Bazı Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi



Benzer belgeler
Hamit Adin 1 Bahattin İşcan 2 Aydın Turgut 3 ENGINEERING SCIENCES Batman University 1-2 Received: July 2009 Firat University 3

Epoksi ve Akrilik Bazlı Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi

YAPIŞTIRICIYLA BİRLEŞTİRİLMİŞ T-BAĞLANTI TİPİNİN İKİ VE ÜÇ BOYUTLU GERİLME ANALİZİ

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

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

6.1. Yüksek Lisans Tezleri 6.2. Doktora Tezleri. 7. Yayınlar

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

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

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

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF ADHESIVE JOINTS BONDED EPOXY ADHESIVE INCLUDED Al 2O 3 NANOPARTICLE

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

METALURJİ VE MALZEME MÜH. LAB VE UYG. DERSİ FÖYÜ

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

Tek Tesirli Yapıştırma Bağlantılarında İlerlemeli Hasar Analizi Progressive Failure Analysis on the Single Lap Bonded Joints

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Malzemenin Mekanik Özellikleri

Çekmeye Maruz Ara Parçalı Çift Takviyeli Yapıştırma Bağlantılarında Gerilme Analizi

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

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

3M VHB Bantlar VHB. THE Acrylic Foam Tape. Güvenilirlik, Güç. ve Dayanıklılık. VHB Akrilik Köpük Bantlar

TAMİR EDİLMİŞ DOĞAL LİF TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN MEKANİK DAYANIMLARI

Kompozit malzemelerde yapışma bağlantılarının mukavemeti üzerine yama fiber takviye açısı etkisi

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ M-220 ÇEKME DENEYİ

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

Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Öğr. Murat BOZKURT. Balıkesir

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

DAYANIM İLE İLİŞKİLİ MALZEME ÖZELİKLERİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

KENARA YAKIN EKİLEN KİMYASAL ANKRAJLARDA GÖÇME MODLARI FAILURE MODE OF CHEMICAL ANCHORS EMBEDDED TO NEAR EDGE

ÜNİVERSAL MUKAVEMET TEST SİSTEMLERİ. Mühendislik Araştırmları Elektronik Sistemler Engineering Research Electronic System

Silikonlar, Mastikler ve Köpükler

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

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

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

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

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

PETEK YAPILI SANDVİÇ YAPILARDA KÖPÜK DOLGUNUN KRİTİK BURKULMA YÜKÜNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK TESPİTİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

MECHANICS OF MATERIALS

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

HAVACILIKTA KULLANILAN KOMPOZİT YAPILARDA İKİLİ BURÇ UYGULAMASININ İNCELENMESİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006 SOĞUK ÇEKİLMİŞ LEVHA MALZEMELERDE GERİLME ANALİZİ

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ- YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI. Kemal Tuşat YÜCEL

MEKANİK TEST LABORATUVARI

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

ARD 500 P ARD 990 P ARDIÇ PVB P EMCEPREN 200 P EMCEPREN IG80 P

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

KAYIT FORMU TEL : 0 (354) FAKS :. 0 (354) E-MAİL 1 : zbabayev@erciyes.edu.tr E-MAİL 2 :...

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

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

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİT MALZEMELER İÇİN MİKROMEKANİK ESASLI KIRIM KISTASI EMRE FIRLAR KAAN BİLGE MELİH PAPİLA 0º 90º 90º 0º

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

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

BİR ASANSÖR KABİNİ SÜSPANSİYONU İÇİN DÜŞME ANALİZİ

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

İKİ BOYUTLU RASGELE DAĞILI E-CAM LİFİ/POLYESTER MATRİS KOMPOZİTLERDE YÜKLEME HIZININ MUKAVEMET ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/4) Akreditasyon Kapsamı

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

Karma Bağlantılı Kompozit Plaklarda Farklı Sıcaklıklar Etkisiyle Oluşan Gerilmelerin Analizi


YIĞMA YAPILARDA HASAR TESPİTİ DENEY VE ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ. Dr.Fevziye AKÖZ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/7) Akreditasyon Kapsamı

