Malzeme teknolojilerinin hızla geliştiği, yeni ve ileri malzemelerin kullanım alanlarının giderek çeşitlendiği ve genişlediği 21. yüzyılda kompozit malzemelerin büyük bir önemi vardır. Bugün kompozit malzemeler bindiğimiz otomobilde, yaşadığımız binalarda, denizde, havada, savunmada, tarımda çok yönlü malzeme olarak sorunlara çözüm üretmektedir. Peki kompozit malzemeler hakkında neler biliyoruz? Bu yazımda kompozit malzemelerin yapısından bahsederek, “kompozit malzemeler nasıl üretilir?” sorusuna cevaplar arayacağız. Hadi o zaman kompozit malzemelerin üretimi hakkında detaylı bilgiler edinelim.

kompozit üretim yontemleri, imalat yöntemleri

Kompozit Malzeme Nedir?

Kompozit malzeme, iki veya daha fazla malzemenin kimyasal olarak birbirleri içerisinde çözünmeden ve karışmadan oluşturulan yeni bir malzemedir. Kompozit üretimindeki amaç, tek başına uygun olmayan, birbiri içerisinde çözünemeyen malzemeleri kullanım alanlarına uygun özellikleri verebilecek duruma getirmek için yeni özellikler katmaktır. (Dayanım, hafiflik, esneklik, maliyet, vb.) Kompozit malzemeler en az birer adet matris ve fiber (elyaf) malzemesinden oluşur. Arzu edilirse de diğer katkılar (dolgu malzemeleri, UV stabilizatörleri, vs.) eklenebilir.

kompozit malzeme bileşenleri: fiber ve matris malzemeler

İlginizi Çekebilir! Rüzgar Türbini Nasıl Çalışır? İç Yapısı Ve Geleceği Tıklayınız.

Matris Malzeme

Matris malzemeler, kompozit malzemenin ana yapısını oluştururlar. Bunlar termoplastik veya termoset reçinelerdir. Matris malzemelerin kompozit malzemelerdeki en önemli görevi, malzemenin üzerine gelen yükü (çekme, basma, eğme ve darbe gibi) fiberlere aktarmaktır. Ayrıca matris malzemeler, fiberleri malzemenin yapısında bir arada tutması ve darbe zorlaması için ise çatlak oluşumunu ve ilerlemesini önlemelidir.

Fiber Malzeme

Fiber malzemeler matris içinde bulunurlar ve ‘ikincil faz’ veya ‘takviye tabakası’ olarak da adlandırılırlar. Fiber malzemelerin dayanım değerleri (çekme, eğme, vb.) yüksektir. Kompozit malzemenin yapısındaki görevleri ise; malzeme üzerine gelen yükü (çekme, eğme veya darbe gibi kuvvet zorlamalarını) taşımaktır. En yaygın kullanılan fiber malzemeler; Cam Elyaf, Karbon Fiber, Aramid Fiber (Kevlar) ve Bazalt Fiberdir.

Kompozit malzemeler hakkında daha fazla bilgi edinmek için “Kompozit Malzeme Nedir? Avantajları ve Dezavantajları” başlıklı yazımızı okuyabilirsiniz. Kompozit malzemeler ve bileşenleri olan matris ve fiber(takviye) malzemeleri hakkında bilgi edindiğimize göre kompozit malzemelerin üretim yöntemleri hakkında bilgi edinmeye başlayalım.

Kompozit Malzemelerin Üretim Yöntemleri

Kompozit üretim yöntemleri iki ana gruba ayrılır.

  1. Açık Kalıplama Yöntemleri (temas yüzeyli kalıplama): Açık kalıplamada, ham maddeler (reçineler ve elyaf takviyeleri) sertleşirken havaya maruz kalır. Açık kalıplamanın; elle yatırma, püskürtme ve filament sarma gibi farklı süreçleri kullanır.
  2. Kapalı Kalıplama Yöntemleri: Kapalı kalıplamada, ham maddeler (lifler ve reçine) iki taraflı bir kalıp içinde veya bir vakum torbası içinde (havadan kapalı) kürlenir. Kapalı kalıplama prosesleri genellikle otomatiktir ve özel ekipman gerektirir, bu nedenle çoğunlukla yılda 500.000 parçaya kadar büyük hacimlerde malzeme üreten büyük tesislerde kullanılır.

