TÜRKİYEDE KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ VE KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNÜN GENEL DEĞERLENDİRİLMESİ. Mahmut BULUT YÜKSEK LİSANS BİTİRME PROJESİ

Transkript

1 TÜRKİYEDE KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ VE KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNÜN GENEL DEĞERLENDİRİLMESİ Mahmut BULUT YÜKSEK LİSANS BİTİRME PROJESİ METAL EĞİTİMİ ANABİLİM DALI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TEMMUZ 2014

2 Mahmut BULUT tarafından hazırlanan TÜRKİYE DE KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ VE KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNÜN GENEL DEĞERLENDİRİLMESİ başlıklı dönem projesi tarafımdan Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalında dönem projesi olarak kabul edilmiştir. Danışman: Prof.Dr. Burhanettin İNEM Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi Bu çalışmanın, kapsam ve kalite olarak Dönem Projesi olduğunu onaylıyorum.... Dönem Projesi Teslim Tarihi: 18/ 07/2014 Danışmanı tarafından kabul edilen bu çalışmanın Dönem Projesi olması için gerekli şartları yerine getirdiğini onaylıyorum... Prof. Dr. Şeref SAĞIROĞLU Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

3 DÖNEM PROJESİ BİLDİRİMİ Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tez Yazım Kurallarına uygun olarak hazırladığım bu tez çalışmasında; Tez içinde sunduğum verileri, bilgileri ve dokümanları akademik ve etik kurallar çerçevesinde elde ettiğimi, Tüm bilgi, belge, değerlendirme ve sonuçları bilimsel etik ve ahlak kurallarına uygun olarak sunduğumu, Tez çalışmasında yararlandığım eserlerin tümüne uygun atıfta bulunarak kaynak gösterdiğimi, Kullanılan verilerde herhangi bir değişiklik yapmadığımı, Bu tezde sunduğum çalışmanın özgün olduğunu, bildirir, aksi bir durumda aleyhime doğabilecek tüm hak kayıplarını kabullendiğimi beyan ederim.. Mahmut BULUT

4 iv TÜRKİYEDE KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ VE KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNÜN GENEL DEĞERLENDİRİLMESİ (Dönem Projesi) Mahmut BULUT GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz 2014 ÖZET Kompozit malzemelerin geliştirilmesi aşamasında; kompozit endüstrisinin ilk kullanıcıları, bu yeni malzemenin kullanım alanını yaygınlaştırmak için yoğun çaba göstermişlerdir. Bugün ise mühendisler ve tasarımcılar, kullanım ve uygulama aşamasında, kompozit malzemelerin artan başarısı nedeniyle bu malzemelere karşı güven duymaktadırlar. Türkiye kompozit sektörü dünyadaki ekonomik gelişmeler paralelinde hızlı bir gelişim göstermiştir Bu proje çalışması ile Türkiye de kompozit malzeme imalatının hangi aşamada olduğu, hangi sektörlerin kompozit malzemelere ilgi duyduğu ve imalat aşamasında yoğun olarak hangi üretim metodları kullanıldığına dair bilgiler ve istatistîki veriler sunulmuştur. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Kompozit malzeme, üretim prosesleri,sektörel veriler Sayfa Adedi : 77 Danışman : Prof.Dr. Burhanettin İNEM

5

6 v COMPOSITE MATERIALS PRODUCTION IN TURKEY AND THE COMPOSITE MATERIALS SEKTOR ASSESSMENT OF GENERAL (Term Project) Mahmut BULUT GAZİ UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES July 2014 ABSTRACT During the development of composit material, the first users of composit industry have made hard effort to extend area of usage of these new material. Nowadays, engineerings and developers rely on these materials because of their growing success for stages of usage and application. In Turkey, the composit sector have rapidly progressed in parallel with economical development in the world. In this project, the information about the stage of composit material manufacuring, which sectors have related with these materials and which manufacturing methods to be used for these materials is given and statistical data about composit material is disccussed. Science Code : Key Word : Composite materials, production prosess,sectoral data Page Number : 77 Supervisor : Prof.Dr. Burhanettin İNEM

7 vi TEŞEKKÜR Yüksek lisans tez konusunun belirlenmesi ile çalışmalarımın tüm aşamalarında bilimsel destek ve yardımlarını esirgemeyen değerli hocam Sayın Prof.Dr. Burhanettin İNEM e, Kompozit Sanayicileri Derneği Başkanı Sayın İsmail Hakkı HACIALİOĞLU na Epsilon Havacılık Savunma Sanayi firmasından Sayın İhsan OTABATMAZ ile tez çalışması süresince bana verdiği manevi destek, sabır ve anlayışlarından ötürü eşim ve kızlarıma teşekkürlerimi sunarım.

8 vii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... ABSTRACT... TEŞEKKÜR... İÇİNDEKİLER... ÇİZELGELERİN LİSTESİ... ŞEKİLLERİN LİSTESİ... RESİMLERİN LİSTESİ... SİMGELER VE KISALTMALAR GİRİŞ Tarihçe KOMPOZİT MALZEMELERİN YAPILARI Kompozitlerde Kullanılan Ana Malzemeler Takviye Malzemeleri KOMPOZIT MALZEMELERİNİN SINIFLANDIRILMASI VE ÖZELLİKLERİ Takviye Elemanlarının Şekline Göre Elyaf takviyeli kompozit malzemeler Parçacık takviyeli kompozit malzemeler Tabakalı (katmanlı) kompozit malzemeler Karma kompozit malzemeler Yaplarını Oluşturan Malzemelere Göre Polimer esaslı (matrisli) kompozit malzemeler Metal esaslı (matrisli) kompozit malzemeler Seramik esaslı (matrisli) kompozit malzemeler KOMPOZİT MALZEMELERİN AVANTAJLARI, DEZAVANTAJLARI Kompozit Malzemelerin Avantajları Kompozit Malzemelerin Dezavantajları Kompozit Teknolojisinin Gelişimi KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNÜN GENEL DEĞERLENDİRİLMESİ DÜNYADA KOMPOZİT SEKTÖRÜNDEKİ GELİŞMELER iv v vi vii x xi xii xiii

9 viii Sayfa 6.1. Geçmiş Dönemdeki Eğilimler Önümüzdeki Döneme İlişkin Öngörüler TÜRKİYE DEKİ KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNDEKİ GELİŞMELER Türkiye deki Kompozit Malzeme Sektörünün Performans Değerlerinin Dünya ve Avrupa ile Kıyaslanması Türkiye de Yoğun Olarak Kullanılan Kompozit Üretim Prosesleri El yatırması ve açık kalıplama SMC (Sheet Moulding Compound) hazır kalıplama yöntemi BMC (Bulk Moulding Compound) hazır kalıplama yöntemi Reçine enjeksiyon kalıplama (RTM) Pultruzyon yöntemi Elyaf sarma yöntemi Santrifüj kalıplama yöntemi Sürekli levha üretim yöntemi TÜRKİYE DEKİ KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ YAPAN FİRMALAR ve ÇALIŞMA ALANLARI Karbon Elyafı Üretimi CTP Boru ve Ek Parça Üretimi Otomotiv ve Toplu Taşıma Sistemlerine Kompozit Parça Üretimi Rüzgâr Enerjisi Sektörü için Kompozit Malzeme Üretimi Kompozit Prefabrik Yapılar ve İnşaat Donatıları Üretimi Denizcilik Sektörü ve Deniz Araçları için Kompozit Malzeme Üretimi Beyaz Eşya, Elektrik/Elektronik Sektörleri için Kompozit Malzeme Üretimi Yol ve Trafik İşaretleri için Kompozit Malzeme Üretimi Teknik Tekstil Üretimi Kompozit Şehir Mobilyaları ve Altyapı Ürünleri Üretimi Havacılık ve Savunma Sanayi için Kompozit Malzeme Üretimi Kompozit Sektörü Hammadde Üretimi Ctp Kompozit Esaslı Hissedilebilir Yüzey Uygulamalamaları SONUÇ... 73

10 ix Sayfa KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ... 77

11

12 x ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Sayfa Çizelge 4.1. Kompozitler ile diğer malzeme gruplarının mekanik özelliklerinin kıyaslanması Çizelge 5.1. Dünya da Kompozit Malzeme Kullanım Miktarı Çizelge 5.2. Ülkelerdeki Kompozit Malzeme Tüketim Miktarı Çizelge 6.1. Dünya da kompozit üretimi ve değer olarak sektörel dağılımı Çizelge 6.2. Dünya da kompozit üretimi ve hacim olarak sektörel dağılımı Çizelge 6.3. Reçine kullanımının değer/hacim olarak yıllara göre değişimi Çizelge 6.4. Elyaf kullanımının değer/hacim olarak yıllara göre değişimi Çizelge 6.5. Kompozit sektörünün değer/hacim olarak yıllara göre değişimi Çizelge 7.1. Türkiye de kompozit üretiminin imalat sektörlerine dağılımı Çizelge 7.2. Türkiye de kompozit üretiminin kullanılan prosesler Çizelge 7.3. Kompozit üretiminde sektör-fiyat dağılımı Çizelge 7.4. Dünya vetürkiye de kompozit üretiminin sektörlere göre dağılımı 39 Çizelge 7.5. Dünya ve Türkiye de Kompozit üretim proseslerine ait veriler Çizelge 8.1. Güç Çıkışlarına Göre Genel Rüzgar Türbini Boyutları... 58

13

14 xi ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. Şematik olarak kompozit malzemenin bileşenleri... 3 Şekil 2.2. Kompozit malzemeyi oluşturan ana malzeme gruplarının sınıflandırılması... 4 Şekil 3.1. Kompozit malzemelerde elyafın yönlenmesi... 8 Şekil 3.2. Karbon elyaf takviyeli epoksi kompozitin yönün fonksiyonu olarak elastik modül ve dayanımının değişimi... 9 Şekil 3.3. Geleneksel tabakalı yapı Şekil 7.1. El Yatırması Kalıplama Yöntemi Şekil 7.2. SMC Hazır Kalıplama Üretimi Şekil 7.3. BMC Pres kalıplama prosesi Şekil 7.4. RTM Kalıplama Yöntemi Şekil 7.5. Pultruzyon Kalıplama Yöntemi Şekil 7.6. Elyaf Sarma Yöntemi Şekil 7.7. Santrifüj Kalıplama Yöntemi Şekil 7.8. Devamlı Levha Üretim Prosesi Şekil 8.1. Boing firmasının bazı uçak modellerine ait kompozit malzeme kullanımı Şekil 8.2. Airbus firmasının bazı uçak modellerine ait kompozit malzeme kullanımı... 69

15

16 xii RESİMLERİN LİSTESİ Resim Sayfa Resim 3.1. SiC iplikçikleriyle takviye edilmiş Al2O3 ün kırılma yüzeyinin görünümü Resim 8.1. Karbon Elyaf Örnekleri Resim 8.2. Cam ve Karbon Liflerinin Serbest ve Kompozit Yapı İçindeki Büyütülmüş Görüntüleri Resim 8.3. Chevrolet- Volt elektrikli araçta kompozit malzeme kullanımı Resim 8.4. Yapı malzemesi kompozit lifler Resim 8.5. Boing 787 uçağındaki kompozit parçalar Resim 8.6. Boing 787 uçağındaki kompozit parçalar Resim 8.7. Anka-insansız hava aracında bulunan kompozit parçalar Resim 8.8. Tusaş - hassas kompozit işleme makinası Resim 8.9. Tusaş - Otoklav Resim Tusaş - Otomatik Fiber Serme Makinası... 72

17

18 xiii KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış bazı kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Kısaltmalar BMC (Bulk Moulding Compound) CTP GMT (Glass Mat Reinforced Thermoplastics) RTM (Resın Transfer Mouldıng) SMC (Sheet moulding compound) TSE TUSAŞ VARTM (Vacuum-assisted Resın Transfer Mouldıng) Açıklama Toplu Kalıplama Bileşimi Cam Elyaf Takviyeli Plastik Mat-cam Takviyeli Termoplastik Reçine Transfer Kalıplama Sac Kalıplama Bileşimi Türk Standartları Enstitüsü Türk Havacılık ve Uzay Sanayi A.Ş. Vakum Destekli Reçine Transferi

19 1 1. GİRİŞ Kompozit malzemeler; iki ya da daha fazla malzemenin uygun özelliklerini tek bir malzemede toplamak ve yeni özellikler sağlamak amacıyla birden fazla malzeme veya fazın uygun bir yöntemle karıştırılması ile elde edilen malzemelerdir. Kompozit malzemelerde, malzeme üzerinde oluşacak gerilimi taşıyan ve mukavemeti arttıran bir takviye elemanı (örn.fiber) ile bu malzemenin çevresinde hacimsel olarak genellikle çoğunluğu oluşturan bir ana malzeme (matrix) malzeme bulunmaktadır. Bu iki malzeme grubundan, takviye elemanı kompozit malzemenin mukavemet, yük taşıma özelliğini ve tokluğunu artırmak, yüksek sıcaklıkta çalışma özelliklerini iyileştirmek amacı ile kullanılırken, ana malzeme (matrix) ise deformasyona geçişte oluşabilecek çatlak ilerlemelerini önleyici rol oynamakta ve kompozit malzemenin kopmasını yada kırılmasını geciktirmektedir. Ana malzeme (matrix) olarak kullanılan malzemenin bir amacı da takviye elemanı olarak kullanılan malzemeleri yük altında bir arada tutabilmek ve yükü homojen olarak dağıtmaktır [1]. Kompozit bir parça tasarlanırken maliyet, ham malzeme özellikleri, çevre koşullarının parçaya etkisi, imalat yöntemi, kalite kontrol metotları gibi bir dizi faktör birlikte değerlendirilmelidir. Tasarımda en büyük zorluklardan birisi kompozit malzemelerin izotropik özellikler göstermemesidir. Bu yüzden tasarımcı, parçaya her yönden ne kadar yük geleceğini ve parçanın hangi noktasında ne kadar mukavemete ihtiyaç olduğunu iyi anlayıp, takviye elemanlarının yerleşim açılarını ve düzenini ona göre hesaplamalıdır. Kompozit malzemede genelde üç koşul aranmaktadır: İstenilen teknik özellikleri karşılayacak karma bir malzeme olması Kimyasal bileşimleri birbirinden farklı belirli ara yüzeylerle ayrılmış en az iki malzemenin bir araya getirilmiş olması, Bileşenlerin hiçbirinin tek başına sahip olmadığı ve olamayacağı özellikleri taşıması Tarihçe Çok bileşenli malzemenin ilk örnekleri, doğada bulunan malzemeye yapılan müdahalelerle onun kullanılır hale getirilmeye başlandığı aşamadır. İnsanlar ihtiyaçları doğrultusunda kırılgan malzemelerin içine bitkisel veya hayvansal lifler koyarak bu kırılganlık özelliğinin

20 2 giderilmesine çalışmışlardır. Günümüzde gemi yapımından otomotiv sektörüne, taşıyıcı sistem ve bina yapımından boya endüstrisine, ev aletleri üretiminden teknik tekstile ve rüzgâr enerjisine kadar hemen hemen her alanda çok yaygın kullanımı bulunan kompozit malzemenin üretimi özellikle son yılda hızlı bir ivme kazanmıştır [1,2]. Liflerle donatılı sentetik reçineler 1950 li yılların ortalarından itibaren endüstride kullanılmaya başlanmıştır. Bu malzemenin en tanınmış grubunu cam lifi donatılı polyester reçinesi kompoziti oluşturmaktadır. Ülkemizde fiberglas diye tanınan bu malzeme 1960 lı yılların başından itibaren Türkiye de sıvı depoları, çatı levhaları, küçük boyda deniz teknelerinin yapımı gibi alanlarda kullanılmıştır. Ülkemizde seri üretimi yapılmış ilk yerli otomobil olan Anadol un kaportası bu malzemeden üretilmiştir. Cam lifleriyle donatılı sentetik reçineli ana (matrix) malzemelere Cam Takviyeli Plastik (CTP) denilmektedir. Cam takviyeli plastiklerin üretiminde, en çok kullanılan malzeme olan polyesterin yanı sıra, termoset ve termoplastik reçinelerde kullanılmaktadır [2].

21 3 2. KOMPOZİT MALZEMELERİN YAPILARI Kompozit malzemeler en az bir ana malzeme ve yine en az bir takviye fazından oluşacak şekilde imal edilmektedirler. Kompoziti oluşturan takviye ve ana malzeme, kompozitin imali esnasında kullanılan üretim yöntemine ve tasarlanan şekle bağlı olarak fiziki bir birliktelik sergilemektedir. Çeşitli yöntemlerle bir araya getirilmiş olan ana malzeme ve takviye elemanı, kendi özelliklerini tamamı ile kaybetmeden sergilemek üzere, aralarında ara yüzey olarak adlandırılan bir bağlantı bölgesi oluşturarak, tasarlanan formlarını korumaktadırlar [5]. Şekil 2.1 Şematik olarak kompozit malzemenin bileşenleri [3] Takviye ve ana malzeme olarak kullanılabilen malzemeler amaca uygun olarak çok çeşitli olabilmektedirler. Fakat genellikle cam, seramik, plastik ve metaller kullanılmaktadır [3]. Kompoziti meydana getiren, ana malzeme, takviye malzeme ve ara yüzey bağının, tasarlanan malzeme formunu korumada üstlendikleri bir takım görevler mevcuttur. Bunlar, Ana malzemenin görevi, takviye fazını tasarlanan malzeme formunu koruyarak bir arada tutmak ve uygulanan her hangi bir kuvveti, tahribata uğramadan, ara yüzey bağı vasıtası ile takviye fazına iletmek ve dağıtmaktır. İdeal bir ana malzeme başlangıçta düşük viskoziteli bir yapıda iken daha sonra elyafları sağlam ve uygun şekilde çevreleyebilecek katı forma kolaylıkla geçebilmelidir. Kompozit yapılarda yükü taşıyan takviye elemanlarının fonksiyonların yerine getirmeleri açısından ana malzemenin (matrix) mekanik özelliklerinin rolü çok büyüktür. Takviye fazının görevi ise üretim esnasında ana fazın tane büyüklüğünü kontrol etmek, tane sınırlarındaki hareketleri engellemek ve ana faz tarafından iletilen yükleri paylaşarak, karşı koymakla sorumludur. Kompozit malzemelerde takviye fazı daima gelen kuvvetleri karşılayacak diye bir şey söylenemez. Örneğin; elyaf takviyeli kompozitlerde,

22 4 malzemeye gelen yükün birçoğunu elyaflar üstlenirken, parçacık takviyeli kompozitlerde ise yük paylaşımından söz etmek mümkündür [4]. Ana malzeme ile takviye elemanı arasında bağlayıcılık görevi yapan ara yüzey bağıda, genellikle seramik gibi kırılgan özellik sergilemesine rağmen, ana fazın takviye elemanına iletmek istediği yükü, herhangi bir çözülme ya da kırılmaya uğramadan, takviye fazına iletmekle görevlidir. Aynı zamanda malzemenin elastikiyet modülünü etkileyen en önemli bölgedir. Çünkü bilindiği üzere geleneksel bir malzemenin rijitliği, atomlar arası bağın bir göstergesidir. Atomlar arası bağ kuvvetini de, metalin erime sıcaklığının derecesi belirler. Kompozit malzemelerde elastikiyet modülünü ve tokluğu daha çok ara yüzey bağı belirlemektedir. Bu yüzden kompozitin dayanımının iyi olması için ara yüzey bağının istenilen şekilde oluşması beklenir [4,5]. Elyafın yönlendirilmesi, ana malzemenin (matrix) mekanik özellikleri ve elyaf ile ana malzeme arasındaki bağ kuvvetleri, kompozit yapının mukavemetini belirleyici önemli hususlardır. Ana malzeme olarak kullanılan malzeme, elyaf ile mukayese edildiğinde zayıf ve daha sünektir. Bu özellik kompozit yapıların tasarımında dikkat edilmesi gereken bir husustur. Ana malzemenin kesme mukavemeti ile ana malzeme ve elyaf arası bağ kuvvetleri çok yüksek ise elyaf yada ana malzemede oluşacak bir çatlağın yön değiştirmeksizin ilerlemesi mümkündür. Bu durumda kompozit gevrek bir malzeme gibi davrandığından kopma yüzeyi temiz ve parlak bir yapı gösterir [4]. Şekil 2.2. Kompozit malzemeyi oluşturan ana malzeme gruplarının sınıflandırılması [4] Eğer bağ mukavemeti çok düşükse, elyaflar boşluktaki bir elyaf demeti gibi davranır ve kompozit zayıflar. Orta seviyede bir bağ mukavemetinde ise, elyaf veya ana malzemeden

23 5 başlayan enlemesine doğru bir çatlak elyaf/ana malzeme ara yüzeyine dönüp elyaf doğrultusunda ilerleyebilir. Bu durumda kompozit sünek malzemelerin kopması gibi lifli bir yüzey sergiler. Kompozit malzemelerin üretiminde kullanılan ana malzeme (matrix) tipleri; polimer esaslı, metal esaslı ve seramik esaslı dır [5] Kompozitlerde Kullanılan Ana Malzemeler Kompozit malzemelerin yapı taşlarından biri olan ana malzeme, iki önemli görevi yerine getirmektedir. Bunlar; takviye fazını, tasarlanan biçimde, içerisinde yer değiştirmesine olanak vermeden tutmak ve kompozite uygulanan herhangi bir kuvveti tahribata uğramadan takviye fazına iletmek ve dağıtmakla görevlidir. Bunun yanısıra, kompozitin imalatında seçilmiş olan ana fazın çalıştığı ortamlarda kendisinden istenilen bir takım özellikleri de yerine getirmesi gerekmektedir. Örneğin; su altında veya oksidasyon ortamında çalışan bir kompozitin oksidasyona ve korozyona karşı dirençli olması istendiğinde veya elektrik iletkenliğinin veya elektrik iletkenliğine karşı direncin istenildiği yerlerde bu görevi ana malzeme (matrix) üstlenmektedir [6]. Bu gibi görevleri yanında ana malzemenin; hafif, kolay elde edilebilir, oksidasyon direnci yüksek, termal farklılıklara karşı uyum gösterebilmesi gibi özellikleri de taşıması gerekmektedir. Ana faz seçimini etkileyen önemli faktörler; tasarlanan kompozitin üretim yöntemi, kullanılacak olan takviye faz ile uyum durumu (ana malzemenin ıslatma kabiliyeti, ısıl genleşme katsayı farklılıkları vb.), üretim sırasındaki ana malzemeden istenilen hal değişimleri, üretim sonrası uygulanacak olan ısıl işlem ve mekanik şekil değiştirme kabiliyetleri, kompozitin kullanım alanının durumu (oksidasyon, korozyon, mekanik aşınma, elektrik iletkenliği ya da elektrik direnci, yüke karşı çalışma durumu, vb.), montaj işleminin tipi (civatalı, perçinli, kaynaklı, vb.), üretim sonrası kullanılacak son şeklin verilmesindeki işleme yönteminin var olup olmaması gibi ana malzemenin seçiminde etkili olan kıstaslardır [4] Takviye Malzemeleri Takviye elemanları istenilen özel dayanım özelliklerini yansıtacak şekilde farklı tip ve formlarda, tasarıma uygun olarak seçilerek kullanılmaktadırlar. Genellikle takviye elemanları; fiber, kısa fiber, kılcal kristal (whiskers), ince plakalar, parçacık ve partikül formlarında kullanılmaktadırlar. Özellikle 1930 lu yılların sonunda polimer endüstrisinin gelişmesi ile birlikte cam fiberlerin mühendislik malzemelerinde kullanılmaya

24 6 başlamasıyla kompozit malzemeler önem arz etmeye başlamıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda boron, karbon, aramit ve yüksek elastikiyet modüle sahip fiber takviyeleri geliştirilmiştir. Polimer esaslı kompozitlerde ve takviye elemanlarındaki bu gelişmeler; araştırmacıların çalışmalarını, metal matrisli kompozit (MMK), seramik matrisli kompozit ve intermetalik matrisli kompozitler ve bunlarda kullanılan takviye elemanlarının geliştirilmesinde teşvik edici bir rol oynamışlardır [6]. Bu tür kompozitlerde kullanılan takviye elamanlarının, sadece yüksek dayanım ve yüksek elastik modüle sahip olmaları değil, aynı zamanda çok iyi bir kimyasal kararlılık ve yüksek sıcaklılara dayanım özelliklerinin olması istenilmektedir. Bu kıstasa uygun olarak, karbon fiberler, silikon esaslı nanoksit fiberler ve alümina esaslı oksitli fiberler, yüksek sıcaklıklarda dayanım özellikleri bakımından geniş bir uygulama alanına sahiptirler [4,6].

