüksek olduğu görülmektedir. Ayrıca en düşük kayma gerilmesinin ise mikron ve %15 Al tozu takviyesinde olduğu görülmektedir. EAİ viskozite ilişkisi Belli yüzde oranlarında ve Al tozu boyutlarında elde edilen PP/ Al tozu katkılı granüllerin reolojik özelliklerini belirlemek için bilgisayar kontrollü EAI cihazında yapılan deneyler sonucunda, her numune grubunun EAİ değerleri deneysel olarak elde edilmiştir. Bilgisayar kontrollü cihazın piston hareketi yer değiştirme transduseri ile kontrol edilmektedir. Pistonun hareketleri zamana bağlı olarak değerlendirilerek hız değişimi transduser ile tespit edilmektedir. Böylece ergimiş granülün farklı sıcaklık ve basınçlarda kayma hızı değeri bulunmaktadır. Uygulanan basınca bağlı olarak hesaplanan gerilme değeri de kullanılarak viskozite değerleri de belirlenebilmektedir. Böylece, yapılan akış indeksi değerleri ölçümü sırasında sadece EAİ değerleri tespit edilmeyip, beraberinde kayma hızı, kayma gerilmesi ve viskozite değerlerinin sıcaklık ve basınç ile değişimleri de tespit edilmiştir [38, 40].

107 89 Düzeltilmiş değerlerden hesaplanan viskozite değeri olması gereken gerçek fonksiyonel eğriye yaklaştırılmış olmaktadır. Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-viskozite değişimi Şekil 5.46 da sabit sıcaklıkta (230 o C) %5 Al tozu katkılı granülün EAI - Viskozite değişimi grafiğinde görüldüğü gibi basıncın artışına bağlı olarak EAİ değeri arttıkça, viskozite değeri azalmaktadır. Bu grafik de bize EAİ değeri yüksek olan malzemelerin viskozitelerinin düşük olduğunu ve daha düşük enjeksiyon basınçlarında kalıplanabileceğini göstermektedir. Ürün tasarımı ve kalıp tasarımı yapılırken ve tercih edilen polimer hammaddesinin cinsi seçilirken daha az maliyetlerle kalıplanabilirliği dikkate almamız gerekmektedir. Plastik seçimi yapılırken üretici firmaların hazırlamış oldukları kataloglarda genellikle polimerin yoğunluk ve EAİ değeri verilmektedir. Aynı işlevleri görecek ve diğer özellikleri istenilen aralıklarda olan iki plastik malzemeden, EAI değeri (akıcılığı) yüksek olan malzemenin seçilmesi daha kolay kalıplanabilirlik açısından daha uygun olur.

108 90 Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-viskozite değişimi Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-viskozite değişimi

109 91 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-viskozite değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-viskozite değişimi

110 92 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta EAI-viskozite değişimi Kodu A1 Al boyutu, µm Takviye oranı, % B C1 15 A2 B C2 15 A3 B C3 15 SAF Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta EAI-düzeltilmiş viskozite ilişkisi Şekil 5.52 deki grafikte görüldüğü gibi EAI değeri arttıkça viskozitenin azaldığı görülmektedir. Kalıplama esnasında viskozitesi yüksek olan polimer seçtiğimizde kalıp boşluğu daha kısa sürede dolacağından dolayı bir ürünü elde etemek için gerekli olan toplam süre (bir çevrim süresi) azalacağı için birim üretim maliyetleri de azalacaktır.

111 Viskozite Viskozite, sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak fonksiyonel bir şekilde azalmaktadır. Sıcaklık artışına bağlı olarak malzemenin iç direnci azalacağı için viskozite de ergiyiğin akmaya karşı gösterdiği direnç olan viskozite de azalmaktadır. Ayrıca basıncın artması ile de akma yönünde baskı kuvveti olduğundan plastik malzemeler akış doğrultusunda yönlendirilmektedir. Doğrusal zincirlerin akış doğrultusunda yönlendirilmeleri akışı kolaylaştıracağı için viskozite değeri de azalmaktadır. İncelen akış olarak da bilinen bu durum esasında Newtonian olamayan akış özelliğini temsil etmektedir. Yapılan deneysel çalışmada üretilen PP /Al tozu takviyelendirilmiş granül gruplarının sıcaklık-düzeltilmiş viskozite değişimi grafikleri her numune için ayrı ayrı incelenerek EK-8 de verilmiştir. PP /Al tozu takviyeli granül gruplarının birbirleriyle kıyaslanabilmesi için sabit basınçta (689,5 kpa), sıcaklık arttıkça yüzde katkı oranlarının ve toz boyutunun viskozite üzerine etkisi incelenmiştir. Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi

112 94 Şekil 5.53 de görüldüğü gibi hem saf PP hemde takviyelendirilmiş PP nin viskozitesi artan sıcaklık değerine bağlı olarak fonksiyonel bir şekilde azalmaktadır. %10 ve %15 katkı oranında ise toz boyutu arttıkça viskozite azalmaktadır. Bundan da anlaşılacağı gibi sıcaklık arttıkça moleküller arasındaki bağlar zayıflamakta ve ergiyik akışı kolaylaşmaktadır. Şekil 5.53 de görüldüğü gibi μm boyutundaki Al tozu takviyesinin viskozite değerini arttırdığı, ancak diğer büyükklüklerin ise takviyelendirilmiş PP ye göre viskozite değerini düşürdüğü görülmektedir. Viskozenin düşmesi polimerin şekillendirilmesini kolaylaştırdığı için bu değişim olumlu olarak değerlendirilmektedir. Ancak μm değilde sadece μm boyutunda viskozitenin artmasının sebebi tam olarak anlaşılamamıştır. Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi

113 95 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi

114 96 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t değişimi Şekil 5.56 dan Şekil 5.58 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi mikron boyutundaki granülün deneysel incelenmesinde ise sıcaklık arttıkça viskozite değerleri en düşük %5 olmak üzere sırasıyla %15, %10 ve saf PP olarak

115 97 gerçekleşmiştir. %10 takviye oranının viskozite üzerindeki etkisi %15 takviye oranına göre daha büyük çıkmıştır. Bunun haricinde toz oranının artması viskoziteyi arttırmıştır mikron boyutundaki granülde ise sıcaklık arttıkça viskozitenin fonksiyonel olarak azaldığı görülmüştür. 230 o C de bütün % katkılı granürlerin düzeltilmiş viskozite değerleri birbirine çok yakındır. Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-t ilişkisi Şekil 5.59 daki grafikte görüldüğü gibi sıcaklık ve basınç sabit alındığında en yüksek viskozitenin mikron ve %15 Al tozu takviyesinde olduğu ve en düşük viskozitenin de mikron ve %5 Al tozu takviyesinde olduğu görülmektedir.

