MAK 4087 KOMPOZİT MALZEME MEKANİĞİ

Benzer belgeler
İÇERİK Kompozit malzemeler

4.Kompozit Üretim Yöntemleri

4.Kompozit Üretim Yöntemleri

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 11 Kompozit Malzemeler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Kompozit Malzemeler. Tanım:

3 Kompozit Malzemelerin İmalat Teknolojileri Kompozit Malzeme Mekaniği - Ders Notları - Prof.Dr. Mehmet Zor 1

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

İki malzeme orijinal malzemelerden elde edilemeyen bir özellik kombinasyonunu elde etmek için birleştirilerek kompozitler üretilir.

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

Kompozit Malzemeler Polimer Matrisli Kompozitler

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ

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

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

METAL MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELER

Kompozit Malzemeler Polimer Matrisli Kompozitler

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

İMALAT YÖNTEMİ SEÇİM DİYAGRAMLARI

Bölüm 2. Takviye ve Matris Malzemeleri

İLERİ YAPI MALZEMELERİ DERS-6 KOMPOZİTLER

Kompozit Malzemeler. Polimer kompozit malzemeler reçine (Matrix) ve takviye (Reinforcement) bileşenlerinden oluşur.

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

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

SERAMİK MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELER ve ÜRETİMİ

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

Kompozit Malzemeler Metal Matrisli Kompozitler

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

1/26 KARBON-KARBON KOMPOZİTLERİ

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

İMALAT YÖNTEMİ SEÇİM DİYAGRAMLARI Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

POLİMER MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN VAKUM İNFÜZYON YÖNTEMİ İLE ÜRETİMİ VE ÜRÜNLERİN TAHRİBATSIZ MUAYENESİ

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

MMM291 MALZEME BİLİMİ

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

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

Elle Yatırma Yöntemi ( Hand Lay up) ile Kompozit Malzeme Üretimi

Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

PLASTİKLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

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

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

MALZEME BİLİMİ Bölüm 1. Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine Giriş Hazırlayan Doç. Dr. Özkan Özdemir

Kompozit Malzemeler Takviye Elemanları ve Özellikleri

Prof. Dr. Yusuf ÖZÇATALBAŞ. Malzeme Seçimi/ 1

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

KOMPOZİT SANAYİCİLERİ DERNEĞİ KOMPOZİT DÜNYASI

KOMPOZİT MALZEMELER. Doç. Dr. N. Sinan Köksal

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

Plastik Parçanın Performansı Etkilenir:

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

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ REKTÖRLÜĞÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğü Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı Başkanlığı İLGİLİ MAKAMA

MALZEME BİLGİSİ DERS 2 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

Hexapan Honeycomb Hakkında

MALZEMELERİN GERİ KAZANIMI

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

KALIP TÜRLERİ SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI. SOĞUK YOLLUKLU (Cold Runner)

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MME 4020

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

El Yatırma Yöntemi İle Kompozit Parça Üretimi

Tasarım Metodolojisi-5

MALZEME MÜHENDİSLİĞİ VE BİLİMİ ANA BİLİM DALI Malzeme Proses Laboratuarı Deney Föyü KOMPOZİT DENEYLERİ

1. Giriş Malzeme Türleri

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ -I

TERMOKİMYASAL YÜZEY KAPLAMA (BORLAMA)

Fabrika: Kütahya Org. San. Böl. 6.cad. No:15 / KÜTAHYA /TÜRKİYE Tel: / 79 Fax: info@viggroup.com.

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI

Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ Araş. Gör. Taha Yasin EKEN

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

6.WEEK BİYOMATERYALLER

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

II. ULUSAL EGE KOMPOZİT MALZEMELER SEMPOZYUMU KASIM 2013

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

YAPI MALZEMESİ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ

Eğitim Öğretim Yılı Güz ve Bahar Dönemi Muhtemel Bitirme Çalışması Konuları. Tasarım Projesi Konusu Bitirme Çalışması Konusu Özel Koşullar

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

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

KÖK ÇATLAĞA SAHİP KOMPOZİT KİRİŞLERDE YANAL BURKULMANIN DENEYSEL VE NÜMERİK ANALİZİ

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

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

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

II. ULUSAL EGE KOMPOZİT MALZEMELER SEMPOZYUMU KASIM 2013

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


CAM FĠBER TAKVĠYELĠ PLASTĠKLERĠN FĠZĠKSEL VE MEKANĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN BELĠRLENMESĠ

Nanografi Nanoteknoloji Bilişim İmalat ve Danışmanlık Ltd. Şti.