25 7 3. KOMPOZİT MALZEMELERİNİN SINIFLANDIRILMASI VE ÖZELLİKLERİ Yapılarında çok sayıda farklı malzeme kullanılabilen kompozitlerin gruplandırılmasında kesin sınırlar çizmek mümkün olmamakla birlikte, kompozit malzemeleri, yapılarını oluşturan malzemeler ve yapı bileşenlerinin şekillerine göre iki şekilde sınıflandırmak mümkündür. Ana malzemenin türüne göre (plastik kompozitler, metalik kompozitler, seramik kompozitler vb.) bir gruplandırma yapılabildiği gibi yapı bileşenlerinin şekillerine göre de (parçacık esaslı kompozitler, fiber esaslı kompozitler, dolgulu kafes kompozitler, tabaka yapılı kompozitler şeklinde) sınıflandırılabilir Takviye Elemanlarının Şekline Göre Elyaf takviyeli kompozit malzemeler Bu kompozit tipi ince elyafların ana malzemede yer almasıyla meydana gelmiştir. Elyafların matris içindeki yerleşimi kompozit yapının mukavemetini etkileyen önemli bir unsurdur. Uzun elyafların ana malzeme içinde birbirlerine paralel şekilde yerleştirilmeleri ile elyaflar doğrultusunda yüksek mukavemet sağlanırken, elyaflara dik doğrultuda düşük mukavemet elde edilir. İki boyutlu yerleştirilmiş elyaf takviyelerle her iki yönde de eşit mukavemet sağlanırken, ana malzemenin yapısında homojen dağılmış kısa elyaflarla ise izotrop bir yapı oluşturmak mümkündür. Elyafların mukavemeti kompozit yapının mukavemeti açısından çok önemlidir. Ayrıca, elyafların uzunluk/çap oranları arttıkça ana malzeme tarafından elyaflara iletilen yük miktarı artmaktadır. Elyaf yapının hatasız olması da mukavemet açısından çok önemlidir. Kompozit yapının mukavemetinde önemli olan diğer bir unsur ise elyaf ile ana malzeme arasındaki bağın yapısıdır. Ana malzeme nin yapısında boşluklar söz konusu ise elyaflarla temas azalacaktır. Kompozit malzemenin ayrıca nem alması elyaf ile ana malzeme (matrix) arasındaki bağlanmayı olumsuz etkileyecektir [1,2]. Elyaflar; ana malzeme içerisinde yer alan elyaf takviyeler kompozit yapının temel mukavemet elemanlarıdır. Düşük yoğunluklarının yanı sıra yüksek elastik modüle ve sertliğe sahip olan elyaflar kimyasal korozyona da dirençlidirler. Günümüzde kompizitlerin donatılmasında boyutsal ve şekilsel özellikleri çok farklı lifler (elyaflar) kullanılmaktadır. Örneğin, cam lifleri gibi lifler üretim sırasında demetler halinde hazırlanmaktadır.

26 8 Şekil 3.1. Kompozit malzemelerde elyafın yönlenmesi [3] (a) tek boyutlu sürekli elyaf; (b) dokunmuş bir kumaş şeklindeki düzlemsel sürekli elyaf; (c) tesadüfi süreksiz elyaf Genellikle enine kesitleri dairesel (bazen oval, dikdörtgen ve hekzagonal olabilir. Çapları yaklaşık olarak 100 μm ve boy/çap oranları 100 ve daha yukarısı olanlar uzun fiber veya elyaf olarak adlandırılmaktadırlar. Boy/çap oranları 10 ila 100 arasında olanlar ise kısa fiber olarak adlandırılmaktadır. Fiberler yapı bakımından karmaşık şekilli, çok kristalli ve tek kristalli yapıdadırlar. Metal esaslı kompozit malzemelerde fiberler genellikle mekanik özellikler ve yüksek sıcaklık dayanım özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla kullanılmaktadırlar. Seramik esaslı kompozitlerde ise genellikle ana malzemenin tokluk özelliğinin iyileştirilerek bu sayede mekanik özelliklerinin geliştirilmesi amacı ile kullanılmaktadırlar. Fiberlerle takviye edilmiş kompozitlerde dayanım özellikleri, fiberlerin yönüne ve çapına göre değişim göstermektedir. Fiberlerin çapının azalmasıyla kompozitin dayanım özellikleri artış göstermektedir [2,4]. Cam lifleri; Cam lifleri veya diğer bir deyişle cam elyafları kompizitlerin üretiminde en çok kullanılan donatı malzemelerindendir. Üstün özelliklerinin yanı sıra, ekonomik bir donatı türü olması bu sonucu ortaya çıkarmaktadır. Çeşitli ana malzemeler kullanılmış olmasına karşılık, temel kullanım alanı cam takviyeli plastik (CTP) endüstrisidir. Cam liflerinin ticari anlamda üretimi 1930 lu yıllarda İngiltere de başlanmış olmasına karşılık, bu malzeme plastik malzemenin donatılmasında 1950 lerin başından itibaren kullanılamaya başlanmıştır. Başlangıçta, cam liflerinin üretiminde A-camı veya açık adıyla alkali cam kullanılmıştır. Bunu çok az alkali içeren ve çok üstün elektriksel ve mekanik özelliklere sahip bir borsilikat camı olan elektrik dayanımlı camın, kısa adı ile E-camının kullanılmaya başlanması izlemiştir [3,5].

27 9 Asbest lifleri; Asbest, lifli yapıya sahip bir doğal mineraldir. Esası magnezyum silikat olan, yanmazlık özelliğine sahip bu maddenin bir çok türü vardır. Bu doğal maddeden elde edilen asbest liflerinin boyları, genel olarak 0,8 mm ile mm arasındadır. Asbest liflerinin en küçük çapı 0,01 mm ye kadar olabilmektedir. Bu liflerin çekme dayanımının N/mm² nin üzerinde bulunduğu belirtilmektedir. Asbest liflerinin kimyasal direnci, özellikle alkali ortama dayanımları, bunların çimento türü bağlayıcılarla üretilen kompozitlerde çok başarılı bir biçimde kullanılabilmesi sonucunu doğurmuştur.asbest lifleri genel olarak levha üretiminde %9-12, basınçlı boru üretiminde %20-30 oranları arasında, çimento bağlayıcıyla birlikte karışımlarda yer almaktadır. Fakat son yıllarda sağlık yönünden sakıncalı çalışma ortamlarına sebebiyet verdiği için kullanım alanları sınırlandırılmaktadır [3,5]. Çelik teller; Çelik teller özellikle beton ve harçların donatılmasında kullanılabilmektedir. Farklı yöntemlerle üretilen donatı telleri, ana malzeme bileşenlerinin bağlanmasnın artırılması amacıyla değişik biçimlerde de yapılmaktadır. Beton donatımında kullanılan çelik teller soğuk çekme tel oda sıcaklığında ısıl işlemsiz çekilmiş, düşük karbon oranlı teldir [2]. Karbon lifleri; Liflerde donatıl kompozitlerin üretiminde kullanılan önemli bir lif türüdür lı yılların ikinci yarısından itibaren kullanılmaya başlanmış olan bu liflerin düşük yoğunluğuna karşın çekme dayanımı ve E modülü yüksektir. Şekil 3.2. Karbon elyaf takviyeli epoksi kompozitin yönün fonksiyonu olarak elastik modül ve dayanımının değişimi Aramid lifler; Aramid aromatik polyamid in kısaltılmış adıdır. Polyamidler uzun zincirli polimerlerdir. Aromidin moleküler yapısında altı karbon atomu birbirine hidrojen

28 10 ile bağlanmıştır. İki farklı tip aromid mevcuttur. Bunlar kevlar 29 ve kevlar 49 dur. Camdan daha hafif ve daha rijit olan bu malzeme, fiyat açısından da cam lifleri dışında kalan bir çok lif türünden daha ucuzdur. Yüksek sıcaklıkta dayanımı oldukça iyidir. Ayrıca korozyon dayanımı yüksektir. [3,5]. Bor lifleri; 1960 lı yıllarda üretilmeye başlanan bir malzemedir. Yüksek dayanımlı ve pahalı bir malzeme olan bor lifleri, günümüzde özellikle metal esaslı kompozitlerde kullanılmaktadırlar. Elyaf çapı 0,1 mm ile 0,2 mm arasında olan ve diğer bir çok life göre oldukça kalın bir lif özelliği gösteren malzeme, yüksek çekme mukavemetine ve elastik modüle sahiptir. Elastik modülü ise 400 Gpa dır. Bu değer S camının elastik modülünden 5 kat daha fazladır. Üstün mekanik özelliklere sahip bor elyaflar, uçak yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Ancak maliyetinin çok fazla olması nedeniyle yerini karbon elyaflara bırakmıştır. Silisyum karbür lifleri; Yüksek sıcaklıktaki özellikleri bor liflerinden daha iyidir. Silisyum karbür elyaflar 1370 ºC de mukavemetinin sadece %30 unu kaybeder. Bor elyaf için bu 640 ºC dir. Bu elyaflar genellikle Titanyum esaslı kompozit yapılarda kullanılırlar. Jet motor parçalarında, alüminyum, vanadyum ve titanyum ana malzemenin takviyesinde kullanılırlar [2,5] Parçacık takviyeli kompozit malzemeler Bir ana malzeme içinde başka bir malzemenin parçacıklar halinde bulunması ile elde edilirler. Kullanım miktarları bakımından, kompozitlerin imalinde en yaygın kullanılan takviye elemanları arasında mikrondan, nanometreye kadar değişen boyutları ile parçacıklar ve partiküller yer almaktadır. Boyutları 1 μm den daha büyük olanlar parçacık, 1 μm den daha küçük boyutlular ise partikül olarak adlandırılmaktadır. Parçacık ya da partikül ile takviyeli kompozitlerde ana malzeme içerisindeki takviye fazının hemen hemen homojen dağılım sergilemesi nedeniyle, kompozitin mekanik özellikleri aşağı yukarı eş yönlüdür. Partikül takviyeli kompozitlerde, ana malzemenin içerisinde yer alan partiküller nedeniyle dağılım sertleşmesi ile mekanik özellikleri iyileşmektedir. Bu da partiküllerin tane sınırlarında oluşan kaymaları engellemesi ile gerçekleşmektedir. Yapının mukavemeti parçacıkların sertliğine bağlıdır. En yaygın tip plastik ana malzeme içinde yer alan metal

29 11 parçacıklardır. Metal parçacıklar ısıl ve elektriki iletkenlik sağlar. Metal esaslı ve seramik esaslı yapıların, sertlikleri ve yüksek sıcaklık dayanımları yüksektir [3,7] Tabakalı (katmanlı) kompozit malzemeler Tabakalı kompozit yapı en eski ve en yaygın kullanım alanına sahip olan kompozit yapı tipidir. Farklı elyaf yönlenmelerine sahip tabakaların bileşimi ile çok yüksek mukavemet değerleri elde edilir. Isı ve nem e karşı dayanıklı yapılardır. Şekil 3.3. Geleneksel tabakalı yapı (tek bir parça halinde bağlanan iki veya daha fazla tabaka) [3] Metallere göre hafif ve aynı zamanda mukavemetli olmaları nedeniyle tercih edilen malzemelerdir. Pek çok katmanlı kompozit düşük maliyet, yüksek dayanım veya hafifliğini korurken, aşınma direnci, gelişmiş görünüm ve mükemmel ısıl genleşme özelliklerini kapsamaktadır. Buna karşın korozyon ve aşınma direnci gibi önemli özelliklerin pek çoğu öncelikle kompoziti oluşturan elemanlardan birine bağlıdır. Elektrik şarjını depolamak için kullanılan kondansatörler esas itibariyle bir iletken ve bir yalıtkan katmanların üst üste gelerek meydana getirdiği katmanlı kompozitlerdir [3,7] Karma kompozit malzemeler Aynı kompozit yapıda iki ya da daha fazla takviye elemaı çeşidinin bulunması olasıdır. Bu tip kompozitlere hibrid kompozitler denir. Bu alan yeni tip kompozitlerin geliştirilmesine uygun bir alandır. Örneğin, kevlar ucuz ve tok bir elyafdır ancak basma mukavemeti düşüktür. Grafit ise düşük tokluğa sahip, pahalı ancak iyi basma mukavemeti olan bir elyafdır. Bu iki elyaf kullanılarak tasarlanan hibrid kompozitin tokluğu grafit kompozit ten iyi, maliyeti düşük ve basma mukavemetide kevlar elyaflı kompozit ten daha yüksek olmaktadır [4].

30 Yapılarını Oluşturan Malzemelere Göre Ana malzeme olarak kullanılan malzemeler üretilmek istenilen kompozit parçanın üretim amacına uygun olarak farklı şekillerde seçilebilir.üretilmek istenilen kompozit parça için istenilen özellikleri sağlayabilmek için matris olarak metaller, seramikler ve plastikler kullanılabilir. Kullanılan matris malzemeye bağlı olarak kompozitler şu şekilde gruplandırılırlar [6] Polimer esaslı (matrixli) kompozit malzemeler Polimer malzemeler, son yıl içerisinde önemli gelişmeler göstererek günlük yaşantımızda ve endüstrinin hemen her dalında kullanılan malzemeler haline gelmişlerdir. Polimerler, yapıları gereği çelik ve diğer konvansiyonel malzemelerden farklıdırlar ve onların avantajlı yanları ön plana çıkartılarak kullanım alanları giderek genişlemektedir. Polimer ve polimer kompozitlerin baslıca hedefleri en az çelik kadar sağlam, olabildiğince hafif, yüksek kullanım sıcaklıklarına dayanıklı ve ekonomik malzeme üretimidir. Günümüzde ileri mühendislik malzemelerinin kullanımında hiç şüphesiz otomotiv sektörü en büyük payı almaktadır. Otolarda çeşitli plastik malzemelerin kullanımı % 10 civarında ise de tamponlar gibi bazı özel uygulamalarda plastik kompozitler rakipsizdir. Malzemede yerine göre sağlamlık, esneklik, hafiflik, çevre şartlarına (nem, güneş ısınları, gibi) dayanıklılık, darbe dayanımı, sertlik gibi günlük yasamda kullanılan terimlerle ifade edilen özellikler yanında daha bilimsel bir dille ısısal genleşme katsayıları, yorulma, çatlama ve kırılma, çekme, eğme dayanımları ve benzeri değerlerin uygunluğu aranır. Bütün istenen özellikleri tek bir metal, seramik veya polimer malzemede bulmak son derece ender rastlanan bir olaydır. Çeşitli mühendislik uygulamalarında metallerin yerine tercihen kullanılan polimer kompozitler sadece hafiflik, mekanik dayanım gibi özellikleri nedeni ile değil, insan dokuları ile uyum sağlayan ve sertlik derecesi ayarlanabilen yapay doku ve organlar gibi uygulamalarda ve özel sistemlerin yapımında da metal ve seramik malzemelerin yerlerine kullanılmaktadır. Fiber olarak kullanılan plastik, yük taşıyıcı bir özelliğe sahip iken, matris olarak kullanılan plastik ise esneklik verici, darbe emici özelliğine sahip olmaktadır. Kullanılabilecek plastik türleri de iki grupta incelenebilir [2]. Termoplastikler; Bu tür plastikler ısıtıldığında yumuşar ve şekillendirildikten sonra soğutulduğunda sertleşir. Bu işlem sırasında plastiğin mikro yapısında bir değişiklik olmaz.

31 13 Genellikle (5-50 C) arasında kullanılabilirler. Bu gruba giren plastikler naylon, polietilen, polistren, karbonflorür, akrilikler, selülozikler, viniller sayılabilir. Termoset plastikler; Bu tür plastikler ısıtılıp şekillendirilip sonra tekrar soğutulduklarında artık mikro yapıda oluşan değişim nedeniyle eski yapıya dönüşüm mümkün olmamaktadır. Bu grubun belli başlı plastikleri ise polyesterler, epoksiler, alkitler, âminler olarak verilebilir [2,4] Metal esaslı (matrixli) kompozit malzemeler Ana malzemeleri çeşitli metal ve metal alaşımı olan ve takviyesinde ise çok çeşitli malzemeler kullanılabilen kompozitlerdir. Takviye elemanları sürekli fiber, partikül ve whisker şeklindedir ve bunlar genellikle oksit, karbür veya nitrür bileşimindedir. Metallerin ve metal alaşımlarının birçoğu yüksek sıcaklıkta bazı özellikleri sağlamalarına rağmen kırılgan olmaktadırlar. Fakat metalik fiberler ile takviye edilmiş metal esaslı kompozitler her iki fazın uyumlu çalışması ile yüksek sıcaklıkta da yüksek mukavemet özelliklerini vermektedir. Bakır ve alüminyum esaslı, wolfram ve molibden fiberli kompozitler ve Al-Cu kompoziti bize bu kompozisyonu en iyi veren örneklerdir. Bu tip kompozitlerde takviye elemanları ana malzemenin özelliklerini iyileştirdiği gibi bu özelliklere daha ekonomik ulaşılmasını sağlar. Fiberlerin malzemeyi kuvvetlendirme derecesi, ara yüzey bağlanması ile ilgilidir. Fiberlerin çaplarına ve ana malzemeye olan adezyon kuvvetinin niteliğine bağlı olarak belli bir kritik uzunluktan daha kısa olmalıdır. Bu kompozitlerde metal esaslı yapı içine gömülen ikinci faz, sürekli lifler şeklinde olabildiği gibi gelişi güzel olarak dağıtılmış küçük parçalar halinde de olabilmektedir. Metal easlı malzemeler takviye edildikleri malzemelere göre üstün özelliklere sahiptir. Bu özellikler aşağıda verilmiştir [7]. Yüksek elastik modül e sahiptir. Yüksek mukavemet gösterir. Metallerin süneklik ve tokluk; seramiklerin yüksek mukavemet ve aşınma direnci bu kompozitlerde bir araya gelebilir. Düşük yoğunluğa sahiptirler. Termal şoka karşı düşük hassasiyet gösterirler. Yüksek sıcaklıklarda kullanılabilirler. Tekrar üretilebilir mikro yapı ve özelliklere sahiptirler. Kaynak veya diğer yöntemlerle birleştirilebilirler.