116 98 Şekil Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının viskozite-t ilişkisi Şekil 5.60 da herhangi bir grup malzeme için sıcaklık-viskozite ilişkisi toplu olarak verilmiştir. Her bir grup malzeme için 210, 220, 230, 240 ve 250 o C sıcaklıklardaki viskozite değeri çubuk grafiği şeklinde gösterilmiştir. Bu şekilde sıcaklık, takviye oranı ve toz boyutunun viskozite üzerindeki etkisi bir arada görülebilmektedir. Şekil 5.60 daki grafikte görüldüğü gibi sıcaklık artışına bağlı olarak mikron boyutunda ve %15 oranında alüminyum tozu takviyeli granül grubunun diğer gruplara göre viskozite değerinin en yüksek olduğu görülmektedir. Ekstrüzyon yöntemiyle üretilen PP /Al tozu takviyelendirilmiş granül gruplarının basınç-düzeltilmiş viskozite değişimi grafikleri her numune için ayrı ayrı incelenerek EK-9 da verilmiştir.

117 99 Basıncın artışına bağlı olarak, sabit sıcaklıkta (230 o C) yüzde katkı oranlarının ve toz boyutunun viskozite üzerine etkisini incelemiştir. PP /Al tozu takviyeli granül grupları birbirleriyle kıyaslanmıştır. Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi

118 100 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi Şekil 5.61 den Şekil 5.63 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi sabit sıcaklıkta (230 o C) %5 takviye oranında basınç artışına bağlı olarak viskozitenin fonksiyonel olarak azaldığı görülmektedir mikron boyutundaki takviyeli granülün viskozitesi diğerlerine göre en yüksek olduğu görülmektedir mikron ve mikron boyutlarındaki katkılı granüllerin viskozitelerinin saf granülden daha düşük olduğu görülmektedir. Takviye oranı %10 olduğunda ise 700 Pa basınca kadar mikron boyutundaki katkılı granülün viskozitesinin yüksek olduğu fakat 700 Pa basınçtan sonra diğerleriyle hemen hemen aynı olduğu görülmektedir. %15 takviye oranında ise toz boyutuna göre en ideal basınç-viskozite ilişkisi elde edilmektedir.

119 101 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi

120 102 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-basınç değişimi Şekil 5.64 den Şekil 5.66 ya kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi sabit sıcaklıkta (230 o C) mikron boyutundaki takviyelendirilmiş granülün, basıncın artmasıyla birlikte %15 oranındaki viskozitesi en yüksektir. Takviye oranı azaldıkça viskozite oranı da basıncın artmasıyla birlikte azalmaktadır ve mikron büyüklüğündeki takviyeli granüle baktığımızda ise yüzde katkı oranının viskozitenin değişimine pek fazla bir katkı yapmadığı görülmektedir. Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-p ilişkisi

121 103 Şekil 5.67 deki grafikte görüldüğü gibi basınç 689,5 Pa iken viskozite değerinin mikron ve %15 Al tozu takviyesinde en yüksekte olduğu görülmektedir. Şekil Sıcaklık ve basınç artışına bağlı olarak takviyelendirilmiş granül gruplarının viskozite-p ilişkisi Şekil 5.68 deki grafikte görüldüğü gibi basınç artışına bağlı olarak viskozite değeri de azalmaktadır. Basınç en yüksek değere ulaştığında ise (1379 kpa) viskozitenin en düşük olduğu (305,30 Pa.s) grubun mikron boyutunda ve % 5 takviyeli grup olduğu görülmektedir. PP /Al tozu takviyelendirilmiş granül gruplarının sıcaklık artışına bağlı olarak kayma hızı-düzeltilmiş viskozite değişimi grafikleri her numune için ayrı ayrı incelenerek EK-10 da verilmiştir.

122 104 Basıncın artışına bağlı olarak, sabit sıcaklıkta (230 o C) yüzde katkı oranlarının ve toz boyutunun kayma hızı-viskozite ilişkisi üzerine etkisini incelemiştir. Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi

123 105 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi Şekil 5.69 dan Şekil 5.71 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi sabit sıcaklıkta (230 o C) de % katkı oranlarına göre kayma hızı arttıkça viskozite değeri de fonksiyonel olarak azalmaktadır. %5 katkı oranında mikron boyutundaki alüminyum tozu takviyeli granülün kayma hızının en yüksek olduğu görülmektedir. %10 katkı oranında ise kayma hızı-viskozite arasındaki ilişki bütün toz boyutları için yaklaşık aynı değerleri göstermektedir. %15 katkı oranında ise mikron boyutundaki alüminyum tozu kayma hızını diğer toz boyutlarına göre daha çok arttırdığı görülmektedir. Şekil 5.72 den Şekil 5.74 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi 230 o C sabit sıcaklıkta mikron boyutundaki takviyeli granüllerin kayma hızı viskozite ilişkisi incelendiğinde %5 oranındaki alüminyum toz takviyesinin kayma hızını arttırdığı ve katkı oranı arttıkça kayma hızının da azaldığı görülmektedir mikron boyutunda alüminyum tozu takviye edildiğinde ise kayma hızı ile viskozite arasındaki ilişkiye yüzde katkı oranının pek fazla etki etmediği görülmektedir mikron boyutunda alüminyum tozu takviyeli granülün %5 lik katkı oranında kayma hızının en yüksek olduğu tespit edilmiştir.

124 106 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi

125 107 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma hızı değişimi Kodu A1 Al boyutu, µm Takviye oranı, % B C1 15 A2 B C2 15 A3 B C3 15 SAF Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-kayma hızı ilişkisi Şekil 5.75 deki grafikte görüldüğü gibi viskozitenin en fazla olduğu C1 grubunda kayma hızı en düşüktür. A1 grubunda ise kayma hızı bütün gruplara göre en yüksektir. Basıncın artışına bağlı olarak, sabit sıcaklıkta (230 o C) yüzde katkı oranlarının ve toz boyutunun kayma gerilmesi-viskozite ilişkisi üzerine etkisini incelemiştir.