Açık Kalıplama Yöntemleri ile Kompozit Mazlemelerin Üretimi

Elle Yatırma ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

Elle yatırma yöntemi, en az miktarda ekipman gerektirdiği için en yaygın ve en ucuz açık kalıplama yöntemidir. Elyaf takviyeleri bir kalıba elle yerleştirilir ve reçine bir fırça veya rulo ile uygulanır. Bu işlem, tekneler, depolama tankları, küvetler ve duşlar dahil olmak üzere hem büyük hem de küçük parçaların üretiminde kullanılır.

Elle Yatırma işleminde ilk olarak jelkot yüksek kaliteli bir yüzey için önce bir püskürtme tabancası kullanılarak kalıba uygulanır. Jelkot yeterli sertliğe ulaştığında kuru takviye malzemesi tabakaları jelkotun üzerine yerleştirilir. Ardından reçine el ile açık kalıba uygulanır. Bir başka takviye malzemesi ve reçine istenen kalınlık elde edilinceye kadar uygulanır. Takviye malzemesi üzerine uygulanan reçine sertleşene kadar rulolama işlemine tabi tutulur. Rulolama işleminin amacı tabakalar arasında kalan hava kabarcıklarını gidermektir. Önemli bir uygulama olan rulolama işlemi her kat takviye malzemesinden sonra tekrarlanır.

Elle Yatırma ile kompozit malzemelerin üretimi

İlginizi Çekebilir! Alüminyum Özellikleri, Üretimi Ve Kullanım Alanları

Elle yatırma kompozit malzemelerin üretimi için herhangi bir termoset reçine (epoxy, polyester, vinylester, phenolic) kullanılabilir. Takviye malzemesi olarak ise bilinen elyaflar (Cam, karbon, aramid…) kullanılabilir. Ancak ağır aramid kumaşların bu yöntemle ıslatılması(reçine emdirilmesi) çok zordur.

Elle Yatırma ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

Püskürtme Yöntemi

Püskürtme yöntemi çok çeşitli şekil ve boyutlarda tekneler, tanklar, nakliye bileşenleri ve küvet/duş üniteleri yapmaya uygunluğu açısından elle yatırmaya benzer bir açık kalıp yöntemidir.

Bu yöntem el yatırması yönteminin biraz daha geliştirilmiş hali olarak düşünülebilir. Reçine ile lifin kalıp yüzeyine uygulama tarzı farklılık göstermektedir. El yatırması prosesi reçine ve takviye elemanları manüel olarak yapılırken bu proseste püskürtme tabancasının kullanılması emek yoğunluğu azalmaktadır.  Kırpılmış elyaflar kalıp yüzeyine, içine sertleştirici katılmış reçine ile birlikte özel bir tabanca ile püskürtülür. Püskürtme işlemi yüzeye dik olarak yapılmalı ve böylece malzeme israfı önlenmelidir. Püskürtme sonrası reçine içindeki havayı çıkarmak ve yüzeyi düzgünleştirmek amacıyla rulolama uygulanır.

Püskürtme Yöntemi ile kompozit malzeme üretimi

Püskürtme yöntemi ile üretilen kompozit malzemelerin üretimi için kullanılan kalıplar elle yatırma yönteminde kullanılan kalıplara benzemektedir. Bu yöntemde kullanılan kalıplar nispetten diğer yöntemlerde kullanılan kalıplara göre düşük maliyetlidir.

Püskürtme Yöntemi

Elyaf Sarma (Filament Sarım Yöntemi) ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

Elyaf sarma yöntemi sürekli elyafın reçine ile ıslatıldıktan sonra bir makaradan çekilerek dönen bir kalıp (mandrel) üzerine sarılmasıdır. Sürekli elyafın farklı açılarla kalıba sarılmasıyla farklı mekanik özelliklerde ürünler elde edilebilir. İstenen sarımı elde etmek için operatörler, boru çapları, mandrel hızı, basınç oranı, bant genişliği, lif açısı vs. gibi birçok değişkeni girer.

Kompozit malzeme üretim yontemleri Elyaf sarma

Bu Yazımızı Okudunuz Mu? Malzemelerin Mekanik Özellikleri Nelerdir?