32 14 Bu özelliklerden dolayı metal esaslı (matrixli) kompozitler (MMK) ticari olarak çok tercih edilmektedirler. Ancak üretimlerinin zor ve maliyetli olması, kırılma tokluklarının partikül takviyeli MMK lar haricinde düşük olması bazı dezavantajlarındandır [7]. Metal esaslı (matrixli) kompozit malzemelerin kullanım alanları Kesici Uçlar Uzay Sanayi; uzay yapıları (B/Al, B/Mg, Gr/Mg), anten ler (B/Al, B/Mg, Gr/Mg) Havacılık; uçaklarda gövde ve iç donanım parçaları (B/Al, SiC/Al, Gr/Al), kompresör kanatları (B/Al, SiC/Al, Gr/Al), türbin kanatları (wolfram ve tantal takviyeli), süper alaşımlar, helikopter parçaları (B/Al, SiC/Al, Gr/Al, Gr/Mg, Al 2 O 3 /Mg, Al 2 O 3 /Al) Otomotiv; motor blokları (SiC/Al), pistonlar (SiC/Al), biyeller (SiC/Al), akü plakaları (Gr/Pb) Elektrik; motor fırçaları (Gr/Cu), kablo, elektrik kontakları (Gr/Cu),ev aletleri, akü plakaları Al 2 O 3 /Pb, Gr/Pb, Cam/Pb Tıp; protez ler (B/Al, SiC/Al), tekerlekli sandalyeler (B/Al, SiC/Al) Spor Malzemeleri; tenis raketleri (B/Al, Gr/Al, SiC/Al), kayak sopaları (B/Al, Gr/Al, SiC/Al), kayaklar (B/Al, Gr/Al, SiC/Al), oltalar (B/Al, Gr/Al, SiC/Al), golf sopaları (B/Al, Gr/Al, SiC/Al), bisiklet çerçeveleri (B/Al, Gr/Al, SiC/Al) Tekstil Sanayi; mekikler (B/Al, Gr/Al, Si/Al) Diğer; yataklar (Gr/Pb), kimyasal ekipman (Al 2 O 3 /Pb), aşındırıcı takımlar (B/ Al 2 O 3, SiC/Al 2 O 3 ) Seramik esaslı (matrixli) kompozit malzemeler Seramik malzemeler, yüksek sıcaklığa dayanıklı ve hafif oldukları (d= 1,5-3,0 gr/cm3) için oldukça çekicidir. Seramik esaslı kompozit malzemeler genellikle yüksek sıcaklıkta çalışması gereken parçalar için kullanılılırlar. Sert ve kırılgan malzemeler olan seramik malzemeler, çok düşük süneklik gösterirler, düşük tokluğa sahiptirler ve termal şoklara karşı dayanıksızdırlar. Bu nedenle liflerle takviye edilirler. Buna karşılık çok yüksek elastiklik modülüne ve çok yüksek çalışma sıcaklıklarına sahiptirler. Metal veya metal olmayan malzemelerin bileşiminden oluşan seramik kompozitler, yüksek sıcaklıklara karşı çok iyi dayanım göstermekle birlikte rijit ve gevrek bir yapıya sahiptirler. Ayrıca elektriksel olarak çok iyi bir yalıtkanlık özelliği gösterirler. Üç ayrı grupta toplanan seramik kompozitler şu şekilde sıralanabilir [6];

33 15 a) Seramik-Seramik Sistemi; iki seramik fazın karışmasından oluşmaktadır. Örnek; olarak saf çini verilebilir. b) Seramik-Cam Sistemi; yaşamın her alanında kullanılan porselen, bir seramik cam kompozitidir. Kuartz fiberlerin bir cam matris içersine çini ile birlikte hamurlanıp yerleştirilmesiyle oluşmuştur. Resim 3.1. SiC iplikçikleriyle takviye edilmiş Al2O3 ün kırılma yüzeyinin görünümü [4] c) Seramik-Metal Sistemi; Bu tür kompozitler, çok fazlı bir yapıya sahiptirler. Bir metal faz, bir seramik faz, bir gözenek fazı ve daha çok karmaşık formlarda seramik ve metalin ilave fazlarından meydana gelmiştir. Endüstride kullanılan ve elmas olarak adlandırılan kesme aletleri en iyi örneklerdir. Bir kobalt ana malzeme içine dağılmış tungsten karbür parçalarından oluşan kompozit malzeme büyük bir sertlik ve aşınma dayanımı sağlamaktadır [6]. Başlıca Uygulama Alanları: Yüksek sıcaklık kararlılığı ve ve korozyon dirençleri nedeni ile hem uzay sanayiinde hem de değişik endüstriyel alanlarda, türbin motor parçalarında, sıcak gaz filtrelerinde, roket motorları için türbin disklerinde, ısı değiştirici tüplerde, zırhlarda, petrol borularında korozyona maruz kalan parçalarda, ısıl işlem fırınlarında, dizel motorların eksoz valflerinde, otomotiv sektöründe özellikle motor yalıtımı ve fren diskleri [5,6].

34 16

35 17 4. KOMPOZİT MALZEMELERİN AVANTAJLARI VE DEZAVANTAJLARI Kompozit malzemelerin birçok özelliklerinin metallere göre çok farklılık göstermesinden dolayı önem kazanmışlardır. Kompozitlerin özgül ağırlıklarının düşük oluşu nedeni ile hafif konstrüksiyonlarda kullanımında büyük bir avantaj sağlamaktadır. Bunun yanı sıra, fiber takviyeli kompozit malzemelerin korozyona dayanımları, ısı, ses ve elektrik yalıtımı sağlamaları da ilgili kullanım alanları için bir üstünlük sağlamaktadır. Aşağıda bu malzemelerin avantajlı olan ve olmayan yanları kısaca ele alınmıştır. Kompozit malzemelerin dezavantajlı yanlarını ortadan kaldırmaya yönelik teorik çalışmalar yapılmakta olup, bu çalışmaların olumlu sonuçlanması halinde kompozit malzemeler metalik malzemelerin yerini alabilecektir Kompozit Malzemelerin Avantajları: Yüksek mukavemet: Kompozit malzemeler yüksek mukavemet değerleri sağlayan malzemeler arasında en etkin olanlardan birisidir. Kompozitlerin çekme, eğilme, darbe ve basınç dayanımı birçok metalik malzemeye göre çok daha iyi ve yüksektir. Ayrıca kalıplama özelliklerinden dolayı kompozitlere istenen yönde ve bölgede gerekli mukavemet verilebilir. Böylece bir uygulamadaki özel tasarım beklentilerine uygun mukavemet değerleri sağlanabildiği gibi malzemeden tasarruf yapılarak, daha hafif ve ucuz ürünler elde edilebilmektedir [5]. Hafiflik: Kompozitler birim alan ağırlığında hem takviyesiz plastiklere, hem de metallere göre daha yüksek mukavemet değerleri sunmaktadırlar. Ürüne sağladığı yüksek mukavemet/ hafiflik özelliğinin etkin bir şekilde kullanılmasında en önemli nedenlerden biridir [5,9]. Tasarım esnekliği: Kompozitler bir tasarımcının aklına gelebilecek her türlü karmaşık, basit, geniş, küçük, yapısal, estetik, dekoratif ya da fonksiyonel şekle sokulabilirler. Maliyet düşürme çalışmalarının yanısıra, kompozit ürün tasarımcıları prototip (ilk örnek) tasarım üründen seri üretime geçme yönünde yeni yaklaşımlar geliştirmektedirler [5,9]. Kolay şekillendirebilme: Büyük ve karmaşık parçalar tek işlemle bir parça halinde kalıplanabilir. Bu da malzeme ve işçilikten kazanç sağlar.

36 18 Çizelge 4.1. Polimer kompozit malzemeler ile diğer malzeme gruplarının mekanik özelliklerinin mukayese edilmesi [3] Malzeme Cinsi Özgül Ağırlığı (ρ, gr/cm3) Çekme Dayanımı (σ,mpa) Elastik Modül (E, GPa) Özgül Çekme Dayanımı (σ/ ρ) Özgül Modül (E/ ρ) Uzama Alüminyum Al Al alaşımı Titanyum Ni Alaşımı , Alaşımsız Çelik Düşük Alaşımlı Çelik Pirinç %30Zn Karbon/epoxy % Kevlar/epoxy 1, Cam/epoxy % Cam/polyester % ,8 1,8 (%) Elektriksel özellikler: Uygun malzemelerin seçilmesiyle çok üstün elektriksel özelliklere sahip kompozit ürünler elde edilebilir. Bugün büyük enerji nakil hatlarında kompozitler iyi bir iletken ve gerektiğinde de başka bir yapıda, iyi bir yalıtkan malzemesi olarak kullanılabilirler [5,9]. Boyutsal stabilite: Çeşitli mekanik, çevresel baskılar altında termoset kompozit ürünler şekillerini ve işlevselliklerini korumaktadırlar. Kompozitler takviyesiz termoplastiklerin viskoelastik ve büzülme özelliklerini sergilemezler. Isıl genleşme katsayıları daha düşüktür. Kompozitlerin sünme noktası genel olarak kırılma naktasına eşdeğerdir [5,9]. Yüksek dielektrik direnimi: Kompozitlerin göze çarpan elektrik yalıtım özellikleri, birçok komponent in üretimi konusunda açık bir tercih nedenidir. Ayrıca uygulama gereği, uygun modifiye edicilerin ve katkı malzemelerinin kullanılması durumunda kompozit ürüne elektriksel iletkenlik niteliği katmak ta mümkündür[9]. Korozyona ve kimyasal etkilere karşı mukavemet: Özellikle termoset polimer kompozit malzemeler, hava etkilerinden, korozyondan ve çoğu kimyasal etkilerden zarar görmezler. Bu özellikleri nedeniyle kompozit malzemeler kimyevi madde tankları, boru ve aspiratörler, tekne ve diğer deniz araçları yapımında güvenle kullanılmaktadır. Özellikle

37 19 korozyona karşı bu malzemelerin mukavemetli olması, endüstride birçok alanda avantaj sağlamaktadır [5,9]. Kalıcı renklendirme: Kompozit uygulamalarının çoğunda renk kalıplama sırasında ürüne kazandırılabilmekte ve uzun süre bakım gerektirmeden kullanılabilmektedir. Kompozit malzemeye, kalıplama esnasında reçineye ilave edilen pigmentler sayesinde istenen renk verilebilir. Bu işlem ek bir masraf ve işçilik gerektirmez. Düzgün yüzey (A sınıfı) ve düşük çekme özelliklerine sahip reçine sistemleri metalik boyama uygulamalarına uyumludur [5,9]. Isıya ve ateşe dayanıklılığı: Isı iletim katsayısı düşük malzemelerden oluşabilen kompozitlerin ısıya dayanıklılık özelliği, yüksek ısı altında kullanılabilmesine olanak sağlamaktadır. Bu nedenle bazı özel katkı maddeleri ile kompozitlerin ısıya dayanımı arttırılabilir [5,9]. Titreşim sönümlendirme: Kompozit malzemelerde süneklik nedeniyle doğal bir titreşim sönümleme ve şok yutabilme özelliği vardır. Çatlak yürümesi olayı da böylece minimize edilmiş olmaktadır [5,9]. Düşük araç/gereç maliyeti: Polimer kompozit üretiminde genel bir kural olarak seçilen kalıplama yöntemi ne olursa olsun kompozit üretimi için seçilen araç ve gereçlerin maliyeti çelik, alüminyum ve metal alaşımlı geleneksel malzemelere göre daha ucuzdur. Ayrıca birim maliyeti de düşürülmeye yönelik olarak da çalışmalar yürütülmektedir. Bu amaca yönelik olarak kompozit malzeme üretiminde farklı yöntemler kullanılmaktadır. Hepsinde değişmeyen temel ilke, bileşenlerin zayıf yönlerinin amaç doğrultusunda iyileştirilerek daha nitelikli bir yapının elde edilmesidir. Bütün bu olumlu yanların dışında kompozit malzemelerin uygun olmayan yanları da şu şekilde sıralanabilir. Geçen kırkbeş yıl içinde, ellibinin üzerinde başarılı kompozit uygulaması bu ilginç malzemenin değerini ortaya koymaktadır. Daha düne kadar kompozit endüstrisinin öncüleri, kompozit malzemelerin kabul görmesi için çalışırken, bugünün mühendisleri, tasarımcıları, pazarlama uzmanları son kullanım ve uygulamalarda, kompozit malzemelerin artan başarısı nedeniyle bu tür malzemelere karşı duydukları güveni vurgulamaktadırlar. Bu uygulamalar kompozitlerin maliyet ve performans değerlerini kanıtlamaktadır. Kompozitler ayrıca; sınırsız kalıplama

38 20 boyutları, çok sayıda üretim tekniği, diğer malzemelerle uyuşma özelliği (takviye amacı ile köpük kullanımı), kendinden renklendirilme olanağı, isteğe bağlı olarak, ışık geçirgen özellikte üretilebilme olanağı gibi avantajlara da sahiptir [9,10] Kompozit Malzemelerin Dezavantajları Polimer esaslı kompozit malzemelerdeki hava zerrecikleri malzemenin yorulma özelliklerini olumsuz etkilemesi, Kompozit malzemelerin değişik doğrultularda değişik mekanik özellikler göstermesi, Seramik malzemeler dışında diğer kompozit malzemelerin süneklik ve tokluğunun düşük oluşu, Aynı kompozit malzeme için çekme, basma, kesme ve eğilme mukavemet değerlerinin farklılıklar göstermesi, Henüz mekanik özelliklerin öngörülememesi Kompozit malzemelerin delik delme, kesme türü operasyonları liflerde açılmaya neden olduğundan, bu tür malzemelerde hassas imalatın yapılamaması, Polimer kompozit malzemeler dışında, kompozit malzemelerin üretim maliyetinin yüksek olması, Bu özellikleri ile kompozitler otomobil gövde ve tamponlarından deniz teknelerine, bina cephe ve panolarından komple banyo ünitelerine, ev eşyalarından tarım araçlarına kadar birçok sanayi kolunda problemleri çözümleyecek bir malzeme grubudur [10] Kompozit Malzeme Teknolojisinin Gelişimi Günümüzde kompozit malzemelerin kullanım alan çok geniş boyutlara ulaşmıştır. Kompozit malzemelerin başlıca kullanım alanları ve bu alanlarda sağlanan avantajlar şu şekilde sıralanabilir; Şehircilik: Bu alanda kompozitler, toplu konut yapımında, çevre güzelleştirme çalışmalarında (heykel, banklar, elektrik direkleri v.s.) kullanılmaktadır. Üreticinin çok sayıda standart ürünü kısa zamanda imal edebilmesi, montajdan tasarruf ve ucuz maliyet imkanları, kullanıcıya da yüksek izolasyon kapasitesi, hafiflik ve yüksek mekanik dayanım imkanları sağlamaktadır[5,9].

39 21 Ev aletleri: Masa, sandalye, televizyon kabinleri, dikiş makinesi parçaları, saç kurutma makinesi gibi çok kullanılan ev aletlerinde ve dekoratif ev eşyalarında kompozit malzemeler kullanılmaktadır. Bu şekilde komple ve karışık parça üretimi, montaj kolaylığı, elektriksel etkilerden korunum ve hafiflik gibi avantajlar sağlamaktadır. Uygulama alanları aşağıda belirtildiği gibidir [10]. Buzdolapları, dondurucular, Mikro dalga fırınlar, fırınlı ocaklar, küçük ev aletleri, Motorlu aletler, dikiş makinesi parçaları, Hesap makineleri, bilgisayarlar, fotokopi makineleri, Masa lambaları, servis tepsileri, abajurlar, Depolama tankları ve çöp konteynerleri, Mobilya ev eşyaları (oturma koltukları, yataklar, dolaplar), Emniyet baretleri, paletler, Mutfak tezgâhları, Elektrik/Elektronik Sanayi: Kompozitler, başta elektriksel yalıtım olmak üzere her tür elektrik ve elektronik malzemenin yapımında kullanılmaktadır. Uygulama alanları aşağıda belirtildiği gibidir [10]. İzolatörler, antenler, baskılı devre panelleri, Devre kesiciler, sigorta panel kutuları, Aydınlatma gövdeleri, yalıtkan platformlar, Elektrik ve aydınlatma direkleri, devre kesici kutular, Rüzgâr jeneratörleri, kablo taşıyıcıları, Kablo kanalları, doğal gaz kutuları, Sokak lamba gövdeleri, sayaç panoları, projektörler, Havacılık sanayi: Havacılık sanayisinde kompozitler, gün geçtikçe daha geniş bir uygulama alanına sahip olmaktadır. Planör gövdesi, uçak modelleri, uçak gövde ve iç dekorasyonu, helikopter parçaları ve uzay araçlarında başarıyla kullanılmaktadır. Daha hafif malzemeyle atmosfer şartlarına dayanım ve yüksek mukavemet sağlanmaktadır. Uçak yapılarında kullanılan ileri kompozitler, elyaf takviyeli kompozitlerdir. Genellikle epoksi esaslı yapı içinde sürekli elyaflar kullanılmaktadır. Uçak yapılarında alüminyum alaşımları gibi konvansiyonel malzemelerin yerini alan kompozit malzemeler, düşük ağırlığa oranla yüksek mukaveket özelliğine sahiptirler[5,10].

40 22 Otomotiv sanayi: Bu alanda kompozitlerden oluşan başlıca ürünler; otomobil kaportası parçaları, iç donanımı, bazı motor parçalan, tamponlar ve oto lastikleridir. Otomobilin ağırlığını azaltmak; yakıt tüketiminde hatırı sayılır tasarruflara yol açtığından, otomobil üreticileri ağırlığı azaltacak yeni malzeme arayışlarına girmiş bulunuyorlar. Buna ilaveten petrol yakıtlarına alternatif olarak geliştirilmeye çalışılan elektrikli arabaların motorları nispeten daha az güç ürettiğinden, arabanın ağırlığı fevkalade ehemmiyet kazanır. Kompozit malzemeler, katılığın özgül ağırlığa oranı bakımından çelik ve alüminyum ile karşılaştırıldığında, bu değer birkaç kat daha fazla olabilmektedir. Bu sebeple kompozit malzemeler ağırlık azaltmada en önemli adaylardandır. Uygulama alanları aşağıda belirtildiği gibidir. Karayolu işaretleri, Tampon ve çamurluklar, kaporta parçaları, Frigorifik kamyon kasaları, makaslar, şaftlar, Kamyonet kabinleri, Treyler gövde panelleri, araç kapıları ve gövde panelleri, Traktör parçaları, motosiklet parçaları, Banliyö trenleri araç koltukları ve tutamakları, Fren ve debriyaj balataları, İş makinaları: İş makinalarının kapakları ve çalışma kabinleri yapımında da kompozit malzemeler kullanılmaktadır. Bu şekilde üretimde kullanılan parça sayısı azaltılabilmekte, tek parça üretim mümkün olmaktadır. Ayrıca elektrik yalıtım malzemelerinden de tasarruf sağlanmaktadır. Traktör kaporta, kabin, Oturma birimi; SMC, Toplu taşıma araçları oturma birimi; SMC, Konteynır tabanı; GMT, Otobüs havalandırma kanalları, port bagaj parçaları, Gösterge paneli; CTP, Açık alan servis (golf arabası) araçları kaporta, tavan; CTP, Teleferik; CTP, Kompozit prepreg ve dokuma malzemeler türleri artan oranlarda tren tasarım/imalatında maliyet ve ağırlık düşürmek amacıyla kullanılmaktadır. İskelette ağırlığın düşürülmesi

41 23 enerji tasarrufu sağlamakla beraber daha hızlı araçların geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Ayrıca trenlerde malzemelerin yüksek katılığa sahip olmaları iskeletin desteklenmesine gerek olmaması anlamına gelmektedir ki böylece yolcu taşıma bölümü ayrılan mekân artırılabilmektedir. Tren konstrüksiyonunda kolay ve hızlı değişebilen genellikle prepreg levhalar kullanılır. Böylece tekil zarar gören paneller hızla değiştirilebilmektedir [5,10]. İnşaat sektörü: Cephe korumaları, tatil evleri, büfeler, otobüs durakları, soğuk hava depoları, inşaat kalıpları birer kompozit malzeme uygulamalarıdır. Tasarım esnek ve kolay olmakta, nakliye ve montajda büyük avantajlar sağlamaktadır. İzolasyonproblemi çözülmekte ve bakım giderleri azalmaktadır. Uygulama alanları aşağıda belirtildiği gibidir. Köprü tabanı; CTP, Tırabzanı; CTP, Yürüme yolları; CTP, Taşıyıcı konstrüksiyon; CTP, Bina balkon korkuluğu; CTP, Kapı; CTP, Taşıyıcı konstrüksiyon, yüzme havuzu, kapı saçağı, yer karoları; SMC, Bina kaplama panelleri; CTP, Küvet ve lavabo; CTP, Sokak lambası; CTP, Yenilenebilir enerji sektörü: Temiz enerji kullanımının öneminin artması ve ülkemizin rüzgâr enerji potansiyelinin yüksek olması her geçen gün kurulan rüzgâr türbinlerinin sayısının ve kapasitesinin artmasına sebep olmaktadır. Rüzgâr türbin kanatlarında metreye kadar cam elyaf kullanılırken, daha uzun kanatlarda karbon elyaf kullanımı gerekmektedir. Bu nedenle ülkemizde karbon elyaf üretimi de yaygınlaşmaktadır. Rüzgâr türbin kanatlarından en büyük beklenti; uzun sürede dayanıklılığını koruması, aerodinamik olarak türbinin enerji verimliliğine ilave katkı sağlaması, tüm dış etkenlere karşı bütünlüğünü ve yüzey kalitesini kaybetmemesi gibi özelliklerdir [11]. Spor malzemeleri: Spor malzemelerinin gelişimi ve şekillenmesi, mühendisdislik ve bilimsel temellere dayanır. Bunlar, makina mühendisliği ve mekaniği, biyomekanik, sürtünme mekaniği, malzeme bilimi ve anatomi ve felsefe ile ilgili bir takım bilim dallarını

42 24 içerir. Spor malzemelerinin üretimi ve tasarımında özellikle iki beklenti önem taşınmaktadır. Bunlar sırası ile spor performansını artırmak ile sporcuyu daha özgür ve daha serbest kılmaktır. Günümüz insanı yoğun iş temposundan arta kalan zamanda spor yapmaktadır. Bunları yaparken de hareketlerinin kısıtlanmasını istememekte ve o spor dalı ile uğraşırken profesyonel sporcuların kullandığı malzemeleri kullanmak istemektedir. Örn; karbon fiber kompozitinden üretilmiş bir balık oltası kamışı gibi. Diğer kullanım alanları; Su kayağı; termoplastik prepreg, Kar kayağı; ahşap üzerine sarılmış karbon, aramid, cam elyafı karışımı + epoksi kano küreği; (%33 cam+poliftalamid), Su kaydırakları: CTP, Sörf tahtaları:; CTP, Bisiklet; (karbon+poliamid 6), Spor ayakkabıları; termoplastik poliüretan, petek (honeycomb), Golf sopası; karbon fiber+epoksi, Tenis raketi; aramid (kevlar)+epoksi, Zıpkın gövdesi; karbon fiber+epoksi, Palet; karbon fiber+epoksi, Şirketler hızla büyüyen piyasanın farkına varmış ve bünyelerinde özellikle hafif metaller ve kompozit malzemeler üzerine araştırma-geliştirme yapan laboratuarlar kurmuşlardır [9]. Tarım sektörü: Seralar, tahıl toplama siloları, su boruları ve sulama kanalları yapımında kompozitler özel bir öneme sahiptirler. Kompozit malzemelerden yapılan bu örnekler istenirse ışık geçirgenliği, tabiat şartlarına ve korozyona dayanıklılık, düşük yatırım ve kolay montaj gibi avantajlar sağlamaktadır [9]. Diğer kullanım alanları ise aşağıdaki gibidir. Silolar, Sulama boruları, Yem tesisi gereçleri, Gıda depolama tankları, salamura tankları, Balık çiftlikleri, Taşıma kapları, pulvarizatör,