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

KARBON VE CAM ELYAF TAKVĠYELĠ EPOKSĠ KOMPOZĠT MALZEMELERĠN YAPIġTIRMA BAĞLANTILARINDA YORULMA DAVRANIġLARININ ĠNCELENMESĠ

TEKNİK BİLGİ FORMU AÇIKLAMA

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

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

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Yüksek Performanslı Yüzey Koruma Çözümleri. Alman Teknolojisi Alman Kalitesi

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ

ZORLU UYGULAMALAR İÇİN PROFESYONEL SİLİKON MASTİKLER

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Mukavemet. Betonarme Yapılar. Giriş, Malzeme Mekanik Özellikleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği

TEKNİK BİLGİ FORMU. PERMATEX The Right Stuff Gri AÇIKLAMA

MEKATRONĐK EĞĐTĐMĐNDE LABORATUAR UYGULAMALARINDA KULLANILMAK ÜZERE MASAÜSTÜ ÇEKME CĐHAZI TASARIMI

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Transkript:

Fırat Üniv. Mühendislik Bilimleri Dergisi Fırat Univ. Journal of Engineering 24 (2), 119-126, 2012 24 (2), 119-126, 2012 Bazı Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi Bahattin İŞCAN 1, Hamit ADİN 2, Aydın TURGUT 3 1 Batman Üniversitesi Batman Meslek Yüksek Okulu, 72060, BATMAN 2 Batman Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, 72060, BATMAN 3 Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü 23119, ELAZIĞ hamit.adin@batman.edu.tr (Geliş/Received: 26.01.2011; Kabul/Accepted: 28.10.2011) Özet Bu çalışmamızın amacı, tasarım için gerekli bazı yapısal yapıştırıcıların mekanik özelliklerinin belirlenmesidir. Çalışmamızda yapıştırıcı malzemelerin mekanik özelliklerini tespit etmek içim bulk numuneler kullanılmıştır. Numunelerin gaz boşlukları ve süreksizlikleri giderildikten sonra deneyler yapılmıştır. ASTM çekme deney prosedürü uygulanarak yapıştırıcıların mekanik değerleri bulunmuştur. Deneyler sonucunda yapıştırıcıların elastik şekil değiştirme gösterdikleri görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Yapıştırıcı, Bulk numune, Elastisite modülü, Çekme mukavemeti. Determination of Mechanical Properties of Some Structural Adhesive Abstract The purpose of our present study is to specify mechanical properties of some structural adhesives which required for design of construction. Bulk specimens which was used from adhesive materials were utilized in the study. Tests were performed after gas gaps and discontinuities of specimens were removed. Mechanical behaviour of adhesives were obtained by ASTM tensile test procedure. Test results showed that adhesives displayed an elastic tensile strain. Keywords: Adhesive, Bulk specimen, Elastisite modul, Tension strength. 1. Giriş Havacılık endüstrisinin öncülüğünde 1940 lardan günümüze kadar hafif ve yüksek dayanımlı malzemelerde hızlı gelişmeler meydana gelmiştir. Kompozit malzemeler ve onların üretim yöntemlerinde özellikle son 15 yılda önemli atılımlar gerçekleştirilmiştir. Bu durum hava taşıtlarının birçok parçasında polimer matris kompozitlerin yeni uygulama alanı bulmasına sebep olmuştur [1]. Kompozit malzemelerde meydana gelen bu hızlı gelişim, yapısal elemanların birleştirme yöntemlerinde etkili ve güvenilir ilerlemelerin ortaya çıkmasını, dolayısıyla mekanik birleştirme yöntemlerinden uzaklaşılmasını zorunlu hale getirmiştir [2]. Birleştirme yöntemi olarak yapıştırıcıların kullanımı farklı malzeme, kompozit ve plastiklerin birleştirilmesinde tercih edildiklerinden hızlı bir şekilde artmaktadır. Yapıştırma; kaynak, lehim, perçin vs. yanında endüstriyel bir birleştirme yöntemi olarak kullanılmaya başlandığından beri, başarılı bir yapıştırma için en önemli parametreleri bulmak amacıyla birçok araştırma, geliştirme ve mühendislik çalışması yapılmıştır [3]. Yapıştırma bağlantılarının son derece yaygın bir kullanım alanı (havacılık ve uzay sanayi, otomotiv ve inşaat sektörleri, elektrik-elektronik, deniz taşıtları, bio-medikal araçlar, spor malzemeleri vb.) sunmasına karşın, yapısal yapıştırıcının mekanik özelliklerinin belirlenmesi, güvenilirliği ve tekrarlanabilirliğinde yaşanan zorluklar, bu teknolojinin benimsenmesinde güçlüklerle karşılaşılmasına sebep olmaktadır. Bu durum, araştırmacıların tasarım amaçlarına uygun mekanik özelliklerin tespiti üzerine yoğunlaşmalarına sebep olmuştur. Yapısal yapıştırıcıların mekanik özelliklerinin doğru olarak belirlenmesi, yapıştırma bağlantısının tasarımında materyal seçimi, hasar kriterlerini belirleme, yüklü bağlantıdaki gerilme dağılımlarını hesaplayabilme oldukça önemlidir. Bu ayırt edici mekanik özellikler bulk yapıştırıcı numunelerinden yararlanarak belirlenebilir [4,5].