Genellikle; silindirik kaplar, silolar, basınçlı kaplar, güç iletim şaftları ve roket motor kasaları bu yöntemle üretilirler. Bu metotla daha yüksek kalite ve mukavemette ürün elde etmek mümkündür. Üretim bir mandrel üzerine elyaf sarılması şeklinde olduğundan iç yüzeyi pürüzsüz parçalar imal edilebilir. Polyester, epoksi ve silikon gibi reçineler kullanılabilir.

Elyaf Sarma Yönteminin Avantajları

  • Malzeme sarımı hızlı ve ekonomik bir yöntemdir,
  • Reçine oranı“hand lay-up” yöntemine göre daha iyi kontrol edilebilir
  • Bobine sarılı lifler ikinci bir işlemden geçip kumaş haline getirilmediği için maliyet minimize edilmiş olur.
  • Her katmanda farklı yönlerde sarım yapma imkanı olacağı için değişik yüklemeler yapı tarafından karşılanabilir.

Elyaf Sarma Yönteminin Dezavantajları

  • Uygulama sahası konveks şekle sahip parçalar ile sınırlıdır.
  • Büyük parçalar için sarımın yapılacağı mandreller pahalı olabilir.
  • Düzgün bir dış yüzey elde etmek için parçanın pişme sonrası işlenmesi gerekebilir.
  • Düşük viskoziteye sahip reçineler genellikle üretimde kullanılır. Bu da çeşitli sağlık sorunları ve mekanik özeliklerde düşüşü beraberinde getirir.

Aşağıdaki videoyu izleyerek elyaf sarma yöntemini daha iyi kavrayabilirsiniz.

Elyaf Sarma (Filament Sarım Yöntemi)

Kapalı Kalıplama Yöntemleri ile Kompozit Mazlemelerin Üretimi

Profil Çekme (Pultruzyon) Yöntemi ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

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.

profil çekme yöntemi ile kompozit malzemelerin üretimi

Profil çekme yönteminde reçine emdirilmiş fiberler bir kalıp boyunca çekilir. Sistemde, sürekli takviye malzemesi, reçine banyosundan geçirildikten sonra 120-150 ºC’ye ısıtılmış şekillendirme kalıbından geçilerek sertleşmesi sağlanır. Kalıp içerisinden geçirilen malzeme kısmen veya tamamen kür edilmiş olur ve çıkan parçalar düzgün olduğu için genellikle ard işlem gerektirmez.

Pultrüzyon(çekme) düşük maliyetli, yüksek hacimde üretime imkan veren, sürekli ve otomatik bir prosestir. Pultrüzyon(çekme) ile sabit kesitli ve sürekli uzunluğa sahip parçalar üretmek mümkün olmaktadır.

Profil Çekme (Pultruzyon) Yönteminin Avantajları

  • Zamandan ve malzemeden tasarruf sağlar
  • Elyafın büyük bir kısmı optimum çekme dayanımı elde edecek yönde boyuna yerleştirilir.
  • Düşük işçilik maliyeti
  • Büyük ölçekli parçalar için uygunluk
  • Hızlı üretim yapabilme (otomatikleşmesi)
  • Yatırım masrafları diğer yüksek hacimli üretim proseslerine kıyasla düşüktür.
  • Sürekli bir proses olduğundan istenen uzunlukta parça üretilebilir.

Profil Çekme (Pultruzyon) Yönteminin Dezavantajları

  • Elyaf çekme yönüne yerleştirildiğinden enine mukavemet düşüktür. Bu da tasarımcıların daha kalın parçalar tasarlamasını gerektirmektedir.
  • Sadece sabit kesitli parça üretimi ile sınırlıdır.
  • Reçineler kalıba yapışma eğilimi göstermektedirler buda parça kalitesini etkilemektedir.
  • Reçine kalıp içerisinde uzun süre kalmaktadır. Bir hata olduğunda işlemi bitmiş reçineye müdahale etmek zordur.
Profil Çekme (Pultruzyon) Yöntemi

Reçine Transfer Kalıplama (RTM-Resin Transfer Molding)

Reçine transfer kalıplama (RTM), kompozitler üretmek için orta hacimli bir kalıplama işlemidir. Bu işlem, iki bitmiş yüzeye sahip parçalar üretir. Sıvı kalıplama yöntemi olarak da bilinen bu yöntem önceden şekillendirilmiş veya kesilmiş takviye malzemelerinin erkek ve dişi kalıp arasına alınarak kapatıldığı bir kapalı kalıplama yöntemidir. RTM’de reçine basınç altında bir kalıp boşluğuna enjekte edilir.

