Fibropol CTP Camelyaf

www.fibropol.com

2 www.fibropol.com

Yaflam›n her alan›nda...

1

www.fibropol.com

2

Bu kitab›n haz›rlanmas›nda, çevirisinden dolay› Sn. Ça¤r› Yurddafl’a,

teknik katk›lar›ndan dolay› da Sn. Engin Afflar’a teflekkür ederiz.

•fiirketimizin teknik dan›flmanl›¤›n› üstlenmedi¤i

son ürün yap›m›nda, uygulamalardan do¤abilecek sorunlardan,

belirlenen teknik de¤erler nedeniyle flirketimiz sorumlu tutulamaz.

•Ürün nitelikleri, yap›lan geliflmelere ba¤l› olarak de¤iflebilir.

•Cam Elyaf Sanayii A.fi. hediyesidir.

Para ile sat›lamaz.

Kaynaklar:

1- Introduction to Composites - Fourth Edition

2- Cam Elyaf Sanayii Yay›nlar› - CTP El Kitapç›¤›, CTP Atölye Bilgileri

3- R. Plastic Magazine

Cam Elyaf Sanayii A.fi.Çay›rova 41401 Gebze - KocaeliTel: 0262. 678 15 83 / 3 hatFaks: 0262. 678 15 [email protected] www.camelyaf.com.tr

www.fibropol.com

3

Önsöz

Cam Elyaf Sanayii A.fi.

kuruluflundan itibaren Türkiye CTP sektörüne

hammadde tedarikçisi olman›n yan›s›ra,

sektörün geliflmesine katk›da bulunmaya yönelik bir misyon da üstlenmifltir.

Bu anlay›fl›m›z çerçevesinde, geçti¤imiz y›llarda

“CTP Teknolojisi” ad› ile bir kitap yay›nlayarak kompozit sektörüne yönelik

bilgi birikimimizi sizlerle paylaflma f›rsat› elde etmifltik.

Aradan geçen zaman içerisinde, günümüz CTP sektöründe geliflen teknolojiler

ve uygulama alanlar›, geniflletilmifl yeni bir referans kitab› ihtiyac› do¤urmufltur.

fiu anda elinize ulaflan bu kitap, Türkiye CTP sanayine katk›da bulunaca¤›

ve sizlere yeni ufuklar açaca¤› umuduyla, Cam Elyaf Sanayii A.fi. taraf›ndan

Türkiye CTP sektörünün kullan›m›na sunulmufltur.

Türkiye CTP sektörüne hizmet veren tüm kifli ve kurulufllar›n

baflar›lar›n›n devam›n› dilerim.

Dr. T. Atefl Kut

Cam Elyaf Sanayii A.fi.Yönetim Kurulu Baflkan›

www.fibropol.com

4

Önsöz 3

BÖLÜM 1

KOMPOZ‹TLERE G‹R‹fi

Polimerlerin Hayat›m›zdaki Yeri 8Çözüm Yolu Plastikler 8Kompozitler 8Termoplastik ve Termoset Fark› 9Kompozit Bilgisini Gelifltirmek 9Pazar Görünümü ve Uygulamalar 10

(Havac›l›k - Uzay - Savunma / Ev aletleri ve ‹fl Ekipmanlar› / Yap› Sektörü / Tüketim mallar› ve Spor - E¤lence / Korozyon Dayan›ml› Ürünler / Elektrik - Elektronik / Denizcilik / Tafl›mac›l›k ve Otomotiv / Askeri Uygulamalar / Tar›m - G›da sektörü)

Kompozitler Niye Tercih Edilmektedir? 12(Yüksek Mukavemet / Hafiflik / Tasar›m Esnekli¤i / Boyutsal Stabilite / Yüksek Dielektrik Direnimi / Korozyon Dayan›m› / Kompozit Parçalar›n ‹malat› / Yüzey Uygulamalar› / Düflük Araç - Gereç Maliyeti / Geçmiflteki Baflar›l› Uygulamalar)

ABD ve Türkiye Takviyeli Plastik Pazarlar›ndan K›sa Bir Kesit 13

BÖLÜM 2

KOMPOZ‹T MALZEMELER‹TANIYALIM

Girifl 14Reçineler 14Polimerlerin Esaslar› 14Termoset -Termoplastik 15Termoset Reçineler 15Polyester Reçineler 15

(Glikoller / Doymam›fl Asitler / Doymufl Asitler / Monomerler / ‹nhibitörler)

Genel Amaçl› Polyesterler 18Özel Amaçl› Polyesterler 19

(Alev Geciktirici Reçineler / Stiren Buharlaflmas› Az Olan Reçineler / Düflük Çekmeli Reçineler / Esnek Reçineler / Haz›r Kal›plama Bileflimleri ‹çin Reçineler / Ifl›kla Sertleflen Reçineler / Döküm Reçineleri / Köpük Polyester Reçineler)

Jelkotlar 21(Reçine Tipi / Pigment Seçimi / Tiksotropi Sa¤lay›c›lar / H›zland›r›c›lar ve ‹nhibitörler / Monomer ve Dolgular / Di¤er Katk›lar)

Epoksi Reçine 22(Seyrelticiler)

Vinil Ester 24Poliüretanlar 24Fenolikler 25Melamin ve Üreformaldehid Reçineleri 25Silikon Reçineler 26Friedel – Crafts Reçineleri 26

Poliimid Reçineleri 26Özet 27Termoplastik Reçineler 27Kompozitlerde Kullan›lan Termoplastikler 27

(Naylon(PA) / Polifinilen Sülfür (PPS) / S›v› Kristal Polimerler (LCP) / Polyetheretherketone (PEEK) / Polipropilen (PP ) / Polietilen (PE) / Polyetherimid (PEI) / Fluoropolimerler )

Di¤er Polimerler 28Takviye MalzemeleriBirçok Malzeme Takviye Özelli¤ine Sahiptir 28Takviye Malzemelerinin Geliflmesi 28 Cam Elyaf› - Kompozit Endüstrisinin Öncü Takviye Malzemesi 28Cam Elyaf› Takviye Malzemelerinin Terminolojisi 29Çok Uçlu ve Tek Uçlu Fitiller 29Keçe ve Kumafllar 29

(Dokunmufl Kumafllar / Dikilmifl Kumafllar / Towsheets /Keçeler, Cam Tülleri )

K›rp›lm›fl Demetler 31(K›rp›lm›fl Demetler / Ö¤ütülmüfl Lifler )

Yüksek Teknoloji Ürünü Lifler ve Di¤er ElyafÇeflitleriAramid Elyaf› 31Bor Elyaf› 31Karbon & Grafit Lifleri 31Di¤er Organik Lifler 32Ekzotik Takviyeler 32Takviye Türlerinin Karfl›laflt›rmas› 32Kompozitlerde Ara (Core) Malzeme kullan›m› 32

(Köpükler / Sentaktik Köpükler / Bal Pete¤i Görünümlü Ara Malzemeler / A¤aç Malzeme )

Sandviç Yap›n›n Faydalar› 34Özet 35Dolgu MaddeleriDolgu Maddeleri Çeflitleri 35

(Kalsiyum Karbonat / Alüminyum Silikat ve Killer / Alüminyum Trihidrat / Kalsiyum Sülfat / Di¤erleri)

Kompozit Ürünlerde Dolgu Malzemelerinin Kullan›m› 36Dolgu Malzemelerini Seçmek. 36Dolgu Malzemelerinin Prensipleri 36Yüzey ‹fllemleri Baz› Dolgu Maddelerinin Geliflmesini Sa¤lamaktad›r 36Özet 36Katk› Malzemeleri ve Modifiye EdicilerReçinelerdeki Bafll›ca Girdi Malzemeleri 37Katalizörler, H›zland›r›c›lar (Promotörler), ‹nhibitörler 37Renklendiriciler 38Kal›p Ay›r›c›lar 38

(Vaks Kal›p Ay›r›c›lar / Silikon Kal›p Ay›r›c›lar / Di¤er Bafll›ca Kal›p Ay›r›c›lar )

Katk› Malzemelerinin ‹fllevleri 38(Düflük Çekme - Hassas Profil / Alev Dayan›m› / Hava Kabarc›¤› Gidericiler / Emisyon Kontrolü / Vizkosite Kontrolü / Elektriksel ‹letkenlik / Dayan›kl›l›k / Antioksidantlar / Antistatik Katk›lar / Köpürtücüler / Plastifiyanlar / Kayd›r›c›lar ve Blok Oluflturucular)

Termoplastikler ‹çin Katk›lar 40(Is› Stabilizatörü / Ultraviyole Stabilizatörü)

Özet 40Malzeme Sistemleri Olarak Kompozitler 40‹fllevsel / Gereksinimleri Anlamak 40

‹Ç‹NDEK‹LER

www.fibropol.com

5

www.camelyaf.com

BÖLÜM 3

KOMPOZ‹T KALIPLAMAYÖNTEMLER‹NE G‹R‹fi

El Yat›rmas› ve Püskürtme Yöntemleri (‹ki Prosesin Genel Tan›m›) 42El Yat›rmas› YöntemiReçineler 43Takviye Malzemeleri 43El Yat›rmas› Yönteminin Avantajlar› 43El Yat›rmas› Yönteminin Dezavantajlar› 44El Yat›rmas› Uygulamalar› 44Püskürtme YöntemiProsesin Genel Tan›m› 44Reçineler 44Takviye Malzemeleri 44Ekipman 45Kal›plar 45Püskürtme Yöntemi Avantajlar› 45Püskürtme Yöntemi Dezavantajlar› 45Püskürtme Yöntemi Uygulamalar› 45El yat›rmas› ve Püskürtme Yöntemlerinin Gelece¤i 46Pres Kal›plama Yüksek Hacimli Prosesler 46SMC Haz›r Kal›plama Bileflimi (Prosesin Genel Tan›m›) 46SMC Haz›r Kal›plama Bileflimi Üretimi 46SMC K›vam›n›n Ayarlanmas› 47SMC Çeflitleri 47SMC‘nin Kal›planmas› 47SMC Kal›plama Yönteminin Avantajlar› 48SMC Kal›plama Yönteminin Dezavantajlar› 48SMC Kal›plama Yöntemi Uygulamalar› 48SMC: Sadece Otomotiv ‹çin De¤il 48SMC’nin Gelece¤i 49BMC Haz›r Kal›plama Bileflimi Prosesin Genel Tan›m› 49Reçine 49Takviye Malzemeleri 49BMC Kal›plaman›n Avantajlar› 49BMC Kal›plaman›n Dezavantajlar› 50BMC Uygulamalar› 50 Islak Sistem Pres Kal›plamaProsesin Genel Tan›m› 50 Reçineler 50Takviye Malzemeleri 50

(Preformlar - Ön flekillendirilmifl takviyeler / K›rp›lm›fl Demetten Keçe / Kontinü Demetten Keçe)

Ekipmanlar 51Islak Sistem Kal›plaman›n Avantaj ve Dezavantajlar› 51Islak Sistem Pres Kal›plama Uygulamalar› 51Islak Sistem Kal›plama’n›n Gelece¤i 51Takviyeli Termoplastik Levha Pres Kal›plama (GMT)Prosesin Genel Tan›m› 51Reçineler 52Takviyeler 52Ekipman 52GMT Kal›plama Yönteminin Avantajlar› 52GMT Kal›plama Yönteminin Dezavantajlar› 52

GMT Uygulamalar› 52GMT’nin Gelece¤i 52Bas›nçl› Kal›plama Çeflitleri 53

(Transfer Kal›plama / TMC Kal›plama Bileflimi)Takviyeli Reaksiyonlu Enjeksiyon Kal›plama (RRIM)Prosesin Genel Tan›m› 53Reçineler ve Takviye Malzemeleri 54RRIM Çeflitleri 54RRIM Kal›plaman›n Avantajlar› ve Uygulamalar› 54 Reçine Enjeksiyon Kal›plama (RTM)Prosesin Genel Tan›m› 54Reçineler 55Takviye Malzemeleri 55Kal›plar ve Ekipman 55RTM Kal›plaman›n Avantajlar› 55RTM Kal›plaman›n Dezavantajlar› 56RTM Uygulamalar› 56RTM’nin Gelece¤i 56PultruzyonProsesin Genel Tan›m› 56Reçineler 56Katk›lar ve Dolgu Malzemeleri 56Takviyeler 57Ekipman 57Pultruzyon Kal›plaman›n Avantajlar› 57Pultruzyon Kal›plaman›n Dezavantajlar› 57Pultruzyon Uygulamalar› 58Pultruzyon Kal›plama Yönteminin Gelece¤i 58Elyaf Sarma Prosesin Genel Tan›m› 58Reçineler 59

(Genel Amaçl› Polyesterler / Bisfenol A / Vinil Esterler / Epoksiler / Furanlar)

Termoplastik Esasl› Elyaf Sarma 59Takviye Malzemeleri 59Kullan›lan Ekipman 59

(Sürekli sar›c› / Kutupsal Sarma / Kontinü Sarma / Örgü Sar›c› / K›rpma Çemberi)

Ekipman ve Kal›plar 60Elyaf Sarma Yönteminin Avantajlar› 60Elyaf Sarma Yönteminin Dezavantajlar› 60 Elyaf Sarma Uygulamalar› 60Elyaf Sarma Yönteminin Gelece¤i 60Enjeksiyon Kal›plama Prosesin Genel Tan›m› 60Reçineler ve Takviye Malzemeleri 61Ekipman 61Enjeksiyon Kal›plama Termosetleri 61Enjeksiyon Kal›plama Yönteminin Gelece¤i 62Di¤er Prosesler Otomatik fierit Yerlefltirme (ATP) 62Santrifüj Kal›plama 62Devaml› Levha 62Ekstrüzyon 63Prepreg Kal›plama 63Rotasyon Kal›plama 63Rijitlefltirilmifl Termoplastik Levha 64

(Vakum Torba Kal›plama / Bas›nç Torba Kal›plama / Otoklav Kal›plama)

www.fibropol.com

6

Vakum Destekli Reçine Enjeksiyon Kal›plama (VARTM) 64‹kincil ‹fllemler 65

(Çapak Alma / Delik Açma / Yap›flt›rma / Boyama)Kompozit Proseslerinin Karfl›laflt›rmas› 65

BÖLÜM 4

KOMPOZ‹TLER‹N TASARIMI,MAL‹YET‹ VE GELECE⁄‹

Kompozitlerde Tasar›mTasar›m Yaklafl›m› 66Biraz Felsefe 66

(Hedeflerin Tan›mlanmas› / Ön Haz›rl›k Olarak Kavramsal Tasar›m / Kavramsal Tasar›m›n Gelifltirilmesi / Ayr›nt›l› Tasar›m / Prototip (‹lk örnek) ve De¤erlendirme / Ticarilefltirme)

Kompozit Malzemelerin Maliyeti 69‹kame Malzeme Olarak Kompozitler 69Bazen Kurallar De¤iflmelidir 70Maliyet Yeniden Tan›mlan›rsa 70Maliyeti Tan›mlamak 71Tan›mlama ve Ölçüm Yollar› 71Veritaban› Geliflimi 71Bilgisayarl› Modelleme 71Sonuç 71Takviyeler 72Polimerler 72Proses GelifltirmeVerimlilik 73Tekrarlanabilirlik 73Spesifik Ürünlere Yönelim ( uzmanlaflma) 74 Kompozit uygulamalar›n›n gelifltirilmesiUygulamalar›n Geliflmesine Yeniden Bak›l›rsa 74Gelece¤e Bak›fl 75

BÖLÜM 5

ATÖLYE B‹LG‹LER‹

Atölye Bilgileri: 1CTP Üretim Tekni¤inin Anlafl›lmas›Temel polyester Reçine Kimyas› 78Polyester Reçineler Nas›l Sertlefltirilir ? 78Reçine Katk›lar› 79

(‹nhibitörler / Promotörler (H›zland›r›c›lar) / Katalizörler ) Cam Elyaf Takviyeleri 80Ba¤lay›c› (Sizing) 80CTP Kal›plama Genel Tekni¤i 80Kal›plama El aletleri 80Reçine-Cam Oran› 81

(Reçine Zenginli¤i / Reçine Zenginli¤inin Etkileri / Reçine Azl›¤› (Yetersiz Reçine) / Reçine Azl›¤›n›n Etkileri)

Kal›plama (Yat›rma) Prensipleri 81 (Püskürtme / El Yat›rmas› – K›rp›lm›fl Cam Elyaf›ndan Keçe ile / El Yat›rmas› – Keçe- Dokuma Kombinasyonu, Fitil Dokuma, ‹¤nelenmifl Dokuma, ‹¤nelenmifl Takviye Malzemesi vb ile/ Bindirmeler)

Kalite Kontrolü 81Kalite Kontrol Prosesi ‹çin Varsay›mlar 82Uygulama S›ras›nda Jelkot Kalite Kontrolu 82Uygulama S›ras›nda Laminat Kalite Kontrolu 82Uygulama S›ras›nda Yama/Tamir Kalite Kontrolu 82

Atölye Bilgileri: 2 Kal›plar Girifl 82Alç› Kal›p 82Ahflap Kal›p 83CTP Kal›p 83

(Tek Parçal› kal›p / Parçal› Kal›plar / Çift Kal›p / Kal›p Bak›m›)Di¤er Kal›plar 84

Atölye Bilgileri: 3 Püskürtme Metodu ‹le Jelkot Uygulama Tekni¤iGirifl 85Jelkot Uygulamadan Önce Yap›lmas› Gerekenlerin Listesi. 85Jelkot Uygulama Genel Prensipleri 85Püskürtme Genel Tekni¤i 85

(Düz Alanlar / Köfleler / E¤riler veya Genifl Radyuslar / Kanallar veya Oluklar / Derin ve Dar Kanallar / Küçük Parçalar)

Kalite Kontrolu 86

Atölye Bilgileri: 4 Püskürtme (Spray-Up ) ‹le CTP Kal›plama Tekni¤iGirifl 86Püskürtme ‹flleminden Önce Yap›lmas› Gereken Kontrollerin Listesi 86Püskürtme Genel Prensipleri 86Islak Halde Püskürtme Kal›nl›klar› 87Püskürtme Metodu Hatalar› ve Çözümleri 87

(Kuru K›rpma / Islak K›rpma / Püskürtülen Elyaf›n Dik Yüzeyde Kaymas› / Elyaf K›rp›lm›yor / Fitil S›k S›k Kendini B›rak›yor veya Boflal›yor / K›rp›lm›fl Cam Elyaf› Reçine Huzmesinin ‹çine Düflmüyor / K›rp›c› Normalden Daha Çok Havaya Gerek Duyuyor)

Püskürtme Makinesinin Ayarlanmas› ve Bak›m› 87Temel Fonksiyon 87

(Havas›z (Airless) Sistemler / Hava ile Atomize Olan Sistemler / Atölyedeki Hava Sistemi)

Püskürtme Makinesinin Topraklanmas› 88Optimal Bas›nç Ayarlanmas› 88Ekipman Genel Prensipleri 88Reçine-Cam Oran›n›n Ayarlanmas› 89K›rp›c› Prensipleri 89Ekipman Bak›m› 89Örnek Bak›m Cetveli 89Katalizör Tank› 90Tankdaki Katalizör Seviyesi 90Ayarlama ‹fllemleri 90Ayarlama Yöntemleri 90

(Jelleflme Süresi Yöntemi / A¤›rl›k Ayarlamas› / Reçine-Cam Oran› Ayarlamas›)

Kalite Kontrolu 91Kalite Kontrol Prosesi ‹çin Varsay›mlar 91Uygulama S›ras›nda Jelkot Kalite Kontrolu 91Uygulama S›ras›nda Laminat Kalite Kontrolu 91

www.fibropol.com

7

www.camelyaf.com

Uygulama S›ras›nda Yama-Tamir Kalite Kontrolu 91

Atölye Bilgileri: 5 Sandviç Yap›l› CTP Kal›plama Tekni¤i Girifl 91‹lk Laminat› ‹nceleyin 92Sandviç Malzemesi Yerlefltirme Metodu 92Sandviç Malzemesi Yerlefltirme Genel Prensipleri 92Kontrplak Yerlefltirilmesi Konusunda Özel Not 92Uygulama S›ras›nda Sandviç Malzemesi Yerlefltirilmesinin KaliteKontrolu 93