Bahattin İşcan, Hamit Adin, Aydın Turgut Custodio ve arkadaşları [6] epoxy yapıştırıcılardan üretilen bulk numunelerin mekanik özelliklerini etkileyen faktörleri araştırmışlardır. Özellikle gaz boşluklarına dikkat çekmişlerdir. Çalışmalar yapıştırıcıların mekanik özelliklerinin belirlenmesinde en uygun metodun bulk numune hazırlamak olduğunu göstermiştir. Ayrıca çalışmalarda yapısal yapıştırıcıların bulk numune halindeki davranışı ile farklı malzemelerin birleştirilmesi sonucunda elde edilen yapıştırıcı davranışlarının benzer olduğu tespit edilmiştir [7-10]. Çalışmamızda üç çeşit yapısal yapıştırıcı kullanılmıştır. Epoxy, Welder ve 2 Ton Epoxy yapısal yapıştırıcılarından bulk numuneler üreterek mekanik özellikleri tespit edilmiştir. 2. Materyal ve Metot 2.1. Kullanılan Yapıştırıcılar 2.1.1. Epoxy Yüksek mukavemetli, kristal şeffaflığında, suya ve kimyasallara karşı dirençli, hava şartlarına ve solventlere geniş ısı aralığında mükemmel dayanımı olan bir yapıştırıcıdır. Epoxy yapısal yapıştırıcının fiziksel özellikleri ve performans değerleri Tablo 1.1 ve 1.2 de verilmiştir[11]. Tablo 1.1. Sertleşme öncesi yapıştırıcının fiziksel özellikleri Renk Şeffaf Karışım Viskozitesi 8.000 cps Karışımla çalışma süresi 10 dakika Fonksiyonel Kuruma Süresi 2 saat Özgül Hacim 0.91 cm 3 /gr Saflık %100 Tablo 1.2. Oda sıcaklığında 7 gün bekledikten sonra yapıştırıcının performans değerleri Yapışma Mukavemeti 158 kg/cm 2 T Soyulma mukavemeti 3-4 kg/cm 2 Sertlik 83 Shore D Elektriksel Darbe Mukavemeti 600 volt/mil 2.1.2. Welder Sertleştikten sonra geniş bir sıcaklık aralığında basınç, yük, hava şartları ve neme karşı mükemmel direnç gösteren ve aşırı yüzey temizliği gerektirmeyen bir yapıştırıcı türüdür. Welder yapıştırıcının fiziksel özellikleri ve performans değerleri aşağıda tablolar halinde verilmiştir [12]. Tablo 1.3. Sertleşme öncesi yapıştırıcının fiziksel özellikleri Renk Kırık beyaz Viskozite 55.000 cps Özgül Hacim 0.99 gr/cm 3 Karışımla çalışma süresi 3 dakika Tam kuruma süresi 4 saat Saflık %100 120