Reçine Transfer Yöntemi ile kompozit üretimi

İlginizi Çekebilir! Jet Motoru Nedir? Nasıl Çalışır? Ana Parçaları Nelerdir?

RTM prosesinin en belirgin özelliği her iki yüzeyi düzgün yapısal parçalar üretebilmesidir. Kalıp yüzeylerinden birine veya ikisine birden jelkot uygulanabilir. Korozyon dayanımı ve/veya dış yüzey görünümü daha iyi istenen durumlarda tül veya yüzey keçesi kullanılabilir.

Reçine Trasfer kalıplama yöntemi ile üretilen kompozit malzemelerin üretimi için genellikle reçine olarak epoxy, polyester, vinylester ve phenolic kullanır. Takviye malzemesi olarak herhangi bir elyaf kullanılabilir. Dikilmiş kumaşlar/elyaflar reçine taşınmasında ve transferinde avantaj sağlarlar.

RTM yönteminde ön form olan takviye malzemesi kalıba yerleştirilir. Balsa veya köpük öz malzeme olarak kullanılır. Öz malzeme kullanılması yapının hafif olmasını sağlamakla birlikte, sandviç yapı oluşturmak suretiyle de yapının güçlü olması sağlanır.

RTM yönteminde takviye malzemesi ve öz malzeme kalıp boşluğuna konulduktan sonra sıvı reçine kalıp boşluğuna basılır. Reçine enjeksiyon basıncı birçok parametreye bağlı olarak 69-690 kPa arasında değişir.

Reçine ve katalizör farklı tanklarda depolanır ve statik bir karıştırıcıdan geçirilerek kalıba enjekte edilir. Enjeksiyon işlemi aşağıdan yukarıya doğru yapılır. Böylece hava kabarcıklarının minimuma düşürülür.

Reçine transfer yontemi

RTM yöntemindeki en büyük problem kuru bölgelerdir. Bu yüzden kalıp çevresine sızdırmazlık sağlaması açısından conta yerleştirilir. Yine contaya yakın kısımlardan hava çıkışını sağlamak ve reçine firesini azaltmak için hava vanaları bulunmaktadır. Düzgün reçine akışı ve kuru bölgeleri elemek için bu hava kanallarına vakum uygulanarak takviye malzemesindeki hava çıkarılır. Vakum aynı zamanda kalıbın hızlı dolmasını da sağlamaktadır.

Reçine Transfer Kalıplama Yönteminin Avantajları

  • Üretim hızı yüksektir.
  • Fiber reçine oranı ve boşluk miktarı mükemmel kontrol edilebilir. Böylece, fiber oranı yüksek, hava boşluğu düşük ürünler elde edilebilir.
  • Karmaşık şekilli parçaların boyut/tolerans ayarı çok iyidir.
  • Tüm parçalar aynı kalitededir.
  • Kapalı ortamda üretim yapıldığı için sağlık ve güvenlik açısından avantaj sağlar.
  • Bazı yöntemlere göre daha düşük bir iş gücü gerektirir.
  • Malzemenin her iki yüzeyi de düzgün çıkmaktadır.

Reçine Transfer Kalıplama Yönteminin Dezavantajları

  • Çift kalıp yapmak pahalıdır ve basıncı karşılayacak rijitlikte olmalıdır. Bu da ağırlığını arttırır.
  • Üretim genellikle küçük parçalar ile sınırlıdır.
Reçine Transfer Kalıplama (RTM-Resin Transfer Molding)

Sıkıştırma(Pres) Kalıplama Yöntemi ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

Sıkıştırma kalıplama, karmaşık fiberglas takviyeli polimer parçaların hızlı bir döngü süresinde kalıplanması için uygun, yüksek hacimli, yüksek basınçlı bir yöntemdir. Sıkıştırma kalıplama yönteminde ürün boyutuna göre 3-6 dakikalık bir kalıplama süresi sağlayan hızlı, seri bir kalıplama metodudur. Önceden hazırlanmış, pestil veya hamur haldeki cam elyafı –polyester–dolgu ve katkı malzemeleri karışımının 150-170 C sıcaklıkta, 50-120 kgf/cm2 basınç altında çelik kalıplarda şekillendirilmesi metodudur.