ÖNSÖZ. Çalışmalarım sırasında iyi ve kötü günlerimde varlığıyla bana her zaman destek olan eşim Ruhan YANEN e sonsuz teşekkür ederim.

Yaşantımızı kolaylaştıran çoğu teknolojinin gelişimi, uygun malzemelerin üretilebilirliği ile yakından ilişkilidir.

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

Kürleşme sıcaklığı ve süresinin cam/polyester kompozit kirişlerin serbest titreşim ve burkulma davranışına etkileri

INSA 283 MALZEME BİLİMİ. Giriş

METAL MATRİSLİ KOMPOZİT ÜRETİMİ İÇİN SiC İÇERİKLİ ÖN ŞEKİL ÜRETİMİ

15 yıllık kompozit malzemelerdeki deneyimimizi, 2007 yılı itibari Fiberpull çatısı altında topladık.

Prof. Dr. Hatem AKBULUT KOMPOZİT MALZEMELER. Prof. Dr. Hatem AKBULUT

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

NEDEN HONEYCOMB? Altıgen petek hücre yapısı sayesinde panellere uygulanan kuvvet veya enerjilerin homojen dağılımını sağlar.

PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ

mayatech ÜRÜN KATALOĞU mayatech kompozit profiller

Üç farklı malzeme türünden imal edilen ve günlük haya6a sıkça karşılaş9ğımız ürünlerden biri, gazlı içecek kaplarıdır. Gazlı içecekler alüminyum

Transkript:

MAK 4087 KOMPOZİT MALZEME MEKANİĞİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Cesim Ataş Değerlendirme: 1. Ara S: %17.5, 2. Ara S: %17.5, Ödev/Sunum: %15, Final: %50 Kaynak Kitaplar Mechanics of Composite Materials, Autar K. Kaw, CRC Press(Taylor&Francis), 2006 (Türkçesi Çevirisi: Efil Yayınları) Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design, P.K. Mallick, CRC Press (Taylor&Francis), 2007. Mechanics of Composite Materials with MATLAB, George Z. Voyiadjis, Peter I. Kattan, Springer, 2005.

1. GİRİŞ Mühendislikte Kullanılan Malzemeler Metaller Plastikler Seramikler Kompozitler,. Kompozit Malzeme Nedir? İki veya daha fazla malzemenin makrodüzeyde bir araya getirilmesiyle oluşturulan ve yeni özelliklere sahip malzemelere Kompozit Malzeme denir.

+ = Polimer matriks Takviye kompozit

Kompozitlerin Kulanım Alanları Havacılık ve savunma sanayi Kapasite: 853 yolcu Airbus A380 Uzunluk : 67,90 m Yükseklik: 24,10 m veya daha fazla Azami boş ağırlık: 361 t Kanat Alanı: 846 m²

Deniz taşımacılığı

Kara taşımacılığı Uzay Programları

Enerji sektörü Rüzgar Türbini

Altyapı ürünleri

Yapı/İnşaat Sportif ürünler

Ev ürünleri Tanklar ve basınçlı kaplar

Kompozit malzemelerin bileşenleri 1. Matris fazı Sürekli ve ana faz. Takviye fazını birarada tutar ve yükü paylaşırlar. 2. Takviye fazı Matris içindeki ikincil fazdır, matrisin dayanım ve rijitliğini arttırır. 3. Arayüzey Matris ile takviye fazı arasındaki fazdır (kimyasal, fiziksel, mekanik). Yapışmayı belirler.