126 108 Şekil % 5 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi Şekil % 10 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi

127 109 Şekil % 15 Al tozu katkılı PP granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi Şekil 5.76 dan Şekil 5.78 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi 230 o C sabit sıcaklıkta basıncın artmasıyla kayma gerilmesinin arttığı buna bağlı olarak da viskozitenin azaldığı görülmektedir. %5 oranında takviyeli granül grubunda, mikron toz boyutundaki toz takviye edildiğinde akışkanlığın en fazla olduğu görülmektedir. Bunun aksine toz boyutu mikron boyutunda katıldığında viskozite diğerlerine oranla artmaktadır. %10 oranında toz takviye edildiğinde ise, toz boyutu arttıkça viskozite azalmaktadır. Kayma gerilmesi 90 Pa olduğunda ise viskozite değerleri eşitlenmektedir. %15 oranında toz takviye edildiğinde ise, toz boyutu arttıkça viskozitenin katkı oranına göre azaldığı görülmektedir. Şekil 5.79 dan Şekil 5.81 e kadar olan grafiklerde görüldüğü gibi sabit sıcaklıkta (230 o C) de mikron toz boyutu takviye edildiğinde, % katkı oranı arttıkça viskozite de artmaktadır mikron boyutunun viskozite kayma gerilmesi incelendiğinde katkı oranının bu ilişkiyi pek fazla etki etmediği görülmektedir mikron boyutundaki takviyede ise, %5 katkı oranında viskozitesi en düşüktür. %10 katkı oranında ise viskozite %15 den daha fazla olduğu için bu ilişki anlamlı bir şekilde değerlendirilememiştir.

128 110 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi

129 111 Şekil Takviye oranına bağlı olarak μm boyutundaki Al tozu katkılı granülün 230 o C sabit sıcaklıkta viskozite-kayma gerilmesi değişimi Şekil Takviyelendirilmiş granül gruplarının 230 o C sabit sıcaklıkta ve 689,5 kpa sabit basınçta viskozite-kayma gerilmesi ilişkisi Şekil 5.82 deki grafikte görüldüğü gibi kayma gerilmesi 44,827 kpa olduğunda % 5 Al toz takviye oranında μm de viskozitenin en yüksek olduğu görülmektedir. % 5 Al toz takviye oranında μm de viskozite 610,75 Pa.s iken, μm de 798,52 Pa.s ve μm ise 662,44 Pa.s olarak gerçekleşmiştir. Toz

130 112 boyutu arttıkça viskozitenin arttığı ancak özellikle, μm boyutundaki takviyelendirilmiş kompozitin viskozite değerinde ciddi bir artış olduğu görülmektedir. %10 takviye oranının bulunduğu B grubu malzemelerde, toz büyüklüğünün viskozite üstündeki etkisi için anlamlı bir ilişki kurulamamıştır. %15 toz takviye oranının bulunduğu malzemelerde ise toz büyüklüğü arttıkça viskozite değerinde düşüş olduğu tespit edilmiştir Alüminyum Tozu Takviyeli PP nin Mekanik Özellikleri Gerçekleştirilen bu çalışmada PP içerisine alüminyum tozları takviye yapılarak polimer esaslı kompozit malzeme üretilmiştir. Kompozit malzemelerin üretilmelerinin ana amacı matris malzemesinin özelliklerine ilave olarak istenilen başka özellikler de eklemektir. Polimer matris malzemesinin içerisine metal tozu takviyesi üretilecek malzemeye farklı özellikler kazandırabilmektedir. Ancak bu özellikleri kazandırırken polimerin akış özelliğinin yanında mekanik özellikleri de değişebilmektedir. Mekanik özellikleri belirleyen ana unsurlardan birisi matris malzemesinin kendi mekanik özelliğidir. Polimer içerisine katılan takviye elemanı birim kesitteki matris yüzdesini düşürmektedir. Takviye elemanıyla matris malzemesi arasında oluşan yapışma kuvveti, takviye oranı, takviye elemanının büyüklüğü ve şeklinin mekanik özellikler üzerindeki etkisinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada üç farklı büyüklük ve üç farklı takviye oranının PP esaslı kompozit malzemenin mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Bunun için çekme deneyleri TSE 1398/2 ve ASTM D638 Type IV e göre ve charpy darbe deneyleri ise TS EN ISO 180 ve ASTM D256 ya uygun olarak üretilen standart deney numuneleri üzerinde gerçekleştirilmiştir.

131 Çekme deneyi Takviyelendirilmiş standart çekme deney numunelerinin çekme deneyi sonrasında elde edilen çekme dayanımı ve % uzaması değişimleri detaylı olarak EK-11 de verilmektedir. Çekme dayanımı grafikleri incelendiğinde mikron boyutundaki granül gruplarından %5 takviyeli olan malzemenin çekme dayanımı 10,8 N/mm 2 iken %10 oranında katıldığında 8,74 N/mm 2 olmaktadır. Grafikte de görüldüğü gibi %10 oranında takviyeli numune ile saf haldeki numunenin çekme dayanımı hemen hemen eşittir. % 15 oranındaki toz takviyesi çekme dayanımını artırmaktadır. Toz boyutu mikron olduğunda ise %5 oranında toz takviye edilmiş numunenin çekme dayanımı en fazla olduğu görülmektedir. Toz boyutu büyüyerek mikron olduğunda numunelerin çekme dayanımı hemen hemen aynı olmakla birlikte, %10 takviye oranının çekme dayanımını biraz daha arttırdığı görülmektedir. Şekil o C de, 55 MPa enjeksiyon basıncında standart çekme deney çubuklarının toz boyutuna göre çekme dayanımı (N/mm 2 )

132 114 Toz boyutları ve yüzde katkı oranları arasında kıyaslama yapacak olursak, mikron boyutunda ve %5 lik katkı oranında çekme dayanımının en üst seviyede olduğu görülmektedir. Şekil o C de, 55 MPa enjeksiyon basıncında standart çekme deney çubuklarının takviye oranına göre çekme dayanımı (N/mm 2 ) Charpy deneyi Takviyelendirilmiş standart charpy deney numunelerinin kırılma deneyi sonrasında elde edilen darbe enerjisi değerleri EK-11 de verilmektedir.

133 115 Şekil o C de, 55 MPa Enjeksiyon basıncında standart charpy deney numunelerinin toz boyutuna göre darbe enerjisi değerleri (Joule) Charpy kırılma deneyi sonucunda elde edilen değerlerin grafikleri incelendiğinde mikron boyutundaki granül gruplarından %10 takviyeli olan malzemenin darbe enerjisi 0,0536 joule iken, %15 oranında katıldığında 0,0528 joule ve %5 katıldığında ise 0,0495 joule olarak görülmektedir. Toz boyutu mikron olduğunda ise saf malzemenin darbe enerjisi 0,0520 joule, %5 oranında toz takviye edilmiş numunenin ise 0,0466 joule ve diğerlerinin de yaklaşık aynı değerde oldukları görülmektedir. Toz boyutu büyüyerek mikron olduğunda %15 takviye oranının darbe enerjisi 0,0525 joule olduğu görülmektedir.

134 116 Şekil o C de, 55 MPa Enjeksiyon basıncında standart charpy deney numunelerinin takviye oranına göre darbe enerjisi değerleri (Joule) Toz boyutları ve yüzde katkı oranları arasında kıyaslama yapacak olursak, mikron boyutunda ve %10 luk katkı oranında darbe enerjisi en yüksek (0,0536 joule) olan numunenin ani darbelere karşı daha dayanıklı olduğu görülmektedir.