Sıkıştırma(Pres) Kalıplama Yöntemi

Bu Yazımızı Gözden Kaçırmış Olabilirsiniz! Nükleer Enerji Nedir? Nükleer Enerjiden Elektrik Nasıl Üretilir? Tıklayınız

Dört adet temel pres kalıplama yöntemi mevcuttur.

  1. SMC(Sheet Molding Compound) hazır kalıplama bileşeni (tabaka kalıp bileşeni)
  2. BMC(Bulk Molding Compound) hazır kalıplama bileşeni (hacimli kalıp bileşeni)
  3. Islak sistemli preform ve keçeleri presleme
  4. Takviyeli termoplastik levha presleme

Sıkıştırma kalıplama araçları, büyük hidrolik preslere monte edilmiş ısıtılmış metal kalıplardan oluşur. Süreç otomatikleştirilebilir. Sıkıştırma kalıplama yöntemi parça tasarımı esnekliğine olanak sağlar. İyi yüzey kalitesi elde edilebilir, böylece daha düşük parça bitirme maliyetine katkıda bulunur.

Sıkıştırma kalıplama yönteminde düzeltme ve işleme operasyonları en aza indirilir ve işçilik maliyetleri düşüktür. Bu üretim tekniğinde, hazır kalıplama bileşenleri (cam elyafı, reçine, katkı ve dolgu malzemeleri) sıcak pres kalıplarında ürüne dönüştürülür. Karmaşık elemanların üretimi, metal parçaların bünye içine gömülebilmesi, farklı cidar kalınlıklarının elde edilmesi gibi avantajları bulunmaktadır. Ayrıca ürünün iki yüzü de kalıp ile şekillenmektedir. Diğer kompozit üretim teknikleri ile üretilemeyen karmaşık elemanlar bu metotla üretilebilir.

Vakum Torbalama Yöntemi ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

Vakum torbalama üretim tekniği esas itibarı ile lifli kompozit kumaş malzemesinin bir kalıp içine elle yatırılması ve reçinenin elle kalıp içine dağıtılması sürecinden sonra devreye alınan bir uygulamadır. Vakum torbalama ile kompozit üretimi metodu, klasik olarak uygulanan elle yatırma yöntemi ile kompozit yapı üretimi metodunun dezavantajlarını ortadan kaldırarak daha sağlam ve daha hafif kompozit yapılarının üretilmelerini mümkün kılmaktadır.

Uçak ve uzay endüstrisi ve talep edilen birçok son ürün alanında high-tech kompozit malzemelerinin kullanımı, özel kompozit kalıplama yöntemlerinin gelişmesini sağlamıştır. Bu prosesler, ticari amaçla üretilen kompozit malzemelerin kullanımı açısından küçük bir tonaja sahip olmasına rağmen, özel ya da performansın kritik olduğu uygulamalarda kullanılır.

Vakum Torbalama Yöntemi

İlginizi Çekebilir! Araba Tasarımı Ve Üretim Aşamaları-Bir Araba Nasıl Yapılır? Tıklayınız.

Vakum torbalama yöntemi ile kompozit imalatında açık kalıp üzerine elle yerleştirme veya püskürtme ile üretilen lamine bileşen, polimerik bir levha ile kaplanır. Emprenye işleminden sonra laminatın üzerine sızdırmaz bir plastik torba (polimerik levha) serilir. Daha sonra alttaki hava bir vakum pompası kullanılarak çıkarılır; böylece laminat üzerinde bir atmosfer basıncına kadar ulaşılır. Kaplanmış kalıbın kenarları kapatıldıktan sonra, kürleme sırasında plastik torba tarafından lamine bileşene basınç uygulamak için bir vakum çekilir. Bu basınç, aşırı reçineyi kürlendikten sonra uzaklaştırılan hava alma deliğine akmaya zorlar. Ayrıca yayılan uçucular önemli ölçüde azalır. Reçine akışı ve basınç nedeniyle, bu işlem daha iyi bir lif ıslatma sağlar.