Atölye Bilgileri: 6Hangi Amaçl› , Hangi Tür Cam Elyaf›Kullan›lmal›d›r? Girifl 93‹lk Cam Elyaf› 93Günümüzde Cam Elyaf› 93Cam Elyaf› Cinsleri 94Cam Elyaf› Nas›l Takviye Sa¤lar 94Cam Elyaf› Tipleri 94Cam Elyaf› Çeflitleri 95

(Fitil / Dokunmufl Fitil / Cam Elyaf› ‹plik / Kumafl / Dokunmam›fl (non-woven) Fitil / Devaml› Demetli Keçe / K›rp›lm›fl Demetler / K›rp›lm›fl Demetten Keçeler / Ö¤ütülmüfl Lifler)

Kal›plama Metodlar› Ve Kullan›lan Cam Elyaf› Çeflitleri 96Kompozitleri Özellikleri 96

Atölye Bilgileri: 7 Kal›plamada Kullan›lan Araç Gereçler Girifl 97Genel Gereçler 97

(Rulolar / F›rçalar/ Katalizör Ölçme Ayg›tlar› / Kar›flt›rma ve Ölçme Makineleri / Döküm makineleri / Kar›flt›r›c›lar)

Polyester Reçine Sistemleri için Püskürtme Gereçleri 98(Katalizör Enjeksiyonu / Katalizör Püskürtme / Çift Kap Sistemi / Dolgu Maddesi Püskürtme Gereçleri / Flok Tabancalar / Fitil K›rp›c›lar)

Cam Keçe Islatma Gereçleri 100Jelkot Uygulama Gereçleri 100Reçine Enjeksiyon Gereçleri 101

Atölye Bilgileri: 8 CTP Kal›plamas›nda Rastlanan Bafll›ca Hatalar Girifl 101Polyesterde Rastlanabilecek Bafll›ca Hatalar 101

(Buruflma-Fil Derisi / Küçük Delikcikler / Yüzeyde Matl›k / Jelkot’un Kabuk gibi Kalkmas› / Yöresel Kuru Bölgeler / Tabakalar›n Ayr›lmas› / Beneklenme / Renk De¤iflimleri / Elyaf Görünümü / Bal›k Gözü ve Delikcikler / Kabarc›klar / Beyazlanmalar ve Çatlamalar / Y›ld›z Çatlama / Sararma / Reçine Erimesi / Mekanik Mukavemette Azalma)

Püskürtme Hatalar› 105(Yetersiz Sertleflme / Takviye Miktar›nda de¤ifliklik )

Ifl›k Geçirgen Levha Üretiminde Rastlanabilecek Hatalar 105Presli Kal›plamada Rastlanabilecek Hatalar 106

(Gözenekli Yüzey / Yüzeyde Kabarc›klar Oluflmas› / Benekli YüzeyMat Yüzey / Kal›plama Malzemesinin Kal›ba Yap›flmas› veya

S›k›flmas› / Ürünün Bükülmüfl Olmas›)Reçine Enjeksiyon Yönteminde Rastlanabilecek Hatalar 106

(Cam Elyaf›n›n Yerinden Kaçmas› / Hava Kaçaklar› / Yetersiz Islanma / Et Kal›nl›¤›nda De¤iflmeler)

Elyaf sarma yönteminde Rastlanabilecek Hatalar 107(Yetersiz Islanma / Hava Kalmas› / Üründe Beyaz ve Islanmam›fl Yüzey Bulunmas› / Pamuklanma / Elyaf Kopmas› / Düflük Cam Elyaf› Oran›)

Savurma Döküm Yönteminde Rastlanabilecek Hatalar 107(Buruflma / Kuru Bölgeler / Borunun ‹ç K›sm›nda Çatlaklar Olmas› / Yap›flkan Yüzeyler / Boru Çarp›kl›¤› / Borunun E¤ilmesi )

Atölye Bilgileri: 9 CTP Yap›lar›n Bak›m ve Tamiri Girifl 108Bak›m 108CTP’nin Tamiri 108

(Yüzey Hasarlar› / Küçük Darbelerden Oluflan K›r›lmalar / Delikler / CTP Ürünün Arka Yüzeyine Ulafl›lamad›¤› Hallerde Deliklerin Tamirat› / Borular›n Tamiri )

Atölye Bilgileri: 10 Güvenlik ÖnlemleriGirifl 110Genel Önlemler 110

(Tedavi Önlemleri)Sertlefltiriciler 111

(Alifatik Aminler / Aromatik Aminler / Siklo Alifatik Aminler / Poliimid Sertlefltiriciler / Anhidrid Sertlefltiriciler / Di¤er Sertlefltiriciler)

Polyester Reçineler 112Peroksit Katalizörler 112Dolgu malzemeleri ve Pigmentler 113

BÖLÜM 6

TER‹MLER SÖZLÜ⁄Ü

(Alfabetik s›raya göre düzenlenmifltir.) 114-126

EKLER 127

fiEK‹LLER VE TABLOLAR 128

www.fibropol.com

8


POL‹MERLER‹N HAYATIMIZDAK‹ YER‹

Yaflad›¤›m›z dünya polimerlerin hayat›m›z› na-s›l de¤ifltirdi¤ine iliflkin birçok örnekle doludur.Polimerler kategorisi içerisinde yer alan en ge-nifl kapsaml› gruplardan biri “plastikler”dir.Kompozit konusuna yak›n olanlarca genel ola-rak “reçineler” olarak ifade edilmektedirler.Hergün daha fazla üretici ve tüketici yüksekkalite, dayan›kl›l›k, düflük maliyet sebebiyleplastik ürünleri tercih etmektedir. Kayak tahta-lar›ndan bisikletlere, otoyollardaki köprü plat-formlar›na ve araç gövde panellerine kadar bir-çok uygulama bu ürünler hakk›nda ayr›nt›l› fi-kir sahibi olmam›za yard›mc› olmaktad›r.Plastiklerin büyük ço¤unlu¤u, insan becerisininve süregelen teknolojik ilerlemelerin sonu-cunda ortaya ç›kmaktad›r. Plastiklerin çok fark-l› çeflitleri vard›r. Örne¤in; naylon, polyester vepolietilen gibi baz› reçine türlerinin kullan›mla-r› oldukça yayg›nd›r. Bunun yan›s›ra epoksiler,fenolikler, bisfenoller veya silikonlar gibi reçi-neler daha az tan›nmaktad›r. Baz› plastikler sa-dece katk›s›z reçine içerirken, baz›lar› takviyemalzemeleri, katk› malzemeleri ve di¤er girdi-lerin kar›fl›m›ndan oluflan karmafl›k bir yap›yasahip olabilirler. Bununla bir-likte temel plastik reçinelerinherbiri plastik ailesinin ifllevselbir üyesidir.

ÇÖZÜM YOLU PLAST‹KLER

Bugün birçok ifl alan›nda artanbir rekabet ortam› yaflanmakta-

d›r. Teknolojideki h›zl› de¤iflimler ve pazarlar-daki geliflmeler bir silsile halinde tüm endüstridallar›n› geçmiflte oldu¤undan daha fazla etki-lemektedir. Artan iç rekabet, çevresel ve sosyalsorunlar da al›nan ticari kararlar› etkilemekte-dir.Oldukça dinamik bir yap›ya sahip ve süreklide¤iflim içinde olan kompozit/plastik malze-meler; maliyetlerin düflürülmesi, verimlili¤inartt›r›lmas› veya ürüne iliflkin sorunlara çözümgetirilmesi sayesinde çok çeflitli ifl alanlar›ndaartan bir kullan›ma sahip olmaktad›rlar. Kom-pozit malzemeler sa¤lad›klar› avantajlarla tafl›-mac›l›k, tüketim mallar›, inflaat, ifl aletleri vemalzemeleri, uzay/savunma gibi sektörlerdekigeliflmeler aç›s›ndan yarat›c› bir f›rsat olufltur-maktad›r.

KOMPOZ‹TLER

Kompozitler; termoset veya termoplastik yap›-da, tek ya da çok yönde takviye özelli¤i sa¤la-yacak flekilde, cam elyaf› ve/veya di¤er takviyemalzemelerinden yeterli miktarda (uzunluk vea¤›rl›kça) kat›lm›fl bir polimer matriksdir. Bütünplastikler kompozit de¤ildir. Günümüzde plas-tik malzemelerin büyük ço¤unlu¤u saf plastikreçineler kullan›larak kal›planmaktad›r.

Oyuncaklar, dekoratif amaçl›ürünler, ev eflyalar› ve benzeribirçok plastik son ürün uygula-mas›nda ürünlerin ifllevselli¤iiçin saf haldeki plastik reçine-nin mukavemeti yeterli olmak-tad›r. Mühendislik termoplas-tikleri, maliyetleri saf reçineleregöre daha fazla olmakla bera-

BÖLÜM 1

KOMPOZ‹TLEREG‹R‹fi

Köprü platform uygulamalar›

www.fibropol.com

ber daha yüksek “Yük Alt›nda Deformasyon”s›cakl›¤› (HDT) gibi üstün performans de¤erle-rini sa¤layabilirler. ‹lave bir mukavemet de¤e-rine gerek duyuldu¤unda, plastikler genel ola-rak lif haline getirilmifl takviye malzemeleriyleistenilen mukavemet de¤erini karfl›layacak fle-kilde takviye edilirler. Herhangi bir termoset veya termoplastikreçine takviye edildi¤i zaman kompozitolarak adland›r›lmaktad›r.“Cam Elyaf› Takviyeli Plastikler” (CTP) terimigeçen y›llar içerisinde “Cam Elyaf› TakviyeliPolyester” ifadesi ile efl anlaml› hale gelmifltir.“Fiberglass Reinforced Plastics” (FRP) veya“Glassfiber Reinforced Plastics” (GRP) fleklin-deki ‹ngilizce ifadelerde de bu efl anlaml› kul-lan›m geçerlidir. Bu kitapta, “Kompozit” kavra-m›n› ister termoset, ister termoplastik yap›daolsun; ister elyaf ile, ister di¤er takviye malze-meleri ile performans› yükseltilmifl olsun tümtakviye edilmifl plastik malzemeleri tan›mlamakamac› ile kullan›lm›flt›r. (Uluslararas› bir kuru-lufl olan “SPI Composite Institute” da bu tan›m-lamay› kabul ve tavsiye etmektedir.)

TERMOPLAST‹K VE TERMOSET FARKI

Plastiklerin büyük bir ço¤unlu¤u ve hemenhemen takviyesiz plastiklerin tamam› ter-moplastiktir.Termoplastik malzemeler ›s›t›ld›¤›nda yumuflarve yar› ak›flkan haldeyken yeniden flekillendiri-lebilir. Plastik malzeme so¤udu¤unda ise yenikal›planm›fl flekil elde edilir. Daha sonra yeni-den farkl› bir ürün elde etmek istenirse, ter-moplastik malzemenin yeniden ›s›t›lmas› ve ka-l›planmas› mümkündür. Termoplastiklerin ka-l›plama özellikleri mumun özelliklerine ben-zetilebilir. Öyle ki, mum yar› ak›flkan hale ge-lecek kadar ›s›t›ld›ktan sonra bir kal›p içerisinedökülecek olursa, kal›b›n fleklini alacakt›r. Buflekilde kal›planm›fl olan mum tekrar ›s›t›l›p birbaflka kal›p içine dökülürse bu kez de yeni ka-l›b›n fleklini alacakt›r. Termoplastiklerin ›s›t›lmave so¤uma özellikleri genelde birbirine benze-mektedir.Takviyeli plastiklerin büyük bir ço¤unlu¤u ter-mosettir. Termoset reçineler genellikle s›v› hal-dedir. Baz› özel termoset reçinelerin düflük er-gime derecelerinde kat› halde bulunduklar› dabilinmektedir. Kal›plama s›ras›nda meydanagelen kimyasal ve egzotermik (›s› ç›kartan) re-aksiyonlar sonucunda termoset reçineler sert-leflmektedirler. Genellikle termoset reaksiyon-lar geri dönüflümlü de¤ildir. Bu özelli¤i ile ter-

moset reçineler yumurtaya benzemektedir. Birbaflka deyiflle, bir kere piflirildi¤inde kat› halegelen yumurtay› s›v› haldeki ilk flekline dön-dürmek veya kabu¤unun içine yerlefltirmekmümkün de¤ildir. De¤iflim kal›c›d›r.Termoset reçineler uygun malzemelerle takviyeedildi¤inde a¤›rl›klar›na oranla teknolojiningelifltirdi¤i en dayan›kl› malzemeler aras›nda yeralmaktad›rlar. Bunun yan›s›ra takviyeli termo-plastiklere duyulan ilgi de her geçen gün art-maktad›r. Birkaç y›l öncesine kadar, yaln›zcatakviyeli termoset reçinelerle karfl›lanabilenbirçok performans özelli¤i, art›k gelifltirilmifltakviyeli termoplastiklerle de sa¤lanabilmektedir.

KOMPOZ‹T B‹LG‹S‹N‹ GEL‹fiT‹RMEK

Kompozitlerin tan›t›m›n› amaçlayan bu kitap,ortak bir kompozit literatürünün oluflturulmas›,daha bilinçli ve temel kompozit bilgisine sahipolunmas› aç›s›ndan önemlidir. Kitap içeri¤i mü-hendisler, tasar›mc›lar, üreticiler, pazarlamac›-lar ve kompozitler hakk›nda yeterli düzeydebilgisi olmayan di¤er meslek gruplar›na yöne-lik olarak haz›rlanm›flt›r.1. Bölüm; Kompozit endüstrisinde önemli birticari paya sahip son ürün uygulamalar›n› ya-k›ndan tan›tmay› amaçlamaktad›r. 2.Bölüm; Kompozitleri oluflturan ana malze-meleri kapsamaktad›r.• Polimerler (Genel)• Termoset Reçineler• Termoplastik Reçineler• Takviye Malzemeleri• Katk› Malzemeleri• Dolgu Malzemeleri • Malzemelerin Etkileflimi ve Uygulamada

Sistemin Önemi3. Bölüm; Bu bölümde kompozit kal›plamayöntemleri üzerinde durulmaktad›r. Yayg›n ka-l›plama yöntemlerinin bafll›calar› tan›mlanm›flve karfl›laflt›r›lm›flt›r. Herbir kal›plama yöntemi-nin avantaj ve dezavantajlar› ele al›narak uygunkal›plama yönteminin seçilmesine ve anlafl›l-mas›na yard›mc› olacak yöntemler ayr›nt›l› fle-kilde irdelenmifltir.4. Bölüm; Kompozit tasar›m›na iliflkin kan›t-lanm›fl etkin yaklafl›mlar›n sunuldu¤u bölüm-dür. Ekonomik öngörüler ve endüstrinin gele-cekteki yönü konular› yine bu bölümün kap-sam› içindedir. 5. Bölüm; Atölye bilgilerine yer verilmifltir.Kitab›n son bölümünde, kompozit endüstrisin-de kullan›lan terimlerin yer ald›¤› bir sözlükbulunmaktad›r.

9

www.camelyaf.com

www.fibropol.com


10

Havac›l›k/ Uzay/Savunma •Kargo konteynerleri•Kanatlar•Pervaneler•Kontrol panelleri•Radar koruyucusu•Pencere çerçeveleri•Tuvalet birimleri •Oturma elemanlar›•Antenler•Planörler•Uçak ve helikopter

gövdeleri • Is› kalkan›•Roket motoru

kaplama panelleri

Ev Aletleri ve‹fl Ekipmanlar› (‹malat Sanayi) •Buzdolaplar›•Dondurucular•Mikro dalga f›r›nlar•Küçük ev aletleri•Motorlu aletler•F›r›nl› ocaklar•Dikifl makinesi

parçalar›•Hesap makineleri•Bilgisayarlar•Fotokopi makineleri•Masa lambalar›•Servis tepsileri•Abajurlar•Depolama tanklar›

ve çöp konteynerleri

•Mobilya ev eflyalar› (Oturma koltuklar›, yataklar, dolaplar)

•Emniyet baretleri•Paletler•Profiller•Elektrikli-Elektronik

cihaz gövde ve kapaklar›

• Mutfak tezgahlar›

Yap› Sektörü•Saniter malzemeler

(banyo küvetleri , dufl tekneleri, lavabolar, banyo ve mutfak tezgahlar› v.s)

•Ya¤mur suyu tafl›masistemleri (Ya¤mur olu¤u, su indirme borular›, baca dibi v.s)

•Yüzme havuzlar›•So¤utma kule

komponentleri•Beton kal›plar›•Sera panelleri•Temel kaz›klar›•D›fl ve iç cepheler

de ve duvarlarda giydirme cephe panelleri

•Prefabrik binalar •Modüler kabinler•Çat› ve cephe

kaplama levhalar›•Tafl›y›c› profiller•Köprü platformu ve

ayaklar›•Otoyol korkuluklar›

ve iflaret levhalar›•Borular•Dekoratif elemanlar•Çat›, teras, cami ve

muhtelif amaçl› izolasyon iflleri

Tüketim Mallar› veSpor/E¤lence •Yüzme havuzlar›•Yüzme havuzu

aksesuarlar› ve ekipmanlar›

•Fiskiyeli süs havuzlar›

•Su kayd›raklar›•Olta kam›fllar›•Kayaklar•Snowboardlar•Golf sopalar›•Tenis raketleri•Kasklar•Motorlu k›zaklar •Bowling aletleri•Bisikletler•Eksersiz aletleri•Karavanlar•Tribün oturma

elemanlar›•Lunapark gereçleri

Korozyon Dayan›ml› Ürünler•Boru ve

ba¤lant› parçalar›•Endüstriyel tanklar•Silolar•Pompa gövdeleri•Kanallar•Fan kanatlar›

(Pervaneler)•Konteynerler•Ar›tma tesisleri •Yer ›zgaralar›•Kimyasal

proses tanklar›•Su ve su at›k

borular›•Baca ar›tma

cihazlar›

PAZAR GÖRÜNÜMÜ VE UYGULAMALAR

Kompozitler yayg›n olarak birçok farkl› uygula-ma alan›nda kullan›lmaktad›r. Kompozit/CTPendüstrisine iliflkin on farkl› sektörden ürünörnekleri afla¤›da verilmifltir.

www.fibropol.com

11

www.camelyaf.com

Elektrik/Elektronik •‹zolatörler•Antenler•Bask›l› devre

panelleri •Devre kesiciler•Sigorta - Panel

kutular›•Ayd›nlatma

gövdeleri•Yal›tkan

platformlar•Elektrik ve

ayd›nlatma direkleri •Elektrik direk

bazalar› •Devre kesici kutular•Rüzgar jeneratörleri•Kablo tafl›y›c›lar›•Kablo kanallar› •Do¤al gaz kutular› •Sokak lamba

gövdeleri•Sayaç panolar› •Merdivenler•Balast•Kofralar•Projektörler

Denizcilik •Yelkenli ve

motorlu tekneler•Can flikalar›•Motor kapaklar› •fiamandralar•Can kurtaran

simitleri •Kanolar•Su kayaklar›•Dubalar - ‹skeleler •Sörf tahtalar›•Deniz motorsikleti •Sallar•Kanolar

Tafl›mac›l›k ve Otomotiv •Karayolu iflaretleri •Tampon ve

çamurluklar•Kaporta parçalar› •Frigorifik kamyon

kasalar›•Makaslar•fiaftlar•Kamyonet kabinleri•Rüzgar deflektörü •Treyler gövde

panelleri •Araç kap›lar› ve

gövde panelleri •Traktör parçalar› •Motosiklet parçalar›•Banliyö trenleri araç

koltuklar› ve tutamaklar›

•Fren ve debriyaj balatalar›

Askeri Uygulamalar •Mi¤ferler•Balistik koruyucu

paneller •Konteynerler •Tafl›t araç parçalar› • ‹stihkam

malzemeleri •Silah ve roket

parçalar› •May›n avlama

gemileri •Sahil koruma

botlar›•Planörler •Ç›kartma gemileri •Helikopter

kaportalar› •Pervaneler •Bar›naklar

Tar›m / G›da Sektörü •Silolar •Sulama borular› •Yem tesisi gereçleri•G›da depolama

tanklar› •Salamura tanklar› •Bal›k çiftlikleri •Çiftlik ekipman› •Tafl›ma kaplar› •Pulvarizatör

www.fibropol.com

12


KOMPOZ‹TLER N‹YE TERC‹H ED‹LMEKTED‹R?