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET PROSES PARAMETRELERİNİN VE CAM FİBER ORANININ GERİ KAZANILMIŞ PET/CAM FİBER KOMPOZİTLERİNİN MEKANİK VE TERMAL ÖZELLİKLERİ İLE MORFOLOJİLERİNE OLAN ETKİLERİ Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM Orta Doğu Teknik Üniversitesi,

Detaylı

MEKANİK TEST LABORATUVARI

MEKANİK TEST LABORATUVARI MEKANİK TEST LABORATUVARI Darbe Mukavemeti Cihazı (Impact Resistency) Termoplastik malzemelerin darbeye karşı olan rezilyans değerlerinin belirlenmesinde kullanılmaktadır. Testler; 0.5-50J aralığında değişim

Detaylı

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ N. Gamze Karslı Yılmaz, Ayşe Aytaç, Veli Deniz Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü,

Detaylı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı 1. Basma Deneyinin Amacı Mühendislik malzemelerinin çoğu, uygulanan gerilmeler altında biçimlerini kalıcı olarak değiştirirler, yani plastik şekil değişimine uğrarlar. Bu malzemelerin hangi koşullar altında

Detaylı

Aluminyum Tozu Takviyeli Polipropilenin Viskozite Değerlerinin İncelenmesi

Aluminyum Tozu Takviyeli Polipropilenin Viskozite Değerlerinin İncelenmesi Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part:C, Tasarım Ve Teknoloji GU J Sci Part:C 4(3):147-158 (2016) Aluminyum Tozu Takviyeli Polipropilenin Viskozite Değerlerinin İncelenmesi Abdulmecit GÜLDAŞ 1,

Detaylı

Polimer Reolojisi. Yrd. Doç. Dr. Ali DURMUŞ. Ders içeriği. Reoloji Bilimine Giriş. Tanımlar ve Kavramlar

Polimer Reolojisi. Yrd. Doç. Dr. Ali DURMUŞ. Ders içeriği. Reoloji Bilimine Giriş. Tanımlar ve Kavramlar Polimer Reolojisi Ders içeriği Reoloji Bilimine Giriş Tanımlar ve Kavramlar Yrd. Doç. Dr. Ali DURMUŞ İstanbul Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü durmus@istanbul.edu.tr 212 4737070 (17855 / 17663) Yrd.Doç.Dr.

Detaylı

Bütün termoplastik olefinlerle uyumludur. Dispersiyonu zor olan organik ve inorganik pigmentlerde dağılımı düzenler. Masterbatchte yüksek pigment

Bütün termoplastik olefinlerle uyumludur. Dispersiyonu zor olan organik ve inorganik pigmentlerde dağılımı düzenler. Masterbatchte yüksek pigment 1 Libaid T 2 mükemmel bir süreç yardımcısıdır. Dolgulu pigmentlerde kullanıldığı zaman polimer matriksi içinde ihtiyaç duyulan dağılımı üniform bir şekilde yapar. Libaid T 2 çok iyi bir bağlayıcıdır. Bu

Detaylı

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI a) Kullanış yeri ve amacına göre gruplandırma: 1) Taşıyıcı malzemeler: İnşaat mühendisliğinde kullanılan taşıyıcı malzemeler, genellikle betonarme, çelik, ahşap ve zemindir. Beton, çelik ve ahşap malzemeler

Detaylı

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ T.C. DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ Bitirme Projesi Orkun Övez Nalçacı Projeyi Yöneten Yrd. Doç. Dr. Dilek Kumlutaş Haziran

Detaylı

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ Bekir ÇEVİK 1 ÖZET Bu çalışmada, polietilen malzemelerin sürtünme karıştırma nokta kaynağına bakalit ara

Detaylı

ISSN : 1308-7231 aguldas@gazi.edu.tr 2010 www.newwsa.com Ankara-Turkey

ISSN : 1308-7231 aguldas@gazi.edu.tr 2010 www.newwsa.com Ankara-Turkey ISSN:136-3111 e-journal of New World Sciences Academy 21, Volume: 5, Number: 1, Article Number: 2A38 TECHNOLOGICAL APPLIED SCIENCES Received: April 29 Accepted: January 21 Abdülmecit Güldaş Series : 1A

Detaylı

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİ Günümüz kaynak teknolojisinin kaydettiği inanılmaz gelişmeler sayesinde pek çok malzemenin birleştirilmesi artık mümkün hale gelmiştir. *Demir esaslı metalik malzemeler *Demirdışı metalik

Detaylı

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Kompozit Malzemeler. Tanım: Kompozit Malzemeler Kompozit Malzemeler Kompozit Malzemeler Kompozit Malzemeler Tanım: Kompozit Malzemeler En az 2 farklı malzemenin birbiri içerisinde fiziksel olarak karıştırılmasıyla elde edilen yeni

Detaylı

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Kompozit Malzemeler. Tanım: Kompozit Malzemeler Kompozit Malzemeler Kompozit Malzemeler Kompozit Malzemeler Tanım: Kompozit Malzemeler En az 2 farklı malzemenin birbiri içerisinde fiziksel olarak karıştırılmasıyla elde edilen yeni

Detaylı

ÇİNKO BORAT KATKILI POLİPROPİLEN İN REOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

ÇİNKO BORAT KATKILI POLİPROPİLEN İN REOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University Cilt 29, No 2, 227-234, 214 Vol 29, No 2, 227-234, 214 ÇİNKO BORAT KATKILI POLİPROPİLEN İN REOLOJİK

Detaylı

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine,

Detaylı

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI YAPI MALZEMELERİ Herhangi bir yapının projelendirmesi ve inşaatı aşamasında amaç aşağıda belirtilen üç koşulu bir arada gerçekleştirmektir: a) Yapı istenilen işlevi yapabilmelidir,

Detaylı

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ Metalik malzemelerin geriye dönüşü olmayacak şekilde kontrollü fiziksel/kütlesel deformasyona (plastik deformasyon) uğratılarak şekillendirilmesi işlemlerine genel olarak

Detaylı

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Yıl: 10 Sayı: 20 Güz 201 s.119-126 DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Detaylı

MMM291 MALZEME BİLİMİ

MMM291 MALZEME BİLİMİ MMM291 MALZEME BİLİMİ Ofis Saatleri: Perşembe 14:00 16:00 ayse.kalemtas@btu.edu.tr, akalemtas@gmail.com Bursa Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri, Mimarlık ve Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme

Detaylı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 9 Polimerik Malzemeler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 9 Polimerik Malzemeler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı MMT113 Endüstriyel Malzemeler 9 Polimerik Malzemeler Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı Polimerik malzemelerin kullanımı her yıl ortalama % 7 büyümektedir. Yıllık tüketimleri yaklaşık 120

Detaylı

LABORATUAR DENEY ESASLARI VE KURALLARI

LABORATUAR DENEY ESASLARI VE KURALLARI GİRİŞ 425*306 Makine Mühendisliği Laboratuarı dersinde temel Makine Mühendisliği derslerinde görülen teorik bilgilerin uygulamalarının yapılması amaçlanmaktadır. Deneysel çalışmalar, Ölçme Tekniği, Malzeme

Detaylı

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Farklı üretim yöntemleriyle üretilen ürünler uygulama koşullarında üzerlerine uygulanan kuvvetlere farklı yanıt verirler ve uygulanan yükün büyüklüğüne bağlı olarak koparlar,

Detaylı

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 WEBSİTE www2.aku.edu.tr/~hitit Dersler İÇERİK Metalik Malzemelerin Genel Karakteristiklerİ Denge diyagramları Ergitme ve döküm Dökme demir ve çelikler

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net GEÇEN HAFTA KRİSTAL KAFES NOKTALARI KRİSTAL KAFES DOĞRULTULARI KRİSTAL KAFES DÜZLEMLERİ DOĞRUSAL VE DÜZLEMSEL YOĞUNLUK KRİSTAL VE

Detaylı

Geometriden kaynaklanan etkileri en aza indirmek için yük ve uzama, sırasıyla mühendislik gerilmesi ve mühendislik birim şekil değişimi parametreleri elde etmek üzere normalize edilir. Mühendislik gerilmesi

Detaylı

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ BURSA - 2016 1. GİRİŞ Eğilme deneyi malzemenin mukavemeti hakkında tasarım

Detaylı

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir. ÇEKME DENEYİ Genel Bilgi Çekme deneyi, malzemelerin statik yük altındaki mekanik özelliklerini belirlemek ve malzemelerin özelliklerine göre sınıflandırılmasını sağlamak amacıyla uygulanan, mühendislik

Detaylı

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler. MALZEMELER VE GERĐLMELER Malzeme Bilimi mühendisliğin temel ve en önemli konularından birisidir. Malzeme teknolojisindeki gelişim tüm mühendislik dallarını doğrudan veya dolaylı olarak etkilemektedir.

Detaylı

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS) BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS) MALZEME ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Bir tasarım yaparken öncelikle uygun bir malzemenin seçilmesi ve bu malzemenin tasarım yüklerini karşılayacak sağlamlıkta

Detaylı

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Kompozit Malzemeler ve Mekaniği Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş Bölüm 3 Laminanın Mikromekanik Analizi Kaynak: Kompozit Malzeme Mekaniği, Autar K. Kaw, Çevirenler: B. Okutan Baba, R. Karakuzu. 3 Laminanın Mikromekanik

Detaylı

PÝLSA PE 100 BORULARI

PÝLSA PE 100 BORULARI PÝLSA PE BORULARI Plastik teknolojisinin hýzlý geliþimi hammadde üretiminde de önemli geliþmelerin yaþanmasýný saðlamýþtýr. PE 32, 40 ve 63 ten imal borular yüksek basýnç gerektirmeyen sistemlerde baþarý

Detaylı

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ Doç.Dr. Salim ŞAHİN MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ Günümüzde 70.000 demir esaslı malzeme (özellikle çelik) olmak üzere 100.000 den fazla kullanılan geniş bir

Detaylı

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması. 1 Deneyin Adı Çekme Deneyi Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması. Teorik Bilgi Malzemelerin statik (darbesiz) yük altındaki mukavemet özelliklerini

Detaylı

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2 (2014) 271 277 Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Araştırma Makalesi Polimer Malzemelerin Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağı Bekir ÇEVİK a,* a

Detaylı

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ 3 NOKTA EĞME DENEY FÖYÜ ÖĞRETİM ÜYESİ YRD.DOÇ.DR.ÖMER KADİR

Detaylı

Alüminyum Tozu Katkılı Polipropilenin Ergiyik Akış İndeksi Özelliklerinin İncelenmesi

Alüminyum Tozu Katkılı Polipropilenin Ergiyik Akış İndeksi Özelliklerinin İncelenmesi Politeknik Dergisi, 2017; 20 (1) : 1-9 Journal of Polytechnic, 2017; 20 (1) : 1-9 Alüminyum Tozu Katkılı Polipropilenin Ergiyik Akış İndeksi Özelliklerinin İncelenmesi Abdulmecit GÜLDAŞ 1*, Servet TEMEL

Detaylı

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ Mak. Müh. Kaan ÖZEL YÜKSEK LİSANS TEZİ Makina Mühendisliği ANA

Detaylı

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Malzeme Üretim Laboratuarı I Deney Föyü KOMPOZİT DENEYLERİ

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Malzeme Üretim Laboratuarı I Deney Föyü KOMPOZİT DENEYLERİ 1. AMAÇ Bu deneyin amacı; plastik matrisli e-camı takviyeli düzlemsel kompozit plakanın çekme dayancı, eğme dayancı ve darbe dayancının saptanması ve kırılma analizinden hareketle delaminasyon (tabaka

Detaylı

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER Günümüzde bara sistemlerinde iletken olarak iki metalden biri tercih edilmektedir. Bunlar bakır ya da alüminyumdur. Ağırlık haricindeki diğer tüm özellikler bakırın

Detaylı

1 Tanıtım, ders içeriği, polimer işleme yöntemlerinin sınıflandırılması 2

1 Tanıtım, ders içeriği, polimer işleme yöntemlerinin sınıflandırılması 2 1 Tanıtım, ders içeriği, polimer işleme yöntemlerinin sınıflandırılması 2 Termoplastik şekillendirme süreçleri Ekstrüzyon-1 3 Ekstrüzyon-2 4 Ekstrüzyon-3 çift vidalı ekstrüzyon sistemleri (co-rotating,

Detaylı

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme Gelişmiş Paketleme Teknikleri Sinterlemenin standart etkenleri sabit tutulup partikül boyut dağılımı devreye sokulduğunda da yüksek yoğunluğa ulaşmada önemli yol

Detaylı

PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ

PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ HADDELEME (Calendering) İLE İŞLEME TEKNİĞİ HADDELEMEYE(Calendering) GİRİŞ Bu yöntem genellikle termoplastiklere ve de özellikle ısıya karşı dayanıklılığı düşük olan