Kompozit malzeme üretiminde en önemli iki işlem parametresi basınç ve sıcaklıktır. Sıcaklık uygulaması kullanılan üretim metoduna göre üretim sırasında ya da üretim sonunda yapılmaktadır. Aslında, oda sıcaklığında herhangi bir ısı kaynağı kullanılmadan üretimin yapılması bile sıcaklık uygulaması yapılıyor anlamına gelmektedir. Sıcaklık, reçinenin sertleşmesini ve sertleşen kompozit malzemenin yumuşak hale geçiş derecesinin (glass transition temperature) artmasına neden olmaktadır. Kompozit malzeme üretiminde basınç uygulaması iki farklı şekilde yapılmaktadır. Pozitif basınç uygulaması ile kompozit katmanlı yapının katlarının birbirleri ile daha iyi yapışması sağlanabilmektedir. Pozitif basınç uygulaması genellikle otoklav gibi sistemler yardımı ile yapılmaktadır.

Negatif basınç uygulaması ise, kompozit kumaş ve reçine arasındaki havanın dışarı çekilmesini sağlamakta ve bu sayede hava kabarcıklarından arınmış bir katmanlı yapı imalatı mümkün olmaktadır. Vakum uygulamasıyla fazla reçinenin dışarı çekilerek kompozit yapı içindeki lif-reçine oranının daha yüksek olması sağlanmaktadır. Ayrıca, vakum uygulaması sayesinde reçinenin bütün katmanlar içine tam olarak nüfuz etmesi sağlanabilmekte ve bu sayede bütün bölgelerin reçineyle ıslatılmış olması garanti edilebilmektedir. Vakum uygulamasının klasik elle yatırma ve reçine sıvama yöntemine göre sahip olduğu ana avantajlar ve nedenleri aşağıda sıralanmıştır.

  • Üretilen katmanlı kompozit yapı içinde hava kabarcıklarının neden olduğu boşluklar en aza indirilmekte ve bu sayede çatlak oluşma kaynakları yok edilerek, yapının mukavemeti önemli ölçüde artmaktadır.
  • Vakum uygulaması neticesinde katmanlı yapı içinde kalan fazla reçine emilerek, yapının lif-reçine oranının artması sağlanmaktadır. Kompozit yapılarda yüksek lif-reçine oranı tercih edilmektedir.
  • Vakum uygulaması sayesinde reçinenin bütün katmanlar arasında daha iyi yayılması sağlanmakta ve bu sayede daha homojen bir reçine dağılımı elde edilmektedir. Homojen reçine dağılımı ise, yapının mukavemetinin hesaplanabilir olmasını sağlamaktadır. Bu sayede sayısal veya analitik yöntemler yolu ile kompozit yapının mukavemeti daha doğru olarak hesaplanabilir.

Vakum torbalama üretim tekniği özellikle uçak-uzay sanayinde talep edilen ileri teknoloji kompozit malzemeler özel kalıplama yöntemlerinin gelişmesine öncülük etmiştir.

Enjeksiyon Kalıplama Yöntemi ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

Enjeksiyon kalıplama yöntemi, yüksek boyutsal stabiliteli ve karmaşık şekilli ürünlerin kalıplanmasında yaygın olarak kullanılan bir üretim yöntemidir. Yüksek hacimli üretimler için uygundur. Bazı durumlarda, üretim hızı makina başına saatte binlerce adet parçaya çıkabilir. Bu yöntemde elde edilen ürünlerin çoğu takviyesiz termoplastiklerdir. Takviyeli termoplastiklerin kalıplanması için, ekipman ve kalıplama tekniğinde çok küçük değişiklikler yapılması yeterli olmakta hatta bazen hiçbir değişikliğe gerek duyulmamaktadır. Yöntemin temel prensibi, termoplastiklerin ısıtıldığında yumuşamasına ve soğutulduğunda sertleşmesine dayalıdır. Bir çok enjeksiyon kalıplamasında granül halindeki termoplastik reçine bir huniden, ısıtılmış metal silindirin bir ucuna beslenir. Silindir içinde enjeksiyon burgu yivleri dönmeye başlar ve reçine sıcak silindir içine alınır. Isıtma süresince reçine yarı akışkan bir duruma gelerek, kalıp içine enjekte edilir.