Kompozit ürünlerin günümüzde mühendisler,tasar›mc›lar, üreticiler ve yöneticiler taraf›ndanyayg›n olarak kabul görmesindeki en önemlietken sundu¤u de¤iflik performans avantajlar›-d›r. Kompozit malzemeler tüketiciler ve üretici-lerin kullan›m›nda çeflitli faydalar sa¤lamak-tad›r. Kompozitlerin sa¤layaca¤› bu faydalar›ndaha iyi anlafl›lmas› sonucunda, tasar›mc›lar,mühendisler ve tasar›mlar›n› son ürüne dönüfl-türen ilgili di¤er meslek gruplar›, ifllerini dahakolay ve etkin flekilde yapabilirler. Kompozit uygulamalar›n›n üstün yanlar›n› flubafll›klar alt›nda özetleyebiliriz;

1. Yüksek Mukavemet : Kompozitler yüksekmukavemet de¤erleri sa¤layan malzemeler ara-s›nda en etkin olanlardan birisidir. Çekme, e¤il-me, darbe ve bas›nç dayan›m› gibi mekanik de-¤erlerin sa¤lanmas›na yönelik tasarlanabilmek-tedirler. Geleneksel malzemelerin aksine kom-pozitler, bir uygulamadaki özel tasar›m beklen-tilerine uygun mukavemet de¤erlerini sa¤laya-bilmektedirler.2. Hafiflik : Kompozitler birim alan a¤›rl›¤›ndahem takviyesiz plastiklere, hem de metalleregöre daha yüksek mukavemet de¤erleri sun-maktad›rlar. Ürüne sa¤lad›¤› yüksek mukave-met/hafiflik özelli¤i etkin bir flekilde kullan›l-mas›ndaki en önemli nedenlerden biridir. 3. Tasar›m Esnekli¤i : Kompozitler bir tasa-r›mc›n›n akl›na gelebilecek her türlü karmafl›k,basit, genifl, küçük, yap›sal, estetik, dekoratifya da fonksiyonel flekle sokulabilirler. Maliyetdüflürme çal›flmalar›n›n yan›s›ra, kompozitürün tasar›mc›lar› prototip üründen seri üreti-me geçme yönünde yeni yaklafl›mlar› dene-mektedirler.

4. Boyutsal Stabilite : Çeflitli mekanik, çevre-sel bask›lar alt›nda termoset kompozit ürünlerflekillerini ve ifllevselliklerini korumaktad›rlar.Kompozitler takviyesiz termoplastiklerin visko-elastik ve büzüflme özelliklerini sergilemezler.Is›l genleflme katsay›lar› daha düflüktür. Kom-pozitlerin sünme noktas› genel olarak k›r›lmanoktas›na eflde¤erdir.5. Yüksek Dielektrik Direnimi : Kompozit-lerin göze çarpan elektrik yal›t›m özellikleri,birçok komponent’in üretimi konusunda aç›kbir tercih nedenidir. Ayr›ca uygulama gere¤i,uygun modifiye edicilerin ve katk› malzemele-rinin kullan›lmas› durumunda kompozit ürüneelektriksel iletkenlik niteli¤i katmak da müm-kündür.6. Korozyon Dayan›m› : Kompozitler pas-lanmaz ve afl›nmaz. Çeflitli kimyasal ve ›s›l or-tamlara dayan›m sa¤lamak amac› ile gelifltiril-mifl birçok reçine sistemi mevcuttur. Uygun ta-sarland›¤›nda kompozit ürünlerin en az bak›m-la, uzun süreli hizmet ömrüne sahip olmalar›sa¤lanabilir. 7. Kompozit Parçalar›n ‹malat› : Kompozitürünler çelik türündeki geleneksel malzemeler-de karfl›lafl›lan “birçok parçan›n birlefltirilmesive sonradan monte edilmesi” ifllemini “tek par-çada kal›plama” olana¤› ile ortadan kald›r›rlar.Böylece üretim maliyetinin daha düflük olmas›-n› ve montaj s›ras›nda karfl›lafl›labilecek sorun-lar›n azalt›lmas› sa¤lanmaktad›r. 8. Yüzey Uygulamalar› : Kompozit uygula-malar›n›n ço¤unda renk kal›plama s›ras›ndaürüne kazand›r›labilmekte ve uzun süre bak›mgerektirmeden kullan›labilmektedir. Düzgünyüzey (A s›n›f›) ve düflük çekme özelliklerinesahip reçine sistemleri metalik boyama uygula-malar›na uyumludur. Kal›plar›n uygun tasar›m›ve uygun malzeme seçimi trim at›klar›, z›mpa-ra ve kenar firelerinin azalt›labilmesini sa¤laya-bilmektedir.9. Düflük Araç/Gereç Maliyeti : Genel bir kuralolarak seçilen kal›plama yöntemi ne olursa olsunkompozit üretimi için seçilen araç ve gereçlerinmaliyeti çelik, alüminyum ve metal alafl›ml› gele-neksel malzemelere göre daha ucuzdur.10. Geçmiflteki Baflar›l› Uygulamalar : Ge-çen k›rkbefl y›l içinde, ellibinin üzerinde bafla-r›l› kompozit uygulamas› bu ilginç malzemeninde¤erini ortaya koymaktad›r. Daha düne kadarkompozit endüstrisinin öncüleri, kompozit mal-zemelerin kabul görmesi için çal›fl›rken bugü-nün mühendisleri, tasar›mc›lar›, pazarlama uz-manlar› son kullan›m ve uygulamalarda, kom-pozit malzemelerin artan baflar›s› nedeniyle bu

www.fibropol.com

tür malzemelere karfl›duyduklar› güveni vur-gulamaktad›rlar. Bu uy-gulamalar kompozitle-rin maliyet ve perfor-mans de¤erlerini kan›t-lamaktad›r.

Kompozitler ayr›ca; s›n›rs›z kal›plama boyutla-r›, çok say›da üretim tekni¤i, di¤er malzemeler-le uyuflma özelli¤i (takviye amac› ile köpükkullan›m›), kendinden renklendirilme olana¤›,iste¤e ba¤l› olarak, ›fl›k geçirgen özellikte üre-tilebilme olana¤› gibi avantajlara da sahiptir.

ABD VE TÜRK‹YE TAKV‹YEL‹ PLAST‹K PAZARLARINDAN KISA B‹R KES‹T

A.B.D dünya takviyeli kompozit tüketiminin(talebinin) yaklafl›k yar›s›na yak›n bir pazargörünümündedir. 1960 y›l›nda 113 milyon kgolan ABD takviyeli plastik endüstrisi, 2003 y›-l›nda 2.3 milyar kg.’l›k bir rakam’a ulaflm›fl-t›r. Önümüzdeki befl y›ll›k dönemde y›ll›k%4-5 aras›nda bir büyüme göstermesi beklen-mektedir. 13.000 üretici firma say›s› ve istih-dam edilen 236.000 çal›flan› ile Amerikanekonomisine 24 milyar $’l›k bir katk› sa¤la-maktad›r. Takviyeli kompozit ürünlerin yak-lafl›k %90’› cam elyaf› ile takviye edilmekte-dir. Yine üretimin yaklafl›k %75’lik bir k›sm›n-da matriks malzeme olarak doymam›fl pol-yester veya di¤er termoset reçineler a¤›rl›kkazanmaktad›r. Poliamid, polipropilen vePBT gibi di¤er termoplastik reçineler geriyekalan %25’lik k›sm› oluflturmaktad›r.Sektörlere göre A.B.D takviyeli kompozit pa-zar›na 693 Milyon kg. ile tafl›mac›l›k sektörü-nün hakim oldu¤unu, tafl›mac›l›k sektörününard›ndan köprü ve di¤er köprü bileflenleriuygulamalar› ile yap› sektörünün 323.4 mil-yon kg ile ikinci en önemli sektör konumun-da oldu¤unu görmekteyiz. Enerji sektörü ise,kompozit rüzgar tribünü kanatlar› uygulama-lar› ile gelecek aç›s›ndan umut vericidir. Oto-motiv sektörü ise 2003 y›l›nda bir önceki y›lagöre %11’lik bir büyüme göstererek, 156 mil-yon kg.’dan 174 milyon kg.’a ulaflm›flt›r. Oto-motiv sektöründe takviyeli termoset tüketimi-nin 2005 y›l›nda 227 milyon kg.’a ulaflmas›beklenmektedir ve bu büyüme trendi içeri-sinde SMC üretimi önem tafl›maktad›r.Yurtiçi pazar› büyüme trendindedir. DünyaCTP pazar›ndaki geliflmelere ve ekonomikkonjoktüre ba¤l› olarak y›ll›k %10-12 bir bü-yüme göstermektedir. Dünyada ve Avrupada

13

www.camelyaf.com

2003 YILI K. AMER‹KACTP PAZARI SEKTÖREL DA⁄ILIM

2003 YILI CAM TAKV‹YEL‹ PLAST‹KLER‹NTÜRK‹YE SEKTÖREL DA⁄ILIM

Boru - Tank - Altyap›

%30

%29‹nflaat

Elektrik - Elektronik

%14

Otomotiv - Tafl›mac›l›k

%15

%8Spor - E¤lence

%4Di¤er

Tafl›mac›l›k

%30

%11Endüstri Aletleri

Elektronik ve ‹fl Aletleri

%7

%14‹nflaat / Yap›

%7Tüketim Mallar› / Aletler

%1Uzay ve

Savunma Sanayi

Denizcilik

%12

Di¤erler

%9

%9Altyap› / Kamu

uygulanan çevre standartlar› ve ekonomikgeliflmeye ba¤l› olarak daha yüksek perfor-mansta ürünlere ihtiyaç artmakta olup, art›kCTP üretimi aç›k kal›plamadan, makine üre-timine kaymaktad›r.

www.fibropol.com

14

KOMPOZ‹T MALZEMELER‹ TANIYALIM

G‹R‹fi

Kompozit malzemeler* pazara veya kendi iflsahan›za yeni ürünlerin tan›t›m›n› kolaylaflt›-ran, verimlili¤i artt›ran, sorunlara çözüm geti-ren, de¤erli ve çok amaçl›, nadir bulunan mal-zemelerdir. Bununla birlikte yeni veya varo-lan bir ürüne, kompozit teknolojisini uygula-mak ve anlamak konusunda baz› hususlar›bilmek gerekmektedir. Ö¤renilecek yeni kav-ramlar zor de¤il, ancak önemlidir. Her yenimalzemede oldu¤u gibi, kompozit malzeme-lerle de çal›flmak için, kompozit malzemelereiliflkin temel bir bilgiye sahip olmam›z gerek-mektedir.‹kinci bölüm içinde reçineler, takviye malze-meleri, dolgu malzemeleri ve katk› malzeme-lerini kapsayan malzeme teknolojileri üzerin-de durulmaktad›r. Bu bölümün son k›sm›ndaise, kompozit malzemelerin kal›plama yön-temleri ve son ürünlerin ifllevsel gereksinimle-ri aras›ndaki karfl›l›kl› iliflkiden ve bunun öne-minden söz edilmektedir. Çelik levha, alüminyum kütük veya magnez-yum döküm ile yap›lan kal›plamalarda ürü-nün flekillendirilmesi malzemenin temel özel-liklerini de¤ifltirmez. Bu durum kompozitmalzemeler için mutlak de¤ildir. Kompozitmalzemelerin özellikleri ve yap›s› ürün flekil-lendirilirken “ürüne özel” olarak belirlenebilir.Bu yönüyle kompozitler, metallerden dahaçok “beton”a benzemektedirler. Beton malze-me sistemleri, betonu oluflturan girdilerin ka-

r›flt›r›lmas›, sonraki aflamada kat›laflmas› veprizlenmesi ile elde edilmektedir.Kompozit malzemeler çok yönlü ürün seçe-nekleriyle büyük faydalar sa¤layan malzeme-lerdir. ‹lk tasar›m ve test aflamalar›na gerekenözen gösterilmezse, uygun proses, malzemeseçimi ve kalite kontrol metodlar› üretim s›ra-s›nda do¤ru kullan›lmam›flsa, bir tak›m sorun-lar›n yaflanmas› olas›d›r. Ancak bu söyledikle-rimizle kompozitlerin sa¤layaca¤› faydalar›daha verimli bir hale getirebilme garantisiniverebilmek, uygulama-gelifltirme aflamalar›n›nde¤erlendirilmesi ve malzeme/proses tasar›m›bilgisine sahip olmay› gerektirir. Kompozitmalzemelerin ve prosesin yanl›fl seçilmesi ma-liyet/performans dezavantaj› sonucunu da do-¤urabilir.

REÇ‹NELER

Kompozitlerde kullan›lan reçineler, CTP uy-gulamas›n›n baflar›l› olmas› için gerekli olanönemli bir girdidir. Her bir reçine performansözellikleri, ifllenilebilirlik ve maliyet faktörleridikkate al›narak üretilmekte ve pazara sunul-maktad›r. De¤iflik reçineler aras›ndaki iliflkiyianlamak, kullan›c›lara kompozitlerin problemçözme, verimlili¤i yükseltme ya da yeni uygu-lamalar yaratma gücünü kullanma olana¤›sa¤layacakt›r.

POL‹MERLER‹N ESASLARI

Polimer terimi çok anlam›na gelen “poli” vebir birimi tan›mlayan “mer” kelimelerindenoluflur. Monomerler birleflerek polimerleri

BÖLÜM 2

KOMPOZ‹TMALZEMELER‹TANIYALIM

* Bu kitapta, tavsiye edilen Cam Elyaf Sanayi A.fi ürünleriile ilgili bilgileri kitab›n Ek’ler k›sm›nda bulabilirsiniz.

www.fibropol.com

oluflturan ayr› yap› tafllar›d›r. Genellikle kom-pozitlerde kullan›lan bütün polimerler karma-fl›k kimyasal proseslerden elde edilir.Polimerlerin dünyas›na girmeden önce içerdi-¤i kimya hakk›nda bilgi sahibi olmak yararl›-d›r. Bu malzemeleri anlayabilmek için kimya-gerler gibi bir uzmanl›k bilgisine sahip olma-m›za gerek yoktur. Kimyagerler çeflitli kimya-sal elementler için k›sa iflaretlemeler kullan›r-lar. Burada tart›flaca¤›m›z plastiklerin ço¤unuoluflturan önemli elementler flunlard›r:

C= karbonH= hidrojenO= oksijen

Örne¤in; bu k›sa iflaretlemeler kullan›larak, tipikbir polyester reçine flu flekilde ifade edilebilir:

H- (OOC-C6H4-COO-C2H4)n-OH

Böyle bir durumda parantezler içindeki yap›“n” say›s›yla gösterildi¤i üzere, kendini çokkez tekrar eder. Bir polimer için bu uzun birzincir anlam›ndad›r. “n” de¤eri yüz’den büyük olabilir.Ayn› k›sa iflaretleme kullan›larak stiren flu fle-kilde gösterilebilir;

C6H5-CH=CH2

TERMOSET-TERMOPLAST‹K

Bölüm 1’de gördü¤ümüz gibi reçineler veyaplastikler, termoset ve termoplastik olarak bili-nen iki büyük gruba ayr›l›rlar. Termoplastik re-çineler ›s›t›ld›klar›nda yumuflarlar ve ›s›t›lm›flyar› s›v› haldeyken flekillendirilebilir veya kal›p-lanabilirler. Termoset reçineler bunun aksine ilkhallerinde genelde s›v›d›r veya düflük ergimenoktas›ndaki kat›lard›r. Son ürüne yönelik ola-rak kullan›ld›¤›nda termoset reçineler bir katali-zörün, ›s›n›n ya da her ikisinin yard›m›yla sert-leflme aflamas›na geçerler. Sertleflme tamamlan-d›ktan sonra kat› termoset reçineler orijinal s›v›hallerine döndürülemezler.Termoplastik reçinelerin aksine, sertleflme reak-siyonuna giren termosetler ›s›t›ld›klar›nda ergi-meyecek ve akmayacaklard›r. Bir kez flekillen-di¤inde bir daha, yeniden flekillendirilemezler.Kompozit endüstrisi öncelikle üretim proses-lerindeki farkl› gereksinmeler nedeniyle, ter-moset ve termoplastik gruplar› olarak ikiyeayr›lm›flt›r. Her iki plastik türü de takviye edi-lebilir niteliktedir. Kompozitlerin ilk geliflmesi

termosetler alan›nda olmufltur. (Öncelikli camelyaf› takviyeli doymam›fl polyester reçinelerolarak) Bununla birlikte, son zamanlarda tak-viyeli termoplastiklerin kullan›m›nda da h›zl›bir büyüme yaflanmaktad›r. Termoplastiklerinözellikleri ve maliyet koflullar›ndaki olumlugeliflmelere paralel olarak bu geliflme trendi-nin devam etmesi beklenmektedir. Bu yüz-den, kompozitlerin kullan›m›n› tasarlayan ki-flilerin hem termoset hem de termoplastik po-limerler konusunda tecrübeli olmalar› da git-tikçe önem kazanmaktad›r.

TERMOSET REÇ‹NELER

Kompozit endüstrisinde kullan›lan en yayg›ntermoset reçineler; doymam›fl polyesterler,epoksiler, vinilesterler, poliüretanlar ve feno-liklerdir. Bu reçineler aras›nda, spesifik bir uy-gulamaya yönelik olarak uygun malzemeninseçimi konusunda kavranmas› gereken baz›farkl›l›klar vard›r.

POLYESTER REÇ‹NELER

Doymam›fl polyester reçineler kompozit en-düstrisinin lokomotifi konumunda olup, kul-lan›lan reçinelerin yaklafl›k %75’ni temsilederler. Kavramlarda meydana gelebilecekherhangi bir kar›fl›kl›¤› önlemek için tekstil vegiyim sanayinde de polyester elyaf› olarak bi-linen bir termoplastik ailesinin bulundu¤u dabilinmelidir. Bu reçineler kompozit ve kom-pozit d›fl› parçalar›n enjeksiyon ile kal›plan-mas›nda farkl› grade’lerde kullan›lmaktad›r. Polyesterler, dikarboksilik asitler ve polihidrikalkollerin (glikoller) kondensasyon polimeri-zasyonu sonucu oluflurlar. Buna ek olarak,doymam›fl polyesterler dikarboksilik asit bile-fleni olarak maleik anhidrit veya fumarik asitgibi doymam›fl bir madde içerirler. Ürün ola-rak al›nan polimer, flebeke yap›s› oluflturabil-mek ve düflük vizkozitede bir s›v› elde edebil-mek amac›yla stiren gibi reaktif bir monomeriçinde çözülür. Bu reçine sertleflti¤inde, mo-nomer polimer üzerindeki doymam›fl uçlar ilereaksiyona girer ve onu bir kat› termoset ya-p›ya çevirir.

K›saca bak›lacak olursa, polyester üretimi içingerekli olan maddeler;(i) Bir glikol(ii) Bir doymam›fl dibazik asit(iii)Bir doymufl dibazik asit(iv) Bir reaktif monomer’dir.

15

www.camelyaf.com

www.fibropol.com

16


Ancak polyester üretiminde bunlara ek olarakbir madde daha kullanmak gereklidir. Bumadde inhibitördür ve stoklama s›ras›ndapolyesterin kendi kendine jelleflmesini önle-mek için polyester üretiminden sonra amba-lajlama s›ras›nda kullan›l›r. Bu maddeleri birer birer inceleyebiliriz;

GlikollerGenel olarak glikol seçimi, aranan özelli¤i sa¤-layacak en ucuz hammadde olarak yap›l›r. Gli-kollerin en basiti etilen glikoldür. Polyesterüretiminde kullan›labilir,ancak kristalleflmeyemeyil eden bir polyester ürünü verir ve stirenmonomerle ba¤daflmaz. Bu nedenle ya di¤erglikollerle birlikte kullan›l›r ya da reçine içindeasetil veya propionil grubu bulunmas› sa¤lan›r.