43 25 5. KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNÜN GENEL DEĞERLENDİRİLMESİ Kompozit sanayi geçen 30 yıl içerisinde küresel ekonomik büyümeye ve anahtar sektörlere (bina ve inşaat, rüzgâr enerjisi, uzay ve havacılık, otomotiv vb.) daha fazla nüfuz etme becerisine dayanarak uzun süreli bir gelişme göstermiştir. Bugün gelinen noktada kompozit malzeme pazarı dünya ölçeğinde 49,6 milyar avro ve 6,2 milyon tonluk bir hacime ulaşmış bulunmaktadır ve 2010 yılları arasında kompozit pazarı işlenmiş son ürün olarak yılda değer olarak; 4-5% ve hacim olarak ise 3% büyüme göstermiştir. Bu dönemde gelişmiş ülkelerde (Amerika ve Batı Avrupa) uzay ve havacılık sektörü dışında anahtar sektörlere nüfuz etme hızı ciddi artış göstermiştir. Ancak, gelişmiş ülkelerdeki büyüme hızı 4% seviyelerinde seyrederken, gelişmekte olan ülkelerde bu oran yukarıda vurgulanan sektörlerde 8% seviyelerinde gerçekleşmiştir ile 2009 yılları arasında yaşanan son krizler kompozit sanayisini de etkilemiş ve bu dönem içerisinde sektör yılda ortalama 3% civarında küçülmüştür [10,12]. Çizelge 5.1. Dünya da Kompozit Malzeme Kullanım Miktarı [12] Kıtalar/ Ülkeler Kullanım Miktarı Kullanım Oranı (milyon ton) (%) Kuzey Amerika 2,7 34 Asya 2,8 37 Avrupa 1,7 22 Diğer Ülkeler 0,6 7 Kuzey Amerika da pazar yılda 8% daralmış ve 2,7 milyon ton kompozit kullanımıyla dünya da pazar payı 38% den 34% e gerilemiştir. Avrupa da yılda 1,7 milyon ton kompozit malzeme kullanımı gerçekleşmiş ve pazar payı daralmıştır. Avrupa nın pazar payı 23% den 22% ye gerilemiştir. Asya da ise kompozit kullanım oranı 2,8 milyon ton olarak gerçekleşmiş ve pazar payı yılda 4% artmış göstermiştir. Asya nın pazar payı 32% den 37% ye çıkmıştır.dünya nın geri kalan bölgelerinde ise pazar payı yılda 3% büyüme göstererek bu bölgelerin pazar payını 6% dan 7% ye yükseltmiştir. Kompozit malzeme çeşitlerinin ağırlıkça ve fiyatça kullanım oranları (çizelge.5.1 ve 5.2) de gösterilmiştir.

44 26 Çizelge 5.2. Ülkelerdeki Kompozit Malzeme Tüketim Miktarı [12] Ekonomik açıdan gelişmekte olan dört büyük ülke ayrıca değerlendirildiğinde BRİC (Brezilya, Rusya, Hindistan ve Çin) ise %27 lik bir orana sahiplerdir. BRİC ülkeleri arasında en fazla kompozit malzeme kullanan ülke Çin dir. Çin aynı zamanda son on yılda kompozit malzeme kullanımı en hızlı artan ülke durumundadır. Gelişmekte olan ülkeler kategorisinde olan ülkemiz ise 200 bin ton tüketim kapasitesiyle dünya kullanım oranlarının oldukça gerisindedir [12]. Kompozit pazarı 2010 yılından itibaren hacim olarak 2009 yılına göre 4% lük bir artış göstererek yeniden büyüme trendi yakalamaya başlamıştır. Kompozit sanayiinin önümüzdeki 5 yıl sürecinde değer olarak 5% lik, hacim olarak ise 4% lük bir büyüme göstermesi beklenmektedir. Bu arada Kuzey Amerika ve Avrupa nın 56% olan pazar payının 50% ye gerileyeceği, Asya nın pazar payının ise 37% den 43% e çıkacağı tahmin edilmektedir. Kompozit pazarının beklenen büyümesi aşağıdaki üç ana büyüme parametresine bağlıdır. 1. Gelişmek te olan ülkelerin ekonomik büyümelerin devam etmesi. 2. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde rüzgâr enerjisi gibi sanayîlerin gelişmeye devam etmesi. 3. Uzay ve havacılık sektöründe özellikle ticari uçaklarda kompozit malzeme kullanımının artarak yoğun bir şekilde devam etmesi.

45 27 Polimer esaslı kompozit malzemelerin, alternatif malzemelere (çelik, alüminyum vb.) göre çekiciliği ise aşağıdaki faktörlerden dolayıdır. a) Polimer esaslı kompozit malzemelerin hafifliği (çelikten 4 kat, alüminyumdan 1,5 kat), özellikle bu tür kompozit malzemelerin çeşitli sanayilerde kullanımlarının artmasını sağlayan ana faktörlerden biridir. Şöyle ki; yakıt fiyatlarındaki artışın telafi edilebilmesi amacıyla ağırlığı ve dolayısı ile de toplam maliyetin azaltılması amacıyla havacılık sektöründeki kompozit malzeme kullanımının 2010 yılında (9%) iken, 2015 yılında (12%) olması beklenmektedir. b) Kompozilerin istenildiği gibi şekillendirilebilmesi, ihtiyaç duyulan parça miktarının azaltılabilmesine olanak sağlaması nedeniyle birçok sektörde (otomotiv, uzay, havacılık, rüzgâr enerjisivb.) montaj sürelerinin kısaltılabilmesini sağlamaktadır. c) Kompozit malzemelerde proses için otomasyon yapılabilmesi maliyet düşüşü sağlamaktadır. Bu hedefin gerçekleştirilmesi, rüzgâr enerjisinin, hidro elektriğe göre maliyet acısından da avantaj sağlamasına yol açacaktır [13]. Bu özellikler kompozit malzemelerin diğer alternatif malzemelerden ana donatılarda da pay almasını sağlamaktadır yılında ABD de ana donatıların 16% sını kompozit malzemeler, 76% sını çelik ve 8% ini alüminyum oluşturmaktadır. ABD de yılları arasında ana donatılardaki kullanımda kompozit malzemeler yıllık 6% lık bir artış gösterirlerken çelik yatay bir seyir izlemiş, alüminyum ise yıllık 1% den daha az bir artış göstermiştir. ABD de ve diğer gelişmiş ülkelerde kompozit malzemeler 15% ila 20% oranlarında pazarlara girmiş ve havacılık sektörü hariç tutulursa maksimum noktalara yaklaşmış bulunmaktadır. Ancak durum gelişmekte olan ülkelerde ise böyle değildir ve kompozit malzemenin gelişmekte olan ülkeler pazarlarından alacakları paylar mevcuttur. Orta ve uzun vadede kompozit malzemelerin gündemini seri üretim yöntemine geçiş (yüksek üretim hızı ve üretim maliyetlerini düşürme) oluşturacaktır. Kompozitler ana sanayilerin sürüdürülebilir gelişim ve büyümesini desteklemekte ve onların gelecekteki taleplerini karşılamalarında anahtar rol oynamaktadır [10]. Ülkelerdeki kompozit sektörü büyüklüğü, ülkenin ekonomik gelişim seviyesi ile paralellik göstermektedir. Buna ek olarak kompozit malzemelerin yüksek katma değere sahip olmaları ve ileri teknoloji üretim süreçleri gerektirmeleri, ülke ekonomisinde itici unsur

46 28 olarak rol almalarına neden olmaktadır. Kompozit malzemeler hafiflik, yüksek özgül mukavemet, yüksek korozyon dayanımı gibi rekabetçi birçok özelliğinden dolayı gün geçtikçe alışılagelmiş malzemelerin (çelik, alüminyum, plastik vb.) yerini almaktadır. Özellikle ulaşım, inşaat ve otomotiv sektörlerindeki hızlı artışlar gözlenmektedir. Ulaşım (kara, deniz, hava) araçlarında kompozit malzeme kullanımı, mukavemet kaybına yol açmadan hafiflik sağlamaktadır. Üniversiteler ve endüstriyel araştırma araştırma-geliştirme merkezleri kompozit parça üretiminde kullanılan reçineden elyafa, üretim yönteminden kullanılan ekipmanlara kadar uzanan birçok konudaki gelişmelere öncülük etmekte ve bu gelişmeler sonucunda birçok endüstri uygulamaları etkilenmektedir [12]. Kompozit malzemelerin yaygınlaşmasında iki önemli faktör rol oynamaktadır. 1. Termoplastik Reçine Kullanımı: Gün geçtikçe termoplastik reçinelerin, termoset reçinelerin yerini alması kompozit malzemelerin kullanımının artmasındaki en önemli faktör olarak gösterilmektedir yılında dünyada tüm sektörlerde, kompozit parça üretiminde kullanılan termoplastik reçinelerin oranı %30 (kalanını termosetler oluşturuyor) iken, günümüzde bu değer %40 a ulaşmıştır. Fakat bu değer havacılık serktöründe farklılık göstererek termosetlerin kullanımı %95 e kadar yükselmektedir. 2. Üretimde Otomasyon Süreci: Geliştirilmekte olan otomasyon üretim süreçleri sonucunda havacılık ve özellikle otomotiv sektöründeki kompozit malzeme parça üretimini arttırmıştır. Türkiye de kompozit malzeme kullanarak üretim yapan ve ticaret odasına kayıtlı firma sayısı yaklaşık olarak 150 iken, kayıtlı olmayan ve küçük çaplı firma olarak tanımlanan imalatçıların sayısı 350 civarındadır. Bu firmaların %90 nından fazlası cam elyaf ile polyester esaslı reçine kullanarak (cam takviyeli plastikler-ctp) üretim faaliyetlerini yerine getirmektedir [12]. Dünyada olduğu gibi Türkiye de de ulaşım, inşaat ve altyapı sektörleri en fazla kompozit parça üretimi yapılan sektörleridir. Özellikle altyapı sektöründe boru imalatı, küresel ısınmadan dolayı kompozit (CTP) boruya olan talebi hızla arttırarak sektörün hızla büyümesine neden olmuştur. Kompozit bir malzeme olan CTP boru, altyapı projelerinin büyük sorunu olan korozyon problemine son vermiştir. CTP boruları, uzun hizmet ömrü, sıfır işletme gideri, kolay ve hızlı döşenebilme özelliği, esnekliği, hafifliği ve çevre dostu özellikleri sayesinde dünyada ve ülkemizde içmesuyu, sulama, atıksu, endüstriyel tesis ve enerji projelerinde tercih edilmekte ve altyapı yatırımlarına yön veren ve finansman sağlayan idareler tarafından yoğun olarak kullanılmaktadır [13].

47 6. DÜNYA DA KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNDE MEYDANA GELEN GELİŞMELER 29 Kompozitler nihai ürün olarak dünya çapında 6,2 milyon tonluk ve 49,6 milyar Avro luk bir pazar oluşturmaktadırlar. Kompozit malzemelerin dağılımı hacim ve değer olarak farklılıklar göstermektedir. Değer olarak; Çizelge 6.1. Dünya da kompozit üretimi ve değer olarak sektörel dağılımı [13] Kompozitin Yoğun olarak kullanıldığı Sektörler Oranlar(%) Uzay ve Havacılık % 23 Taşımacılık ve Otomotiv % 22 Yapı ve İnşaat % 14 Rüzgâr Enerjisi % 12 Elektrik ve Elektronik % 12 Tüketici Malları % 9 Denizcilik % 5 Boru ve Tank % 2 Hacim olarak; Çizelge 6.2. Dünya da kompozit üretimi ve hacim olarak sektörel dağılımı [13] Kompozitin Yoğun olarak kullanıldığı Sektörler Oranlar(%) Yapı ve İnşaat % 26 Taşımacılık ve Otomotiv % 25 Elektrik ve Elektronik % 16 Tüketim Malları % 8 Rüzgâr Enerjisi % 7 Boru ve Tank % 7 Uzay ve Havacılık % 5 Denizcilik % 5 Uzay ve havacılık ile rüzgâr enerjisi sektörleri değer olarak pazarda ön sıralarda yer alırken hacim olarak ise alt sıralarda yer almaktadır. Bunun nedeni, bu sektörlerdeki kompozit

48 30 ürünlerin ortalama fiyatlarının diğer sektördekilerden daha yüksek olmasıdır. Uzay ve havacılık sektörü için ortalama fiyat, yüksek kalite karbon elyafının önemli oranda kullanımının da etkisi ile kg. başına 30 ya ulaşmaktadır. Rüzgâr enerjisi sektöründe ise ortalama fiyat uzun elyaf kullanımını gerektiren üretim sürecinin teknik katma değerinden dolayı kg. başına lara varmaktadır. Dünya ölçeğinde ortalama fiyat ise kg. başına 8 dur [13]. Değer olarak / hacim olarak; Çizelge 6.3. Reçine kullanımının değer/hacim olarak yıllara göre değişimi [13] REÇİNELER Termoset Reçine % 72 % 64 % 70 % 62 Termoplastik Reçine % 28 % 36 % 30 % 38 Çizelge 6.4. Elyaf kullanımının değer/hacim olarak yıllara göre değişimi [13] ELYAFLAR Cam Elyafı % 82 % 80 % 89 % 86 Karbon Elyafı % 13 % 16 % 10 % 12 Aramid Elyafı % 5 % 4 % 0,6 % 1,4 Doğal Elyaf % 0,1 % 0,1 % 0,4 % 0,6 Üretilen kompozit malzeme imalatının sektörlere göre dağılımı ise aşağıdaki gibidir. Çizelge 6.5. Kompozit sektörünün değer/hacim olarak yıllara göre değişimi [13] SEKTÖRLER Denizcilik % 6 % 5 % 6 % 5 Taşımacılık ve Otomotiv % 23 % 22 % 26 % 25 Boru ve Tank % 8 % 2 % 10 % 7 Yapı ve İnşaat % 20 % 14 % 30 % 26 Elektrik ve Elektronik % 6 % 12 % 15 % 16 Tüketici Malları % 11 % 9 % 9 % 8 Rüzgâr Enerjisi % 2 % 12 % 1 % 7 Uzay ve Havacılık % 17 % 23 % 2 % 5 Diğer % 7 % 1 % 1 % 1

49 31 Kuzey Amerika ve Avrupa da kompozit malzeme üretim rakamlarının değer olarak elde ettikleri pay oranları hacim olarak elde ettikleri paylardan daha fazlasına sahiptirler. Bunun temel nedeni ise Kuzey Amerika ve Avrupa ülkelerinde gelişmiş teknolojiye yönelik katma değeri yüksek kompozit ürünlerin daha sıklıkla üretilmesidir [13,14]. Kuzey Amerika ve Avrupa pazarında enjeksiyon prosesleri (40-45%), kontinü prosesler (20-25%), el yatırması (15-20%), ve diğerleri (10-15%) şeklinde bir sıralama varken Asya da ise el yatırması ve enjeksiyon prosesleri 30% ar pay sahibidirler [14] Geçmiş Dönemdeki Eğilimler 1.Kompozit pazarı hacimsel olarak Çin in ekonomik gelişmesine paralel olarak en fazla bu ülkede gelişme göstermiştir. 2.Uzay ve havacılık sektörünün kompozit kullanım oranı hızlı bir artış göstermiştir. 3.Rüzgâr enerjisinde kompozit kullanımındaki hızlı artış bu sektörü kompozit sektörleri içerisinde üst sıralara taşımıştır. 4.Termoplastiklerin gelişme hızı termosetlere oranla daha fazla olmuş ve termoplastikler toplam kompozit pazarı içerisindeki paylarını arttırmayı başarmışlardır. 5.Enjeksiyon proseslerinin, el yatırmasına olan oranı her geçen gün artmış ve el yatırması teknikleri daha ziyade büyük parçaların üretimleri ile sınırlı kalmaya başlamıştır [7,8] Önümüzdeki Döneme İlişkin Öngörüler 1. Kompozit sektörünün büyümesi genellikle küresel ekonomik büyümenin üzerinde seyretmektedir. Önümüzdeki dönemde de bu durum geçerliliğini koruyacaktır. 2. Kompozit sektörünün gelecek 5 yılda 4% lük bir büyüme ile 7,5 milyar tonluk bir hacme ulaşması öngörülmektedir. Bu gelişme; Avrupa da yılda 4% Asya da yılda 7% Kuzey Amerika da yılda 2% Diğer ülkelerde ise yılda 6% düzeyinde olacaktır.

50 32 Bu gelişme farklılığı kompozit endüstrisinin Kuzey Amerika ve Avrupa dan Asya ya ve diğer ülkelere doğru kaymasına neden olacaktır. Kompozit sektörünün gelişmesi uygulama alanlarına göre de farklılıklar içerecektir. Denizcilik, yapı/inşaat ve tüketici mallarındaki büyümenin yıllık 0-2% arasında olması beklenirken, elektrik/elektronik, boru ve tank imalatı, taşımacılık, uzay ve havacılık sektörlerinde büyümenin yıllık 3-7% arasında gerçekleşeceği tahmin edilmektedir. Rüzgâr enerjisi uygulama alanındaki büyümenin ise iyimser bir tahminle yıllık 15-20% lik bir oranı yakalaması beklenmektedir [13]. Kompozit Sektörünün gelecek 5 yılda yıllık %5 lik bir büyüme ile 63,3 milyar avro luk bir değere ulaşması beklenmektedir. Değersel büyümenin Kuzey Amerika ve Avrupa da %4, Asya ve dünyanın geri kalan bölgelerinde %7 düzeyinde olması beklenmektedir. Çeşitli sanayilerde kompozit malzeme kullanım oranı belirli bir dengeye kavuşmuş durumdadır. Rüzgâr enerjisi nde (65%), denizcilik te (50%), elektrik-elektronik te (35%) ve tüketici malları nda (13%). Diğer endüstrilerde ise kompozit kullanımı alternatif malzemelerden pay alarak artmaya devam edecektir. Bu endüstrilerde kompozit malzemelerin pay olma oranının; Uzay ve havacılık ta 9% dan 12% ye Yapı ve inşaat ta 6% den 10% a Boru ve tank imalatında ise 1% den 2% ye çıkması bekklenmektedir. Reçine fiyatları ham petrole endekslidir. Bugünkü ham petrol fiyatı temel alındığında eğer 5 yıllık sürede ham petrol fiyatlarında yılda 4% lik bir artış meydana gelirse, bu durum reçine fiyatlarının da yılda 6% lık bir artış göstermesine neden olacaktır. Bu tahminler uzun dönemli tahminler olup dönemsel ve spekülatif iniş ve çıkışları dikkate almamaktadır [13,14]. Cam elyafı fiyatı ise bugün 1,5-2 avro/kg düzeyindedir. Bu fiyatın yatay seyretmesi beklenmektedir. Üretimin özellikle yüksek maliyetli ülkelerden göreceli olarak düşük maliyetli olduğu Asya ülkelerine kayması beklenmektedir. Bunun sonucunda gelişmiş ülkelede bir kapasite fazlası da oluşacaktır. Önümüzdeki 5 yıllık dönemde cam elyafı fiyatlarının yıllık 0%-1% arasında oynama göstermesi beklenmektedir. Karbon elyaf fiyatları ise karbon elyaf üretiminde bir ısıl işlem sürecinin olduğu ve karbon elyaf fiyatlarının elektrik fiyatları ile endeksli olduğu dikkate alındığında karbon elyaf fiyatlarının da yıllık 1% civarında artacağı tahmin edilmektedir [13].

51 33 7. TÜRKİYE DEKİ KOMPOZİT MALZEME SEKTÖRÜNDEKİ GELİŞMELER Türkiye kompozit sektörü dünyadaki küresel ekonomik gelişmeler paralelinde ve son on yıllık siyasi istikrarın da etkisi ile diğer sektörlerde olduğu gibi hızlı ve uzun soluklu bir gelişme göstermiştir. Bugün gelinen noktada Türkiye kompozit malzeme pazarı 1 milyar Avro ve tonluk bir hacme ulaşmış bulunmaktadır. Kompozit sektörü tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de ikame malzemelerden pay alarak büyümektedir. Kompozit sektörü Türkiye de Avrupa ve Dünya büyüme oranının üzerinde bir büyüme göstermektedir. Kriz öncesi yıllarda Türkiye de 8-12% arası bir büyüme görülmüştür. Kriz sonrası yıllarda da 9-10% arasında bir büyüme izlenmektedir. Bugün Türkiye kompozit sektörü orta ve büyük ölçekli şirket, kısmen kompozit işi yapan şirket, yaklaşık 5000 çalışanı ile yıllık 200 bin ton toplam üretimi ile 1 milyar Avro luk bir değer üreten sektör konumundadır. Dünya daki dağılımlardan farklı olarak Türkiye deki kompozit sektörüne ilişkin oranlar aşağıdaki gibidir [10,13]. Hacim Olarak Dağılım; Çizelge 7.1. Türkiye de kompozit üretiminin imalat sektörlerine dağılımı [13] Kompozit in Yoğun Olarak Kullanıldığı İmalat Sektörleri Oranı (%) Boru ve Tank İmalatı % 48 Yapı ve inşaat % 19 Otomotiv ve taşımacılık % 17 Elektrik Elektronik % 4 Denizcilik % 4 Rüzgâr Enerjisi % 2 Tüketici Malları % 2 Diğer % 4 Türkiye de ki üretim yöntemlerine göre dağılım da dünyadaki dağılımdan daha farklı özellikler göstermektedir. Ülkemizde CTP boru ve tank imalatı sahip olduğu 48% ile en büyük paya sahiptir. Yapı malzemeleri ve otomotiv sektörleri ise %19-%17 ile kompozit sektöründe önemli bir paya sahiptirler.