Detaylı

İMAL USULLERİ. DOÇ. DR. SAKıP KÖKSAL 1

İMAL USULLERİ. DOÇ. DR. SAKıP KÖKSAL 1 İMAL USULLERİ KAYNAKLAR: İmal usulleri, Çağlayan Yayınları, Mustafa Çiğdem İmal Usulleri, Birsen Yay. Selahaddin Anık, Adnan Dikicioğlu, Murat Vural Takım Tezgahları, Mustafa Akkurt, Çağlayan Kitapevi,

Detaylı

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller Kompozit malzemeler İki veya daha fazla malzemeden üretilirler Ana fikir farklı malzemelerin özelliklerini harmanlamaktır Kompozit: temel olarak birbiri içinde çözünmeyen ve birbirinden farklı şekil ve/veya

Detaylı

MALZEME BİLİMİ. 2014-2015 Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO. Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu

MALZEME BİLİMİ. 2014-2015 Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO. Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu MALZEME BİLİMİ 2014-2015 Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu Bilgisi DERSĠN ĠÇERĠĞĠ, KONULAR 1- Malzemelerin tanımı 2- Malzemelerinseçimi 3- Malzemelerin

Detaylı

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK VE KIRILMA Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK Tokluk bir malzemenin kırılmadan önce sönümlediği enerjinin bir ölçüsüdür. Bir malzemenin kırılmadan bir darbeye dayanması yeteneği söz konusu olduğunda önem

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net BÖLÜM IV METALLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ GERİLME VE BİRİM ŞEKİL DEĞİŞİMİ ANELASTİKLİK MALZEMELERİN ELASTİK ÖZELLİKLERİ ÇEKME ÖZELLİKLERİ

Detaylı

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ MAK-LAB15 1. Giriş ve Deneyin Amacı Bilindiği gibi malzeme seçiminde mekanik özellikler esas alınır. Malzemelerin mekanik özellikleri de iç yapılarına bağlıdır. Malzemelerin

Detaylı

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KOMPOZĠT VE SERAMĠK MALZEMELER ĠÇĠN ÜÇ NOKTA EĞME DENEYĠ FÖYÜ BURSA - 2016 1. GĠRĠġ Eğilme deneyi

Detaylı

PLASTİKLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

PLASTİKLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER PLASTİKLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Mekanik Özellikler -Çekme dayanımı - Elastiklik modülü -Uzama değeri -Basma dayanımı -Sürünme dayanımı - Darbe dayanımı -Eğme dayanımı - Burulma dayanımı - Özgül ağırlık

Detaylı

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh Mayıs (WEAR RESISTANCE OF POLIESTER- Al 2 O 3 COMPOSITES)

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh Mayıs (WEAR RESISTANCE OF POLIESTER- Al 2 O 3 COMPOSITES) DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh. 73-78 Mayıs 2002 POLYESTER-Al 2 O 3 KOMPOZİTLERİNİN AŞINMA DAYANIMLARI (WEAR RESISTANCE OF POLIESTER- Al 2 O 3 COMPOSITES) Enver

Detaylı

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları 1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları Sol üstte yüzey seftleştirme işlemi uygulanmış bir çelik

Detaylı

TAKVĠYELĠ PLASTĠKLERĠN KAYNAK KABĠLĠYETĠ VE DAYANIMININ ĠNCELENMESĠ

TAKVĠYELĠ PLASTĠKLERĠN KAYNAK KABĠLĠYETĠ VE DAYANIMININ ĠNCELENMESĠ TAKVĠYELĠ PLASTĠKLERĠN KAYNAK KABĠLĠYETĠ VE DAYANIMININ ĠNCELENMESĠ Ümit HÜNER, Dr.E. Selçuk ERDOĞAN Trakya Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü/EDİRNE umithuner@trakya.edu.tr,eselcuk@trakya.edu.tr

Detaylı

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri Nurettin ÇALLI Fen Bilimleri Ens. Öğrenci No: 503812162 MAD 614 Madencilikte Özel Konular I Dersi Veren: Prof. Dr. Orhan KURAL İTÜ Maden Fakültesi Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik

Detaylı

5.NEWTONIAN VE NEWTONIAN OLMAYAN AKIŞKANLARIN VİSKOZİTESİNİN BELİRLENMESİ (ROTASYONEL REOMETRE)

5.NEWTONIAN VE NEWTONIAN OLMAYAN AKIŞKANLARIN VİSKOZİTESİNİN BELİRLENMESİ (ROTASYONEL REOMETRE) 5.NEWTONIAN VE NEWTONIAN OLMAYAN AKIŞKANLARIN VİSKOZİTESİNİN BELİRLENMESİ (ROTASYONEL REOMETRE) Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 1. Amaç Yapılacak olan deneyin temel amacı, akışkanların

Detaylı

Sudan hafif, Çelikten dayanıklı. Mühendislik Plastiklerinde Bir Polikim Klasiği ULPOLEN UHMWPE. Ulpolen Polikim in tescilli markasıdır.

Sudan hafif, Çelikten dayanıklı. Mühendislik Plastiklerinde Bir Polikim Klasiği ULPOLEN UHMWPE. Ulpolen Polikim in tescilli markasıdır. Sudan hafif, Çelikten dayanıklı Mühendislik Plastiklerinde Bir Polikim Klasiği ULPOLEN UHMWPE Ulpolen Polikim in tescilli markasıdır. Genel Özellikler ULPOLEN, ortalama molekül ağırlığı 4 milyonun üstünde

Detaylı

Ayrıca, bu kitapta sunulan bilgilerin İnşaat Mühendislerine de meslek yaşamları boyunca yararlı olacağı umulmaktadır.

Ayrıca, bu kitapta sunulan bilgilerin İnşaat Mühendislerine de meslek yaşamları boyunca yararlı olacağı umulmaktadır. Önsöz Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, İNŞ 2023 Yapı Malzemesi I (3+0) dersinde kullanılmak üzere hazırlanan bu kitap, İNŞ 2024 Yapı Malzemesi II dersinde kullanılan

Detaylı

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması 1. Deney Adı: ÇEKME TESTİ 2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması Mühendislik tasarımlarının en önemli özelliklerinin başında öngörülebilir olmaları gelmektedir. Öngörülebilirliğin

Detaylı

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin BURMA DENEYİ Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin genel mekanik özelliklerinin saptanmasında

Detaylı

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2 İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 Malzeme Seçiminin Temelleri... 1 1.1 Giriş... 2 1.2 Malzeme seçiminin önemi... 2 1.3 Malzemelerin sınıflandırılması... 3 1.4 Malzeme seçimi adımları... 5 1.5 Malzeme seçiminde dikkate

Detaylı

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/4) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/4) Akreditasyon Kapsamı Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/4) Deney Laboratuvarı Adresi : Tümsan 2 Sitesi B Blok No:5 İkitelli İSTANBUL/TÜRKİYE Tel : 0 212 486 29 53 Faks : 0 212 486 29 52 E-Posta : info@cevkak.org Website

Detaylı

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METOTLAR II DOĞRUSAL ISI İLETİMİ DENEYİ 1.Deneyin Adı: Doğrusal ısı iletimi deneyi..