Doymam›fl AsitlerPolyester içindeki doymam›fl asit polyesterincross-link yapmas›n› sa¤lar. Kullan›m oran› nekadar yüksek ise cross-link derecesi o kadaryükselir. Ayr›ca bu oran›n artmas› yük alt›ndadeformasyon temperatürü (HDT)nü yükseltir.Ancak çekme dayan›m› ve k›r›lmada uzamamiktar›nda azalmaya neden olur. Bu oran birde reçinenin reaktivesini etkiler, ne kadar yük-sek olursa o kadar reaktif polyester elde edi-lir. Reaktivite ve sertleflmifl polyester özellikle-ri doymam›fl dibazik asit ile doymufl dibazikasiti belirli oranlarda kar›flt›rarak elde edilir.Nitekim, bu yöntem tüm polyester üreticilerin-ce kullan›lmaktad›r. En çok kullan›lan doymam›fl asit maleik asittir. (e.n.132-140°C) Genellikle düflük erime nok-tas› nedeniyle anhidrit halinde kullan›l›r.(e.n.60°C) Bir di¤er asit, fümarik asittir. Male-ik asitin trans izomeridir. Her nekadar polimerizasyon s›ras›ndamaleik asit belli bir miktarda fü-marik asit haline dönüflüyorsada do¤rudan do¤ruya fümarikasit ile yap›lan polyesterlerinkristalleflme e¤ilimi gösterdikle-ri, ancak daha yüksek yumufla-ma noktas›na sahip oldu¤u gö-rülmüfltür.Kloromaleik asit, itakonik asitve sitrakonik asit gibi di¤er doy-mam›fl asitler hem pahal›d›r,hem de polyester üretimindeyayg›n kullan›m› yoktur. Ayr›ca,bu tür asitlerde özellikle itako-nik asitte stabilite sorunlar›ylakarfl›lafl›lm›flt›r. Keza, kloroma-leik asit %267 klor içermesine

ra¤men, alev geciktiricilik için bu miktar ye-terli de¤ildir.

Doymufl AsitlerDibazik asit veya anhidritler için “doymufl”ifadesi, peroksit katalistler ile reaksiyona gire-cek serbest çifte ba¤ bulunmamas› anlam›n›tafl›maktad›r. Ancak, molekül içinde aromatikhalka bulunabilir. Doymam›fl polyester üreti-minde ortoftalik anhidrit önceleri kristallenmeproblemlerini gidermek amac› ile kullan›lm›fl-t›r. Ortoftalik anhidrit (veya di¤er izomerlerianhidrit olmad›¤› için genellikle söylenenad›yla ftalik anhidrit) ile yap›lan polyesterlerberrak olmakta ve stiren monomeri ile mü-kemmel bir flekilde ba¤daflabilmektedir. Ayr›-ca, ucuz ve kolay bulunabilir olmas› da ençok kullan›lan anhidrit haline getirmifltir. Yine çok kullan›lan bir doymam›fl asit, izofta-lik asittir. Sertleflmifl reçineye su dayan›m› sa¤-lar. Kimyasal maddelere karfl› dayan›m arananpolyester üretiminde kullan›l›r.Di¤er izomer flekli, teraftalik asittir ve polyes-ter üretiminde kullan›l›r. Di¤er iki izomerebenzer özellikler arz eder.Alev geciktiricilik özelli¤inin polyestere veri-lebilmesi için klorlu veya bromlu asitler kulla-n›l›r. Bunlar›n bafll›calar› tetrakloroftalik an-hidrid ve HET anhidrid’dir. (Hegzokloro-en-do-metilen-tetrahidro ftalik anhidrid veya di-¤er ad›yla, Klorendik anhidrid) Yanmazl›k ko-nusunda HET anhidrid yüksek klor oran› ne-deniyle daha faydal›d›r. Polyesterde esneklik özelli¤i, doymufl dibazikasiti tamamen veya k›smen bir alifatik dibazikasit ile de¤ifltirme ile sa¤lan›r. Bu asitlere ör-nek olarak, adipik asit ve sebazik asiti göste-rebiliriz. Bu tür esnek reçineler genellikle es-

Glikoller Katk›lar›Propilen glikol Suya ve kimyasallara dayan›m sa¤lamakEtilen glikol Düflük maliyet, rijitlik sa¤lamakDipropilen glikol Esneklik, sertlik sa¤lamakDietilen glikol Esneklik, sertlik sa¤lamakNeopentil glikol Ultraviole ›fl›nlara, suya ve kimyasallara

dayan›m sa¤lamakPropoksile Bisfenol Suya ve kimyasallara dayan›m sa¤lamak

Asitler Katk›lar›Ftalik anhidrit Düflük maliyet, stirenle uygunluk sa¤lamakMaleik anhidrit Doymam›fll›k sa¤lamakAdipik asit Esneklik,sertlik sa¤lamak‹zoftalik asit Yüksek ›s›, e¤ilme s›cakl›¤›, suya ve

kimyasallara yüksek dayan›m sa¤lamakTeraftalik asit Yüksek ›s›, e¤ilme noktas› s›cakl›¤›, suya

ve kimyasallara yüksek dayan›m sa¤lamak

www.fibropol.com

17

www.camelyaf.com

neklik sa¤lamak amac›yla konvansiyonel reçi-nelere kat›l›rlar. Tek bafl›na bu tür reçinelerinkullan›m› çok s›n›rl›d›r. Polyester reçinelerin üretiminde kullan›lan çe-flitli asitler ve glikoller mevcuttur. Yayg›nolanlar›ndan baz›lar› ve kullan›m amaçlar›sayfa 16’daki tabloda belirtilmifltir.

Monomerler Monomerler iki amaçla kullan›l›r:(i) Reçinenin viskozitesini düflürecek flekilde

bir çözücü fonksiyon göstermesi.(ii) Polyester zincirlerinin cross-link ile

birbirine ba¤lanmas›n› sa¤lamas›.

Bu amaçla düflük viskozitesi, düflük fiyat› vekolay bulunabilirli¤i nedeniyle en çok kullan›-lan monomer, stiren’dir. Bir di¤er monomer,daha berrak ve ultraviyole stabilitesi arananreçinelerde kullan›lan metil metakrilat ven-bütil metakrilat’d›r. Bu tür reçineler ›fl›k ge-çirgen levha üretiminde ve çat› ›fl›kl›¤› üreti-minde “E” cam› ile ayn› k›r›lma indisine sahipolduklar› için kullan›l›r.Di¤er baz› monomerler ve kullan›m amaçlar›-n› flöyle s›ralayabiliriz;Diallil ftalat, özellikle s›cak pres üretimindekullan›lacak polyesterlerde kullan›l›r; oda s›-cakl›¤›nda sertleflme yapmaz.Bünyesinde metil stiren bulunan reçinelerhem daha esnek, hem de düflük çekmeli ol-maktad›r.Bünyesinde dikloro stiren veya dibromo stirengibi halojinli monomerler bulunan reçineler,belli oranda alev geciktirici özellik gösterirler;ancak bu monomerler çok pahal›d›r.Yanmazl›k özelli¤ini en iyi sa¤layan mono-mer, diallil benzen sülfonat’d›r. Ayr›ca polyes-terin di¤er özelliklerini de etkilemez. Fiyat›n›nçok yüksek olmas› kullan›m›n› s›n›rlamaktad›r.Is›ya dayan›kl› polyester üretiminde triallil si-yanürat da kullan›labilir.

‹nhibitörler Polyester polimeri monomer içinde çözüldü-¤ü zaman, oda s›cakl›¤›nda katalizör olmaks›-z›n jelleflmeye bafllar. Bu sak›ncay› gidermekve polyestere makul bir ömür kazand›rmakamac›yla bir inhibitör kat›l›r. Bu ifllem normalkoflullarda polikondensasyon reaksiyonundansonra ve monomer içinde çözülmeden önceyap›l›r.‹nhibitörler genellikle redükleyici kimyasalmaddelerdir ve serbest radikalleri hidrojenatomu vererek absorblarlar, böylece reçinenin

polimerizasyonunu önlerler. Ancak devreyegirecek yeni serbest radikaller reçinenin jel-leflmesini bafllatabilir.H›zland›r›c›s› kat›lm›fl bir polyestere peroksitkatalizör kat›ld›¤› zaman meydana gelen olay,ilk önce inhibitörün nötralize edilmesidir. Jel-leflme süresini geciktirmek için kullan›lan buyöntemle belli bir süre reçinenin aktif olmas›önlenir. Ancak nötralizasyon tamamland›ktansonra polimerizasyon bafllar. Baz› hallerde ol-dukça uzun bir jelleflme süresi, ancak k›sa birsertleflme süresi arzu edilebilir. Bu gibi du-rumlarda ayr›ca baflka bir inhibitör kullan›l-mas› mümkündür.Kullan›lan bafll›ca inhibitörler hidrokinon,t-bütil katekol ve sübstitüe benzokinonlard›r.Kullan›m mertebeleri % 0.01- 0.03’dür. Ancakbu mertebe reçinenin cinsine veya tropikal ik-limde kullan›l›p kullan›lmamas›na ba¤l› olarakde¤iflir. Uygulamada optimum stabiliteyi veoptimum reaktiviteyi sa¤layacak miktarda in-hibitör kullan›l›r.Ayr›ca inhibitör kullan›lmas› istendi¤inde,seyreltik çözeltiler kullan›lmal›d›r. Örne¤in%1’lik inhibitör çözeltisinden %1 oran›nda ka-t›l›rsa, %0.01’lik mertebeye ulafl›l›r ve böylebir ilave sonucu jelleflme süresi 18 dakikadan50 dakikaya yükseltilebilir.

Polyester reçineleri meydana getiren bu kat-k›lara 5. Bölüm / Atölye bilgileri / CTP Üre-tim Tekni¤inin Anlafl›lmas› bafll›¤› alt›ndada de¤inilmifltir.

Polyester reçineler istenilen spesifikasyonlar›nelde edilmesi ve hangi kal›plama yöntemiyleuyumlu olmas› isteniyorsa ona göre formüleedilirler. Polyesterler çok yönlü olduklar› içinve polimer zincirlerinin oluflumu s›ras›ndamodifiye edilebilme ve biçimlendirilebilmeolana¤› sayesinde kompozit endüstrisinin he-men hemen bütün bölümlerinde s›n›rs›z kulla-n›m alan›na sahip oldu¤u görülmektedir. Butür reçinelerin en büyük avantaj› mekanik,kimyasal ve elektriksel özellikler, boyutsal sta-bilite, maliyet ve kullan›m kolayl›¤› gibi özel-likleri aras›ndaki dengeden ileri gelmektedir.Doymam›fl polyesterler temel yap› tafllar›nda-ki özelliklere göre s›n›flara ayr›l›rlar. Örne¤in;Ortoftalik (“orto”), izoftalik (“izo”), disiklo-pentadiyen (“DCPD”) ve bisfenolik (Bisfenol A)reçineler gibi. Buna ek olarak polyester reçi-neler genel amaçl› ya da özellikli polyesterlerad› alt›nda kullan›m amac›na göre de s›n›flan-d›r›l›rlar.

www.fibropol.com


18

GENEL AMAÇLI POLYESTERLER (GA)

“Genel amaçl›” terimi belirli bir polyester reçi-ne s›n›flamas› belirtmez. Onun yerine nispe-ten düflük maliyetli, yeterli mekanik ve elekt-rik performans› sunan ürünler ve gayet iyi bi-linen proses/imalat karekteristikleri, GA pol-yesterleri tan›mlamaktad›r. Hemen hemen bü-tün ortoftalik ve DCPD reçineleri ile baz› izof-talik reçineler bu GA grubuna girerler.Genellikle GA polyesterler orta ya da düflükvizkoziteli olarak üretilirler ve sadece katalistve h›zland›r›c› eklenmesine gereksinim duyar-lar. GA polyesterler, dolgu ve katk› malzeme-

leriyle birlikte kullan›larak ifllenebilir bir reçi-ne sistemini tamamlamaktad›r. Yüksek mali-yetli, üstün performans beklenmeyen uygula-malar hariç GA polyesterler; tekneler, kamyonparçalar›, mobilyalar, küvet ve dufl teknelerinikapsayan genifl bir yelpazede aç›k kal›plamayöntemi ile (el yat›rmas›/püskürtme v.b) üre-tilen son ürünlerde kullan›lmaktad›r. Afla¤›-daki tablo, polyester reçinelerin farkl› çeflitle-rini karfl›laflt›rmam›za yard›mc› olmaktad›r.Ayr›ca reçineler bölümünde Cam Elyaf SanayiA.fi’nin kullan›m›n› tavsiye etti¤i ürünlere aitürün kodlar› parentez içerisinde belirtilmifltir.

Not: Polyester reçinelerin, monomerlerin ve reçine bileflenlerinin (dolgu ve katk›lar) çeflitlili¤i sayesinde, özel amaçlara uygun olarak seçilen bir kombinasyon oluflturulabilir.

Hassas Profil Düzgün yüzey görünümü D›fl otomotiv parçalar›

Kimyasal dayan›m Mükemmel asit dayan›m› Boru, tanklar, kanal yard›mc› malzemeleri

Alev dayan›m› Alevin çabuk sönmesi / Düflük duman ç›k›fl› ‹nflaat levhalar›, elektrik ürünleri, dufl tekneleri

Elektriksel Yüksek dielektrik direnci, yüksek ›s› dayan›m› Elektrik kutular›, elektrik direkleri,kablo tafl›y›c›lar, çubuklar

Yük alt›nda deformasyon Yüksek ›s›larda düflük sapma Pultruzyon, çubuklar, mikrodalga f›r›nlar› için tabaklar

Hava koflullar›na ve ›fl›¤a dayan›m ‹yi kararl›l›k ve UV dayan›m› Ifl›k geçirgen paneller, mimari parçalar

Düflük Çekme Kal›n cidarlarda boyutsal stabilite Karmafl›k flekilli parçalar

Esneklik/Yar› rijitlik Daha yüksek darbe direnci Spor ürünleri, hasar görebilecek ürünler

Genel amaçl› Düflük maliyet, yeterli performans Tekneler, koltuklar, genel ürünler, makine kapaklar›

Tiksotropik Dik yüzeylerde akmay› veya süzülmeyi önler Tekneler,havuzlar,banyo küveti, dufl teknesi

Hava temas› ile kuruma Oda s›cakl›¤›nda sertleflme Aç›k kal›p ürünleri, havuzlar, banyo küvetleri v.s

Ekolojik Monomer buharlaflmas›n› / Tesisat ba¤lant›lar›, Tekneler, kamyon ön paneliuçmas›n› azaltmaktad›r.

H›zl› sertleflme Çatlama olmaks›z›n h›zl› sertleflme Otomotiv, elektrik

Is› dayan›m› Ürünler s›cakken kal›ptan kolayca ç›kart›labilir. Konteynerler, motor / makine kapaklar›, tablalar

Düflük ekzoterm Kabarc›k oluflturmama, sertleflirken düflük Elektronik, balistik ve döküm parçalar›s› ç›k›fl›, kal›n cidarl› parça üretimi

Uzat›lm›fl raf ömrü Homojen da¤›l›m Genifl yüzeyli karmafl›k kal›plama

Düflük vizkosite ‹yi penetrasyon RTM parçalar›

Vizkositesi yükseltilebilen SMC / BMC içindeki kimyasal vizkosite Pres ve enjeksiyon tekni¤i ile kal›planm›fl parçalarartt›r›c›lar ile reaksiyona girer

Sert

leflm

ifl R

eçin

e Ö

zell

ikle

riPr

oses

Kar

akte

rist

ikle

ri

Polyester türü Performans özellikleri Son kullan›m alanlar›

Tablo 2.1: Farkl› Polyester türleri karfl›laflt›rmas›

www.fibropol.com

19

www.camelyaf.com

ÖZEL AMAÇLI POLYESTERLER

Polyesterler, genifl bir yelpazedeki uygulama-lar›n gereklerini karfl›lamak üzere kimyasal birproses ile üretilmekte oldu¤u için, özel amaç-l› uygulamalara uygun özel polyester çeflitleribulunmaktad›r. Özel amaçl› polyesterlere* örnek flunlard›r :

• Esneklik Kazand›ran Polyesterler (Cam Elyaf San. A.fi CE 511 ürünü)

• Kimyasal Dayan›ml› Polyesterler (Cam Elyaf San. A.fi CE 266 N 12)

• Is› Alt›nda Yük Dirençli Polyesterler (Cam Elyaf San. A.fi CE 266 N 12 , CE 67 HV 4 ürünleri)

• Alev Geciktirici Polyesterler (Cam Elyaf San. A.fi CE 501 ürünleri)

• Ifl›k Geçirgen Levha Polyesterleri (Cam Elyaf San. A.fi CE 53 N 4,CE 55, ürünleri)

• SMC/BMC için Düflük Çekmeli Hassas Profil Polyesteri(Cam Elyaf San. A.fi CE 227 ürünleri)

Özel amaçl› polyesterler, genellikle polimerinkimyasal yap›s›ndan dolay› yüksek perfor-mans de¤erlerine ulaflmaktad›rlar. Dolgu mal-zemelerinin veya katk›lar›n uygun kullan›m›da alev dayan›m›, yorulma dayan›m› veyakimyasallara karfl› dayan›kl›l›k gibi özellikleriartt›rabilir. Özel amaçl› polyesterlere ait para-metreler, karfl›l›kl› etkileflim içerisindedirler.Kimyasal dayan›m gibi bir parametrede mey-dana gelen art›fl, ›s› dayan›m› gibi bir baflkaparemetreyi de artt›rabilir. Örne¤in, Bisfenol A,daha genifl bir kimyasal dayan›m sa¤lamakve daha yüksek s›cakl›klara dayan›m sa¤la-mak amac› ile CTP üretiminde kullan›lmakta-d›r.Stiren katk›l› polyester reçineler kullan›m ko-layl›¤› ve sertleflme mekanizmas› aç›s›ndanönem tafl›maktad›r. Sertleflme, polyester için-deki doymam›fl uç ile stiren monomer aras›n-daki bir kopolimerizasyon reaksiyonundanibarettir. Bu reaksiyon polyester zincirlerininstiren monomer ile bir flebeke ba¤ yapmas›y-la sonuçlan›r.Polyester reçinelerin sertleflme mekanizmas›epoksi, üretan veya fenolik reçinelerin sertlefl-me mekanizmas›ndan tamamen farkl›d›r. Ço-¤u epoksinin ve üretan›n katalizör sistemi ka-t›ld›¤› anda vizkositesi yükselmeye bafllar ve

sertleflme tamamlanana kadar yükselmeye de-vam eder.Polyester reçineler, önce çok düflük bir vizko-site art›fl› ve s›cakl›k de¤iflikli¤i göstererekspesifik bir çal›flma süresi (jelleflme süresi)sa¤larlar. Jelleflme, ilk bafltaki doymam›fl uçla-r›n %5’inden daha az›n›n reaksiyona girmesiy-le bafllar ve tam sertleflme bundan k›sa süresonra gerçekleflir. Polyester reçine seçimi için Tablo 2.1 veril-mifltir. Polyester reçineler üzerine daha fazlabilgi edinmek için literatüre veya Cam ElyafSanayi A.fi ürün katalo¤una baflvurabilirsiniz.Polyester üreticileri, spesifik son ürün uygula-malar›n›n ihtiyaçlar›na cevap verebilecek, ge-rekli özelliklere sahip reçineleri sa¤lamakta is-tekli ve yetenekli olduklar›n› kan›tlam›fllard›r.Bu reçineler, istenilen özellikleri sa¤layacakve prosese uygun olabilecek flekilde formüleedilerek üretilebilirler.Ticari amaçl› üretilen özel amaçl› polyesterle-rin baz›lar›na de¤inecek olursak;

Alev Geciktirici Reçineler Yang›n ihtimalinin bulundu¤u birçok inflaatve nakliye uygulamalar› için alev geciktiricipolyester reçineler kullan›lmaktad›r. Polyesterreçinelerin alev geciktiricili¤i de¤iflik de¤erler-de oldu¤u için bu konuda, ilerdeki bölümler-de de¤inece¤imiz birçok standart ve spesifi-kasyon gelifltirilmifltir.Alev geciktirici polyester üretimi için de¤iflikmaddeler kullan›labilir;

a) Klorlu veya bromlu bir monomerb) Kromlu veya bromlu bir glikolc) Klorlu veya bromlu bir asit

(Doymufl, doymam›fl veya kar›fl›m›)d) Di¤er alev geciktirici monomerler

Alev geciktirici özellik katmak için ayr›ca,klorlu hidrokarbonlar, trikloro etil fosfat veyabrom içeren bileflikler de polyester molekülüiçine kat›labilir. Bütün bu maddelerin vermifloldu¤u alev geciktiricilik özelli¤i birbirindenfarkl›d›r. Kullan›m özelli¤ine ve aranan yan-mazl›k derecesine ba¤l› olarak reçine seçimiyap›lmal›d›r.Alev geciktiricilik özelli¤ini yükseltmek ama-c›yla, holojen içeren polyesterlere antimontrioksit ilave edilebilir. Ancak bu durumda,polyester fleffafl›¤›n› kaybeder. Ayn› flekildealüminyum hidroksit ve çinko borat da kul-

lan›labilir.CTP laminatlarda reçine/cam* Belirtilen Cam Elyaf Sanayi A.fi ürünleri birden fazla özelli¤e sahip olmakla

birlikte, daha önem kazanan özelliklerine göre s›n›fland›r›lm›flt›r.

www.fibropol.com

20


oran› yan›c›l›¤› etkileyen bir faktördür. Camoran› ne kadar yüksek olursa, yan›c›l›k da o ka-dar azalmaktad›r.