Kompozit malzemelerin sınıflandırılması a) Matrise Göre Polimer Matris Kompozitler [Polymer Matrix Composites (PMC) veya Fibre Reinforced Polymers/Plastics (FRP)] : Matris olarak çeşitli reçineler, takviye malzemesi olarak da çeşitli elyaflar (cam, karbon, aramid) kullanılır. Metal Matris Kompozitler (Metal Matrix Composites,MMC): Özellikle otomotiv sanayinde kullanılan kompozitlerdir. Ör; SiC takviyeli alüminyum matris kompozitler. Seramik Matris Kompozitler (Ceramic Matrix Composites, CMC): Genellikle, çok yüksek sıcaklıklarda çalışan yapılarda kullanılırlar. Takviye malzemesi olarak genellikle silicon carbide ve boron nitride gibi kısa fiberler kullanılır. b) Takviyeye Göre Elyaf takviyeli kompozitler Parçacık takviyeli kompozitler Tabakalı kompozit malzemeler

Bir malzemede aranan özellikler Akma/kırılma dayanımı Rijitlik (Elastik modülü) Kırılma Tokluğu (Çatlak yayılmasına karşı dayanma direnci) Yoğunluk (birim hacim kütlesi) Yüksek sıcaklıklara dayanma direnci

Kompozit Malzemelerin Avantaj ve dezavantajları Avantajlar: Yüksek dayanım Yüksek rijitlik Düşük ağırlık Yüksek yorulma dayanımı Yüksek aşınma direnci Yüksek korozyon direnci İstenen yönde ısıl ve termal özellikler Dezavantajlar: Daha yüksek maliyet İşleme güçlükleri Geri dönüşümün genellikle olmayışı Kırılma uzamasının az olması Bazı kompozitler için metallere oranla üretim zorluğu Estetik görünüm

Kompozitler ile Klasik Malzemelerin mekanik özellikleri (Ref: komp. Mlz. Giriş-Yusuf Şahin) Malzeme Cinsi Özgül Ağırlığı (ρ, gr/cm 3 ) Çekme Dayanı mı (σ,mpa) Elastisite Modülü (E, GPa) Özgül Çekme Dayanı mı (σ/ ρ) Özgül Modülü (E/ ρ) Alüminyum 2.8 84 71 30 25 --- Uzama % Al-2024 2.8 247 89 88 25 8-20 Al alaşımı 2.8 600 71 210 25 --- Titanyum 4.51 700 117 192 25.1 20 Ni Alaşımı 8.18 450-1200 204 147 24.9 26-45 Akşap (Kayın) 0.7 110 13 157 19 --- Alaşımsız Çelik 7.86 460 210 60 27 20 Düşük Alaşımlı Çelik 7.8 600 207 80-250 26.5 20-30 Dökme Demir --- 275 138 --- --- 0.6 Pirinç %30Zn 8.5 550 100 60 12 --- Karbon/epoxy %60 1.62 1400 220 865 135 0.8 Kevlar/epoxy 1.38 1310 83 950 60 --- cam/epoxy %60 1.66 1510 165 910 99 -- Cam/polyester %50 1.9 750 38 390 19.8 1.8

2. Takviye ve Matris Malzemeleri Kompozit malzemeler reçine ve takviye bileşenlerinden oluşur.kompozitler temel olarak kalıp görevi gören reçine içine gömülmüş sürekli veya kırpılmış elyaflardan oluşmaktadır.bu bileşenler birbirleri içinde çözülmezler veya karışmazlar.kompozit malzemelerde elyaf;sertlik,sağlamlık gibi yapısal özellikleri,plastik reçine malzemesi ise elyafın yapısal bütünlüğü oluşturması icin birbirine bağlanması,yükün elyaf arasında dağılmasını ve elyafın kimyasal etkilerden ve atmosfer şartlarından korunmasını sağlar.

Bir Kompozit Ürünün özelliklerini belirleyen unsurlar Takviye elemanının (fiber) özellikleri Matris malzemenin özellikleri Fiber-matris ara yüzeyindeki yapışma kabiliyeti Fiber/matris oranı (Hacimsel Yoğunluk, Fibre Volume Fraction) Takviye elemanının geometrisi ve matris içindeki yönlenmesi (oryantasyonu)

Başlıca Takviye elemanları (elyaf halinde): Cam Karbon Boron Alüminyum oksit Silisyum karbür Organik moleküller (aramidler)..