Enjeksiyon Kalıplama Yöntemi

Enjeksiyon kalıplama yivleri dönerken aynı zamanda silindiri de ekseni üzerinde ileri ve geri hareket ettirir. Bu hareketin iki önemli fonksiyonu vardır. Kalıbın dolması için gerekli ergimiş reçine hacminin ölçümü ve ölçülen miktarda reçinenin kalıba transferi. Reçinenin şekillendirilmesine ve ergimiş reçine miktarının ölçümüne ek olarak enjeksiyon makinesinin bir diğer fonksiyonu enjeksiyon sırasında kapalı kalıbı basınç altında tutmak ve soğutma sonrasında parçanın kalıptan çıkartılmasını sağlamaktır. Kalıp boşluğu üretilecek parçanın tam şeklini sağlayacak konumdadır. Kalıplar genelikle ergimiş plastiğin işlenebileceği sıcaklıktan daha düşük olan bir sıcaklıkta ısıtılır. Yarı akışkan reçine daha düşük sıcaklıkta olan kalıba alındığında reçine kalıp boşluğunun şeklini alarak katılaşacaktır.

Savurma Döküm (Santifrüj) Kalıplama Yöntemi ile Kompozit Malzemelerin Üretimi

Savurma Döküm kalıplama yöntemi, boru, direk, depo, tank gibi silindirik yapıların üretiminde kullanılır. İçi boş mandrel (kalıp) içerisine kırpılmış matlar reçineyle birlikte püskürtülür. Yüksek bir çevresel hızla dönen kalıbın oluşturduğu merkezkaç kuvveti, reçine ile temas eden takviye malzemelerin ıslanmasını ve laminatın kalıp yüzeyine yapışmasını sağlamaktadır. Bu yöntemde üretilen parçanın kalıbın iç yüzeyine temas eden dış kısmı parçanın düzgün yüzünü temsil eder.

Savurma Döküm (Santifrüj) Kalıplama ile kompozit üretimi
Savurma Döküm (Santifrüj) Kalıplama Yöntemi

İlginizi Çekebilir! Kuantum Fiziği Nedir? Kuantum Mekaniğine Giriş Tıklayınız

Savurma Döküm (Santifrüj) Kalıplama Yönteminin Avantajları

  • Düzgün dış yüzeylerin elde edilmesinde bir sorun yaşanmaması
  • Üretim esnasında çıkan organik gazların kontrol edilebilmesi

Savurma Döküm (Santifrüj) Kalıplama Yönteminin Dezavantajları

  • Büyük boyutlu kalıpları döndürmede sıkıntı yaşanması
  • İç yüzeye tül uygulama zorluğu yaşanmasıdır.

Bir yazımın daha sonuna gelmiş bulunmaktayım. Bu yazımda hemen hemen tüm sektörlerde geniş yelpazede kullanılan kompozit malzemeler hakkında deyaylı bilgiler verdim. “Kompozit malzemeler nasıl üretilir?” sorusunu yaygın olarak kullanılan kompozit malzeme üretim yöntemlerini açıklayarak, bu soruya cevap verdim. Umarım sizlere verdiğim bilgilerler ile faydalı olabilmişimdir. Bir sonraki yazılarda görüşmek üzere…..

Kaynaklar:

KOMPOZİT MALZEMEDEN İMAL EDİLMİŞ BİR TAKVİYE ELEMANININ EĞİLME ve BURULMA YÜKÜ ALTINDA DENEYSEL ve SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ https://polen.itu.edu.tr/bitstream/11527/4655/1/8789.pdf
https://www.baranboya.com/
https://www.mmo.org.tr/sites/default/files/gonderi_dosya_ekleri/c6a7e655d7e5840_ek_0.pdf
‌https://docplayer.biz.tr/35201009-Mak-4087-kompozit-malzeme-mekanigi.html
http://compositeslab.com/composites-manufacturing-processes/closed-molding/

Bir cevap yazın

LEVTEMS

Özgün İçeriklerin Adresi…

Sosyal Medya Hesaplarımız