Stiren Buharlaflmas› Az Olan Reçineler Dünyada birçok ülkede çal›flanlar›n sa¤l›¤›n›nkorunmas› aç›s›ndan, atölyelerde stiren buha-r›n›n belirli s›n›rlar içerisinde kalmas› zorunlu-lu¤u konmufl bulunmaktad›r. Bu s›n›r genel-likle 100 ppm (420 mg/m3) mertebesindedir.Bu s›n›rlamalar sonucu stiren buharlaflmas› azolan reçinelere ra¤bet artm›flt›r.Böyle bir polyesterin sa¤lanmas› üç yoldanmümkündür;(i) Daha az uçucu monomerler kullanmak,(ii) Polyester içindeki stiren oran›n› azaltmak,(iii) Film oluflturan veya polyesterle

ba¤daflmayan di¤er katk›lar›n kullan›lmas›.

De¤iflik bir monomer kullan›lmas› gerçekçi birçözüm olamamaktad›r. Çünkü, monomerleriçinde en ucuzu stiren’dir ve ço¤u monomerbuharlar› en az stiren kadar zararl›d›r.Polyester içindeki stiren oran›n›n %42’den%35’e düflürülmesi halinde, buharlaflma ora-n›nda büyük bir azalma oldu¤u, deneyler so-nucu görülmüfltür. Bu durumda viskozite bü-yük ölçüde art›fl göstermektedir. Bu sak›ncay›önlemek için polyester molekülleri küçük tu-tulabilir ancak, böyle bir polyesterin de meka-nik özelliklerinde düflüfl görülür. Tüm buavantaj ve dezavantajlar dikkate al›narak opti-mum bir mertebeye var›lmal›d›r.Stiren buharlaflmas›n› önlemek için en çokkullan›lan yöntem, reçine içine film oluflturu-cu bir madde katmakt›r. Bu madde reçine ileba¤daflmaz ve sertleflme s›ras›nda d›fla at›larak,laminat yüzeyinde film tabakas› olufltu-rur. Böylece stiren buharlaflma-s› önlenmifl olur.Vaks türü katk›maddeleri bu türbir uygulama-

da sonuç vermekle birlikte, özellikle kal›n la-minat uygulamalar›nda, tabakalar aras›nda ay›-r›c› oluflturma tehlikesini de getirmekte ancak,bir darbe sonucu tabakalar›n ayr›lmas›ndansonra bu sak›nca belirgin hale gelmektedir.Bu sak›ncay› önleyici katk› maddeleri de ge-lifltirilmifltir. Her türlü el yat›rmas› ve püskürt-me uygulamalar›nda havaland›rma ihmal edil-memelidir.

Düflük Çekmeli Reçineler Son 15 y›ldan bu yana düflük çekmeli polyes-terler üzerinde çal›flmalar yap›lmaktad›r. Nor-mal olarak bünyesinde %35 stiren içeren doy-mam›fl polyester reçinelerde, %8’e varan birçekme görülmektedir. Bu çekme sonucu is-tenmeyen yüzey bozukluklar› görülmektedir.Çekme miktar›n› azaltmak için stiren yerinevinil toluen veya t-butil stiren kullan›lmas› ha-linde viskozite yükselmekte ve baz› ba¤dafl-mazl›klar görülmektedir.Çekme sorununu çözümlemek amac›yla, ge-nellikle termoplastik ilavesi kullan›lmaktad›r.Bu konuda, 39 firmaya ait 116 patentin var ol-du¤unu söylemek, konunun genifl boyutunuve henüz tam çözüme ulaflamam›fl oldu¤unugöstermektedir.Düflük çekme konusunda en çok kullan›lan

ilave maddeler flöyle s›ralanabilir;Polivinil asetat homopolimer

ve kopolimerleri, Polikapro-laktam selüloz asetat bütiratve akrilik polimerler. Düflük çekme mekanizma-s› ile ilgili bir teori, ter-moplastik moleküllerindoymam›fl polyester insertleflmesi s›ras›nda yarat-

t›¤› boflluklar›, küçükkürecikler halindedoldurdu¤unu ilerisürmektedir.Bir di¤er teori, bu

www.fibropol.com

21

www.camelyaf.com

boflluklar›n termoplastik moleküllerin s›cak-l›kta genifllemesi sonucu olufltu¤unu ve so¤u-ma s›ras›nda boflluklar›n dolu olarak kald›¤›n›ileri sürmektedir.Teori ne olursa olsun, polyester içine kat›lanbu maddeler, ço¤unlukla tam ba¤daflma mey-dana getirmedikleri için, kullan›m oran› %10-20 mertebesini aflmamaktad›r.Ayr›ca, renklendirilememe, boya tutmama,yüzeyde boflluklar olmas› gibi birçok prob-lemleri olan bu tür reçineler oda s›cakl›¤›ndaçal›flmaya uygun de¤ildir; ancak, s›cak presçal›flmalar›nda kullan›labilir.

Esnek Reçineler Esnek reçineler sertleflme süresi tamamland›k-tan sonra bile, yumuflak, lastik gibi olan reçi-nelerdir. Doymufl asit yerine adipik veya se-basik asit gibi, dibazik alifatik asit kullan›laraküretilir. Bu tür reçinelerde kimyasal dayan›mbüyük ölçüde düfler ve su absorbsiyonu çokmiktarda artar. Bafll›ca kullan›m alan›, esnekli¤i ve darbe da-yan›m›n› artt›rmak üzere di¤er elyaf tipi reçi-nelere ve döküm tipi reçinelere kat›lmas›d›r.

Haz›r Kal›plama Bileflimleri ‹çin Reçineler HKB üretimi için de¤iflik tür reçineler kullan›-labilir. Önemli olan husus çok miktarda dolgukabul edebilmesi, bu dolgu miktar›na ra¤mencam elyaf›n› ›slatabilmesi, katalist ile birlikteuzun süre reaksiyona girmeden kalabilmesi,yüksek ›s›da çabuk sertleflebilmesidir. Buamaçla kullan›lan reçinelerde genellikle dü-flük çekme sa¤layan katk› maddeleri bulunur.HKB hamurunun yap›lmas› için her fleydenönce az uçan monomer kullan›lmal›d›r. Bumonomer genellikle diallil ftalat’d›r. Cam elya-f›, aseton içinde çözülmüfl reçine ile ›slat›l›r,asetonun uçmas› beklenir ve hamur elde edil-mifl olur.

Ifl›kla Sertleflen Reçineler Doymam›fl polyester içerisine özel bir katali-zör kat›larak, yaln›zca ›fl›k alt›nda sertleflmesisa¤lanabilmektedir. Genellikle ›fl›k geçirgenlevha üretiminde kullan›lan bu tür reçinelere%0.5 oran›n› geçmemek kayd›yla pigment dekat›labilir. Bu tür reçinelerin avantajlar› flöyles›ralanabilir; (i) Kullan›c› taraf›ndan ayr›ca katalizör ilave

edilmesi gerekmedi¤inden, kar›flt›rma veölçme hatalar› olmaz.

(ii) Reçine f›rça üzerinde donmaz, dolay›s› iletemizlik kolayd›r.

(iii) Özellikle kuvvetli ›fl›k kayna¤›na tutulmad›kça sertleflme olmayaca¤›ndan istenilen yerlere fazladan reçine uygulama olana¤›n› verir.

Döküm ReçineleriPolyester reçineler dü¤me üretiminde büyükölçüde kullan›l›r. Kabartma desenli dü¤meleriçin silikon kauçu¤u veya esnek PVC kal›plarkullan›l›r. Sonradan ifllenecek dü¤meler içinise, savurma döküm tekni¤i ile polyester lev-ha dökülür ve tam sertleflmeden özel kesmeb›çaklar›yla kesilir.Döküm için ayr›ca fleffaf, renksiz polyesterlerkullan›l›r. Bu amaçla kullanlan reçinelerin dü-flük viskoziteli ve hava kabarc›¤› b›rakmayantürden olmas› istenir. Döküm parçalar içineküçük süs eflyalar› gömülmek istenirse, buparçalar›n rutubetsiz olmas› gereklidir. Aksitakdirde döküm polyester içinde bulan›kl›koluflturur. Ayr›ca, bu parçalar›n 5-10 dakikaaseton içerisine dald›r›ld›ktan sonra polyesterbanyosundan geçirilmesi ve ondan sonra gö-mülmesi tavsiye edilir.Sunî mermerlerin yap›m›nda da döküm tipipolyester kullan›lmaktad›r.

Köpük Polyester Reçineler Son zamanlarda gelifltirilen bir yöntemle, eldeedilen polyester köpük di¤er köpük maddele-rin gösterdi¤i özelliklere sahip olmakla birlik-te, üretimi di¤erleri kadar kolay de¤ildir. Kö-pük polyester üretim prosesinde, reçine siste-mi içine bir özel h›zland›r›c› ve organik kar-bonik asit türevi kat›larak karbondioksit ç›k›fl›sa¤lan›r. Katalizör olarak ve sertleflme reaksi-yonlar› ayr› ayr› yürür. Jelleflmeden önce3 mm. yüksekli¤e kadar kontrol edilebilir. Kö-pürme süresi 30 saniye ile 15 dakika aras›ndakontrol alt›nda tutulabilir.Aç›k hücre yap›s› sayesinde su buhar› geçir-genli¤i vard›r. Dolgu ve cam takviyesi kabuleder. Hafif sandviç panel üretiminde, ›s› veses izolasyonunda kullan›labilir. Mekaniközellikleri yo¤unlu¤una ve cam takviyesi ora-n›na ba¤l› olarak de¤iflmektedir.

JELKOTLAR

Jelkotlar bir kompozit parçaya estetik aç›dangüzel bir görünüm sa¤lamak ve d›fl etkenler-den korumak amac›yla kal›p içinde uygulan-mak üzere tasarlanm›flt›r. Genifl bir yelpaze-deki ürün ihtiyaçlar›na cevap vermek üzeretasarlanm›flt›r. Çizilmeye ve hava koflullar›na

www.fibropol.com

22


dayan›m sa¤lamak, ozmoz etkisini azaltmakgibi d›fl etkenlere karfl› direnç sa¤lanmas› ön-görülerek gelifltirilmifltir. Jelkot uygulamas›yap›lm›fl kompozit parçalar›n›n son kullan›malanlar› denizcilik sektöründen, hijyenikamaçl› uygulamalara kadar uzanan de¤iflik biryelpazeyi kapsamaktad›r.Kal›p yüzeyinde bir tabaka oluflturacak flekil-de uygulanan jelkotun, sertleflmeye bafllad›¤›anda (ancak tam sertleflme tamamlanmadanönce) cam elyaf› ve polyester reçineden olu-flan bir laminat jelkot tabakas› üzerine takviyeamaçl› olarak uygulanmaktad›r.Jelkotlar›n hava koflullar›na dayan›mlar› ve sa¤-laml›klar› onlar› denizcilik uygulamalar› içinideal k›lmaktad›r. (CE ‹zo NPG F›rça jelkot, CE‹zo NPG F›rça jelkot-UV, CE ‹zo NPG Püskürt-me jelkot, CE Ortaftalik F›rça jelkot)Jelkotlar termoset reçine sistemlerinin çeflitlili-¤i içinde, fleffaf ve pigmentli formülasyonlarhalinde sat›lmaktad›r. Renk belirleme, renkkalite kontrolü art›k spektrofotometreler verenk tespit eden bilgisayar programlar› ile ya-p›lmaktad›r. Jelkot üreticileri kompozit parçaüreticisinin beklentileriyle en iyi uyuflacak jel-kot tipini seçerek üretirler.Jelkotlar sekiz temel kimyasal bileflen grubu-nun bir araya getirilmesi ile üretilirler. Seçilenreçineye ek olarak jelkotlar ayn› zamanda pig-mentler, h›zland›r›c›lar, tiksotropik ve plastifi-yan maddeler, dolgu malzemeleri, inhibitör-ler, monomerler ve muhtelif katk› malzeme-leri içerirler.

Reçine TipiBir jelkot formülü için seçilen reçine çeflidi, kom-pozit parçan›n kullan›m amac›na ba¤l›d›r. Kompo-zit endüstrisinde genel olarak izoftalik (‹zo) (CE266 N12, CE 66 N4) ve izo/neopentil glikol (CE 67HV 4) ve ortoftalik (CE 92 N8, CE 188 N8, CE BV 8)

reçineleri kullan›lmakta-d›r. Esnek tip, alev ge-ciktirici tip, kal›p tipi,kimyasal dayan›ml› tip,vinil ester ve baflka özelamaçl› reçinelerden dejelkot üretiminde yarar-lan›lmaktad›r.

Pigment SeçimiPigment seçimi jelkot üretiminde önemli birgirdidir. Do¤ru pigment seçimi opakl›¤a, ha-va koflullar›na ve ufalanma etkisine karfl› enuygun dayan›m›n elde edilmesi aç›s›ndanönemlidir. Jelkot üreticileri jelkot üretimlerini

resmi standartlarla uyuflturmak ve daha fazlaçevre dostu olabilmek için kurflun ve krom-bazl› pigment kullan›m›ndan kaç›nmaktad›rlar.

Tiksotropi Sa¤lay›c›lar Tiksotropik maddeler düflük a¤›rl›ktaki katk›-lard›r. (genellikle silika ve organik killer) Tik-sotropik maddeler jelkotun püskürtülmesi s›-ras›nda akmas›n› ve daha sonra sertleflme s›-ras›nda da kal›p dik yüzeylerinden sarkmas›n›engeller.

H›zland›r›c›lar ve ‹nhibitörler ‹nhibitörler ve h›zland›r›c›lar jelkotlar›n jellefl-me ve sertleflme süresini etkiler. Jelkot üretici-si böylece el yat›rma prosesi için öngörülengerekli çal›flma süresini ayarlama olana¤›nasahip olur.

Monomer ve DolgularStiren monomer vizkositeyi ayarlamak ve sis-temi kolay çal›fl›labilir hale getirmek için ço¤ujelkot formülasyonu içinde yer alan önceliklimaddelerden biridir. Dolgular, tiksotropikmaddeler ve dispersiyon oluflturucu madde-lerle birlikte çal›flan minerallerdir. Jelkot viz-kositesini ve formüldeki pigment oran›n› (sus-pension) kontrol etmeye, opakl›¤› gelifltirme-ye, hidrolik stabiliteyi artt›rmaya yard›mc› ol-maktad›r.

Di¤er Katk›lar Spesifik performans özelliklerini elde etmekiçin jelkotlarda kullan›lan daha bir çok katk›maddesi vard›r. Seçilen pigmentlerin perfor-mans›n› artt›rmak için ›slat›c›lar kullan›l›r. UV›fl›mas›n›n jelkot tabakas› üzerindeki zararl› et-kilerini geciktirmek üzere ultra viole (UV)emiciler kullan›lmaktad›r. Yüzey gerilimi so-runlar›n›n üstesinden gelmek ve jelkot taba-kas› sertleflirken hava ç›k›fl›n› düzenlemeküzere baflka katk›lar seçilebilir. Kendindenrenkli ürünler talep edildi¤inde jelkot uygu-lanm›fl kompozit parçalar tercih edilmektedir.Denizcilik, s›hhi tesisat, döküm endüstrileri,jelkot uygulanm›fl kompozit parçalar›n›n yay-g›n olarak kullan›ld›¤› ve kabul gördü¤ü alan-lara üç örnektir.

EPOKS‹ REÇ‹NE

Epoksi reçineler genifl bir yelpazedeki kom-pozit parçalar›n üretiminde en yayg›n kullan›-ma sahip reçinelerden biridir. Farkl› perfor-mans düzeylerine sahip bir dizi ürün elde et-

www.fibropol.com

23

www.camelyaf.com

mek için reçinenin yap›s› gelifltirilebilir. Epok-si reçineler, spesifik performans özelliklerisa¤lamak üzere de¤iflik flekillerde formüleedilebilirler veya di¤er epoksi reçinelerle ka-r›flt›r›labilirler. Epoksi reçineleri, her molekül-de iki veya daha fazla epoksi grubunu

O- C - C - veya daha genel tan›mlamada glisidilgruplar›n›

O- O - CH - CH2 ihtiva eden maddelerdir. Ayn› terimler sertleflmifl maddelerin tan›mlan-mas›nda da kullan›l›r. Proses gereklerini yerine getirmek için uygunsertlefltirici ve/veya sertlefltirici sistemi seçilereksertleflme h›zlar› kontrol alt›nda tutulabilir. Ge-nellikle epoksi reçineler, bir anhidrit veya biramin sertlefltirici eklendi¤inde sertleflme reaksi-yonuna girer. Her sertlefltirici farkl› bir sertlefl-me profili gösterir ve son ürün’e farkl› özellik-ler katar. Tipik sertleflme maddeleri birinci veikinci derece aminler, poliaminler ve organikanhidritlerdir. Bu maddeler reçineye stoki-ometrik oranlarda eklenir ve sertleflme için ›s›gerektirir. Kullan›lan di¤er sertleflme maddele-ri aras›nda bor triflorid kompleksleri gibi kata-litik sertleflme maddeleri de bulunur. Bu mad-deler katalitik miktarlarda kullan›l›p, az bir ›s›-ya veya ›s› sertleflmesine ihtiyaç gösterirler.Sertleflme s›ras›nda hiçbir yan ürün meydanagelmez. Sonuçta ç›kan sertleflmifl reçine genel-de mükemmel kimyasal, mekanik ve elektriközellikleri olan sert termoset maddelerdir. Epoksi reçineler öncelikle üstün mekaniközellikleri, korozif s›v›lara ve ortamlara daya-n›m›, üstün elektriksel özellikleri, yüksek ›s›derecelerine dayan›m veya bu de¤erlerin birkombinasyonu olarak yüksek performansl›kompozit ürünlerinin üretimi amac› ile kulla-n›lmaktad›r. Epoksi reçineler laminat ve dö-küm uygulamalar›nda kaplama, yer döflemesive yap›flt›r›c› olarak kullan›l›r.Birçok uygulamada do¤rudan reçine ile sert-lefltirici maddenin kullan›m› hemen kullan›la-bilecek uygun ürün verir. Di¤er uygulamalariçin esas formülasyonda iflleme, mekanik vesertleflme özelliklerini gelifltirmek için baz›modifikasyonlar yapmak gerekebilir. Bu mo-difasyonlar seyrelticiler, pigmentler, dolgu vekatk› maddeleri, alev geciktiriciler ve h›zland›-r›c›lar›n eklenmesiyle elde edilir.Epoksi reçineler genellikle üstün performans-l› fakat daha yüksek maliyetteki reçine sistem-lerinin kullan›m›n› öngören kritik uygulama-larda tercih edilmektedir. Epoksi reçineler de-

nizcilik, otomotiv, elektrik/elektronik ve di¤erçeflitli sektörlerdeki kompozit parçalar›n üreti-minde performans faktörünün maliyet faktö-ründen daha önemli oldu¤u uygulamalardakullan›lmaktad›r. Ancak, epoksi reçinenin viz-kositesinin ço¤u polyester reçineninkindenyüksek olmas› ve üstün mekanik özellikler el-de etmek için post kür gerektirmesi nedeniy-le epoksilerin kullan›m› zordur.Epoksi reçinelerin di¤er polyesterlere göresa¤lad›¤› yararlar›n bafl›nda sertleflme s›ras›n-daki düflük çekme özelli¤i gelir. Bu genelde%1-2’dir. Fakat dolgu maddeleri ile s›f›ra indi-rilebilir. Epoksi reçineler, epoksi ekivalanta¤›rl›klar› veya epoksi moleküler kütleyle(EMM) s›n›fland›r›l›r. Bu bir epoksi grubunuihtiva eden reçinenin gram cinsinden ekiva-lant a¤›rl›¤›d›r.Alternatif olarak bu epoksi miktar› olarak be-lirtilebilinir. Her kilogram bafl›na reçineninekivalant say›s› olarak. Epoksi ekivalant› veya500 EMM ayn› olup, 2.0 epoksi miktar›na te-kabül eder. Epoksi ekivalant› reçinenin uygunsolventle direkt titrasyonu ile elde edilir. Butitrasyon uygun solventle hidrobromik asidveya perklorik asidle yap›l›p, indikatör olarakda kristal metil viyolet kullan›l›r.Laminat uygulamalar› için kullan›lan reçineleriki s›n›fa ayr›l›r;a) S›v› reçineler-›slak yat›rma ve

yan uygulamalarda kullan›l›r.b) Düflük molekül a¤›rl›kl› kat›

reçineler-“prepreg” yap›m›nda solüsyon olarak kullan›l›r.