52 34 Üretim Yöntemlerine Göre Dağılım; Üretim yöntemlerine göre hacimsel olarak kompozit üretimi çizelge 7.2 de verilmektedir. Çizelge 7.2. Türkiye de kompozit üretiminin kullanılan prosesler [13] ÜRETİM YÖNTEMLERİ Oranı (%) Elyaf Sarma ve Savurma Döküm % 45 RTM ve El Yatırması % 30 Mühendislik Plastikleri % 10 Kontinü Levha % 7 SMC&BMC % 6 Pultruzyon % 2 CTP Boru üretiminde kullanılan Elyaf Sarma ve Savurma Döküm üretim yöntemlerinin de diğer üretim yöntemleri ile kıyaslandığında toplam üretim içerisinde 45% lik bir paya sahiptir. RTM ve el yatırması ise %30 lik pay ile en çok tercih edilen bir diğer üretim yöntemidir. Kompozit üretiminde sektörlere göre fiyat dağılımı ise çizelge 7.3 de verilmiştir [15]. Çizelge 7.3. Kompozit üretiminde sektör-fiyat dağılımı [13] KULLANIM ALANLARI Oranı (%) Havacılık Rüzgâr Enerjisi Tüketim Malları Denizcilik Otomotiv ve Taşımacılık Elektrik & Elektronik İnşaat Boru & Tank ORTALAMA 33 /kg 15 /kg 10 /kg 8,6 /kg 7,5 /kg 6,5 /kg 5 /kg 2,5 /kg 8 /kg Şöyle ki, dünya da (4-10 kg) arasında bir dağılım izleyen bu miktar ülkemizde 2,5 kg düzeyindedir. Sektörlere göre kompozit malzemelerin dünya ortalama fiyatları aşağıdaki gibidir. Dünyada 8 /kg. olan ortalama fiyat seviyesi de ülkemizde 5 /kg. düzeyindedir.

53 35 Türkiye deki ortalama fiyat ülkemiz için önümüzdeki dönemde avantaj olarak değerlendirilmektedir [13] Türkiye deki Kompozit Malzeme Sektörünün Performans Değerlerinin Dünya ve Avrupa ile Kıyaslanması Kompozit malzemenin sektörler arasında hacim olarak dağılımı aşağıdaki tablodaki gibidir. İleri teknolojili ürünlerin ülkemizde üretilmesinin hızlanması ile birlikte, özellikle rüzgâr enerjisi, taşımacılık ve otomotiv, uzay ve havacılık ile elektrik ve elektronik sektörlerinde daha fazla miktar ve oranda kompozit malzeme kullanımının gerçekleşmesi beklenmektedir. Çizelge 7.4. Dünya, Avrupa ve Türkiye de kompozit üretiminin sektörlere göre dağılımı [13] SEKTÖRLER DÜNYA(%) AVRUPA(%) TÜRKİYE(%) Yapı ve İnşaat %26 %20 %19 Taşımacılık ve Otomotiv %25 %30 %17 Elektrik ve Elektronik %16 %14 %4 Tüketim Malları %8 %3 %2 Rüzgâr Enerjisi %7 %12 %2 Boru ve Tank %7 %13,5 %48 Uzay ve Havacılık %5 %0,5 --- Denizcilik %5 %5 %4 Diğer %1 %2 %4 Çizelge 7.4 den de görülebileceği gibi ülkemizde makinalı ve ileri teknoloji gerektiren ürünlerin üretiminde alınacak daha pek çok yol vardır. Ülkemizdeki ve civar ülkelerdeki talebin etkisi ile %50 lere varan CTP boru üretimi ülkemiz kompozit sektörünün itici gücü olmaya önümüzdeki dönemde de devam edecektir. Pultruzyon, SMC-BMC ve termoplastik enjeksiyon proseslerinin önümüzdeki dönemde pazar paylarını arttırmaları beklenmektedir. RTM ise özellikle rüzgâr enerjisi, denizcilik, otomotiv ve taşımacılık ile su kaydırakları sektörlerinde gelişimini sürdürmeye devam edecektir [15]. Üretim yöntemlerine göre bir karşılaştırma yapılmak istenirse aşağıdaki gibi bir tablo karşımıza çıkmaktadır.

54 36 Çizelge 7.5. Dünya, Avrupa ve Türkiye de Kompozit üretim proseslerine ait veriler [13] ÜRETİM PROSESLERİ DÜNYA(%) AVRUPA(%) TÜRKİYE(%) El Yatırması ve Açık Kalıplama %21 %18 %25 SMC %10 %14 %3 BMC %9 %5 %3 GMT/LFT %2 %7,5 --- Termoplastik Enjeksiyon %29 %25 %10 RTM %3 %8,5 %5 RIM %1 %0,5 --- Pultruzyon %10 %4 %2 Kontinü Levha %7 %6 %7 Elyaf Sarma / Savurma Döküm %8 %11,5 %45 Avrupa ve Dünya da üretim prosesi olarak SMC, BMC ve termoplastik enjeksiyon yöntemi yoğun olarak kullanılırken (çizelge 7.5), ülkemizde elyaf sarma ve el yatırması yöntemi daha yoğun olarak kullanılmaktadır Türkiye de Yoğun Olarak Kullanılan Kompozit Malzeme Üretim Yöntemleri El yatırması ve açık kalıplama yöntemi Kalıplama yöntemleri içerisinde en yaygın kullanımı olan ve birçok avantaj sağlayan iki temel kalıplama yöntemidir. El yatırması ve püskürtme yöntemlerinin her ikisi de, aslında takviye malzemesinin kalıba yatırılması ve açık kalıp üzerine sıvı reçine uygulanması temel prensibine dayanır. Kalıp yapımında da, tıpkı üründe olduğu gibi kompozit malzemeler kullanılmaktadır. Proses isimlerinden de anlaşıldığı gibi, El Yatırması nda reçine ve takviye malzemeleri ilavesi elle, püskürtme de ise reçine ve takviye malzemesi ilavesi işlemi, kalıba bir püskürtme cihazı ile yapılmaktadır. İki yöntemin de kolay işlenebilirlik, üretim kolaylığı ve düşük maliyet gibi birçok avantajı vardır. Bu üretim yöntemleri karmaşık ve yüksek düzeyde üretim gerçekleştirilen, kompozit üretim yöntemlerine göre, daha basittir. Üretimin başlangıç aşamasında, pigment katkılı jelkotlar (CE) kalıp yüzeyine sprey tabancası veya fırça ile uygulanır. Jelkot yeteri derecede sertleştiğinde, takviye malzemesi tabakaları jelkot un üzerine yerleştirilir ve reçine elle kalıba uygulanır[9,10].

55 37 Şekil 7.1. El Yatırması Kalıplama Yöntemi [9] Takviye malzemesi üzerine tatbik edilen reçine sertleşene kadar rulolama işlemine tabi tutulur (Şekil 7.1). Rulolama sayesinde laminat tabakaları arasında kalan hava kabarcıkları giderilir. Bu rulolama işlemi, aralıklı olarak her kat takviye malzemesi uygulamasının ardından tekrarlanmaktadır. Takviye malzemesinin kalınlığı ve çeşitliği için tasarımda belirlenen değerler kullanılır. Ayrıca katalizörler, hızlandırıcılar ve parçanın kullanımı için gerekli olan malzemeler reçineye ilave edilebilir. Böylece kompozit laminatlar, dışarıdan ısı kaynağına ihtiyaç duyulmadan oda sıcaklığında sertleştirilebilir. El yatırması yöntemiyle üretilen parçaların tipik son ürün uygulamaları tekne gövdeleri, otomobil ve kamyon gövde panelleri, yüzme havuzları, depolama tankları, korozyon dayanımlı ürünler, mobilya ve aksesuarlar, elektrikli ev aletleri, havalandırma kanalları gibi ürünleri içerir [9] SMC (Sheet moulding compound) hazır kalıplama yöntemi Kırpılmış lif ile dolgu malzemesi içeren bir reçinenin önceden birleştirilmesi ile oluşan pestil malzemeden oluşan sac kalıp bileşimi nin (SMC) çelikle karşılarlaştırılmasında en önemli fark, sac kalıp bileşimi nin (SMC) şekillendirilmesinde tek kalıp yeterli olurken, çelikler için takım halinde, bir dizi metal kalıp gerekmektedir. SMC üstün performans özellikleri nedeniyle, yüksek hacimli üretime elverişlidir. Otomotiv, elektrik/elektronik ve ev aletleri sektörlerinde cam elyafı takviyesi dışında sıvı ve toz halindeki tüm SMC girdileri, devamlı veya kesikli olarak, mikserlerde karıştırılır. Elde edilen bileşim genellikle, kıvamlı bir sıvı veya diğer bir deyişle, bir macundur. Bu macun halindeki malzeme, üzerine kırpılan belirli miktardaki cam elyafı ile birlikte, üstten ve alttan gelen, genellikle naylon ve polietilen plastik malzemeden yapılmış taşıyıcı filmler tarafından kapatılarak, sandviç yapıda bir bileşim haline gelir [5,9].

56 38 Şekil 7.2. SMC Hazır Kalıplama Üretimi [16] Sandviç yapıdaki bu görünüm, konveyör band üzerinde ilerleyerek, sıkıştırma ruloları arasından geçirilip pestil haline getirilmektedir. Daha sonra pestil halindeki hazır kalıplama bileşimi, uygun uzunluklarda rulo haline getirilip, reçinenin uçuculuğunu önlemek üzere naylon ambalajda paketlenerek, sıcaklık kontrollü bir ortamda depolanır. Malzeme daha sonra, uygun kalıplama vizkositesine ulaşana kadar olgunlaştırılır. SMC hazır kalıplama bileşimi, basınçlı preslere monte edilen ısıtılmış metal kalıplar içinde kalıplanır. Kalıp sıcaklık aralığı C arasındadır. Kalıp basıncı ise bar arasında değişir. Kalıplama süresi normal koşularda parçanın kalınlığı kalıp sıcaklığı ve kullanılan katalizör miktarına bağlı olarak 1-4 dakika arasındadır. Yüksek kalitede yüzey özellikleri gerektiren otomobil dış gövde panelleri gibi uygulamalarda, genellikle kalıplama süresi içinde, kalıp içinde kaplama (ın-mold coatings (IMC) ) uygulanır. Bu uygulama bütün kalıplama süresini etkileyebilir. Sertleşmeden sonra kalıplanmış parçalar kalıptan çıkartılır. İkincil işlemler son ürün beklentilerine ve parça şeklinin karmaşıklığına bağlı olarak tercih edilir. Kalıplanmış parçalar delme, bağlama, vidalama gibi ikincil işlemlerden geçirilebilir. SMC hazır kalıplama bileşiminin, çelik, alüminyum ve diğer çinko metal döküm gibi malzemelere göre toplam maliyet/performans getirisinde sağladığı avantajlar, tasarımcılar ve mühendisler tarafından sıkça ifade edilmektedir. Tek bir kalıpta birçok parça birleştirilebilir. SMC ürünler hafiftir ve yüksek sertlik ve dayanım özelliklerine sahiptir. SMC kalıplama, metal kalıplamada gereken birden fazla ekipmanın aksine tek bir takım ile işlenebildiğinden, genellikle metal kalıplama prosesinden daha ucuzdur.

57 39 Ayrıca SMC kalıplama ekipmanının yapımı da daha kısa sürede gerçekleşir. Tüm bu avantajların toplamı SMC kompozit ürünlerini özellikle otomobil üreticileri için cazip hale getirmektedir. Günümüzün otomobil pazarlarında firmalar, seri üretim ve daha hızlı tasarım/üretim programları ile otomobil ve kamyon modellerinde ekonomik farklılıklar yaratacak yollar aramaktadır. SMC bu avantajlara bağlı olarak etkileyici bir performans geliştirmektedir. Ev aletleri endüstrisinde de SMC uygulamalarına olan talep artmaktadır. Örneğin, bir bulaşık makinesi iç kapağının SMC den üretimi geleneksel olarak çelik kapak tasarımı ile karşılaştırıldığında, tek aşamada kalıplama ile birkaç farklı parçayı bir araya getirmektedir. SMC bulaşık makinası kapağı uygulaması, SMC nin kimyasal bir ortama maruz kalan bir üründe göstermiş olduğu üstün performans nedeniyle birçok açıdan kullanılabileceğini, kanıtlamaktadır. Diğer SMC ev aletleri uygulamaları klimalar, buzdolapları, kızartma makineleri, bilgisayar ve büro malzemelerini kapsamaktadır [16]. SMC uygulamaları ayrıca, Japonya ve A.B.D yapı endüstrisinde, duş tekneleri ve küvet gibi uygulamalarla da kendini göstermektedir. SMC nin birçok amaçla kullanılması malzeme mühendislerine ve ürün tasarımcılarına, levha halindeki bileşim için özel, büyük hacimli, üstün kalitede ve düşük maliyet getiren performans ve üretim talepleri hazırlayabilme olanağı tanımaktadır. SMC geleneksel malzemelerle karşılaştırıldığında, çok yönlü tasarım imkânları ve maliyet/performans etkisi nedeniyle pazarda kendine yeni uygulama alanları yaratmakta, ayrıca ikame ürün pazarlarından da pay almaya devam edeceği öngörülmektedir. Getirdiği üstün yapısal performans sayesinde SMC uygulamalarının pazarda daha çok kabul görerek, pazar payını önümüzdeki dönemlerde arttırması beklenmektedir [9,16] BMC (Bulk moulding compound) hazır kalıplama yöntemi Reçine transfer kalıplama yönteminde; hamur şeklindeki kalıplama bileşiği; reçine, katalizör veya katalizörler, toz halindeki dolgu malzemeleri, kırpılmış fitil, pigment, kaydırıcı ve diğer performans artırıcı malzemelerin harmanlanması ile oluşur. Bu karışım şekil 7.3 de görüldüğü gibi kalıp içerisine yerleştirilir. Malzemeler; enjeksiyon, basınç veya transfer kalıplama ile uygulanabilir. Bu yöntemde ayrıca yüksek sıcaklıklarda renk değişimi meydana gelmeyecek, korozyona, yanmaya ve UV etkisine dayanıklılık gösterecek şekilde formüle edilebilir. Hazır kalıplama yöntemindeki en önemli nokta, CTP uygulamasındaki taleplere uyacak en uygun maliyetle en iyi performansı sağlayabilecek

58 40 özelliklerin ayarlanabilmesidir. Bu nedenle metal dökümler ve mühendislik termoplastikleri ile öncelikli olarak rekabet halindedir. Başlıca uygulama alanları ise; büyük veya küçük boyutlu ev aletleri parçaları, otomobil farları, otomobil supap kapakları, devre kesiciler, vites kutuları, pompa muhafazaları, elektrik izolatörleridir [9]. Şekil 7.3. BMC Pres kalıplama prosesi [9] Reçine enjeksiyon kalıplama yöntemi (RTM) Önceden kesilmiş veya önceden şekillendirilmiş takviye malzemelerinin, erkek ve dişi kalıp arasına yerleştirilerek kapatıldığı bir kapalı kalıplama yöntemidir.şekil 7.4 degörüldüğü gibi reçine, enjeksiyon kanallarından, basınç altında kalıp içerisine pompalanır. Genellikle enjeksiyon basıncı 2,75 3,5 bar dır. Kalıp çevresine yerleştirilen bir conta sistemi ile sızdırmazlık sağlanmakta ayrıca, contaya yakın bir yerden hava çıkışını sağlayacak ve reçine firesini azaltacak hava vanaları yerleştirilmektedir. Kalıp yapımında kalıbın karşılaşacağı basınç dikkate alınmalıdır. RTM orta düzeyde üretim hacmine sahip bir kalıplama yöntemidir. Birçok uygulama alanında ve çeşitli boyutlarda kullanımını cazip hale getiren özel nitelikleri vardır. Kalıp yüzeylerinden birine veya ikisine birden jelkot uygulanabilir. Korozyon dayanımı ve/veya dış yüzey görünümünün daha iyi olması istenen durumlarda tül veya yüzey keçesi kullanılabilir. Sandviç yapı ara malzemeleri, mekanik ekleme parçaları ve somun cıvata gibi metal parçalar kalıplama sırasında bünye içerisine gömülerek birlikte kalıplanabilir. RTM parçaları proses ve tasarım koşullarına bağlı olarak kalıp başına saatte çok sayıda parçanın kalıplanmasına olanak tanımaktadır. Kalıp devir süreleri el yatırması ve püskürtme yöntemlerine göre daha kısadır.

59 41 Şekil 7.4. RTM Kalıplama Yöntemi [9] RTM kalıplarının maliyeti diğer kapalı kalıplama yöntemlerinde kullanılan kalıplara oranla daha ucuzdur. Kalıplanmış parçaların her iki yüzeyi de düzgündür. Daha iyi bir yüzey performansı için reçinenin çekmesini kontrol altında tutabilecek sistemler kullanılabilir. Dolgu sistemleri maliyeti düşürmekte, alevlenmeme ve duman yaymama özellikleri, daha iyi yüzey görünümü ve daha yüksek kırılma dayanımı gibi performans özellikleri katmaktadır. Bu durumda, RTM nin kısa üretim süresi ve nispeten düşük maliyetli plastik kalıpları gerçek avantajlar olarak karşımıza çıkmaktadır [9,16] Pultruzyon yöntemi 1940 ların sonundan itibaren Pultruzyon prosesi başlıca iki tür ürün elde etmek üzere kullanılmıştır: Rijit çubuk ve lamalar; boru, kanal, kiriş gibi endüstriyel profil şekilleri. Pultruzyon yöntemi, malzemenin kalıp boyunca çekilerek üretilmesi dışında, alüminyum ve termoplastikler için kullanılmakta olan ekstrüzyon prosesine benzemektedir. Pultruzyon da cam elyafı takviyesi olarak kullanılan devamlı fitil, dokunmuş fitil, keçe veya bunların kombinasyonlarından bir veya birkaçı tercih edilerek, önce termoset reçine banyosundan, sonra da bir dizi şekillendirme kılavuzundan geçirilir. Isıtılmış çelik kalıp içinden geçirilerek, belirlenen kesitte sertleşmesi sağlanır. Şekillendirme kılavuzları, reçinenin cam takviye malzemesine en yüksek düzeyde penetrasyonunu sağlamak amacı ile kullanılır. Kalıptan çıkan ürün kesme aparatları aracılığıyla istenilen uzunluklarda kesilir. Pultruzyon yöntemi, düşük işgücü gerektirmektedir. Üretim hızı genel olarak dakikada 0,6.-1,2 m. olup, çekilen parçanın uygun yapıya sahip olması halinde 3 m. hıza kadar yükselebilen otomatik bir prosestir. Ekonomik olması ve birçok pazar tarafından

60 42 kullanılması sayesinde, en hızlı ilerleme gösteren kompozit üretim yöntemidir. Önceleri elektrik ve eğlence sektörlerinde daha yaygın olmasına rağmen korozyon, inşaat, otomotiv ve havacılık pazarlarında da kullanımı yaygınlaşmıştır. Pultruzyon yönteminin alt yapı uygulamalarında da kullanımı artmaktadır. En hızlı gelişim gösteren pazarlardan bir tanesi korozyon uygulamalarıdır. Bu sektörde, hafiflik ve kimyasal dayanım özelliklerine sahip profiller; su ve atık su temizleme tesisleri, kimyasal üretim tesisleri ve diğer bazı endüstriyel uygulamalarda da olduğu gibi, yapısal bütünlük sağlamaktadır [10,16]. Tasarım mühendisleri 100 ün üstünde standart yapısal şekil kullanarak, örneğin; merdiven, trabzan, parmaklık, kablo döşeme sistemleri ve geleneksel malzemelerden yapılan diğer profilleri kullanarak yapabildikleri tasarımları bu kalıplama yöntemi ile üretilmiş profillerle tasarlayabilmektedirler. Kapı ve pencerelerin pultruzyon yöntemiyle üretilmesiyle inşaat pazarı hareketlilik kazanmıştır. Mükemmel ısı yalıtımı ve düşük ısıl genleşme katsayısına sahip ve kompozit malzemelerden yapılmış olan pencereler büyük ısıl değişimlerinde ve hava-su sızdırmazlıklarında ahşap malzemeyle kıyaslandığında, son derece yüksek performans göstermektedir. Ahşap malzeme kullanım maliyetinin bu açıdan yüksek olması, pultruzyon yöntemiyle üretilen CTP ürünlerin bu sektörde yer almasını kolaylaştırmaktadır. Altyapı sektörü pultruzyon yöntemiyle üretilen profiller için, her geçen gün daha çok gelişme eğilimi göstermektedir. Şekil 7.5. Pultruzyon Kalıplama Yöntemi [9] Profillerin yoğun eksenel takviye yüklemesi sonucunda, yüksek sertlik değerine ulaşması ve büyük boyutlu şekillerdeki ürünlerin yapılabilir olması köprü gövdelerinde pultruzyon

61 43 yöntemini tercih edilir hale getirmiştir. Ayrıca, yaya üstgeçitlerinde ve taşıt köprü platformlarında da sağladığı avantajlar nedeniyle ürün tasarımlarında pultruzyon yöntemi kullanılmaktadır. Pultruzyon yöntemi altyapı onarımındaki artan ihtiyaca paralel olarak, bazı yüksek hacimli özel uygulamalar için daha uygun bir kalıplama yöntemi haline gelecektir [9] Elyaf sarma yöntemi Elyaf sarma yöntemi üstün kalitede yüzeye sahip ürünlerin üretimi açısından bir devrim niteliği taşımaktadır. Takviye malzemesi lifler reçineler, dönen bir kalıp yüzeyine veya makine kontrollü geometrik yapıya sahip mandreller üzerine uygulanır. Bu yöntem, elyaf/polimer teknolojisinin maksimum fayda ile kullanımını sağlayan bir kompozit üretim yöntemidir. Makine kontrolü ve düşük işçilik özellikleri sayesinde yöntem, yapısal ürünlerin yüksek üretim kapasitesiyle üretilmesini gerektiren uygulamalarda tercih edilir durumdadır [10,12]. Şekil 7.6. Elyaf Sarma Yöntemi Gelecekte bu yöntemin tamamen bilgisayar kontrollü olacağı öngörülmektedir. Termoplastik reçinelerin elyaf sarma prosesine adaptasyonu üretilen ürün miktarının ve ürün çeşidinin artmasına neden olacaktır. Hibrid takviye sistemleri, üstün yapısal özellikler ve düşük maliyetli yeni uygulama alanları sağlayacaktır.