Bazı Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin belirlenmesi Tablo 1.4. Oda sıcaklığında 7 gün bekledikten sonra yapıştırıcının performans değerleri Yapışma mukavemeti (Kumlanmış çelikte) 210 kg/cm 2 T Soyulma mukavemeti 35-40 kg/cm 2 Sertlik 78 Shore D Elektriksel Darbe Mukavemeti 600 volt/mil 2.1.3. 2 Ton Epoxy Yüksek mukavemetli, büzülmeyen bir yapıştırıcıdır. Genelde yalıtım amacıyla kullanılmakta olup darbeye, neme ve suya karşı dirençlidir. Kristal şeffaflığındadır. Hava şartlarına ve solventlere geniş ısı aralığında mükemmel dayanım gösterir. Boşluk doldurur, eksik parçaları tamamlar. %100 saf olup solvent içermez. Oda sıcaklığında sertleşir [11]. Tablo 1.5. Sertleşme öncesi yapıştırıcının fiziksel özellikleri Renk şeffaf Viskozite 8.000 cps Özgül Hacim 0.93 gr/cm 3 Karışımla çalışma süresi 8-12 dakika Tam kuruma süresi 12 saat Saflık %100 Tablo 1.6. Oda sıcaklığında 7 gün bekledikten sonra yapıştırıcının performans değerleri Yapışma mukavemeti (çelikte) 158 kg/cm 2 T Soyulma mukavemeti 2-3 kg/cm 2 Sertlik 83 Shore D Elektriksel Darbe Mukavemeti 600 volt/mil 2.2. Yapıştırıcıların Gerilme-Şekil Değiştirme Özelliklerinin Belirlenmesi Yapıştırma bağlantısının gerilme analizinde kullanılmak üzere, bulk numuneler için kalıp üretilmiştir. Yapıştırıcıların her birinden de kalıp boyutlarına uygun olarak bulk numuneler şekil 2.1 de gösterilmiş olan boyutlarda dökülüp hazırlanmıştır [13]. ASTM[14] de tanımlanan çekme deneyi uygulanarak gerilme-şekil değiştirme davranışı tespit edilmiştir. 2.3. Numunelerin Hazırlanması Yapıştırıcılardan bulk numunelerin hazırlanması, mühendislikte kullanılan standart deney yöntemlerinin farklı yük şartlarında yapıştırıcıların mekanik özelliklerinin belirlenmesine imkân sağlamaktadır. Bu yol hem daha doğru hem de daha ucuzdur. Çalışmamızda kullanılan yapıştırıcıların kürleşme sıcaklıkları, kürleşme zamanları ve soğutma ortamları Tablo 2.1 de gösterilmiştir. 121

Bahattin İşcan, Hamit Adin, Aydın Turgut Şekil 2.1. Bulk numune geometrisi Çalışmada kullanılan yapıştırıcıların basınç ve sıcaklık altında kürleşmesinden dolayı hem bulk hem de çeşitli yapıştırma bağlantı tiplerinin üretilmesine olanak sağlayacak şekilde daha önce Erzurum Atatürk Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümünde geliştirilmiş olan bir pres kullanılmıştır (Şekil 2.2). Tablo 2.1. Yapıştırıcıların kürleşme zamanları ve özellikleri Yapıştırıcı Kürleşme Sıcaklığı ( C) Kürleşme Zamanı (dk.) Soğutma Ortamı Epoxy 100 120 Açık hava (40 C) Welder 100 240 Açık hava (40 C) 2 Ton Epoxy 93 720 Açık hava (25 C) Bulk numuneler hazırlanırken; belirli kalınlığa sahip iki levha ve bunlar arasına yapıştırıcı tabakasının kalınlığını ayarlamak amacıyla yerleştirilmiş kalıplar kullanılmıştır. Kalıp sayesinde yapıştırıcı içerisindeki gaz boşlukları ve süreksizlikler giderilmiştir. Kalıp, çevre sıcaklığında oldukça çabuk kürleşen ve kürleşme esnasında meydana gelen ısı çıkışı için alttan su v.b soğutucular kullanılır. Bulk numuneler aşağıdaki şekilde hazırlanmıştır; * Dean ve Duncan[15], 3-5 mm kalınlıkları arasında hazırlanmış bulk numunelerden daha doğru ve tekrarlanabilir veriler elde edildiğini belirtmişlerdir. Çalışmamızda kullanılan yapıştırıcıların kalınlığı 5 mm alınmıştır. * Silikon yağlayıcı, kalıbın içerisine püskürtülerek çok ince bir film tabaka oluşturulmuştur. Böylece, hem bulk numunenin kalıbın üzerine yapışması engellenmiş hem de kürleşme sonrası yapıştırıcının kalıptan kolayca ayrılması sağlanmıştır. * Her bir yapıştırıcı için dörder adet bulk numune hazırlanmıştır. Bulk numuneler Şekil 2.2. deki makinenin numune yerine konularak yapıştırıcının kürleşebilmesi için gereken sıcaklık ve basınç uygulanmıştır. * Bulk numuneler test edilinceye kadar sıcaklığı 22 o C olan ortamda saklanmıştır. 122