Detaylı

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin dış ortamdan ısı absorblama kabiliyetinin bir göstergesi

Detaylı

YAPI MALZEMESİ Anabilim Dalı

YAPI MALZEMESİ Anabilim Dalı T.C. ERZURUM TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve MİMARLIK FAKÜLTESİ İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ Anabilim Dalı Dr. Türkay KOTAN ERZURUM 2016 İÇERİK 1. Malzemenin Önemi 2. Malzeme Özelliklerinin

Detaylı

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU . Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU Su atomizasyonu, yaklaşık 1600 C nin altında ergiyen metallerden elementel ve alaşım tozlarının üretimi için en yaygın kullanılan tekniktir. Su atomizasyonu geometrisi

Detaylı

YAPI MALZEMESİ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ

YAPI MALZEMESİ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ KAYNAK KİTAPLAR 1.) Yapı Malzemesi-II (Bülent BARADAN) DEU 2.) Yapı Malzemesi ve Beton (M. Selçuk GÜNER, Veli SÜME) 3.) Yapı Malzemesi (Bekir POSTACIOĞLU) 4.) Yapı Malzemesi Problemleri

Detaylı

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR Çalışmanın amacı. SUNUM PLANI Çalışmanın önemi. Deney numunelerinin üretimi ve özellikleri.

Detaylı

Genel olarak bir kompozit malzeme, her iki bileşene ait özelliklerin birleşimiyle daha iyi özellikteki kombinasyonlarının elde edildiği çok fazlı bir

Genel olarak bir kompozit malzeme, her iki bileşene ait özelliklerin birleşimiyle daha iyi özellikteki kombinasyonlarının elde edildiği çok fazlı bir Genel olarak bir kompozit malzeme, her iki bileşene ait özelliklerin birleşimiyle daha iyi özellikteki kombinasyonlarının elde edildiği çok fazlı bir malzeme olarak düşünülebilir. Bu birleşik etki prensibine

Detaylı

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN SUNUM İÇERİĞİ Çimentolu Sistemler / Beton Betonun Yapısı ve Özellikleri Agrega Özellikleri Beton Özelliklerine

Detaylı

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR: BURULMA DENEYİ 1. DENEYİN AMACI: Burulma deneyi, malzemelerin kayma modülü (G) ve kayma akma gerilmesi ( A ) gibi özelliklerinin belirlenmesi amacıyla uygulanır. 2. TANIMLAMALAR: Kayma modülü: Kayma gerilmesi-kayma

Detaylı

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI Parantez içerisinde İngilizcesi yazılı olan dersler gerektiğinde İngilizce olarak da açılabilecektir. BİRİNCİ YARIYIL NO DERS ADI Z/S

Detaylı

MECHANICS OF MATERIALS

MECHANICS OF MATERIALS T E CHAPTER 2 Eksenel MECHANICS OF MATERIALS Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf Yükleme Fatih Alibeyoğlu Eksenel Yükleme Bir önceki bölümde, uygulanan yükler neticesinde ortaya çıkan

Detaylı

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler ÇEKME DENEYİ Çekme Deneyi Malzemenin mekanik özelliklerini ortaya çıkarmak için en yaygın kullanılan deney Çekme Deneyidir. Bu deneyden elde edilen sonuçlar mühendislik hesaplarında doğrudan kullanılabilir.

Detaylı

A eğrisi, neredeyse tamamen elastik şekil değişimiyle hasara uğrayan, gevrek bir polimere aittir. B eğrisi, pek çok metalde de görüldüğü gibi,

A eğrisi, neredeyse tamamen elastik şekil değişimiyle hasara uğrayan, gevrek bir polimere aittir. B eğrisi, pek çok metalde de görüldüğü gibi, A eğrisi, neredeyse tamamen elastik şekil değişimiyle hasara uğrayan, gevrek bir polimere aittir. B eğrisi, pek çok metalde de görüldüğü gibi, başlangıçtaki elastik davranışı akma ve sonrasında plastik

Detaylı

MAK-205 Üretim Yöntemleri I. Yöntemleri. (4.Hafta) Kubilay Aslantaş

MAK-205 Üretim Yöntemleri I. Yöntemleri. (4.Hafta) Kubilay Aslantaş MAK-205 Üretim Yöntemleri I Kalıcı Kalıp p Kullanılan lan Döküm D Yöntemleri (4.Hafta) Kubilay Aslantaş Kalıcı Kalıp p Kullanan Döküm D m YöntemleriY Harcanan kalıba döküm tekniğinin en büyük dezavantajı;

Detaylı

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW511L - CuZn38As S511 - S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW511L - CuZn38As S511 - S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ CW511L CuZn3As S511 S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK CW511L CuZn3As Ürün Kodu EN Sembol EN No AST Cu Zn Pb Sn Fe Ni Al As Diğer Toplam S511 CuZn3As CW511L C2753 61,5 Kalan 63,5 Kalan,2,1,1,3,5,2,,2

Detaylı

PBT KULLANIMI VE SAĞLADIĞI AVANTAJLAR

PBT KULLANIMI VE SAĞLADIĞI AVANTAJLAR KULLANIMI VE SAĞLADIĞI AVANTAJLAR Polibutilen tereftalat () yüksek performansa sahip dayanıklı bir yarı-kristal polimer malzeme olup mühendislik plastikleri içerisinde sınıflandırılmaktadır., özellikleri

Detaylı

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine,

Detaylı

Müşterilerinin ihtiyaçlarına, dinamik ekibinin ileri düzeydeki tecrübesi, modern ekipmanları ve geniş laboratuvar imkanlarıyla çözümler sunar.