62 44 Spesifik, yüksek hacimli uygulamalar için özel olarak üretilmiş makineler bu yöntemin rekabet şansını yükseltecektir. Gerilim sensörleri ve hasarsız test teknikleri sayesinde yüksek yapısal özellikli uygulamaların gerçekleşebileceği beklenmektedir. Bu yöntemle elde edilen ürünler, bütün büyük pazar sektörlerinde kullanılabilir. Başlıca uygulamalar ise;petrol ve gaz için tank ve boru ürünleri, kimyasal üretim endüstrisi, su/atık su arıtması için kullanılan boru ve tanklar, tank ve borular için parçalar, hava ve gaz basınç hatları, uçak yakıt tankları, roket motor ve kovan kaplamaları, silah ve top namluları, gemi/yat direkleri, tenis raket çerçeveleri, tren vagonları vb. [16] Santrifüj kalıplama yöntemi Santrifüj kalıplamada takviye malzemeleri ve reçineler yüksek bir çevresel hızla dönmekte olan kalıp iç yüzeyine uygulanır. Bu kalıplama yöntemi sayesinde her iki yüzü düzgün, rijit, borusal parçaların üretimi mümkündür. Santrifüj (merkezkaç) kuvveti, reçine ile temas eden takviye liflerinin ıslanmasını sağlamaktadır. Bu yöntemle üretilen parçanın kalıbın iç yüzeyine temas eden dış kısmı, ürünün düzgün yüzünü temsil eder. Santrifüj kalıplama yöntemi ile üretilen parçaların iç yüzeyine ince bir yüzey oluşturacak şekilde saf reçine püskürtülerek, kompozit parçanın kimyasal dayanımı artırılabilir. Yüzey daha düzgün hale getirilebilir. Büyük çaplı kompozit borular ve tanklar ticari olarak santrifüj kalıplama yöntemiyle üretilmektedir. Santrifüj kalıplamanın avantajları, düzgün dış yüzeylerin elde edilmesi ve uçucu organik gazların proses sırasında kontrol edilebilmesidir. Başlıca dezavantajı ise, büyük boyuttaki kalıpların döndürülebilme sorunu ve iç yüzeye tül uygulamasının zorluğudur [9,16]. Şekil 7.7. Santrifüj Kalıplama Yöntemi [16]

63 Sürekli levha üretim yöntemi Devamlı levha üretimi; opal veya şeffaf görünümlü düz paneller, kamyon treyler panelleri, buzdolabı kaplamaları, yol işaretleri vs. gibi birçok farklı uygulama alanında kullanılan bir yöntemdir. Genellikle 3 metreye kadar genişliği olan ve yüksek kapasitede üretim yapabilen makinelerde, takviye malzemeleri ve reçineler, üretim boyunca çekilen bir plastik film üzerinde bir araya getirilmektedir. İkinci bir plastik film takviye malzemesi ve reçine üzerine yayılmakta, hemen sonrasında ise genellikle rulolarla karışımın homojen hale getirilmesi ve hava kabarcıklarının atılması sağlanmaktadır. Sertleşme, fırın içerisinde gerçekleştirilir. Şekil 7.8 de görüldüğü gibi levhalar otomatik olarak, eni boyunca trimlenir, banttan çıkan ürün istenilen uzunluklarda otomatik olarak kesilir. Şekil 7.8. Devamlı Levha Üretim Yöntemi [16] Özel yüzey efekt'leri elde etmek amacıyla daha sonra kaldırılan şeffaf koruyucu film tabakaları kullanılır. Keçe ve kırpılmış elyaf şeklindeki cam elyafı takviye malzemelerinin her ikisi de bu üretim yönteminde kullanılmaktadır. Polyester ve su dayanımını arttırmak amacıyla kullanılan modifiye akrilik polyesterler, devamlı levha üretiminde en çok kullanılan reçinelerdir [16].

64 46

65 47 8. TÜRKİYE DEKİ KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ YAPAN FİRMALAR VE ÇALIŞMA ALANLARI 8.1. Karbon Elyaf Üretimi Ülkemizde daha çok karbon elyaf olarak bilinen karbon fiber, modern teknoloji ürünü ipliksi dokuya sahip (Resim8.1) çok dayanıklı malzemedir. Hammaddesi akrilik orlon olan karbon fiber, naylon ve katran karışımı ile birlikte üretilir. Üretim sırasında ayrıca çeşitli kimyasal yan maddelerde kullanılır. Ülkeler bazında karbon elyaf üretimi 8 ülke (İran, Tayvan, ABD, Japonya, Almanya, Fransa, İngiltere, Macaristan) ile sınırlı olsa da aslında bu ülkelerin tamamında yalnızca 2 firma tarafından (Japonya, ABD) karbon fiber üretimi yapılmaktadır. Türkiye ise dünya ölçeğinde karbon fiber üretimi yapabilen 3 üncü ülke durumundadır. [6]. Resim 8.1. Karbon Elyaf Örnekleri [5] 2010 yılında tüm dünyada tonluk ve 1,5 milyar $ ın üzerinde bir paya sahip olan karbon elyafı, her geçen gün daha fazla uygulamada beklentilerin çözüm ortağı olmaktadır. Dünya da sınırlı sayıda üreticisi olan karbon elyafının önemli bir üreticisinin ülkemizde olması, karbon elyafı uygulamaları konusunda ülkemizi diğer ülkelere göre daha avantajlı hale getirmektedir [5]. Nitekim bu konuda ki beklenti ve avantajı gören AKSA ve DOW CHEMICALS firmaları, bu alanda işbirliğine giderek 10 yıllık süre zarfında ülkemizde 1 milyar $ lık yatırım yapma kararına varmışlardır. Karbon elyafı dünyada ağırlıklı olarak endüstriyel uygulamalarda, havacılık ve savunma sanayinde ve spor malzemelerinde kullanılmaktadır. Rüzgâr türbini kanatları, elektronik plastikleri, basınçlı kaplar, otomotiv, bina ve yapı güçlendirme, denizcilik ve petrol platformları bu malzemenin özellikle kullanıldığı alanlardır. Ülkemizde de öncelikle yukarıda sıraladığımız alanlarda

66 48 yatırımların ve üretimlerin artması ile birlikte, karbon elyafının kullanımında da hızlı bir artış olacağı öngörülmektedir [6-13]. Resim 8.2 de cam ve kabon liflerinin elektron mikroskobundan (10μm ve 100 μm) alınmış görüntüleri verilmiştir. Resim 8.2. Cam ve Karbon Liflerinin Serbest ve Kompozit Yapı İçindeki Büyütülmüş Görüntüleri Türkiye de bu konuda faliyet gösteren firmalar, üretim yöntemleri ve hizmet verdikleri sektörler ise şu şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Kompozit elyaf kullanılan bütün sektörler (havacılık, savunma sanayi, spor malzemeleri, teknik tekstil, rüzgâr türbini kanatları, elektronik plastikleri, basınçlı kaplar, otomotiv, denizcilik) Ürün Grubu Karbon elyaf üretimi Üretim Metodları Karbon elyaf üretim metodları Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Dow-Aksa İleri Kompozit Malzemeler Sanayi Ltd.Şti CTP Boru ve Ek Parçaları Üretimi Artan küresel ısınma susuzluğu da beraberinde getirmektedir. Susuzluk için hem Ortadoğu da hem Türkiye de sulama yatırımları hızla artmaya başlamıştır. Altyapı

67 49 ihtiyaçlarının özellikle de sulama projelerinin artışına paralel olarak Cam Elyafı Takviyeli Polyester (CTP) boru üretimi özellikle Çin, Hindistan, Orta Doğu, Kuzey Afrika ve Türkiye de artmaktadır. Önümüzdeki dönemde bu pazarların yıllık ortalama 8%-10% civarında bir artış göstereceği tahmin edilmektedir. [9,15]. CTP borular su projelerinin her gün artan bir bölümüne talip olmaktadırlar. Cam elyaf takviyeli plastik boru ve yardımcı ek parçalar her türlü su iletiminde, özel proses uygulamalarında ve petrokimya ürünlerinin taşınmasında başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu ürünler TSE, DIN, AWWA, ASTM, BSI, CEN gibi pek çok standart kuruluşunun yayınladığı standart şartları yerine getirmektedir. Türkiye de artık teknolojik gelişmelere bağlı olarak altyapının gereksinim duyduğu her türlü CTP boru DN mm çap aralığında; PN(1-40) bar basınç aralığında SN( Pa) rijitlik aralığında imalatı yapılabilmektedir. Türkiye de bu konuda faliyet gösteren firmalar, üretim prosesleri ve hizmet verdikleri sektörler ise şu şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Altyapı çalışmaları, jeotermal tesisler, kimyasal tesisler, atıksu arıtma tesisleri, sulama tesisleri, balık yetiştirme havuzları Ürün Grubu CTP boru, CTP fitting, CTP manşon, CTP tank ve silolar, kanal ve yardımcı malzemeler, CTP balık yetiştirme havuzları Üretim Metodları Sürekli elyaf sarma yöntemi, el yatırması yöntemi, fitil sarma, pultruzyon Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Akbor Boru Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti, Alkaş Boru Sanayi ve Ticaret A.Ş., Aşut Fiberglas Sanayi ve Ticaret A.Ş., Ecetaş İnşaat ve Sanayi Ticaret.A.Ş., Egem Boru İmalat Sanayi ve Ticaret A.Ş., Esen Plastik Sanayi ve Ticaret A.Ş., Süperlit Boru Sanayi A.Ş., Subor Boru Sanayi ve Ticaret A.Ş.

68 50 Ayrıca kombilerde kullanılan ısıtma amaçlı kompozit boru taleplerinde ciddi artışlar söz konusudur. Bu uygulama sahasına yönelik üretim yapan firmalarının üretim kapasiteleri gün geçtikçe artmaktadır Otomotiv ve Toplu Taşıma Sistemlerine Kompozit Parça Üretimi Araçların karbon salınımlarını azaltmak otomotiv sektörünün önceliği haline gelmektedir. Bunun için en basit yöntem daha hafif araçlar üretmek olarak görünmektedir. Bir otomobilin ağırlığındaki 10% düşüş 5-7% yakıt tasarrufu sağlayabilmektedir. Buna bağlı olarak herhangi bir otomobilden sağlanan her 1 kg. tasarruf karbondioksit emisyonunu azaltacaktır. Araçların ağırlığını hafifletmek, maliyeti düşürmek ve yakıt tasarrufu için kompozit malzeme kullanımını arttırmak birçok firmanın stratejik planı haline gelmiştir [14]. Otomotivde küresel üretim Kuzey den Güney e ve Batı dan da Doğu ya kaymaktadır. Bu gelişme Türkiye için önemli bir fırsattır. Kompozit malzemeler arasında en yaygın olarak polimer esaslı kompozitler kullanılmaktadır. Plastik esaslı olmalarına rağmen metaller kadar emniyetli tasarımlar yapmaya imkân tanımaktadırlar. Çarpışmalarda çelik kadar güvenlik sağladığı gibi, polimer kompozitler titreşim kontrolü gibi özellikleriyle de daha üstün performans göstermeye adaydır. Otomotiv sanayiinde şu ana kadar termosetler, termoplastiklere nazaran daha fazla kullanım alanı bulmuştur. Otomobil gövdelerinde termoset kullanımı yaygın olmakla birlikte, termoplastiklere rağbet görülmeye başlandı. Golf A4 ve POLO A03 dâhil olmak üzere bütün yeni VW arabalarının ön kısımları cam elyaf örgütlü termoplastik tabakalardan yapılmıştır. Son zamanlarda giriş manifoldları, ekseriyetle alüminyumdan imal edilmektedir [14].. Fakat bu parçaların şekilleri daha karmaşık hale geldikçe ve tek kalıpla üretilen cam elyaf takviyeli termoplastikler ağırlıktan tasarruflar sağladıkça, termoplastikler tasarımcılara cazip gelmeye başladı. Chevrolet giriş manifollarında cam elyaf katkılı naylon kullanmaktadır. Plastik ağırlıktan tasarruf sağladığı gibi motorun performansını da artırmıştır. Giriş manifoldlarının iç yüzeyi son derece pürüzsüz olmalıdır. Aksi takdirde oluşacak türbilans, motorun verimliliğini azaltır. Düzgün yüzeyleriyle plastik manifoldların, alüminyumla imal edilen manifolflar ile mukayese edildiğinde motorun verimini %5 kadar artırabildiği tespit edilmiştir. Malzemenin düşük ısı iletkenliği; manifold içindeki havanın motorun sıcaklığından daha iyi yalıtılmasına yol açmakta; manifoldun havayı daha yoğun olarak tutmasıyla, yanma daha randımanlı gerçekleşmektedir. Plastik titremeyi azalttığından motorun gürültüsü azalmaktadır.

69 51 Avrupalı motor üreticisi PSA da Peogeot 406 ve 605, Citroen Xantia ve XM modellerinde kullanılmakta olan motorun giriş manifoldunda naylon kullanarak benzer faydaları elde etmektedir. Alüminyum dan Naylon 46 ya geçiş sağlamakla PSA manifoldun ağırlığında %50, imalat maliyetinde ise %20-30 düşüş sağlanmış ve döküm sonrası işleme maliyeti ve zamanı ortadan kaldırabilmiştir. Chrysler gibi otomobil üreticileri de valf kapaklarını termoset kompozitlerinden yaparak maliyetleri %15-20 indirebilmişlerdir. Plastik kompozitlere ilaveten mühendisler, metal esaslı kompozitleri de ciddi olarak düşünmeye başlamışlardır. Kompozit malzemeler otomotiv sektörünün birbirinden farklı beklentilerine cevap verebilme özelliklerinden dolayı tercih edilmektedirler [12,14]. Bunlar ise; Düşük maliyet Yüksek üretim hızı Ağırlığın azaltılması Yeni tasarım kolaylığı Dış aksamda A sınıfı yüzey beklentisi Gövde ve iç aksamlarda ısı dayanımı (5-95 C) Resim 8.3. Chevrolet- Volt elektrikli araçta kompozit malzeme kullanımı (yeşil renk ile gösterilmekte) [12] Resim 8.3 de Chevrolet firmasının elektrili modeli Volt ta kullandığı kompozit malzemelerin yeri gösterilmektedir. Firma özellikle aracın kaportasının tamamına yakınında kompozit parçalar kullanmıştır. Bütün avantajlarına rağmen kompozitlerin otomotiv sanayiinde yoğun olarak kullanılmasının önündeki iki önemli engel vardır. Maliyet; Kompozit parçaların halâ çelikten daha maliyetli olmalarıdır. İmalatı çelik gibi yüksek basınç gerektirmediğinden, plastik kompozitleri işleyen makinalar daha hafiftir ve

70 52 dolayısıyla ilk yatırım maliyeti daha düşüktür. Fakat malzemenin maliyetinin fazla olması ve imalat sürecinin nispeten emek yoğun olması toplam maliyeti arttırmaktadır. Ancak ileride imalat teknolojisinde olabilecek yeniliklerle ve kompozit malzemelerin daha yoğun kullanımının getireceği malzeme maliyetlerindeki düşüşle, kompozit parçaların daha ucuza imal edilebileceği beklenmektedir. Şu anda bir çok büyük ölçekli araştırma projelerinde daha verimli imalat teknolojilerinin geliştirilmesi için çalışılmaktadır. Tecrübe/Eğitim; Kompozit malzemelerin sanayide yoğun olarak kullanılmasının önündeki ikinci önemli engel ise kompozit tasarımı ve imalatı konusunda bilgili, tecrübeli mühendis ve teknik personel sayısının yetersizliğidir. Bununla birlikte bu engellerin zamanla aşılacağı ve kompozit malzemelerin üstün özelliklerinden otomotiv sanayinde daha çok faydalanılacağı öngörülmektedir [2]. Türkiye de durum Türkiye de otomotiv üretimi ekonominin katma değer üreten temel dinamiklerinden biridir. Otomotiv yatırımlarının artması ile yan sanayi çok hızlı bir gelişim göstermiştir. Böylece otomotivde kullanılan parçalardaki yerlilik oranı artmıştır. Ayrıca ülkemizde siyasi bir tercih olarak demiryolu yatırımlarının, yüksek hızlı tren yatırımlarının ve raylı toplu taşıma sistemi (metro) yatırımlarının ivme kazanması ile birlikte ciddi bir pazar oluşmuştur. Firmalarımız artık ham madde üretiminden, kalıp tasarım ve üretimine, parçaların ısı ve basınç altında şekillenmesinden, montaj ve son kat boya işlemlerine kadar termoset üretiminin tüm süreçlerini bünyesinde tamamlayacak kapasiteye sahip duruma gelmişlerdir. Türkiye de bu konuda faliyet gösteren firmalar, üretim yöntemleri ve hizmet verdikleri sektörler ise şu şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Otomotiv ve hafif taşıma raylı sistemler ve raylı toplu taşıma sistemleri (metro), yarış otomobili üretimi ve yedek parça. Ürün Grubu Otomotiv (ön alt tampon, ön panjur, ön gövde, arka gövde, çamurluk, partition panel, arka tampon, arka stop, iç trim, spoiler, motor muhafazası, klima ve soğutucu ünitelerinin kabinleri ve tutucuları, raylı sistemler için kompozit parçalar ve yedek parçalar, otobüs,

71 53 kamyon ve iş makinaları için kompozit plastik iç ve dış parçalar, yarış otomobili tasarımı ve üretimi, balistik levhalar.) Üretim Metodları El yatırması, light RTM, vakum destekli RTM, soğuk press (SMC/BMC), VIP, RIM ve infilitrasyon üretim teknikleri Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Alpin Kimya Sanayi ve Ticaret A.Ş., Avitaş Kompozit Plastik Sanayi ve Ticaret A.Ş., C.F.Maier Polimer Teknik ltd.şti., Doğuş Fiberglas İnşaat Taahhüt Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti., Polkar Polyester Ürünleri Sanayi ve Ticaret A.Ş., Sazcılar Otomotiv Sanayi ve Ticaret A.Ş., Polkima Polyester Kimya ve Makine Sanayi ve Ticaret A.Ş., 8.4. Rüzgâr Enerjisi Sektörü için Kompozit Malzeme Üretimi 21. Yüzyılda, fosil yakıtların ve özellikle petrol kaynaklarının azalması ile başlayan enerji sorunları, yenilenebilir ve temiz enerji kaynaklarını gündeme getirmiştir. Yenilenebilir enerji kapsamında; güneş enerjisi, jeotermal enerji, hidrojen enerjisi, biyokütle enerjisi, hidro elektrik enerjisi, dalga enerjisi ve rüzgâr enerjisinden bahsetmek mümkündür. Dünyada temiz enerjinin öneminin artmasına paralel olarak kompozit malzeme kullanımdaki artışın en hızlı olduğu sektör, enerji sektörü olmuştur. Bu sektördeki kompozit malzeme kullanım oranı, günümüzde (2002 yılı ile kıyaslandığında) 5 kat artmıştır. 320 bin ton ile enerji sektöründeki kompozit kullanım oranı dünyada ağırlıkça %7 e yükselmiş ve 3,6 milyar avro satış rakamlarına ulaşmıştır [13]. Krizin etkisi farklı sektörlerde farklı şekillerde olmuştur. Şöyle ki; taşımacılık, uzay / havacılık ile inşaat sektörleri kriz döneminde ciddi sıkıntılar içerisinde iken rüzgâr enerjsi pazarı, yenilenebilir enerji kaynaklarının desteklenmesi politikaları sonucu yıllık 30% luk bir büyüme eğilimi göstermiştir. Rüzgâr enerjisinin temel elemanları türbin kanatları ve enerji sağlayacak motor kısmıdır. Rüzgâr türbin kanatları yüksek mekanik mukavemete sahip kompozitten oluşmakta ve ana malzeme olarak çevre etkilerinden en az etkilenen epoksi reçine kullanılmaktadır. Dayanma mukavemetini sağlayacak malzemelerden karbon, aramid ve

72 54 cam elyafları kullanılmaktadır. Özellikle cam elyafının performansı ve fiyatı avantajlı olduğundan bu malzeme oldukça rağbet görmektedir. Ülkemizde enerji dar boğazının aşılmasında önemli katkılar sağlayacağına inanılan ve teşvik edilen rüzgar enerjisinin önümüzdeki plan döneminde yıllık 18-20% civarında bir büyüme göstermesi beklenmektedir. Bu konuda en hızlı gelişim rüzgâr enerjine paralel olarak türbin kanatları konusunda olmuştur [11,13]. Çizelge 8.1. Güç Çıkışlarına Göre Genel Rüzgar Türbini Boyutları [11] Türbin Güç Çıkışı Göbek Yüksekliği Pervane Çapı Pervane Alt Uç üksekliği Pervane Üst Uç Yüksekliği 2 MW 70 m 80 m 30 m 110 m 5 MW 110 m 124 m 48 m 172 m 8 MW 140 m 160 m 60 m 220 m 12 MW 170 m 190 m 75 m 265 m Çizelge 8.1 de rüzgar türbini ne ait pervane çapı, pervane alt ve üst yükseklikleri, göbek yüksekliği ile türbin güç çıkışı arasındaki bağlantı verilmiştir. Pervane boyutları arttıkça üretilen güç artmaktadır. Günümüz şartlarında türbin kanatlarını boylarına göre gruplandırılacak olursak; 40 metre altında olanlar, metre arası olanlar ve 60 metre üzeri olmak üzere üç farklı gruptan bahsetmek mümkündür. Kanatların üretim yöntemleri ve üretimde kullanılacak malzeme seçimleri genellikle kanat boylarına göre farklılıklar göstermektedir. Maliyet etkin kanat üretimi isteği cam elyaf dokuma kumaşların kullanımının karbon kumaşlara göre daha yaygın olmasına neden olmuştur. Ancak türbin kapasitelerinin artması ve buna paralel olarak kanat boylarının 40 metreden 65 metre ye kadar uzaması sonucu kanatların güçlendirilmesi amacıyla karbon elyafına gereksinim giderek artmaktadır. Malzeme seçiminde, cam kumaşlar yerine karbon kumaşların kullanımı kanatları hafifletmesine karşın maliyetleri oldukça arttırmaktadır. Toplam üretim sürecinin maliyet üzerindeki yoğun etkisi düşünüldüğünde; daha kısa üretim süresinin elde edilebilmesi için daha kısa sürede üretime imkân veren farklı reçine sistemleri kulanılabilir. Ancak rüzgâr türbini kanatlarının üretimi için özel olarak tasarlanmış camkarbon hibrit-melez-kumaşların ticari ürün haline gelmiş olması, kanat üretiminde farklı malzeme tercihlerinin yapılabilmesine imkân tanımıştır. Kanatların üretiminde genel olarak kullanılan yöntemler; el yatırması, reçine transferi ile kalıplama (RTM) ve vakumla desteklenmiş reçine transferi ile kalıplama (VaRTM), vakum infüzyon, prepreg kumaş