Bazı Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin belirlenmesi Şekil 2.2. Bulk numune hazırlarken kullanılan sıcak pres makinesi[16] 2.4. Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi Genellikle mekanik davranış, yük altında malzemelerin bünyesinde meydana gelen gerilme-şekil değiştirmeleri açıklayan en genel kavramdır. Yapıştırıcıların mekanik özellikleri, plastikler için geliştirilmiş standartlara uygun olarak hazırlanmış numunelerin çekme cihazına bağlanıp tek eksenli gerilme uygulanması ile belirlenebilir. Yapıştırıcıların mekanik özelliklerinin güvenilirliği, uygulanan kuvvet altında oluşan yer değiştirmelerin doğru tespitine bağlıdır. Uygulanan çekme kuvvetinden dolayı meydana gelen şekil değiştirmeler; şekil değişim oranı ve şiddetine, yapıştırıcının mukavemetine bağımlı olduğundan bu tür ölçümlerin yapılmasında güçlüklerle karşılaşılır. Bu güçlüğü aşmak için, numuneyle temas halinde olan (strain gauge) veya temas halinde olmayan (video extensiometre) kullanılarak şekil değiştirmeler tespit edilir. Çene pozisyonuna göre şekil değiştirmelerin belirlenmesi küçük yer değiştirme oranları için sınırlı olduklarından dolayı çekme modüllerinin hesaplanmasında tavsiye edilmez. Bunun temel kaynağı üniform olmayan gerilme dağılımlarıdır. Diğer taraftan, çene pozisyonunu kullanarak şekil değiştirmelerin ölçülmesinde oluşan hataların ihmal edilebileceği durumlar vardır. Hasar anına 123 kadar %50 den fazla şekil değiştirebilen malzemelerde yer değiştirmeler çene pozisyonuna göre belirlenebilir [15]. Bulk numunelerin çekme deneyleri; bilgisayar kontrollü Shimadzu (100 kn) üniversal test cihazında video extensiometre kullanılarak oda sıcaklığında, %50 nem ortamında ve 1 mm/dak lık çene hızında yapılmıştır. Hata oluşumunu engellemek için, numunelerin serbest uçları çekme cihazının çenelerine tutturulurken mümkün olduğunca eşit basınç uygulanmaya çalışılmıştır. Ayrıca eksenlemeye dikkat edilmiştir. Yapıştırıcıların elastisite modülü belirlenirken, numuneler ISO 527-2 de tavsiye edilen 1 mm/dk lık şekil değiştirme hızıyla yüklenmiştir. Çalışmamızda kullanılan yapıştırıcıların elastisite modülü denklem (2.1) kullanılarak hesaplanmıştır. σ σ 2 1 E = (2.1) ε 2 ε1 Elastisite modülünün ölçülmesini müteakip numunelerdeki yük boşaltılmış ve tamamıyla önceki durumlarına dönmeleri sağlanmıştır. Yapıştırıcıların hasar anına kadar sergiledikleri gerilme-şekil değiştirme davranışlarını belirleyebilmek için, numuneler kopma