Modifiye edilmemifl bisfenol A reçineleri (bis-fenol A’n›n diglisidil eteri-DGEBA) genellikle›slak yat›rma sistemlerinde ›s›yla sertlefltirmekiçin kullan›l›r.Bunlar aminle sertlefltirildiklerinde, diamindi-fenilmetan (DDM) gibi, 150°C’nin üstünde ›s›defleksiyonu ›s›s›yla mükemmel mekanik veelektriksel özelliklere sahip olurlar. Kimyasaldayan›mlar› da çok iyidir. Uygulamalarda ba-zik reçinenin vizkozitesi çok yüksek oldu¤un-dan viskoziteyi düflürmek için seyreltici ekle-nir. Bu ayr›ca sertleflme ›s›s›n› etkileyip, siste-min ak›flkanl›¤›n› artt›r›r.Is›yla sertleflen epoksi reçine sistemlerinin ço-¤unun ›s› defleksiyon derecesi 50°C’nin üs-tündedir. Bu ›s›, “post cure” de yükseltilen de-rece ile artt›r›l›r. Genelde laminat uygulan›r-ken yap›l›r. Elektrik laminatlar› için kullan›lanreçineler kullan›lan tekni¤e (›slak yat›rma,prepreg tekni¤i) göre s›v› veya kat› haldedir.“Prepreg” üretimi için s›v› reçine, EMM 190-

www.fibropol.com

24


250 veya düflük molekül a¤›rl›kl› kat› reçine,EMM 450-900 kullan›l›r. Bunlar prepreglereyap›flkan olmayan yüzeyler sa¤lar.Alev geciktirici laminatlar, genelde bromlu re-çineden haz›rlan›r. Epoksi reçineler cam, karbon ve aramid olmaküzere çeflitli elyaf takviye malzemeleriyle bir-likte kullan›lmaktad›rlar. Bor, tugsten, çelik,bor karbür, silikon karbür, grafit ve kuartz gi-bi özel takviye malzemeleri için matriks reçineolarak da kullan›lmaktad›r. Bu son grup küçükölçeklidir. Nispeten yüksek maliyetlidir. Ge-nellikle yüksek mukavemet ve/veya yükseksertlik gereksinimlerini karfl›lamak amac›ylakullan›lmaktad›r. Epoksi reçineler özellikle“vakum torba”, otoklav, bas›nçl› torba, pres,elyaf sarma ve el yat›rmas› gibi kompozit üre-tim tekniklerinde kullan›mda elverifllidir.Epoksi Reçineler alt› s›n›fa ayr›l›r. Bisfenol Abazl› reçineler, glisidil esterler, glisidil amin-ler, novolaklar, bromlu reçineler, sikloalifatikve di¤er reçineler.

SeyrelticilerSeyrelticiler epoksi reçinelere viskoziteyi dü-flürmek ve ifllemeyi kolaylaflt›rmak için ekle-nir. Bunlar reçinenin sertleflmifl özelliklerinide modifiye ederler. Genelde reçineye eklenen seyreltici miktar›ne kadar yüksek olursa viskozite, mekaniközellikler ve kimyasal dayan›m o kadar dü-flük olur. Özelliklerin bozulma düzeyleri sey-reltici cinsine göre de¤iflir. Seyrelticilerin%10-15’e kadar ilave edilmesi sonucunda ge-nellikle çok az bir bozulma görülür.Seyrelticiler iki s›n›fa ayr›l›r;a) Monoglisidil eterler gibi reaktif seyrelticilerb) Reaktif olmayan seyrelticilerReaktif seyrelticiler daha çok kullan›l›r. Nede-ni, bunlar›n sertleflmifl yap›n›n bir parças› ha-line gelip, ayr›flt›r›lamamas›d›r.Son kullan›m ihtiyaçlar›na göre reçine üretici-leri de¤iflik oranda seyreltilmifl reçineler ha-z›rlarlar. Seyreltici konsantrasyonlar› % 0-20 aral›¤›ndad›r.

V‹N‹L ESTER

Vinil ester reçineler, epoksi reçinelerin avan-tajlar› ile doymam›fl polyester reçinelere özgü“kolay iflleme”/“h›zl› sertleflme” gibi özellikleribirlefltirmek üzere gelifltirilmifltir. Epoksi reçi-ne ile akrilik ya da meta akrilik asidin reaksi-yona sokulmas› sonucu elde edilmektedirler.Bu reaksiyon, maleik anhidrit kullan›ld›¤›nda

polyester reçinelerde oldu¤u gibi doymam›flbir uç üzerinde meydana gelmektedir. Polyes-ter reçinede oldu¤u gibi benzer bir s›v› eldeetmek için üretilen polimer, stiren içinde çözü-lür. Vinil esterler polyester reçinelerle kullan›-lan geleneksel organik peroksitlerle de sertlefl-tirilebilir.Vinil esterler mekanik dayan›m ve mükemmelkorozyon dayan›m› sa¤larlar. Bu üstün özelliklerisayesinde epoksi reçinelerdeki gibi karmafl›k pro-ses veya özel kullan›m becerisi gerektirmezler.

POL‹ÜRETANLAR

Poliüretan bir organik diizosiyanat veya poli-izosiyanat’›n bir poliol (birden fazla hidroksiliçeren bir alkol) ile oluflturdu¤u ekzotermikreaksiyon sonucu elde edilen ve çok fazlasay›da özellik içeren, büyük bir polimer aile-sidir. Birkaç temel diizosiyanat ve farkl› mole-kül a¤›rl›klar›nda farkl› fonksiyonellikte bir di-zi poliol kullan›larak, bütün poliüretan çeflit-leri elde edilmektedir. Poliüretan kimyas›n›nçok yönlülü¤ü poliüretan kimyagerine, isteni-len özelli¤e sahip poliüretan› gelifltirebilmeolana¤› sa¤lar.Poliüretanlar çok çeflitli biçimlerde ortaya ç›k-makta ve bu çeflitlilik devaml› olarak artmak-tad›r. Poliüretan malzeme hemen her yerde,günlük hayat›m›z›n ço¤u evresinde, belki debaflka hiçbir polimerde rastlanamayacak ka-dar önemli roller üstlenerek karfl›m›za ç›k-maktad›r.Di¤er baz› plastik malzemelerden farkl› olarakpoliüretanlar, uygulamac›lara son ürününözelliklerini kontrol etme imkan› vermektedir.fiöyle ki; ço¤u poliüretan reçineler kal›plamas›ras›nda reaksiyona sokulur. Reaksiyona gire-cek poliüretan kimyasallar› özel bir makine

Vinil esterler bu tür yap›da genel olarak kullan›lan reçinelerden biridir.

www.fibropol.com

25

www.camelyaf.com

içinde kar›flt›r›lmakta ve polimer genellikle sonflekline bu polimerizasyon reaksiyonu s›ras›ndakavuflmaktad›r.Kompozit endüstrisinde önemli poliüretanlar›nbafl›nda “elyaf takviyeli termoset poliüretanRIM (reaction injection molding) malzemelergelmektedir. Takviyeli RIM (RRIM) malzemele-ri, birçok otomotiv sektörü uygulamalar›ndaafla¤›daki ihtiyaçlar› karfl›lamak için kullan›l-maktad›r.• A s›n›f› otomotiv yüzey uygulamalar›• F›r›n boyama ifllemi s›ras›nda

yüzey düzgünlü¤ünü koruma performans›• Genifl s›cakl›k aral›klar›nda iyi darbe

dayan›m›• Standard gövde boyalar› ile boyanabilirli¤i• Is›l genleflme katsay›s› bak›m›ndan

metal gövde kasalar› ile bir arada kullan›lma uygunlu¤u

Takviyeli RIM ayr›ca, yüksek darbe dayan›m›-n›n önemli oldu¤u uygulamalarda da kullan›l-maktad›r.

FENOL‹KLER

Fenolikler; ço¤unlukla fenol (karbolik asit) veformaldehit’e dayanan bir reçine toplulu¤udur.Fenolikler, kondensasyon reaksiyonu s›ras›ndasertleflen termoset reçinelerdir. Bu reaksiyonda,ifllem s›ras›nda ortamdan uzaklaflt›r›lmas› gere-ken su oluflur. Asidik veya bazik ortamlarda istenen reçine ti-pine göre, fenol veya kresol, iksilenol ve for-maldehid’den haz›rlan›rlar. Sertleflmeyi gerçeklefltirmek için ›s›ya, laminatve kal›plamalar için de bas›nca ihtiyaç vard›r.Alkalinli ortamlarda fenol’ün formaldehid’le re-aksiyonu sonucunda resol’ler üretilir.Eriyebilir olan bu maddeler, laminat ve kal›pla-ma kompozisyonlar›nda kullan›l›r.Sadece ›s›tmakla, flebeke yap›s› sa¤lanabilir.Asidik ortamlarda formaldehid’in fenol’le reak-siyon sonucunda novaklar oluflur. fiebeke yap›-s›n› etkileyen faktörler, ›s› ve heksametilentet-ramin (heksamin)dir. Bu reçineler kal›plama bi-leflimlerinin haz›rlanmas›nda kullan›l›r.Fenolik kompozitler ›fl›k ve oksijen’e maruz b›-rak›ld›klar›nda mekanik bütünlüklerini koru-duklar› halde, renklerinden kaybederler. Dola-y›s›yla pigmentli uygulamalar k›rm›z›, kahve-rengi veya siyah ile s›n›rl›d›r. Oysa ki, melaminformaldehit ve üre formaldehit aç›k renklidir.Fenolik kompozitler yüksek s›cakl›k dayan›m›,yük alt›nda boyutsal stabilite ve ses geçirmezliközellikleri, korozyon dayan›m› (kimyasal daya-n›m) ve mükemmel alev dayan›m› / az duman

ç›karma / zehirsiz duman özellikleri gibi birçoközgün performans niteliklerine sahiptir.Fenolikler ahflap, fren ve deb-riyaj balatalar›, cila ve izolas-yon endüstrilerinde yüksekmiktarlarda kullan›lmaktad›r.Fenolik enjeksiyon ve bas›nçl›haz›r kal›plama bileflimleri,otomotiv ve elektrik uygula-malar›nda kullan›lmaktad›r.Bunun için, sertleflme s›ras›n-da oluflan suyun buhar olarakç›k›fl›n› sa¤lamak amac› ile kal›plama s›ras›ndaözel bir iflleme gerek duyulur. Uçak endüstri-sinde kullan›lan fenolik prepregler, reçineninileri derecede polimerizasyon reaksiyonu ilehaz›rlan›r, solusyon içinde çözülür, cam veyakarbon takviye malzemesi ile doyurulur, dahasonra solusyondan ar›nd›r›l›r. Yüksek s›cakl›ktave bas›nçta kal›plan›r. Bununla beraber, yak›ngeçmiflte gelifltirilen düflük vizkositeli, oda s›-cakl›¤›nda sertleflen fenolikler, daha s›k kullan›-lan teknikler ile ifllenirler. Bu teknikler, el yat›r-mas› / püskürtme, elyaf sarma, SCRIMP (Se-eman Composite Resin Infusion Molding Pro-cess) ve pultruzyondur. Önceleri, pratik olma-d›¤› gerekçesi ile pek kullan›lmayan fenolikkompozitler için bu durum yeni uygulamalar›nkap›s›n› açm›flt›r.

MELAM‹N VE ÜREFORMALDEH‹D REÇ‹NELER‹

Bu reçineler, asidik ortamlarda melamin veyaürenin formaldehidle reaksiyonu sonucundahaz›rlan›r.Melamin-formaldehid reçinenin flebeke yap›s›-n› oluflturmas› için, ›s› yeterlidir. Oysa üre-for-maldehid (U-F) reçinelerinde, asid kataliste ih-tiyaç vard›r. Üre-formaldehid reçineleri, a-selüloz dolgumaddesi ile aç›k renkli kal›plama bileflimlerin-de kullan›l›r.Bu dolgu maddesi yüksek mukavemet ve ka-l›planabilme özelli¤i sa¤lar.Düflük frekansta iyi elektrik özellikleri, sertlefl-tiklerinde ise yap›flmaya karfl› dayan›mlar› mev-cuttur. Fenolik reçinelerine göre daha iyi ark dayan›m-lar› olup, karbonize olmazlar. Fenolik reçinele-re göre, suya karfl› dayan›mlar› daha azd›r. S›-cak suyla temas ettirilmemelidir. Asitlere veyakuvvetli alkalilere karfl› dayan›kl› de¤illerdir.Üre-formaldehid reçineleri ›fl›kland›rmada (›fl›kda¤›t›c›s› gibi) kullan›l›r.

www.fibropol.com

26


a-selüloz kullan›ld›¤›nda yar› fleffaf süt beyazürün elde edilir. Takviye maddesi olarak kraftka¤›d› kullan›ld›¤›nda, d›fl yüzey dekoratif la-minat› (formika çeflidi) olarak kullan›l›r. Laminat›n esas›n› kraft ka¤›d› ile takviye edil-mifl fenolik reçine oluflturur.Melamin-formaldehid reçineleri renksiz oluprenksiz, yar› fleffaf kal›plamalar ve laminatlar-da kullan›l›r.a-selüloz ile dolduruldu¤unda, kal›plar üre-formaldehid reçine ile üretilenlere göre sert-likleri ›s› ve kimyasal dayan›mlar› daha fazla-d›r. Düflük su emiflleri vard›r. Üre-formaldehidreçinelerinin tersine, asbest dolgu kullan›larak›s› dayan›m› olan kompozitler üretilebilir.Melamin-formaldehid yüzeyli laminatlar U-Freçineleri ile üretilenlere göre daha sert ol-duklar›ndan, afl›nmayan yüzeyler elde edil-mek istendi¤inde (masa üstü ve di¤er dekora-

tif uygulamalarda)kullan›l›r. S›cak suyakarfl› mükemmel da-yan›mlar› oldu¤un-dan, mutfak aletle-rinde de (tabak-bar-dak) kullan›l›r.

S‹L‹KON REÇ‹NELER

Silikon reçineleri veya poliorganosilosan’lar›ndi¤er reçinelerden fark›, yap›s›nda karbon ye-rine inorganik bazl› silikonlar›n olmas›d›r.Bunlar zincir yap›s›na metil (-CH3) ve fenil(-C6H5) gruplar›n›n eklenmesiyle elde edilensiliko (Sio2) türevleridir. fiebeke yap›s› kobaltnaftanat, çinko oktonat, trietanolamin veyamorfolin gibi ortamda bulunan katalistlerleberaber ›s›t›lmas›yla elde edilir. Silikon reçine-ler genelde, toluen veya iksilen gibi solüsyon-lar›n içinde bulunur.Cam veya asbestos keçeleri gibi takviyelerle

“prepreg”lerin haz›rlanmas›nda kullan›l›rlar.“Prepreg” haz›rlanmas›, epoksi reçine sistem-lerinde kullan›lana benzer yap›dad›r.Solvent buharlaflt›ktan sonra “prepreg” katlar›-na s›cak pres uygulan›p, sertlefltirilir. Sertleflti-rilen silikon /cam bez laminatlar›n›n ›s›sal sta-bilitesi mevcuttur. 250°C’ye kadar ›s›t›lmas›yla mekanik ve elek-trik özelliklerinde çok az bir de¤iflme olur.Buhar ve kuvvetli alkalilerden etkilenirler. Di-¤er laminatlarla mukayese edildi¤inde, silikonbazlar› reçinelerin mekanik mukavemetlerinindaha az oldu¤u görülür. Bu faktör ve yüksekmaliyetinden dolay›, silikon bazl› laminatlar›nkullan›m› yayg›n de¤ildir.

FRIEDEL – CRAFTS REÇ‹NELER‹

Fridel Crafts reçineleri denmesinin sebebi, ha-z›rlanmalar› s›ras›nda, Friedel Crafts reaksiyo-nunun kullan›lmas›d›r. Di¤er bir deyiflle kata-list yard›m›yla alkil veya açil gruplar›n aroma-tik halkaya eklenmesidir. Bu reaksiyon1885’den beri kullan›lmaktad›r.Ticari ismi ise, fenol-aralkil reçinedir. 1950sonlar›nda, polyester, epoksi ve di¤er reçinesistemleri havac›l›kla ilgili endüstriyel isteklerikarfl›layabiliyordu. Zamanla, 200°C’nin üstün-de ›s›ya dayan›kl› maddeler için istek artm›fl-t›r. Aromatik veya heterosiklik halkalar ihtivaeden polimerlerin yüksek ›s›larda stabil ol-duklar› da bilindi¤inden, bu tip reçine üretimive sertleflme mekanizmas› için çal›flmalar ya-p›lm›flt›r.‹lk üretilen polimerler çok korrozif oldu¤un-dan, sertleflme esnas›nda ortama hidrojen klo-rid verilmekte idi. Bu yüzden, bu maddeninkullan›m› kabul edilmemifltir.Daha sonra, aralkil eterlerin fenolik bileflimle-riyle reaksiyon sonucunda üretilen polimerüretilmifltir. Bu polimer de¤iflik yollarla sert-lefltirilebilmektedir.

POL‹‹M‹D REÇ‹NELER‹

Organik reçineler aras›nda en fazla ›s›sal sta-bilite polimid reçinelerinde mevcuttur. Di-amin ve dianhidrid’in reaksiyonu sonucundaoluflan reçine erimez ve çözünmez özellikleresahiptir. Bu nedenle, poliamik asid’den üreti-len kompozitlerle iki kademeli reaksiyon ge-reklidir. Bu ara prosesde üretilen polimerdengeli olmad›¤›ndan, polar çözücü içindekuru so¤uk yerlerde depolanmal›d›r.Mükemmel ›s› stabilitesi elde etmek için, ka-

www.fibropol.com

27

www.camelyaf.com

l›plama 300°C’de, post cure ise 400°C’de yap›-l›r. Sertleflme esnas›nda su ortam›ndan uzak-laflt›r›lmal›d›r. Aksi takdirde, kal›plama prose-si karmafl›k hale gelir. Su emifli yüksek olma-s›na ra¤men, ›s› stabilitesi mükemmeldir.