Cam lifi Kırpılmış Cam lifi Kırpılmış Cam lifinden keçe kumaş

Çekirdek (Core) takviyeler Bu malzemeler, genellikle sandviç yapıların üretiminde; yüksek mukavemetli ve ince iki kompozit tabaka arasında çekirdek (core) olarak kullanılırlar. Amaç, malzeme kalınlığını hafif yapılar ile arttırarak direngenliği arttırmaktır. Bu malzemeler yüksek mukavemetli alt ve üst yüzeylere (tabakalara) yük transferini bir yüzeyden diğerine aktarabilecek güçlü yapıştırıcılar ile bağlanırlar. Mazumdar

MATRİS MALZEMELER (REÇİNELER) Kompozit malzeme üretiminde kullanılan bir reçineden beklenen özellikler:. İyi mekanik özellikler 2. İyi yapışma kabiliyeti 3. İyi tokluk özellikleri 4. Çevresel etkilere direnç: Reçinelerin birtakım çevresel etkilere (UV gibi), suya ve agresif maddelere (kimyasallar) dirençlerinin yüksek olması istenir.

(Mallick) REÇİNE TÜRLERİ Fiber takviyeli kompozit imalatında kullanılan reçineler bazen polimer olarak anılırlar. Polimerler basit molekül yapıların oluşturduğu zincir yapılardır. Polimerler; Termoplastikler ve Termosetler olarak iki gruba ayrılır. Termoplastikler, metallerde olduğu gibi, yeterli ısı ile eriyen ve soğutulduğunda da katılaşabilen yapılardır. Yani geri dönüşümü olan polimer yapılardır. Naylon, polipropilen, polietilen tipik termoplastik örnekleridir.

3. Polimer Matris Kompozitlerin Üretim Yöntemleri Seçilecek üretim yöntemi; takviye malzemesine (elyaf), matris malzemeye (reçine), parça şekline, istenen mekanik ve fiziksel özelliklere, maliyete ve üretim hızına bağlı olarak değişim gösterir. Bir parçayı üretmek için genel olarak; ham madde, kalıp, ısı ve basınca ihtiyaç vardır. Kullanılan reçine ve takviye malzemesine ilave olarak, üretim yöntemi de bir kompozit yapının nihai özelliklerini belirlemede önemli rol oynar.

Mazumdar

Kollar& springer

Polimer Matris Kompozitlerin Üretim Yöntemleri Termoset kompozitlerin üretim yöntemleri Termoplastik kompozitlerin üretim yöntemleri Kısa-fiber kompozitler Sürekli-fiber kompozitler Kısa-fiber kompozitler Sürekli-fiber kompozitler SMC kalıplama SRIM BMC kalıplama Spreyleme (Sprey kalıplama) Enjeksiyon kalıplama İplik Sarma (Filament Winding) Çekme (Pultrusion) RTM (Resin Transfer Molding ) Elle Tabakalama (Hand Lay Up Otoklav prosesi (Autoclave process) Diğer Yöntemler ( SCRIMP, RIFT, VARTM ) Enjeksiyon kalıplama Blow molding? Termal şekillendirme Bant sarma Presli Kalıplama (Compression Moulding) Otoklav..

Sprey kalıplama/püskürtme Reçine olarak daha çok polyester kullanılır. Takviye malzemesi olarak demet halindeki lifler kullanılır. Kaynak: Mazumdar

1) Spray-up Chopper Roving 2) Resin Cure Atomised resin and catalyst 3) De-moulding

Elle Tabakalama (Hand Lay Up/Wet lay-up) Yöntem; bir kalıba elle yerleştirilen kumaşlara (elyaf) bir rulo veya fırça ile reçinenin emdirilmesi esasına dayanır. 1) Placement of Dry Reinforcement 3) Repeated Application of Layers 2) Resin Wetting 4) Resin Cure

İplik Sarma (Filament Winding) Çevresel sarım Helisel sarım Polar sarım

Vakum Destekli Reçine İnfüzyon Prosesi Resin inlet Vacuum bag Resin distribution medium PET/PVC foam Peel ply E-glass fabrics Vacuum outlet Sealant tape Release film Mold Breather

Reçine Transfer kalıplama (Resin Transfer Molding,RTM) İnfüzyon yönteminden farklı olarak burada Jelkot uygulanmış iki kalıp kullanılır. 1) Preform Manufacture 2) Preform Compression 3) Resin Injection 4) Resin Cure 5) De-moulding

Pultrüzyon (pultrusion) Pultrüzyon (çekme) düşük maliyetli, yüksek-hacimde üretime imkan veren, sürekli ve otomatik bir prosestir.

Autoclave Cure (Otoklav Pişirme)

Sıcak Presleme (Hot Press technique)