Bahattin İşcan, Hamit Adin, Aydın Turgut gerçekleşinceye kadar 1 mm/dak. lık şekil değiştirme hızıyla yüklenmiştir. Kopma anına kadar oluşan yük-uzama verilerinden, aşağıdaki formüller kullanılarak, gerilme-şekil değiştirme (σ-ε) diyagramı elde edilmiştir. l l Δl 0 ε = = (2.2) l0 l0 ( 1+ ε ) P ( 1+ ε ) P σ = = (2.3) A b h 0 Poisson oranı bulk numunelerdeki enine şekil değiştirmenin boyuna şekil değiştirmeye oranlanmasıyla bulunmuştur (Tablo 2.2). 1 3. Deney Sonuçları 3.1. Yapıştırıcıların Gerilme-Şekil Değiştirme Diyagramları ve Mekanik Değerleri Her bir yapıştırıcının bulk numuneleri İzmir deki İzoreel firmasında dörder adet olmak üzere hazırlanmıştır. Bulk numune deneyleri, Erzurum Atatürk Üniversitesi Makine Mühendisliği atölyesinde bulunan ve Şekil 2.2. de gösterilen makineye konularak gaz boşlukları ve süreksizlikleri giderildikten sonra yapılmıştır. (a) (b) 124

Bazı Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin belirlenmesi (c) Şekil 2.4. Yapıştırıcıların gerilme-şekil değiştirme diyagramı (a: Epoxy, b: Welder, c: 2 ton Epoxy) Deneyler sonucunda bulk numunelerin kuvvetuzama değerleri elde edilmiştir. Daha sonra denklem(2.2) ve denklem(2.3) yardımıyla şekil 2.3 te görülen yapıştırıcıların gerilme-şekil değiştirme diyagramları elde edilmiştir. Bu gerilme-şekil değiştirme diyagramlarındaki eğrilerin her biri yaklaşık bir doğrudur. Çünkü doğruluk oranları sırasıyla 0.8698, 0.8789 ve 0.9935 tir. Yani her biri yaklaşık birer doğru oldukları için yapıştırıcılar akma noktasına ulaşmadan kopmuştur. Dolayısıyla yapıştırıcılarda elastik şekil değiştirme görülmüştür. Campilho ve arkadaşları yapıştırıcı malzemelerin bulk numune testlerinde elde edilen değerlerin aritmetik ortalamasının alınması gerektiğini belirtmişlerdir [17]. Bundan dolayı çalışmamızda her bir yapıştırıcı türü için dörder bulk numune kullanılmış ve ortalama değerleri alınmıştır. Deneyler sonucunda yapıştırıcıların elde edilen mekanik değerleri (Elastisite modülü ve poisson oranı) Tablo 2.2. de gösterilmiştir. Tablo 2.2. Yapıştırıcıların mekanik özellikleri Yapıştırıcı Test Metodu Birim Epoxy Welder 2 Ton Epoxy Elastisite modülü ISO 178 ( MPa ) 1680.55 1924.57 1581.38 Poisson oranı ISO 527 ( --- ) 0.28 0.30 0.28 4. Sonuçlar Alternatif bir bağlantı yöntemi olan yapıştırma bağlantıları giderek hayatımızın her alanına girmektedir. Yapıştırıcıların en fazla kullanıldığı ortamlarda özelliklle kompozit malzeme tasaırımcılarına sağlıklı veriler sunmak için bu çalışma yapılmıştır. Mekanik özellikleri belirlemek için yapıştırıcılardan bulk numuneler 125 üretilebiliyorsa, bu verilerin elde edilebilirliği kolaylaşacaktır. Ancak, bulk numuneler hazırlanırken; iki bileşenli yapıştırıcılarda uniform karışım temin edilmeli, hava boşlukları giderilmeli ve yapıştırıcının kürleşmesi için gerekenden fazla sıcaklık artışı engellenmelidir. Çalışmamızda elde edilen sonuçlar aşağıdaki gibi özetlenebilir;