ÖZET

Termoset kompozit reçineler, çok önemliproses karakteristiklerine sahiptir. Kompozit-lerin geliflmifl tasar›m güçlerinden biri reçine-lerin çok seçenekli olmalar›d›r. Bu seçenekle-rin verimli kullan›labilmesi için tasar›mc›lar›n,kompozit reçinenin özellikleri, avantajlar› vek›s›tlar› hakk›nda bilgi sahibi olmalar› gerek-mektedir.

TERMOPLAST‹K REÇ‹NELER

Kompozit ürünlerde, termoplastik reçinelerözellikle elyafla takviye edildi¤inde eflsiz veavantajl› özellikler sunmaktad›r. Tasar›mc›larürün performans›n› artt›rmak ve üretim harca-malar›n› düflürmek için, giderek termoplastikkompozitlerin özellikleri üzerinde yo¤unlafl-maktad›rlar. Termoset reçineler, tipik olarak

sert ve parlak olarak nitelendirilmelerine kar-fl›n, termoplastik reçineler yap›sal olarak sa¤-lam ve darbeye karfl› ola¤anüstü dayan›kl›l›kgösterir. Ayr›ca, termoplastik reçinelerde, ter-mosetlerdeki gibi bir sertlefltirme ifllemi yoktur;so¤uyunca kendi sertli¤ine ulafl›r. Bu özellikle-rinden dolay› üretim, artan üretkenli¤e ve dü-flük parça maliyetine dönüflmektedir. Önemlibir geliflme de, termoplastik reçinelerden yap›-lan kompozit ürünler, özellikle otomotiv piya-sas›nda çevresel gereksinimlere cevap verebi-lecek bir biçimde, kolayca geri dönüfltürülebil-mektedirler. ‹laveten, bu tür reçineler en kuv-vetli kimyasallara, petrol ürünlerine ve çevreselelementlere karfl› dayan›kl›d›rlar.

Sonuç olarak, termoplastik reçine çeflitleri ge-lifltikçe ve de¤ifltikçe, son uygulamaya uygun,istenen özelliklere sahip bir reçine sunumu daartmaktad›r.

KOMPOZ‹TLERDE KULLANILAN TERMOPLAST‹KLER

Kompozit üretiminde kullan›lan en bilinentermoplastik reçinelerin listesi ilgili özellikle-riyle birlikte verilmifltir.

Naylon (PA) : Yüksek sertlik ve darbeye da-yan›kl›l›k, makul s›cakl›k stabilitesi özellikleri-ne sahip olup, e¤lence alan›ndaki ürünlerdepopülerlik kazanmaktad›r.

Polifinilen Sülfür (PPS) : Mukavemette mü-kemmel denge, yüksek ›s› derecelerinde kul-lan›m ve maliyet / kimyasal dayan›m denge-si özelliklerine sahip olup, otomotiv sektörün-de kaput alt› uygulamalar›nda artan önemgöstermektedir.

S›v› Kristal Polimerler (LCP) : Ola¤anüstüelektriksel özellikler, yüksek ›s› ve kimyasaldayan›kl›l›k, mükemmel mukavemet özellik-leri olup daha yayg›n olarak elektrik ba¤lant›kutular› ve prizlerde kullan›lmaktad›r.

Polyetheretherketone (PEEK) : Kimyasaldayan›m, yüksek ›s› dayan›m›, düflük dumanç›k›fl›, yang›n dayan›m› gibi özelliklerin aran-d›¤› uygulamalar için elverifllidir.

Polipropilen (PP) : Yüksek spesifik mukave-met, düflük maliyet, çok iyi kimyasal dayan›mve esneklik özelliklerine sahip olup, petro-kimya ve boru ürünlerinde kullan›lmaktad›r.

Polietilen (PE) : Özellikleri bak›m›ndan birazpolipropilene benzer, kolay ifllenebilir ve çokdayan›kl› olup, çeflitli moleküler a¤›rl›klardamevcuttur.

Polyetherimid (PEI) : Yüksek s›cakl›klardamükemmel mukavemet ve sertlik, alev daya-n›m›, boyutsal de¤iflmezlik özelliklerine sahipolup, uçak iç parçalar›nda, sterilize edilen t›b-bi aletlerde kullan›lmaktad›r.

Fluoropolimerler : Çok iyi kimyasal daya-n›m, kuvvetli elektriksel özellikler ve düflüksürtünme katsay›s› özelliklerine sahip bir reçi-ne türüdür.

www.fibropol.com

28


D‹⁄ER POL‹MERLER

Kompozit endüstrisinde ço¤unlukla kullan›-lan di¤er polimerler; PPO (polifenilen oksit),SAN (stiren akrilonitril) ve di¤erlerini kapsa-maktad›r.Termoplastik reçinelerin çeflitlili¤i kompozituygulamalar›n›n geliflimi aç›s›ndan büyük biravantajd›r. Ayn› zamanda bu çeflitlilik, birmühendis veya tasar›mc›ya, özel uygulamalariçin do¤ru malzeme seçiminde, malzemeözellikleri, malzeme uyumu, maliyet / perfor-mans iliflkisi gibi konular›n aras›ndaki ba¤›n-t›y› do¤ru kurma olana¤›n› da sa¤lamaktad›r.Bu kitap boyunca bulabilece¤iniz yararl› tek-nikler, malzeme karfl›laflt›rmalar›, sizi baflar›l›bir uygulaman›n gelifliminde gerekli olanbafll›ca basamaklara ve kararlara yönlendire-cektir. Baflar›l› kompozit uygulamalar›n›n ge-liflimine destek sa¤lamak amac›yla termoplas-tik reçinelerin ve haz›r bileflim tedarikçileri-nin iyi bir donan›ma sahip olmas› gerek-mektedir.Büyük kurululufllar, her y›l malzeme ve teçhi-zat tedarikçileri konusunda anlafl›labilir birk›lavuz yay›nlamaktad›r. SPI’›n “MembershipDirectory and Buyer’s guide” yay›n›, endüst-ride önde gelen kaynaklardan biri olup, ge-rekli olan bilgiye sahip olma aç›s›ndan olduk-ça yararl›d›r.

TAKV‹YE MALZEMELER‹

B‹RÇOK MALZEME TAKV‹YE ÖZELL‹⁄‹NE SAH‹PT‹R

Birçok malzeme polimerlerin takviyesindekullan›lmaktad›r. Baz› takviye malzemeleria¤açtaki selüloz gibi, kendili¤inden do¤adavar olan, ham, ifllenmemifl ürünlerdir. Bunun-la birlikte, birçok ticari amaçl› takviye malze-mesi endüstriyel olarak üretilmektedir. Butakviye malzemeleri içinde, tüketim ve sat›flmiktarlar› aç›s›ndan, en genifl ölçüde kullan›-lan takviye malzemesi cam elyaf›d›r. Di¤erkompozit takviye malzemeleri ise, karbon el-yaf›, aramid, polietilen, polyester ve naylon-dur. Karbon elyaf›, grafit elyaf› olarak tan›m-lanmaktad›r. Yüksek mukavemet ve ›s› dayan›m› için dahageliflmifl (özel amaçlar için gelifltirilmifl) (me-tal ve metal oksitler gibi) takviye malzemele-ri kullan›lmaktad›r.Malzeme ne olursa olsun, takviye malzemele-

ri, son ürün gereksinimleri ve proses özellik-leri aç›s›ndan çok say›da alternatifle hizmetsunmaktad›r. Bafll›ca takviye türleri fitil, ö¤ü-tülmüfl lifler, k›rp›lm›fl lifler, kontinü keçe,k›rp›lm›fl demetten keçe veya ›s› ile flekil ve-rilebilen keçeleri kapsamaktad›r.Çok Yönlü Takviye Malzemeleri, kontinü el-yaf›n dokunarak, örülerek veya dikilerek ku-mafl veya levha flekline getirilmifl di¤er türle-rinden oluflmaktad›r. Tek Yönlü Takviyeler; fleritleri, demetleri, tekyönlü kumafllar›, tek veya çok uçlu fitillerikapsamaktad›r.

TAKV‹YE MALZEMELER‹N‹N GEL‹fiMES‹

Kompozitlerin geliflmeye bafllad›¤› ilk dö-nemlerde, sadece geleneksel tekstil ve ku-mafllardan oluflan takviye malzemeleri bulun-maktayd›. Cam elyaf› takviye malzemesi ola-rak kullan›lmaya baflland›¤›nda, polimer iletakviye malzemesi aras›nda kimyasal bir ba¤oluflturma gere¤i duyulmufl ve bu amaçla, el-yaf üretim prosesi s›ras›nda elyaf yüzeyine“ba¤lay›c›” uygulanmaya bafllanm›flt›r. Dahasonra, özellikle ›slak ortamlarda, polimerlerinelyafa yap›flmas›n› kolaylaflt›rmak üzere, ba¤-lay›c› içinde bir girdi olarak, yüzey kaplamamalzemelerine (coupling agent) yer verilir.Bu amaçla krom kompleksleri, orgono slikongibi kimyasal ba¤lay›c›lar kullan›lm›fl olup,yak›n geçmiflte orgono titanyum bileflimleri-nin kullan›m› da ticari hale getirilmifltir.Gerek termoset gerekse termoplastik reçine-lerin takviye edildi¤i elyaf ürünlerine, elyafüretimi esnas›nda veya sonraki aflamalardayüzey kaplay›c›lar› uygulan›r.Elyaf üretimi aflamas›nda, proses s›ras›ndaoluflabilecek afl›nma nedeniyle, elyaf›n zarargörmesini önlemek amac›yla, kayd›r›c›lar vefilm oluflturucular da (polimer emülsiyonlar)elyaf yüzeyine uygulanmaktad›r.

CAM ELYAFI -KOMPOZ‹T ENDÜSTR‹S‹N‹NÖNCÜ TAKV‹YE MALZEMES‹

Alümina-kireç-borosilikat gibi, ana malzeme-lerden üretilen “E”cam›ndan cam elyaf› yüksekelektriksel yal›t›m özellikleri, neme karfl› di-renç ve yüksek mekanik özellikleri sayesinde,polimer matriks kompozitleri içinde en çokkullan›lan takviye malzemesi durumundad›r.Di¤er bir ticari cam kompozisyonu olan “S”cam›; hem daha yüksek mukavemet, ›s› daya-n›m› ve e¤ilme modülü, hem de gelifltirilmifl

www.fibropol.com

29

www.camelyaf.com

kimyasal dayan›m özellikleri ile daha spesifikcam elyaf› takviye malzemesi olma özelli¤inesahiptir.Kompozitlerin takviyesi için kullan›lan cam el-yaf› genellikle 9 ile 23 mikron aras›ndad›r. Lif-ler; elektrikle ›s›t›lan platin rodyum al›fl›ml›,üzerinde yüzlerce küçük delik bulunan ko-vanlardan (bufling), yüksek h›zlarla(20-25 m/s.) çekilmektedir. Kovanlar, cam lifle-rinin serbest bir ak›fl ile akt›¤›, say›s› 4000’niaflabilen delik say›s›na sahiptirler. Serbest birhalde akan cam filamentlerinin bir araya geti-rilmesiyle demet elde edilir. Buflingler’denakan filamentlerin ›s› de¤eri su ve hava ile so-¤utularak düflürülmektedir. Daha sonra, cam fi-lamentlerinin korunmas› ve kompozit laminatözelliklerinin artt›r›lmas› amac›yla kimyasal birba¤lay›c› ile kaplanmaktad›r. Ba¤lay›c›; cam el-yaf›n›n kal›plama özelliklerini ve elyaf - matriksbileflimini de belirlemektedir.

CAM ELYAFI TAKV‹YE MALZEMELER‹N‹NTERM‹NOLOJ‹S‹

Cam elyaf› üreticileri ürün tan›mlar›nda evren-sel bir terminoloji kullanmaktad›rlar. Yield ve-ya yarda demek; tek veya çok uçlu fitillerde,birim a¤›rl›k bafl›na düflen uzunlu¤u yarda biri-mi ile ifade etmektedir. Teks ve iplik ölçü biri-mi olan “denye” ise; bir ürünün, bir birimuzunluktaki a¤›rl›¤›n› ifade etmek için kullan›l-maktad›r. “K›zd›rma kayb›” ise cam elyaf›n›nüzerindeki organik ba¤lay›c›lar›n kald›r›lmas›amac›yla ›s›t›lmas› sonucunda cam elyaf›n›nüzerinde kalan ba¤lay›c› miktar›n›n yüzde ola-rak a¤›rl›¤›ndaki azalmay› ifade etmektedir.

ÇOK UÇLU VE TEK UÇLU F‹T‹LLER

Fitiller; esasen termoset bileflimlerde kullan›l-makla birlikte, termoplastiklerde de kullan›l-maktad›r. Çok uçlu fitiller yada bileflik fitilolarakta ifade edilmekte olup daha az say›dadelik içeren kovanlardan üretilen cam elyaf›demetlerinin birbirine paralel olarak bükülme-

den sar›lmas› ile üretilmektedir. SMC, (SMC 3)ön kal›plama (preform) ve püskürtme (KCR 2,SU 1) kal›plama yöntemlerinde, çok uçlu fitillerkullan›lmaktad›r. Çok uçlu fitiller, baz› hallerdeelyaf sarma ve profil çekme (pultruzyon) uygu-lamalar›nda da kullan›labilmektedir. Tek uçlufitiller çok say›daki cam liflerinin do¤rudan sa-r›lmas›yla elde edilmektedir.Tek uçlu fitiller; (WR 3) elyaf sarma, pultruz-yon gibi uygulamalarda tek yönlü takviyemalzemesi olarak kullan›lmaktad›r.

KEÇE VE KUMAfiLAR

Keçeler; genellikle birim alan a¤›rl›¤› ile ifadeedilmektedir. Örne¤in; 300-450 gr./m2 k›rp›l-m›fl demetten keçenin birim alan a¤›rl›¤› 300-450 gr. olacakt›r.Di¤er farkl›l›klar; keçeyi bir arada tutan ba¤la-y›c›n›n miktar› ve türüne göre ifade edilmekte-dir. El yat›rmas› gibi baz› kal›plama metodla-r›nda, ba¤lay›c›n›n çözülmesi gereklidir. Di¤erproseslerde; özellikle pres kal›plamada, ba¤la-y›c›, hidrolik kuvvetlere ve kal›plama s›ras›n-da, matriks reçinenin çözme etkisine karfl› di-renç göstermelidir. Bu yüzden keçeler, çözüle-bilen ve çözülemiyen olarak bilinen iki kate-gori içerisinde üretilmektedir. Çok say›da bü-kümlü ve bükümsüz iplikler kullan›larak üreti-len dokunmufl cam kumafllar da mevcuttur. Bukumafllar›n farkl› dokuma çeflitleri olup, kal›n-l›klar› 0,026 mm. ile 10,16 mm. aras›nda de¤ifl-mektedir. Kumafllar yönlendirilmifl mukavemetve yüksek elyaf oran› özellikleri sunmaktad›r.Bu özellikler, yüksek teknoloji ile kompozituygulamalar›nda aranan özelliklerdir.“Kumafl” ifadesi; bütün düz tabakalar›, rulola-nabilen ürünleri, tam olarak kumafl olsun veyaolmas›n, kapsamaktad›r.Kumafl’›n herhangi bir elyaf türü ile üretilme-si mümkündür. En yayg›n olanlar› cam elyaf›,karbon ve aramid’dir.Reçinelerin takviye edilerek, kompozit ürünhaline getirilmesinde dört yayg›n kumafl türümevcuttur. Bu kumafl ürünlerinin genel özel-likleri, düz tabaka ürünler halinde 25 ile 275metre uzunlu¤unda ve 7 cm. ile 3 m. geniflli-¤inde üretilebilmesidir. Tabaka fleklindekiürünler elle ifllenebilmeye, kesilebilmeye vekal›ba tafl›nabilmeye uygun olmal›, ayn› za-manda kal›p flekline ve dönüfllerine uyacak bi-çimde, yeterincede esnek olmal›d›r. Uygun fle-kilde tasarlanm›fl olan kumafl ürünlerde ku-mafl›n reçine taraf›ndan ›slat›lmas› ve reçine-nin lifler aras›na nüfuz etmesi, k›sa süredeTek uçlu Fitiller Çok Uçlu Fitiller

www.fibropol.com

30


gerçekleflir. Ayr›ca, reçine uyguland›¤›nda ku-mafl kal›p içinde sürüklenmez, yerinde sabitolarak kal›r. Kumafllar hem elyaf oran› olarak,hem de takviyenin yerleflimi bak›m›ndan ge-rekli ürün özelliklerini karfl›lamaktad›r.Bu beklentileri ö¤ütülmüfl lifler veya k›rp›lm›flelyaf ile karfl›lamak mümkün de¤ildir. Ancak,nispeten pahal› bir ekipman kullan›larak kon-tinü demetlerin kal›ba yerlefltirilmesi ile ben-zer mukavemet de¤erlerine ulafl›labilir. Birçokkumaflta, elyaf›n devaml›l›k özelli¤i sayesindemukavemet/a¤›rl›k oran›, kesilmifl ve k›rp›l-m›fl elyaf türlerine oranla daha yüksektir. Di-kiflli keçe ad› alt›nda bilinen kumafl türlerinde,kumafl›n yap›s› içerisinde, elyaf›n farkl› yön-lerde yerlefltirilebilme özelli¤i bulunmaktad›r.Bu özellik, “kesme” ve “burkulma” yüklerinekarfl› dayan›m aç›s›ndan büyük bir avantajsa¤lamaktad›r.

1. Dokunmufl Kumafllar : Bu çeflit takviyeürünleri yaklafl›k elli y›ldan beri kompozit en-düstrisinde kullan›lmaktad›r. Dokunmufl ku-mafllar s›k› örülmüfl cam elyaf›ndan bir plakaoluflturur. Cam fitillerinin bükümsüz olarakdokunmas›yla veya bobin üzerine sar›lmadanönce tekstil ba¤lay›c›l› devaml› cam elyaf›n›n

bükümlü hale getiril-mesi ile elde edilentekstil ipliklerinin do-kunmas› ile elde edi-len ürünlerdir. Camlifleri kal›p üzerineyerlefltirildikten sonraveya önce de reçine

emdirilebilir. Dokunmufl kumafllar dokuma ti-pine göre farkl› isimlerde tan›mlanabilir. Ge-nellikle bir kumafl›n, mekanik özellikleri, do-kuma tarz›ndan büyük ölçüde etkilenmekte-dir. Örne¤in düz dokuma kumafllar çok say›-da atk› ve çözgüye sahip olup, daha düflükmekanik özelliklere (kal›ba yatk›nl›k, kal›pla-ma metoduna uygun ürün) sahiptir.

2. Dikilmifl Kumafllar : Takviye ürünleri ala-n›na yeni kat›lan bir üründür.Bu tür kumafllar “dokunma-m›fl” (nonwoven) olarak ad-land›r›l›r. Takviye için k›rp›-lan elyaflar, takviye perfor-mans›na katk›da bulunmayançok ince polyester iplik iledikilerek birlefltirilir veya el-yaf tabakalar›n›n ikinci birmatriks taraf›ndan nispeten,

k›vr›ms›z bir pozisyonda bir arada tutulmas›y-la elde edilen ürünler olarak da ifade edilebi-lir. Bu tür kumafllar, eflit a¤›rl›ktaki dokunmuflkumafllarla karfl›laflt›r›ld›¤›nda daha yüksekperformans ve mekanik de¤erlere sahiptir.