73 55 kullanımı ve sargı tekniği olarak sıralanabilir. Teknolojik gelişimin hızla ilerlemesi ile sektördeki tüm firmaların üretim kapasitesini ve standartlarını yükseltmesi nedeniyle sürekli gelişim/değişim iyice yükselmiş ve önemli bir unsur olarak mühendislik-teknoloji yatırımı, kanatların tasarımı, malzemesi ve üretim şekli önem kazanır olmuştur. Artık günümüzde rüzgâr türbini kanatlarının, türbin verimliliğinde ciddi oranda etkisi olduğu yaşanmaktadır. Rüzgâr Türbinleri Kanatları nın kompozit teknolojisi ile üretilmesinin en uygun yöntem olduğu ve kullanılan malzemelerde de günden güne gelişim yaşanması ile bunun desteklendiği görülmüştür [11]. Türkiye de bu konuda faliyet gösteren firmalar, kullandıkları üretim yöntemleri ve hizmet verdikleri sektörler ise şu şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Rüzgâr enerjisi konusunda lisans alan firmalar Ürün Grubu Rüzgâr türbin kanatları imalatı Üretim Metodları Vakum infilitrasyon emdirme yöntemi Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Aero Rüzgâr Endrüstrisi A.Ş. Kompotek Kompozit Teknolojileri TPI kompozit Kanat Sanayi ve Tic.A.Ş. Metyx Composites-Telateks Tekstil Ürünleri Sanayi Tic. A.Ş Kompozit Prefabrik Yapılar ve İnşaat Donatıları Yapı güçlendirme özellikle deprem bölgelerindeki ülkeler için gelişmekte olan bir pazardır. Tasarım aşamasında yeni binaların, deprem riskine karşı mevcut binaların, köprü, tünel, havalimanı, hastane gibi kritik yapıların ve tarihi eserlerin güçlendirilmesi alanında yaygın uygulamalar mevcuttur. Bu amaçla cam elyafı ve karbon elyafından üretilen çeşitli dokuma ve teknik tekstiller ile bu ürünlerden yapılan kompozit esaslı yapısal profiller giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

74 56 Resim 8.4. Yapı malzemesi kompozit lifler [5] Resim 8.4 de yapı malzemeleri içerisinde kullanılan kompozit lifler görünmektedir. Kompozit lifler yapı malzemelerin gerilim altında aniden kırılmasını ve dağılmasını engeller. Ülkemiz dünyanın en en etkin deprem kuşaklarından olan Kuzey Anadolu fay hattının üzerindedir. Mevcut teknoloji ile depremin %100 kontrol altına alınması mümkün değildir. Ancak bina kütlelerinin hafifletilmesi ile yapı üzerine etki eden dinamik kuvvetlerin azaltılması sağlanabilir. Bu durum dikkate alınarak depreme dayanıklı konut ihtiyacını karşılayabilmek için alternatif teknolojik ürünler geliştirilmeye çalışılmaktadır. Geleneksel malzemelere göre daha hafif, dayanım/yoğunluk oranı yüksek, daha iyi korozyon dayanımına sahip olan ve pultrüzyon yöntemi ile üretilen kompozit çekme profiller alternatif malzemeler olarak karşımıza çıkmaktadır. Pultrüzyon yöntemi ile üretilen kompozit çekme profillerin özgül ağırlığının çeliğe göre %31 düşük olması bina tasarımında ciddi kütle azalmasına neden olmaktadır. Böylece en önemli taşıyıcı eleman olan kolonlara deprem esnasında gelen kesme kuvvetinin %38 azaldığı tespit edilmiştir. Böyle bir avantaja sahip hafif yapı malzemesi olan kompozit profillerin deprem bölgelerinde kullanımı önem kazanmaktadır. Ayrıca kompozit profillerin hafifliğinin yanı sıra yerinde uygulamasının kolay olması nedeni ile afet bölgelerinde veya acil gereksinim duyulan yerlerde hızlı, dayanıklı ve sağlıklı yapılar yapılabilmesi için önemli bir alternatif oluşturmaktadır [5,10]. Kompozit prefabrik yapılar çelik konstrüksiyon bir yapı ile kıyaslandığında defalarca yüksek bir dayanıma sahiptir. Deprem sırasında yapıya etki eden anlık ve şiddetli kuvvetler karşışında kompozit yapılar esneme, eğilme ve burulma tepkileri verirler ve bu kuvvetler ortadan kalkınca ilk hallerine deforme olmadan tekrar dönebilirler. Elastik modülleri çelik profiller ile kıyaslandığında on kat a kadar daha yüksek olan kompozit profiller deprem

75 57 sırasında yapı hareketlendiğinde kesme kuvvetinden en alt seviyede etkilenirler. Bu sayede profillerdeki kopma riski yok denebilecek kadar azalır. Kompozit profiller de belli bir kuvvetin üzerinde deforme olmaya başlar. Ancak bir tanesinde bile deformasyon başlasa kompozit profiller taşıyıcı özelliklerini kaybetmezler. Bu sayede binada ani çökmeler meydana gelmesi engellenmiş olur [10]. Diğer avantajları ise; Bilinen en yüksek deprem dayanımlı Her türlü doğa ve iklim koşuluna uyum Taşıyıcılarda çürüme, kurtlanma ve paslanma sorunları olmaz Boya, bakım ve yenileme masrafları yoktur. Yüksek yalıtım yeteneği nedeniyle enerji tasarrufu sağlar UV ve deniz etkilerine dayanıklıdır [10]. Kompozit malzeme ile profil üretimi henüz başlangıç aşamasında olmakla birlikte, prototip denemelerde olumlu sonuçlar vermiştir. Önümüzdeki yıllarda özellikle elektro manyetik sinyalleri engellediği için hastane inşaatlarında çelik ikamesi olarak kompozit inşaat donatıları daha yaygın olarak kullanılacaktır. Bu alanda yıllık 20% lik bir büyüme öngörülmektedir. Türkiye de bu konuda faaliyet gösteren kompozit firmaları, üretim grubu ve üretim alanı ise aşağıdaki şekildedir. Hizmet Verilen Sektör İnşaat, yapı taşıyıcı eleman, çatı ve cephe kaplamaları, belediyeler (kompozit altyapı ürünleri), modüler yapılar (prefabrik yapılar ve taşıyıcı sistemler) Ürün Grubu Kompozit profiller, kalıplanmış parçalar ile profillerden oluşturulan yapısal konsrüksiyonlar (pergola, yürüme yolu, merdiven, platform, ızgara, kablo tavanları vb.), izole parçalar, iş güvenliği ile malzemeleri ve ekipmanları, CTP levhalar, paneller, mutfak, banyo ve diğer mimari uygulamalar için solid surface (masif yüzey) hazır levha, lavabo vb. tarzı yapı malzemeleri tasarlanması, çeşitli tip ve yük sınıfında rögar kapakları ve mazgallar, buşakleler, doğalgaz-elektrik servis kutuları ve menholleri, basketbol potaları ve stadyum koltukları, modüler kabin sistemleri (güvenlik birimleri, kontrol ve danışma kabinleri, bilet ve gazete satış gişeleri.

76 58 Üretim Metodları Pultruzyon, pull winding, RIM, VRIM, küçük parçalar için otoklav, bant sarma ve el yatırması, SMC prosesi Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Esa Kimya Metal Sanayi Ticaret Ltd.Şti., Duratek Koruyucu Malzemeler Sanayi Ticaret A.Ş., Grapol Yapı Teknolojileri A.Ş., Polser Şeffaf Çatı Örtüleri Sanayi Ticaret A.Ş., Eurotec Mühendislik Plastikler Sanayi ve Tic.A.Ş., Yücel Şirketler Grubu Kompozit Kimya ve Elektromekanik Malzemeler Sanayi ve Tic.A.Ş. Saf-er Mobo Kabin İmalatı ve Sanayi Tic.ltd.Şti Denizcilik Sektörü ve Deniz Araçları için Kompozit Malzeme Üretimi Kompozit malzemeden üretilmiş deniz araçları; ticari ve askeri olmak üzere 100 feet' kadar (~ 30,50 m) çeşitli boy ve biçimde sınıflandırılmıştır. Kompozit malzemeler su ve rüzgâr sörfünden, çeşitli yelkenli sınıflarına, yat ve sürât teknelerine kadar oldukça geniş bir yelpaz içerisinde kullanılmaktadır. Kompozit tekne yapımında kullanılacak reçinenin seçimi önemlidir. Üç temel reçine tipi mevcuttur. Bunlar, polyester, vinil ester ve epoksidir. Uygun şartlar sağlandığında epoksi reçineler yüksek gerilim dayanımı sağlar. Ancak kompozit tekne yapımında polyester ve vinil ester reçineler daha fazla kullanılır. Polyester ve vinil ester reçineler en basit ve çok yönlü üretim tekniklerinde kolaylıkla ugulanabilir. Tercih nedenlerini ise söyle sıralabiliriz. Polyester ve vinil ester reçineler daha ucuzdur. Sıcaklık artışı karşısında birçok epoksinin viskozite kaybı vardır. Bu viskozite kaybı zamanla eğimli yüzeylerde epoksinin akmasına neden olur. Bu da tekne formunun bozulmasına yol açar. Deniz araçlarının üretiminde kompozit malzemelerin tercih edilme nedenlerini ise şu şekilde sıralayabiliriz. 1. Deniz Ortamına Direnci: Kompozit tekneler, korozyona uğramazlar, şekil değiştirmezler. Denizdeki tuzlu suyun aşındırıcı özelliği, denizde bulunması muhtemel yakıt artıkları ve kirliliğin oluşturduğu kimyasal aşınmadan etkilenmezler.

77 59 2. Hafif Oluşu: Uygun tasarım ile fabrikasyon olarak üretilen kompozit tekne malzemeleri, eşit ölçüdeki ahşap ve çelik teknelerin ağırlıklarının yarısına eşittir. Kompozit tekne malzemelerinin ağırlığı alüminyum tekne malzemeleri ile hemen hemen aynıdır. 3. Dikişsiz İmalat: Kompozit teknelerin gövdesi kalıp yardımıyla tek parça su sızdırmaz olarak üretilir. Üzerinde dikiş bulunmaz. 4. Yönlü Kullanım Kolaylığı: Gelen kuvvetin yönüde göre cam yünü liflerinin yönü uygun şekilde ayarlanır. Böylece istenilen maksimum gerilme dayanımı elde edilir. 5. Kompleks Şekillerin Yapılabilme Özelliği: Kompozit malzeme ekonomik parametrelere bağlı olarak çok karmaşık şekillerin yapımında kullanılabilir. Bu özellik tekne tasarımında daha yaratıcı çözümler üretilmesine olanak sağlar. 6. Esneklik: Kompozit teknelerin düşük esneklik mödülü çarpışmadan doğan kuvvetleri sönümlemede oldukça etkilidir. Ancak bu sönümleme tekniği teknenin tasarımıyla doğrudan bağlantılıdır. Diğer özellikler ise; uygun fiyat, boyama kolaylığı, kolay tamir imkânı, ucuz bakım maliyeti, yüksek gövde dayanımı ve sertlik, sürtünme dayanımı dır. Her malzemede olduğu gibi kompozitlerinde olumlu yönleri olduğu gibi olumsuz yönleri de vardır. Fakat günümüz denizcilik sektörü açısından oldukça önemli ve vazgeçilemez bir malzeme olduğu açıktır. Türkiye de de bu gelişime paralel hareketlilik gözlenmektedir. Türkiye de bu konuda faaliyet gösteren kompozit firmaları, üretim grubu ve üretim alanı ise aşağıdaki şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Denizcilik, deniz taşıtları, havuz malzemeleri ve filtre sistemleri, su kaydırakları, su parkları Ürün Grubu Gezi sınıfı motor ve yatlar, havuzlar, havuz filtreleri, özel tasarım kompozit ürünler, sandal, kano, deniz bisikletleri, motorbot ve diğer deniz araçları

78 60 Üretim Metodları El yatırması, spray up, vakum infilitrasyon emdirme, RTM Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Fipol Deniz Araçları ve Turizm Plastik Sanayi Ticaret A.Ş., Polin Su Parkları ve Havuz Sistemleri A.Ş., Saf-Er Mobo Kabin İmalatı Sanayi Ticaret Ltd.Şti., Futuraform Kompozit ve reklam Ürünleri Sanayi ve Tic.Şti., Sirena Marine Denizcilik Sanayi Ve Ticaret A.Ş., Esmarin Makine Deniz Araçları Kompozit San. ve Tic.Ltd.Şti Beyaz Eşya, Elektrik/Elektronik Sektörleri için Kompozit Malzeme Üretimi Beyaz eşya endüstrisi kendine özel dinamikler barındıran, ülkemizin dünya ölçeğinde en hızlı şekilde pay sahibi olduğu sektörlerden biridir. Bu sektörde en önemli çalışma alanı; beyaz eşya üretimi yapan yapan firmalar için maliyetleri düşürme noktasında uygulanabilir çözümleri üretmektir. Türkiye de bu konuda faaliyet gösteren kompozit firmaları, üretim grubu ve üretim alanı ise aşağıdaki şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Beyaz eşya sektörü, elektrik/elektronik sektörü, telekomünikasyon sektörü, modern kent uygulamaları (altyapı, aydınlatma, doğalgaz parçaları) Ürün Grubu Beyaz eşya parçaları, elektrik panoları, sokak lambaları, projektörler, etanj armatürler, otomativ elektrik aksamları, ev eşyaları, spor eşyaları, güvenlik eşyaları, pano, aydınlatma, elektrik ve doğalgaz gaz panoları, sokak aydınlatma armatürleri, izolatörler, saha dolapları, box panoları Üretim Metodları Tek ve çift vida eksrüderlerde mühendislik plastikleri üretimi, sıcak kalıplama Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Eurotec Mühendislik Plastikleri Sanayi ve Tic.A.Ş.,

79 61 Posel Polyester Sanayi Elemanları Sanayi ve Tic.Ltd.Şti., Sami Tongün Cam Elyaflı Polyester Ürünleri A.Ş., Esa Kimya Metal Sanayi ve Tic.Ltd.Şti., 8.8. Yol ve Trafik İşaretleri için Kompozit Parça Üretimi Trafik işaret levhaları ve yol kenar dikmeleri uzun yıllar sac ve alüminyum malzemeden imal edilmiştir. Kırsal kesimlerde özellikle alüminyum malzemelerin çalınması her yıl tekrarlanan zararlara neden olmaktadır. Ayrıca metal ve/veya beton direkler trafik kazalarında ölümle sonuçlanan hasarlara neden olmaktadır. Bu nedenle karayollarında CTP esaslı malzeme kullanılması ciddi bir alternatif oluşturmuştur. Türkiye de bu konuda faaliyet gösteren kompozit firmaları, üretim grubu ve üretim alanı ise aşağıdaki şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Karayolları, inşaat, taahhüt Ürün Grubu Trafik yön bilgi levhaları, trafik işaret levhaları, CTP den mamul yol kenar dikmesi, trafik işaret levha profili, muhtelif CTP esaslı profiller ve levha direği, gürültü bariyerleri ve kablo taşıma kanalları Üretim Metodları Pultrüzyon, sıcak kalıplama Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Pul-Tech FRP Kompozit Yapı Teknolojileri İmalat Sanayi Ticaret A.Ş., Özgürler Trafik İşaretleri Sanayi Ticaret Ltd.Şti., 8.9. Teknik Tekstil Üretimi Kompozit malzemeler, bileşimindeki tekstil materyalleri dolayısı ile yüksek mukavemet, hafiflik, ısı ve nem absorbsiyonu gibi yüksek performans özellikleri gösterirler. Tekstil sanayiînde karbon liflerinin kullanımı gittikçe artmaktadır. Teknik teksil mamülleri güvenlik ve koruma içinde çözümler sunmaktadırlar. Korozyonu önlemek, tekstil materyalleri ile güçlendirilmiş köprülerin inşası, jeolojik teknik tekstiller kullanılarak erozyonun önlenmesi diğer teknik tekstil kullanım yeri örnekleri olarak verilebilir [17].

80 62 Türkiye de bu konuda faaliyet gösteren kompozit firmaları, üretim yöntemleri ve üretim alanı ise aşağıdaki şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Kompozit sektörü yarı mamul üretimi, savunma sanayi, havacılık, otomotiv, marin, rüzgâr enerjisi, yapı ve mimari uygulamalar, spor aletleri Ürün Grubu Donatı fileleri, dokumalar, dikişli keçeler, kombi ürünler ve üç katlı ürünler, E-camı, aramid, karbon elyaftan mamul multiaxial ve dokuma kumaşlar, pultruzyon ve filaman sarma için yüzey tülleri Üretim Metodları Teknik tekstil üretim metodları, CNC freze, çözgülü örgü ve dokuma Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Fibroteks Dokuma Sanayi ve Ticaret A.Ş., Metyx Composites-Telateks Tekstil Ürünleri Sanayi ve Ticaret A.Ş., Spinteks Tekstil inşaat Sanayi ve Tic.a.Ş., Sönmez ASF İplik Dokuma ve Boya Sanayi A.Ş., C.S.A. Kompozit Karbon Elyaf A.Ş Kompozit Şehir Mobilyaları ve Altyapı Ürünleri Üretimi Kompozit malzemeler şehrin yaşam alanlarında konforu, estetiği, bütünlüğü sağlayan kent mobilyalarının tasarımında ve üretiminde de kullanılmaktadır. Hava koşullarına dayanım, kimyasal dayanım, termal ve elektriksel yalıtkanlık, gibi özellikleri nedeni ile açık hava kullanımında uzun ömür ve maliyet avantajı sağlamaktadır. Türkiye de bu konuda faaliyet gösteren kompozit firmaları, üretim metodları ve üretim alanı ise aşağıdaki şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Belediyeler ve çevre düzenlemesi konusunda çalışan firmalar, kamu kuruluşları (kompozit altyapı ürünleri, kompozit şehir mobilyaları ve kompozit servis kutuları)

81 63 Ürün Grubu Çeşitli tip ve yük sınıfında rögar kapakları ve mazgallar, buşakleler, doğalgaz-elektrik servis kutuları ve menholleri, basketbol potaları ve stadyum koltukları, modüler kabin sistemleri (güvenlik birimleri, kontrol ve danışma kabinleri, bilet ve gazete satış gişeleri, parklar için oturma grupları, banklar, çöp kutuları Üretim Metodları SMC prosesi Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Kompozit Kimya ve Elektromekanik Malzemeler Sanayi ve Tic. A.Ş., Saf-er Mobo Kabin İmalatı ve Sanayi Tic.Ltd. Şti., Kompotech Kompozit Mobilyaları, An-ko Anadolu Kompozit Mamulleri San. Tic. A.Ş., Fiberkom kompozit Kimya Sanayi Tic. Ltd. Şti., Havacılık ve Savunma Sanayi için Kompozit Malzeme Üretimi Havacılık endüstrisinde, tasarımlar; emniyet, hız ve ekonomi kriterlerinin optimizasyonu ile gerçekleşir. Özgül mukavemet ve özgül rijitlik değerleri esas alındığında; düşük yoğunluklarından dolayı kompozit malzemeler de bu değerler konvensiyonel malzemelere üstünlük sağlamaktadır. Bunun sonucu olarak özellikle ileri kompozit malzemeler havacılık sanayinde çok geniş uygulama alanları bulmaktadır. Kompozit malzemelerinin hafifliklerine oranla üstün mekanik özellikleri uçaklarda ve helikopterlerde sadece iç mekân değil yapısal parçaların da polimer esaslı kompozitlerle üretilmesine neden olmaktadır. Uçaklar genellikle gövde ağırlık kontrolu, uzun hizmet ömrü, sistem dizayn ı ve maliyet karakterlerinin yanısıra belirli navlun, mesafe, seyir sürati, irtifa gibi performans gereksinimlerini karşılayacak şekilde dizayn edilirler. Diğer tüm koşulların eşit olduğu durumlarda, ağırlığı en az tutulan tasarım kriteri en uygun seçenek olacaktır. Buna göre uygun özelliklere sahip hafif metaller, metal ve polimer kompozit malzemeler bu amaçla kullanılabilecek uygun bir malzeme grubunu oluşturmaktadır [10]. Kompozitlerin uçaklarda kullanım yerleri ve yapılan uygulamalar aşağıdaki şekildedir.