Müşterilerinin ihtiyaçlarına, dinamik ekibinin ileri düzeydeki tecrübesi, modern ekipmanları ve geniş laboratuvar imkanlarıyla çözümler sunar. Eurotec, hassas ve kritik uygulamalara özel çözümler üreten, bağımsız mühendislik plastikleri üreticisidir. Koşulsuz müşteri memnuniyetini hedefleyen Eurotec; Tüm operasyonlarında kalitede sürekliliği

Detaylı

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Başlık KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Tanım İki veya daha fazla malzemenin, iyi özelliklerini bir araya toplamak ya da ortaya yeni bir özellik çıkarmak için, mikro veya makro seviyede

Detaylı

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION)

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION) PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION) Püskürtme şekillendirme (PŞ) yöntemi ilk olarak Osprey Ltd. şirketi tarafından 1960 lı yıllarda geliştirilmiştir. Günümüzde püskürtme şekillendirme

Detaylı

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW511L - CuZn38As S511 - S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK

ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ. CW511L - CuZn38As S511 - S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK ÜRÜN TEKNİK BROŞÜRÜ CW511L CuZn3As S511 S511DW ÇUBUK / İÇİ BOŞ ÇUBUK CW511L CuZn3As Ürün Kodu EN Sembol EN No AST Cu Zn Pb Sn Fe Ni Al As Diğer Toplam S511 CuZn3As CW511L C2753 61,5 Kalan 63,5 Kalan,2,1,1,3,5,2,,2

Detaylı

MUHENDISLIK PLASTIKLERI ENGINEERING P L A S T I C S

MUHENDISLIK PLASTIKLERI ENGINEERING P L A S T I C S MUHENDISLIK P L A S T I C S www.megapolimer.com MEGA POLİMER 2004 yılında mühendislik plastikleri imalatı amacıyla kurulan Mega Polimer ve Teknik Plastik San. Tic. Ltd. Şti. birkaç yıl içinde kaliteli

Detaylı

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU DİRENÇLER Direnci elektrik akımına gösterilen zorluk olarak tanımlayabiliriz. Bir iletkenin elektrik

Detaylı

YAY TAKVİYESİNİN PLASTİK DİŞLİLERİN STATİK KOPMA DAYANIMLARINA ETKİSİ

YAY TAKVİYESİNİN PLASTİK DİŞLİLERİN STATİK KOPMA DAYANIMLARINA ETKİSİ TEKNOLOJİ, Cilt 7, (2004), Sayı 3, 401-405 TEKNOLOJİ YAY TAKVİYESİNİN PLASTİK DİŞLİLERİN STATİK KOPMA DAYANIMLARINA ETKİSİ Hilal CAN* Faruk MENDİ** Mustafa BOZDEMİR* * Pamukkale Üniversitesi, Teknik Eğitim

Detaylı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı Al Aluminium 13 Aluminyum 2 İnşaat ve Yapı Ulaşım ve Taşımacılık; Otomotiv Ulaşım ve Taşımacılık;

Detaylı

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ 1. Teorik Esaslar: Isı değiştirgeçleri, iki akışın karışmadan ısı alışverişinde bulundukları mekanik düzeneklerdir. Isı değiştirgeçleri endüstride yaygın olarak kullanılırlar

Detaylı

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü ÇEKME DENEYİ 1. DENEYİN AMACI Mühendislik malzemeleri rijit olmadığından kuvvet altında deforme olup, şekil ve boyut değişiklikleri gösterirler. Malzeme özelliklerini anlamak üzere mekanik testler yapılır.

Detaylı

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır. PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Metallerin katı halde kalıp olarak adlandırılan takımlar yardımıyla akma dayanımlarını aşan gerilmelere maruz bırakılarak plastik deformasyonla şeklinin kalıcı olarak değiştirilmesidir

Detaylı

PLASTİK MALZEMELER SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI

PLASTİK MALZEMELER SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI PLASTİK MALZEMELER MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI Plastik Malzemelerin Özellikleri 2 Hafiflik: Özgül ağırlıkları 0,8 2,2 g/cm 3 aralığındadır. Mekanik Özellikler:

Detaylı

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz ix Çevirenin Ön Sözü xi 1 Sinterleme Bilimine Giriş 1 Genel bakış / 1 Sinterleme tarihçesi / 3 Sinterleme işlemleri / 4 Tanımlar ve isimlendirme / 8 Sinterleme

Detaylı

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine,

Detaylı

simplan www.standartizolasyon.com

simplan www.standartizolasyon.com simplan www.standartizolasyon.com Kalite Politikamız Kalite ve başarının temelini, doğru proje, doğru altyapı, doğru ürün ile doğru uygulamanın oluşturduğuna inanan ve bu doğrultuda sektörüne alternatif

Detaylı

PETİLEN YY F00556 FİLM İŞLEME ŞARTLARI VE FİLM ÖZELLİKLERİ

PETİLEN YY F00556 FİLM İŞLEME ŞARTLARI VE FİLM ÖZELLİKLERİ PETİLEN YY ŞİŞİRME İLE FİLM EKSTRUZYONU PETKİM PETROKİMYA HOLDİNG A.Ş. YÜKSEK YOĞUNLUK POLİETİLEN FABRİKASI PETİLEN YY F6 FİLM İŞLEME ŞARTLARI VE FİLM ÖZELLİKLERİ.. PETİLENYY ŞİŞİRME FİLM ÖZELLİKLERİ PETİLEN

Detaylı

COMPOUND VE MASTERBATCH PROSESLERİN YENİ YARDIMCISI LIBAID T-2

COMPOUND VE MASTERBATCH PROSESLERİN YENİ YARDIMCISI LIBAID T-2 İŞLEME PROBLEMLERİNİ ÇÖZMEK İÇİN KATKILAR Vizkositesi yüksek olan malzemeleri işlemek için yüksek basınç gerekir. Yüksek basınç yapılan işleme sonucunda yüksek ısıların oluışması ve burada bozunmaya ve

Detaylı

MTA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ NE AİT İLK PATENT ÇİMENTOSUZ HAFİF YAPI MALZEMESİ ÜRETİM YÖNTEMİ

MTA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ NE AİT İLK PATENT ÇİMENTOSUZ HAFİF YAPI MALZEMESİ ÜRETİM YÖNTEMİ MTA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ NE AİT İLK PATENT ÇİMENTOSUZ HAFİF YAPI MALZEMESİ ÜRETİM YÖNTEMİ TR 2009/00643 B Abdulkerim YÖRÜKOĞLU * ve Günnur ULUSOY ** MTA Genel Müdürlüğü MAT Dairesi Endüstriyel Hammaddeler ve

Detaylı

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING AA5049 ALÜMİNYUM ALAŞIMI LEVHALARIN İKİZ MERDANELİ SÜREKLİ DÖKÜM TEKNİĞİ İLE ÜRETİMİ Koray TURBALIOĞLU Teknik Alüminyum San. A.Ş., İstanbul koray.turbalioglu@teknikaluminyum.com.tr ÖZET AA5049 alaşımı

Detaylı

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPI MALZEMELERİ ANABİLİM DALI 1. KONU İlgi yazının ekindeki Murat Ayırkan, Fibertaş Prekast Şirketi adına imzalı dilekçede Fibertaş

Detaylı

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları- 1 Mukavemet 1 Fatih ALİBEYOĞLU -Çalışma Soruları- Soru 1 AB ve BC silindirik çubukları şekilde gösterildiği gibi, B de kaynak edilmiş ve yüklenmiştir. P kuvvetinin büyüklüğünü, AB çubuğundaki çekme gerilmesiyle

Detaylı