Bahattin İşcan, Hamit Adin, Aydın Turgut 1- Welder yapıştırıcısının mekanik değerleri (Tablo 2.2), Epoxy ve 2 ton epoxy yapıştırıcılarının değerlerinden daha büyük elde edilmiştir. Dolayısıyla yüksek mukavemet istenen birleştirmelerde Welder yapıştırıcısı kullanılabilir. 2- Yapıştırıcıların şekil değiştirme eğrileri yaklaşık birer doğru (grafiklerin doğruluk oranları; Epoxy de 0.8698, Welder de 0.8789 ve 2 ton epoxy de ise 0.9935) olarak elde edilmiştir. Bu nedenle her üç yapıştırıcıda da elastik şekil değiştirme gözlenmiştir. 4. Kaynaklar 1. Tomblin, J.S., Yang, C. and Harter, P.,(2001), Investigation of Thick Bond Line Adhesive Joint. Final Report, DOT/FAA/AR-01/33, U.S. Department of Transportation, Washington, DC. 2. Van Rijn, L.P.,(1996), Towards the Fastenerless Composite Design. Composites Part A, 27A, 915-920. 3. Vinson, J.K., (1989), Adhesive Bonding of Polymer Composites. Polymer Engineering and Science, 29(19), 1325-1331. 4. Jeandrau, J.P., (1991), Analysis and Design Data for Adhesively Bonded Joints. Int. J. Adhesion and Adhesives, 11(2), 71-79. 5. Aydın M.D., (2003), Yapıştırıcı ile Birleştirilmiş Tek Tesirli Bindirme Bağlantısının Mekanik Özelliklerinin Deneysel ve Teorik İncelenmesi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum. 6. Custodio J., Broughton J. and Cruz H. (2011), Rehabilitation of timber structures-preparation and environmental service condition effects on the bulk performance of epoxy adhesive, Construction and Building Materials, 25, 3570-3582. 7. Lilleheden L. (1994), Mechanical properties of adhesives in situ and in bulk, Int J. Adhesion and Adhesive 14(1),31 7. 8. Jeandrau JP. (1986), Intrinsic mechanical characterization of structural adhesives, Int. J. Adhesion and Adhesive, 6(4):229 31. 3- Elastik şekil değişiminden dolayı her üç yapıştırıcıda da şekil değişimi akma noktasına kadar doğru şeklinde elde edilmiş ve bu noktada kopma gerçekleşmiştir. 4- Bu yapıştırıcılarla birleştirilecek malzemelerin yapıştırma bölgesindeki gerilme analizi yapıldığında elastik gerilme analizi metodu uygulanmalıdır. 5-2 ton epoxy de şekil değiştirme değerleri diğer iki yapıştırıcıdan daha düşük elde edilmiştir. Dolayısıyla yüksek dayanım gerektirmeyen birleştirmelerde bu yapıştırıcı kullanılabilir. 9. Lees DE and Hutchinson AR, (1992), Mechanical characteristics of some cold-cured structural adhesives, Int. J. Adhesion and Adhesive, 12(3):197 205. 10. Zheng S and Ashcroft IA, (2005), A depth sensing indentation study of the hardness and modulus of adhesives, Int. J. Adhesion and Adhesive, 25(1):67 76. 11.http://www.poliya.com.tr/docs/poliya_polipigment _color_catalog.pdf. 12.http://www.metsan-store.com/DEVCON WELDER-html. 13.Adin H, İşcan B, Turgut A (2010). Determination of mechanical Properties of Adhesives Via Bulk Specimens, e-journal of New World Sciences Academy, 5(3):1A0101. 14. ASTM D1002,(1983), Standard test method for strength properties of adhesives in shear by tension loading. 15. Dean, G.D. and Duncan, B.C.,(1995) Tensile behavior of bulk specimens of adhesives. NPL Report DMM (B), UK. 16. Temiz, Ş., (2003), Study of the Effect of Environmental Factors on Mechanical Properties of Adhesively Bonded Joints, Ph. D. Thesis, Ataturk University, Erzurum, Turkey,178s. 17. Campilho RDSG, Banea MD., Pinto AMG, da Silva LFM and de Jesus AMP, (2011), Strength prediction of single and double-lap joints by standard and extended finite element modelling, Int. J. Adhesion and Adhesive, 31, 363-372. 126