82 64 Boing firmasında durum Boing 757 ve 767 lerde ise kontrol yüzeyleri karbon+epoksi motor kaportaları karbon/avamid-epoksidir. Boing firmasının ürettiği hava araçlarında kullandığı malzemeler ve hacimsel olarak bu malzemenin miktarı Şekil 8.1 de ve Resim 8.5 de verilmektedir. Boing firmasının üretim sorumluluğunda bulunan B747, B757, B767, B777 ve B787 modeli yolcu uçaklarının kanat panelleri, flapler, kuyruk takımları, silindirik motor kılıflarında kompozit malzeme kullanılmıştır. B787 modelinde kompozit malzeme kullanım oranı %50 ye ulaşmıştır [10-12]. Şekil 8.1. Boing firmasının bazı uçak modellerine ait kompozit malzeme kulanımı Resim 8.5. Boing 787 uçağındaki kompozit parçalar

83 65 Airbus firmasında durum A380 yolcu uçağı kanat panelleri ve flapler; karbon fiber+epoksi, A380 yolcu uçağı burun bölümü (radome); CTP, A380 yolcu uçağı dikey stabilizer; Aramid fiber+epoksi, Airbus A320 uçaklarında kanatlarda, spaylerde, kuyruk takımlarında, silindirik motor kılıflarında, karbon takviyeli kompozitler kullanılmıştır. Zemin Plakası; Airbus 300/600 uçaklarında kullanılan karbon takviyeli polieterimid, Airbus firmasının ürettiği hava araçlarında kullandığı malzemeler ve hacimsel olarak bu malzemenin miktarı Şekil 8.2 de verilmektedir. Şekil 8.2. Aırbus firmasının bazı uçak modellerine ait kompozit malzeme kulanımı Savaş uçaklarında durum B2 bombardıman uçağı gövde panelleri; karbon fiber-epoksi olarak üretilmektedir. F-14 uçaklarında, yatay dengeleyiciler, F-15 lerde ise yatay ve dikey dengeleyiciler, bor-epoksi kompozit malzemeden yapılmıştır. F-16 larda, yatay ve dikey dengeleyicilerin yanısıra kontrol yüzeyleri de karbon epoksidir. F/A-18 uçaklarında; kanat yüzeyleri, yatay-dikey dengeleyiciler, hız frenleri, kontrol yüzeyleri kompozit malzeme kullanılırken, AV-8B uçaklarında ise; kanatlar, yatay engeleyiciler, ön gövde ve kontrol yüzeylerinde karbon-epoksi kullanılmıştır [9,10].

84 66 Türkiye de durum Bu konuda ki çalışmalar TUSAŞ Türk Havacılık ve Uzay Sanayi A.Ş. liderliğinde yürütülmektedir li yıllarda, üretim projelerinin yanında tasarım odaklı projeler 15 yıllık birikimle oluşturulan insan kaynağı ve tesis altyapısı üzerine inşa edilmeye başlanmıştır. Bunlardan en kapsamlısı olan A-400M Projesi hem konsorsiyum disiplini hem de geniş kapsamlı tasarım odaklı bir proje olması noktasında önemli bir başlangıç olmuştur. A400M projesi ile yapısal sistem tasarımı ekseninde başlatılan çalışmalara paralel olarak TAI bünyesinde aviyonik entegrasyon projeleri hayata geçirilmeye başlanmıştır. Diğer taraftan helikopterlerin Glass Cockpit uygulamaları ile ASELSAN bünyesinde yazılım ve seyrü sefer sistemler tasarımı, üretimi ve entegrasyonu amacıyla projeler başlamıştır. Bu sayede geniş bir ürün hattı oluşturulmuş, başlangıçta lisans altında üretim modelleri uygulanırken bugün yurt içi tasarım esaslı bir üretim hattı oluşturulması yönünde sonuçlar alınmaya başlanmıştır. TUSAŞ aynı zamanda JSF/F-35 müşterek taaruz uçağı projesinde görev almaktadır. Uçağın en karmaşık yapısal bölümlerinden birisi olan orta gövde üretimi tek kaynak olarak ülkemizde yapılmaktadır. Bunun yanı sıra kompozit komponentler, hava alığı, hava-yer harici yük taşıyıcı dünyadaki iki yükleniciden biri olarak Türkiye de üretilmektedir. Bu konuda yürütülen milli bütçeli diğer projeler ise Havadan Erken İhbar Uçağı (Barış Kartalı), Deniz Karakol Uçağı, İnsansız Hava Araçları (İHA) ve Yeni Nesil Eğitim Uçağı (Hürkuş), T-129 Taarruz Helikopteri, Genel Maksat Helikopteri projeleridir. Resim 8.7. Anka-insansız hava aracında bulunan kompozit parçalar ANKA uçak yapısının (kanat, gövde ve kuyruk) %90 ı karbon epoksi prepreg ten oluşmaktadır (Resim 8.7). Bu projeler kapsamında birçok kompozit firması akredite

85 67 edilerek alt yüklenici olarak belirlenmiş ve değerlendirilmiştir. Bugün artık kompozit firmaları başarılı bir performans göstermekte olup birçok uluslararası projede yüklenici ve/veya alt yüklenici olarak görev almaktadırlar. Artık yerli firmalarımız Sikorsky Aircraft platformları için, eğik plaka, baskı plakaları, damper ve istinad çubuğu gibi döner-kanat dinamik parçaları ve uçuş kontrol sistemlerinde bulunan alt montaj gruplarını, Black Hawk helikopterlerinde yer alan dişliler, dişli kutuları, pervane mili gövdesi ve ana mil gibi tüm ana uçuş kritik ve dinamik ürünler ve bunların montaj grupları, F-135 motoruna ait fan pervaneleri ve fan arka gövdesi gibi motor kritik döner parçalarının imalatı ile 2.,3.,4. ve 5. kademe titanyum IBR ve fan pervanesi arka gövdesi üretimi, F-35 ve F-22 programları için üretilen ana ve burun iniş takımlarınının parçalarını ve montaj gruplarını üretmektedir. Resim 8.8. Tusaş - hassas kompozit işleme makinası [16] Resim 8.9. Tusaş Otoklav [16]

86 68 Resim Tusaş - Otomatik Fiber Serme Makinası [16] Yukarıda verilen Resim 8.8, Resim 8.9, Resim 8.10 da Tusaş firmasına ait kompozit üretim bantlarına ait resimler verilmektedir. Türkiye de bu konuda faliyet gösteren firmalar, üretim yöntemleri ve hizmet verdikleri sektörler ise şu şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Havacılık ve uzay sanayi, savunma sanayisi üretilen kara taşıtları, füze sistemleri, Ürün Grubu İnsansız (hava, deniz, kara) araçlar, hidrojen enerjili araçlar, kompozit model, kalıp ve ürün imalatı, filament sargı ile kompozit boru ve basınçlı kaplar, insansız (hava, deniz, kara) araçlar, güneş panelleri ve kompozit parça imalatı Üretim Metodları RTM, infüzyon, prepreg, otoklav ve elyaf sarma Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Global Teknik Elektronik Yazılım Müh.Havacılık San.ve Tic. A.Ş., Epsilon Havacılık Uzay ve Savunma Sanayi, Barış Elektrik Endütri A.Ş., Nurol Teknoloji A.Ş., C.E.S İleri Kompozit ve Savunma Teknolojileri San.ve Tic.A.Ş., Odak Kompozit Teknolojileri A.Ş. Atard Savunma ve Havacılık Sanayi İleri Teknoloji Uygulamaları Araştırma ve Geliştirme A.Ş., Karma Grup Kompozit ve Teknoloji Makine Sanayi ve Ticaret A.Ş.

87 Kompozit Sektörü Hammadde Üretimi Kompozit sektöründe ihtiyaç duyduğu her türlü hammadde, yardımcı malzeme, sarf malzemesinin üretimini kapsamaktadır. Üretici firmalar artık piyasa ihtiyaçlarını karşılayabilmek için ar-ge çalışmalarına ağırlık vererek çözüm ortağı olmaktadırlar. Bazı kompozit firmaları ise hammadde imalatından nihai parça üretimine kadar olan süreci kendisi tamamlamaktadır. Türkiye de bu konuda faliyet gösteren firmalar, üretim prosesleri ve hizmet verdikleri sektörler ise şu şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Otomotiv, havacılık, denizcilik, turizm, inşaat, enerji Ürün Grubu Yüksek kalitede doymamış polyester reçinesi, vinil ester reçineleri, jelkot, pigment pastalar, yardımcı malzemeler, SMC/BMC pestil ve hamuru, epoksi, poliüretan ve akrilik reçine esaslı sistemler, cam elyaf takviye malzemeleri, karbon ve kevlar dokumaları, soğuk ve sıcak kür sistemi için peroksitler Üretim Metodları Kimyasal madde üretim metodları, SMC/BMC üretimi, el yatırması, elyaf püskürtme, vakum infüzyon yöntemi, breton, sürekli laminasyon Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Boytek Reçine Boya ve Kimya Sanayi Ticaret A.Ş., Duratek Koruyucu Malzemeler Sanayi Ticaret A.Ş., Eskim Eskişehir Kimya Sanayi Ticaret A.Ş., Euroresins Kompozit Ürünler Ticaret Ltd.Şti., İlkalem Ticaret ve SanayiA.Ş., Herkim Polimer Kimya Sanayi ve Ticaret A.Ş., Literatür Kimya Elektrik İnşaat Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti., Maskim Kompozit Ürünler Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti., Omnis Kompozit Ltd.Şti., Plasto Ltd.Şti., Poliya Poliester Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti.,

88 70 Safter Cam Elyaf Polyester Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti., TBP Kimyasal Maddeler Sanayi Ticaret Ltd.Şti., CTP Kompozit Esaslı Hissedilebilir Yüzey Uygulamaları Engelli insanların yaşamını kolaylaştırmak, onların yaşamın içinde olmasını sağlamak ve yaşamlarını sürdürürken dış etkenlerden zarar görmelerini engellemek için ilk yapılacak şey yaşam mekânlarının engelsiz olmasıdır. Günümüzde bu konu ile ilgili en bilinen ve gün geçtikçe yaygınlaşan uygulamalardan biriside görme engelliler için geliştirilen hissedilir yüzey uygulamalarıdır. Bu uygulama sayesinde görme engelli insanlar kapalı veya açık alanlarda daha güvenli ve daha rahat hareket edebilme kabiliyeti kazanmaktadırlar yılında yapılan hissedilebilir yüzey çalıştayı yapılmış ve akabinde TSE de belirlenen standartlar doğrultusunda 2012 yılından itibaren CTP esaslı malzemeden RTM ve SMC üretim teknolojilerini kullanarak hissedilebilir yüzey ürünlerinin kullanımı yaygınlık göstermeye başlamıştır. Kompozit malzemeden yapılmasının avantajları ise şu şekildedir. Esnek yapı sayesinde kolay monte edilir, En yüksek esneklik - mukavemet oranına sahiptir Kolay tamirat yapılabilir. Kolay şekil verebilme ve geniş renk şeceneği ile değişik amaçlı ürün geliştirmeye imkân tanımaktadır. Akustik olarak görme engelliler için ayırt edici düzeyde ses efekti verir. Türkiye de bu konuda faliyet gösteren firmalar, üretim prosesleri ve hizmet verdikleri sektörler ise şu şekildedir. Hizmet Verilen Sektör Belediyeler, otel ve tatil köyleri, temalı parklar, görme engelliler için yaşamı kolaylaştırıcı tasarımlar Ürün Grubu Görme engelliler için hissedilebilir yüzey uygulamaları, Üretim Metodları El yatırması, spray up, vakum infüzyon, RTM, SMC

89 71 Bu konuda faaliyet gösteren firmalar Futuraform Kompozit ve Reklam Ürünleri Sanayi ve Tic.Ltd.Şti. Duratek Koruyucu Malzemeler Sanayi Ticaret A.Ş., Eskim Eskişehir Kimya Sanayi Ticaret A.Ş.

90 72

91 73 SONUÇ Malzeme sektörü, ekonomide tüm faaliyetlere girdi sağlayan temel, yayılgan (jenerik) alanlardan biridir. Bu niteliği açısından mikro-elektronik, biyoteknoloji ve nanoteknoloji ile birlikte sınaî üretimin karakterini dönüştürecek ana teknolojik alanlardan biri olarak kabul edilmektedir. Savunma, havacılık, mikro-elektronik, iletişim ve otomotiv sektörlerinde kullanılacak ileri malzemelerin ortaya çıkışı, malzeme biliminin bu gereksinimleri karşılayabilecek çok disiplinli, üretim ağırlıklı bir alana dönüşmesiyle birlikte ilerlemektedir. Bu bağlamda polimerik ve kompozit malzemeler, akıllı ve işlevsel malzemeler, optoelektronik malzemeler gibi önümüzdeki yıllarda önemli çekim alanları oluşturacak ileri malzeme alanları, ülkemiz için de önemli fırsat alanlarıdır. Kompozit malzemeler belirli avantajlar sağlayan özel ürünlerdir. Günümüzde geniş hammadde temin olanakları ve birleştirme metotları kullanıcıya maksimum avantajı sağlayan çok sayıda kombinasyonu mümkün kılmaktadır. Kompozit malzemelerin yüksek ve homojen bir kaliteyi garanti edebilmesi ve üretim maliyetlerinin kabul edilebilir düzeyde tutulabilmesi için yüksek teknolojiye dayalı bir işlemin uygulanması şarttır. Dezavantajı ise, kompozit olmayan malzemelere göre daha pahalı oluşlarıdır. Ancak son kullanıcı açısından ekonomik çözüm arz etmektedir. Bu husus bugünün ve yarının kompozitleri için daha geniş ve yeni uygulama olanları açacak olan itici güç niteliğindedir. Fakat ülkemizde kompozit sektörünün önünde hala çözülmesi gereken problemler vardır. Bunlar; Reçine Hammadde girdisi açısından dışa bağımlılık Yüksek enerji maliyeti Standard eksikliği Nitelikli ara elemanın yeterli olmaması Fiyat istikrarının olmaması Rekabetin çok, karlılığın az olması Sektörün kendine özgü bir strateji planının olmaması Geçen son kırk yıllık dönemde, kompozit endüstrisinin büyüme eğilimine sanayi nin öncü firmaları ile kompozitlerdeki potansiyeli fark eden devlet kuruluşları, bu malzemeler konusunda araştırma-geliştirme çalışmalarında bulunan kişiler, destek vermiştir. Yapısal uygulamalarda kompozit malzeme kullanımına yönelik fırsatların oluşturulması ve bunun yapı sektöründe bir avantaj haline dönüştürülebilmesi için yeni kalıplama yöntemleri,

92 74 tasarım fikirleri geliştirilmiş, sektöre yönelik pazar araştırma çalışmalarına ağırlık verilmiştir ların başında gerçekleşmesi bile düşünülemeyen CTP kompozit yapılar, kompozit teknolojisindeki gelişmelerin sonucunda pazardaki yerini almıştır. Örnek; otoyol köprüleri, beton yapılar için katkı maddeleri, (dübel, kirişler, onarım sistemleri) [10]. Tasarımda ve mukavemette tasarımcılar ile mühendislerin arzuladıkları sonuçlara ulaşması, kompozit malzemelerin inşaat sektöründe kullanımını arttırmıştır. Tüm bu geliştirme çalışmalarını çevresel ve düzenleyici faktörler desteklemektedir. Yönetmelikler, endüstrinin daha düşük maliyetle daha iyi performansa sahip ürünler üretmesini talep etmektedir. Otomobil endüstrisi son ürün pazarında, araştırma-geliştirme çalışmalarına büyük yatırımlar yapmaktadır. Bu malzemeler, ürün ağırlığını düşürecek, enerji tasarrufu sağlayacak, emisyonu azaltacak ve otomobil üreticilerinin yeni endüstriyel şartnamelerin getirdiği kurallara uyum sağlayabilmesine yardımcı olacaktır. Ticari olarak kullanılabilecek elektrikli otomobil üretimindeki yarış, kompozit tasarımı çerçevesini, yeni otomobil panelleri ve otomobil karkasları için yapısal parçaların üretimi konusunda zorlamaktadır [9]. İnşaat endüstrisinde, çevre baskıları sonucu, geleneksel malzemelerin kullanımında kısıtlamaya gidilmesi, (kum püskürtme ile yüzey temizleme, kurşun esaslı astar boyalar, solvent esaslı boyalar, ahşap koruyucuları vb.) kompozitler için yeni ve düşünülemeyecek fırsatlar yaratmaktadır. Son ürün pazarının düşük maliyetli, dayanıklı ve yaratıcı malzeme üretimi için kompozit malzeme üreticileri üzerinde devam eden baskısı, yeni ürün konseptlerinin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Müşterilerin ve son kullanıcıların da alternatif malzemeleri göz önünde bulundurmak yolunda istekli olduklarını gösteren belirtiler bulunmaktadır. Kompozit endüstrisinde yer alan kuruluşların, kompozit pazarı büyümesini etkileyecek sorunlara işaret eden forumlar düzenleyerek, kompozit malzemelerin geliştirilmesinde önemli roller üstlenmeside beklenmektedir. Geçen beş yıl boyunca, kompozit endüstrisi, hazır, istekli ve önünde bulunan rekabeti karşılayabilecek durumda olduğunu kanıtlamıştır ların sonlarında, özellikle CTP/kompozitler için yeni bir çağın başladığı ve yapısal uygulamalarda yeni bir jenerasyona gidildiği görülmektedir. Bu yapısal uygulamalar, kompozit endüstrisini 21. yüzyıla taşıyacak teknik üstünlüğe ve ticari uygulanabilirliğe sahip yeni pazar alanlarının yaratılmasında olduğu kadar, tüm pazar alanlarında da önemli ve yeni büyüme fırsatları sunmaktadır [9].

93 75 KAYNAKLAR 1. İnternet: kompozit malzemeler URL: et%2fmalzeme_bilgisi%2fkompozit%2520malzemeler.pdf&date= , Son erişim tarihi: İnternet: kompozit malzemeler hakkında herşey URL: %2F%2Fwww.bilgiustam.com %2Fkompozit-malzemeler-hakkinda-hersey%2F&date= , Son erişim tarihi: İnternet: polimerler ve kompozit malzemeler URL: vuralmu%2fdosyagetir%2f65047%2fch08-polimer-kompozit.pdf+&date= , Son erişim tarihi: SUR,G.,(2008), Karma Takviyeli Alüminyum Matriksli Kompozitlerin Üretimi, Mekanik Özellikler ve İşlenebilirliğin İncelenmesi, Doktara Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 1-4, İnternet: Kompozit Malzemelerin Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi Ve Ansys 10 Programı İle Isıl Gerilme Analizi URL: ys%2fsayac2.php%3fid%3d60&date= , Son erişim tarihi: SEYDİBEYOĞLU,M.Ö.,(2012,9-11Kasım),"Karbon Elyaf Kompozitlerin Hazırlanmasında Yeni Teknolojiler", III.UluslararasımPolimerik Kompozitler Sempozyumunda sunuldu, İZMİR 7. KURT,H.,(2010) Alüminyum-Alümina Kompozit Malzeme Üretiminde Karıştırma Tekniğinin Kompozitin Aşınma Davranışı Üzerine Etkilerinin Araştırılması, Bitirme Projesi,Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 6-9,16-22, DARCAN,İ., (2009), İnşaat Sektöründe Kompozit Malzeme Kullanımı-Prefabrik Yapılar, Kompozit Dünyası, BOYTEK, İnternet: Cam Elyaf Sanayii A.Ş., Cam Elyaf (CTP) Teknolojisi URL: %2Fimages%2Fpdf%2FCTPcamelyaf.pdf+&date= , Son erişim tarihi: ARICASOY,O.,(2006), Kompozit Sektör Raporu, İTO , İstanbul Ticaret Odası Yayınları, 25-29

94 KARABAĞ,S., (2011,23-24 Aralık), Rüzgâr Türbini Kanadı İmalatı, Rüzgâr Sempozyumu ve Sergisinde sunuldu, İZMİR 12. İNKAYA,S.,(2011) Dünya da ve Türkiye de Kompozit Sektörü, Mühendis ve Makina, Cilt:52, Sayı: 613, Hacıalioğlu,İ.H., (2013,3-5 Ekim) Türkiye 10. Kalkınma Planı Projeksiyonunda Kompozit Sektörü Genel Değerlendirmesi, Türk Kompozit 2013-Kompozit Zirvesinde sunuldu, İstanbul, ASLITÜRK,S., (2012) "Otomotiv Sektöründeki Uygulamalar, III. Uluslararası Polimerik Kompozitler Sempozyumunda sunuldu, İZMİR 15. Hacıalioğlu,İ.H., (2007,Aralık 13), CTP Borular Su İhtiyacını Karşılıyor CTP SANDER Bülten-9, OTABATMAZ, A.İ., (2007), Kompozit Malzemeler - Üretim Yöntemleri - Ürünler - Uygulamalarda Yaşanan Sorunlar ve Çözümler, TEMSA, TÜRKANT.B.,(2007),"Teknik Tekstil Sempozyum Bilgi Notu, 14. Uluslararası Teknik Tekstil, Nonwoven ve Tekstil Takviyeli Materyaller Sempozyumunda sunuldu, FRANKURT 18. SAVAŞCI,T., KALAFATOĞLU,E., (2002), Türk Kompozit Plastikler Endüstrisi, PAGEV Plastik Dergisi, 76

95 77 ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler Soyadı, Adı : BULUT, Mahmut Uyruğu : T.C. Doğum tarihi ve yeri : /Yozgat Medeni hali : Evli Telefon : 0 (312) Faks : 0 (312) mahmut.bulut@msb.gov.tr Eğitim Derecesi Okul/Program Mezuniyet tarihi Yüksek Lisans Gazi Üniversitesi/Metalurji ve Malzeme Müh. Devam ediyor. Lisans İTÜ Sakarya Müh.Fakültesi / Metalurji Müh Lise Yozgat Lisesi / YOZGAT 1988 İş Deneyimi,Yıl Yer Görev Trakya Döküm Sanayi Üretim Mühendisi Repka Plastik Üretim Mühendisi Urgancılar Boru Sanayi Üretim Mühendisi Devam Milli Savunma Bakanlığı Fyt.Mlyt. Anlz.Uzm. Yabancı Dil İngilizce Hobiler Basketbol ve Masa Tenisi oynamak, Kitap Okumak, Seyahat Etmek