3. Towsheets : ‹nce bir tabaka üzerine bircam demetinin yay›lmas›, sonra mekanik ola-rak veya yap›flt›r›larak birlefltirilmesi ile “tows-heet” elde edilir. Elyaf takviye çeflitleri aras›n-da kabaca birbirine paralel bir flekilde s›rayadizilmeleri (ayn› hizada olmalar›) ve k›vr›ms›zolmalar› nedeniyle en yüksek mekanik de¤er-lere sahip ürünlerdir. Towsheets en pahal› el-yaf türüdür. Plaka halindeki bu ürünler yap›-sal uygulamalar›n ço¤unlu¤u için gerek duyu-lan çift katl› olma özelli¤ine sahiptirler. Tows-heets’lerin birlefltirilmesi, yani tabakalar halin-de ve istenilen aç›larda olmas›, homojen elyaftakviyesi özelli¤inin elde edilmesini sa¤lar.

4. Keçeler, Cam Tülleri : Kumafl ailesinin endüflük mekanik de¤erlere sahip takviye ürün-leridir. Genel olarak, bu tür takviyelerin yo-¤unlu¤u, di¤erlerinden çok daha düflüktür.Hareket eden bir konveyör band üzerine, k›r-p›lm›fl (kesikli) veya kontinü elyaf demetleri-nin rastgele bir flekilde yerlefltirildi¤i, bir üre-tim yöntemi olmas› nedeniyle düflük yo¤unlu-¤a sahip ürünlerdir. Lifler daha sonra, rulola-nabilen bir ürün haline getirebilmek amac›y-la, yap›flt›r›larak birlefltirilmekte veya mekanikbir uygulamayla dikilmektedir. Takviyenin rastgele bir flekilde y›¤›lm›fl olma-s›, s›k› sar›lm›fl bir ambalaj yap›lmas›na ola-nak vermez, lifler aras›nda hava kal›r. Uygunyap›da bir kompozit oluflturulmas›n› sa¤lamakamac›yla, lifler aras›ndaki havan›n reçine ileyer de¤ifltirmesi sa¤lan›r. Kompozitlerin enzay›f bilefleni reçine oldu¤undan, kompozitürünlerde birim hacim bafl›na daha fazla reçi-ne düflmekte, bu da daha düflük mekaniközellikler elde edilmesine neden olmaktad›r.Keçe grubu içerisindeki elyaf ürünlerinin rast-gele ve genellikle kontinü olmayan yap›s› da

Tek yönlü fitil kumafl çeflitleri(1- ‹ki aç›l› 2- Üç aç›l› 3- Dört aç›l› 4- ‹ki aç›l› ve keçe)

(3) (4)(1) (2)

www.fibropol.com

31

www.camelyaf.com

mekanik de¤erlerin düflük olmas›na neden ol-maktad›r. Ayr›ca uygun reçine seçimi de kom-pozit ürünün kalitesini etkileyen, takviye mal-zemesinin tamamlay›c›s› konumundaki birgirdidir.

KIRPILMIfi DEMETLER

K›rp›lm›fl Demetler :BMC (BMC1,BMC3)haz›r kal›plama bilefli-mi ve termoplastik bi-leflimlerinde kullan›-lan, belirli uzunluklar-da k›rp›lan ve amba-lajlanan liflerdir.

Ö¤ütülmüfl Lifler :Cam filamentlerinin,ö¤ütülmesi ile eldeedilmektedir. Ö¤ütül-müfl lifler haz›r bile-flimlerde (macunda)ve boyalarda darbedirencini artt›rmak,

boyutsal stabiliteyi gelifltirmek ve kal›plananürünlerdeki, yüzey düzensizli¤ini en düflükdüzeye indirgemek amac›yla kullan›labilir.

YÜKSEK TEKNOLOJ‹ ÜRÜNÜ L‹FLER VE D‹⁄ER ELYAF ÇEfi‹TLER‹

Tart›flmas›z olarak kompozit üretiminde ençok kullan›lan takviye türü cam elyaf› olsa dabirçok uygulama için, 70-80.000 MPa de¤erin-den daha yüksek bir elastikiyet modülüne ge-rek duyulabilir. Bu yüksek modül de¤erlerinikarfl›layabilmek üzere daha yeni yüksek tek-noloji ürünleri gelifltirilmifltir.

ARAM‹D ELYAFI

Geçen yirmi y›l boyunca, yüksek teknolojiürünleri olarak bilinen aramid elyaf› önemlibir mesafe katetmifl olup uzay, denizcilik,spor ürünleri, e¤lence, otomotiv ve silah en-düstrisi gibi klasik kompozit pazarlar›na hitapetmifltir. Yüksek düzeyde yönlendirilmifl olanbu polimer, düflük yo¤unluk ile yüksek mo-dül ve yüksek düzeyde yap›flma özelli¤i ileyüksek mukavemet/a¤›rl›k oran›n› üründe biraraya getirmektedir. Mukavemet ve modül de-¤erleri yan›s›ra, liflerin kolayl›kla ›slat›labilme-si ve üründe darbe dayan›m› özellikleri dola-y›s›yla yayg›n olarak kullan›lan reçinelerin ço-

¤unlu¤u ile kullan›labilmektedir. Aramid elya-f›n›n negatif ›s›l genleflme katsay›s›ndan dola-y›, ›s›l yay›lman›n önem tafl›d›¤› ortamlardafayda sa¤lamaktad›r. Aramid elyaf›, fiyat/per-formans de¤erlerini sa¤lamak üzere tasarlan-m›fl cam ve karbon elyaf›n›n kombinasyonufleklinde olan hibrid ürünler halinde de mev-cuttur. Yaln›zca yap›s›ndan kaynaklanan s›n›r-lamalar kompozit tasar›m›nda dikkate al›nma-l›d›r. Aramid ürünleri iplik, fitil, k›rp›lm›fl elyaffleklinde mevcuttur.Aramid elyaf› iplik olarak farkl› desenlerdedokunmufl kumafl fleklinde, fitil olarak da el-yaf sarma veya flerit fleklinde kullan›lmaktad›r.K›rp›lm›fl lifler ise haz›r kal›plama bileflimleri-nin içine kar›flt›r›lmaktad›r.

BOR ELYAFI

Bor elyaf›, ticari amaçl› olarak mevcut yüksekteknoloji ürünleri aras›nda piyasaya ç›kan ilküründür. Bor elyaf›; bor’un kimyasal buhar›-n›n çok ince bir tungsten teli üzerinde yo¤un-laflt›r›lmas› ile üretilmektedir. Çok sa¤lam vedayan›kl› bir takviye malzemesi olup, yüksekyo¤unlu¤u ve yüksek maliyeti kullan›m›n› s›-n›rland›rmaktad›r. Piyasada yaln›zca flerit ha-linde bulunmaktad›r.

KARBON/GRAF‹T L‹FLER‹

Yüksek teknoloji ürünü olarak kompozit pa-zar›n›n genifl bir k›sm›, karbon veya grafit el-yaf ürünlerinden yararlanmaktad›r. Karbon el-yaf› üretiminde birçok yöntem vard›r. ‹lk tica-ri amaçl› karbon elyaf› piroliz (yanma) ve ›s›liflleme tabi tutulan sentetik liflerin karbon vegrafit elyaf›na dönüfltürülmesi suretiyle üretil-mifltir. Sentetik esasl› elyaflar›n ço¤unlu¤u,girdi malzeme olarak polikronitril (PAN) kul-lan›larak elde edilmektedir. Bu liflerin modül-leri ve dayan›mlar›, proses s›ras›ndaki gerilimve s›cakl›k koflullar›n›n de¤ifltirilmesi ile kont-rol alt›nda tutulmaktad›r.Di¤er karbon /grafit elyaf› üretim prosesi, ön-celikli olarak zift kullan›m›n› esas almaktad›r.Bu zift, s›v› kristal “mesophase” zift haline dö-nüfltürülmekte ve s›v› haldeki kristal zift, piro-liz ifllemine tabi tutulmakta yüksek modüllütakviye özelli¤i ve yüksek mukavemet de¤er-lerine sahip ürün elde edilmesi amac›yla ›s›uygulanmakta ve elyafa dönüfltürülmektedir.Zift esasl› ürünler çok yüksek modüllere sa-hiptir ve kopmada uzamas› düflüktür.Karbon elyaf›n›n di¤er takviye liflerine göre

K›rp›lm›fl Demetler

Ö¤ütülmüfl Lifler

www.fibropol.com

32


daha farkl› avantajlar› vard›r. Nispeten düflükelyaf yo¤unlu¤u, yüksek mukavemet ve yük-sek modül özelliklerini bir araya getirirereküstün bir kombinasyon özelli¤i sunmaktad›r.Ayn› zamanda yüksek ›s›larda özelli¤ini koru-ma ve yorulma dayan›m› özelliklerine sahip-tir. Bununla birlikte karbon elyaf›n›n kendiyap›sal özelliklerinden kaynaklanan baz›olumsuz yanlar› da mevcuttur. Liflerin s›n›rl›uzama özellikleri baz› darbe sorunlar›na ne-den olmaktad›r. Bu aç›¤› kapatmak amac›yladaha yüksek uzama olanakl› elyaf ürünlerigelifltirilmektedir. Karbon elyaf›n›n elektrikiletkenli¤i de baz› kullan›m alanlar›nda engelolabilmektedir. Karbon elyaf› demet, flerit vekumafl halinde üretilmektedir. Daha çok ter-moplastik ve termoset haz›r kal›plama bile-flimlerinde katk› malzemesi olarak kullan›l-mak üzere, k›rp›lm›flveya ö¤ütülmüfl bir fle-kilde sat›lmaktad›r.Grafit halinde, çokyüksek ›s›l iletkenli¤esahiptir. Bak›ra göredörtte bir a¤›rl›kta olanGrafit/Karbon elyaf›n›ntermal iletkenli¤i bak›-r›n üç, dört kat›d›r. Buözellik yeni uygulamaalanlar›n› da berabe-rinde getirmektedir.

D‹⁄ER ORGAN‹KL‹FLER

Termoplastik polyester ve naylon lifler, kom-pozit pazar›nda yeni kullan›m alanlar› bulmak-tad›rlar. Takviyelerin her iki çeflidi de, hemdarbe dayan›m› hem de kimyasal ortamlarlakarfl›lafl›ld›¤›nda yüksek performans özellikle-rini ürüne katmaktad›rlar. Ancak di¤er elyaf çeflitleriyle karfl›laflt›r›ld›¤›n-da, hem daha düflük sertlik hem de daha dü-flük ›s› kullan›m› gibi k›s›tlamalar bulunmakta-d›r. Jel spinning prosesiyle üretilen yüksekmoleküler a¤›rl›kl› polietilen lifler, düflük yo-¤unlukta yüksek modül özelli¤ine sahiptirler.Yine düflük ›s› kullan›ml› olmalar›, yayg›n kul-lan›mlar›n› engellemektedir.Organik lifler yüzey keçeleri veya tülleri üre-timinde de kullan›lmaktad›rlar. Bu özel ürün-ler kimyasal dayan›m ve d›fl yüzey görünümü-nün önem kazand›¤› uygulamalarda kullan›l-maktad›r. Cam tülünün k›lcal yap›s› nedeniy-le oluflan reçine zengin yüzey, yüksek kimya-

sal dayan›m ve daha iyi bir d›fl görünüm sa¤-lamaktad›r.

EKZOT‹K TAKV‹YELER

Gelifltirilmekte olan di¤er inorganik liflerinpolimer kompozit uygulamalar›nda yer bul-mas› mümkün gözükmemekle birlikte, sera-mik veya metal alafl›mlarda kullan›labilir. Ek-zotik takviyeler alüminyum oksit, silikon kar-bür, alumina, silikon nitrit ve kuartzlar› kapsa-maktad›r.

TAKV‹YE TÜRLER‹N‹N KARfiILAfiTIRMASI

Yayg›n kullan›m› olan kompozit takviye türle-ri aras›ndaki baz› temel farkl›l›klar› belirtmekamac›yla afla¤›daki tablo düzenlenmifltir.

KOMPOZ‹TLERDE ARA (CORE) MALZEME KULLANIMI

Sandviç konstrüksiyonlu ürünler, geçen k›rk-befl y›l içinde kompozit pazar›n›n temel bile-fleni haline gelmifltir. A¤›rl›kça hafif ve kal›nara malzemelerin ince cidarlara yap›flt›r›lmas›sonucunda güçlü, hafif ve oldukça dayan›kl›malzemelerin elde edilmesi, büyük bir pratik-lik sa¤lam›flt›r. Sandviç konstrüksiyon kullan›-larak, yüzde 3 oran›nda bir a¤›rl›k art›fl› ilee¤ilme dayan›m›n›n 3,5 kat, rijitli¤in 7 kat ar-t›r›labilmesi sa¤lanabilmektedir. Sandviç yap›l› ürünlerde, ara malzeme, yük-sek mukavemetli iki cidar aras›na yap›flt›r›l-maktad›r. Sandviç konstrüksiyon yap›s›n› I kirifli yap›s›-na benzetebiliriz. I kirifli yap›s›ndaki sandviç

Cam 3000 - 5000 72 - 82 2.48-2.60 Yüksek mukavemet, ‹yi kal›plamaözellikleri, Düflük maliyet

Karbon/ Grafit 2500 - 3000 200 - 700 1.75-1.96 Yüksek modül, Elektriksel iletkenlik,Yüksek maliyet

Aramid 2750 - 3000 82 - 124 1.44 ‹yi spesifik özellikler, Orta maliyet

Boron 3500 400 2.55 Yüksek modül, Yüksek maliyet

Polyester 1000 9 1.38 ‹yi darbe dayan›m› ve kimyasal özellikler

Naylon 950 5 1.16 ‹yi darbe dayan›m› ve Alkali dayan›m›

Polietilen 1200 - 1500 40 - 60 0.97 Düflük yo¤unluk, ‹yi darbe dayan›m›, Düflük derece

TakviyeTürleri

Gerilme Dayan›m›

(MPa)

Gerilme Modülü(GPa)

Özgül A¤›rl›k Özellikler

Tablo 2.2: Takviye türlerinin karfl›laflt›rmas›

www.fibropol.com

33

www.camelyaf.com

ürünlerde, cidarlardan birine yük uyguland›-¤›nda, yük I kiriflini oluflturan ara malzemeiçinden kesme gerilmesi arac›l›¤›yla geçerek,üst ve alt cidarlar aras›nda ba¤lant› olufltur-maktad›r. I kiriflinin görevi e¤ilme dayan›m›sayesinde a¤›rl›ktan kaynaklanan yükü hafif-letmektir. Cidarlarda artan yük kapasitesineba¤l› olarak, ara malzemenin flanfllarla olanba¤lant›s›n›n daha dar olmas› gerekmektedir.Ancak genel görünümde ara malzeme, cidar-larla ayn› genifllik ve yükseklik boyutlar›nda-d›r. Bu durumda önce kesme gerilmesi ilekarfl›laflan ara malzeme daha az yük tafl›yabi-lecektir.

fiekil 2.1: Sandviç Konstrüksiyon Uygulamas›

Kesme yükünün ara malzeme ve yap›flt›r›c›n›ndayan›m de¤erini aflmad›¤›ndan emin olmak,tasar›mda dikkate al›nmas› gereken bir husus-tur.Cidarlar herhangi bir malzeme olabilir. Kom-pozit pazar›nda en yayg›n olanlar› cam, kar-bon, alüminyum, kontraplak veya yüksek ba-s›nçl› laminatlard›r. Ara malzeme dört temelkategoriye ayr›lm›flt›r.

1. Köpükler2. Sentaktik Köpükler3. Bal Pete¤i4. Tahta / Balsa A¤ac›

Çeflit, a¤›rl›k, yap› gibi faktörleri gözönüne al-d›¤›m›zda bu dört ana kategoriyi çok daha ge-nifl bir liste haline getirmemiz mümkündür. Buürünlerin genel niteliklerini k›saca tan›t›rsak;

1. Köpükler : Köpük haline getirilmifl ›s› izo-lasyon malzemeleri; aç›k hücreli, kapal› hüc-reli, rijit yap›da veya lineer molekül yap›s›ndaolabilirler. Üretan, fenolik, polieter, polistiren,PVC, polyester, köpük yap›m›nda yayg›n ola-rak kullan›lan malzemeleridir. Kompozitlerde

en çok kullan›lan köpük cinsleri, üretan vePVC köpüklerdir. Üretan köpükler yal›t›m,flotasyon, sörf tahtalar› ve rüzgar sörfündekullan›lmaktad›r. PVC daha büyük yap›sal uy-gulamalarda yayg›n olarak kullan›lmaktad›r.PVC’ler rijit ve lineer olmak üzere iki temelflekilde mevcuttur. Rijit tür PVC köpükler içbünyede bir cross link (flebeke yap›s›) olufl-turmakta ve termoset reçinelere benzemekte-dir. Lineer tür PVC köpükler zincirler aras›ndacross link oluflturmazlar. Bu durumuyla dahaçok termoplastiklere benzerler. Lineer köpük-ler daha esnektir. Is› ile nispeten basit kürlefl-me ve k›vr›lmalar halinde flekil verilebilmek-tedir. Bu özellik ›s› distorsiyonuna maruz ka-lan, lineer köpüklerden elde edilen, çift kom-ponentli ›s› izolasyon malzemelerini meydanagetirmektedir. Rijit Köpükler afl›nd›rma veya yüzey ifllemearaçlar› kullan›larak flekillendirilmektedir.Fenolik Köpükler yüksek derecede alev daya-n›m›n›n gerekti¤i ortamlarda kullan›lmaktad›r.Fenolik reçineler gibi bu köpükler de alevedayan›kl›d›r. Yüksek CROSS LINK flebeke ya-p›s› nedeniyle PVC’ler gibi k›r›lgan de¤ildirler.Kompozit endüstrisinde kullan›lan köpüklerinço¤unlu¤u kapal› hücre yap›s›ndad›rlar. Kö-pükleri oluflturan hücrelerin biribiriyle ba¤-lant›s› yoktur. Bu durum köpü¤ünnem penetrasyonunu etkilemek-te ve laminasyon s›ras›ndaköpük taraf›ndan emile-cek reçine miktar›n› s›-n›rlamaktad›r.

Köpükler cidarla ara malzeme aras›nda, kom-pozit üreticisine iyi bir ba¤›n oluflturulabilme-si için yeterli, genifl ve düzgün bir yüzey sun-maktad›r.Genellikle köpüklerin metre küp yo¤unlu¤u1-8 kg. aras›ndad›r. Daha hafif köpükler flo-tasyon ve yal›t›m için uygundur. Daha a¤›rköpükler ise, a¤›r hizmet alanlar›nda kullan›l-maktad›r. Bu tür köpükler genellikle denizci-lik, tafl›mac›l›k, tank yap›m› ve iflaretleme uy-gulamalar›nda kullan›lmaktad›r.

Bas›nçCidar

Ara Malzeme

CidarKesme

Çekme

Snowboardlar›n ço¤undaköpük malzemeler

kullan›lmaktad›r.

www.fibropol.com


2. Sentaktik Köpükler : Bu köpükler deliklipartiküller ve reçinelerin kar›fl›m›yla elde edil-mektedir. Partiküller mikro veya makro camkürecikleri, seramik, plastik veya baz› deliklivolkanik camlar halinde olabilir.‹çi Bofl Dolgular, malzemenin tamam›n›n yo-¤unlu¤unu azalt›r. Bu nedenle, ürünün a¤›rl›-¤›n› düflürdü¤ü için tercih edilmektedir. Sen-taktik köpükler çift komponentli ›s› izolasyonmalzemelerine göre daha yüksek bir bas›nç di-rencine ve genel olarak daha üstün mekaniközelliklere sahiptir.Sentaktik köpükler çift komponentli ›s› izolas-yon malzemelerine göre oldukça a¤›rd›r. Birimalan a¤›rl›klar›, 13,5–27 kg. aras›nda de¤iflmek-tedir. Çift komponentli ›s› izolasyon malzeme-lerinde oldu¤u gibi sentatikler genifl ve nispe-ten düz yüzey alanlar› nedeniyle kolayca di¤ermalzemelere yap›flt›r›labilmektedir. Sentaktikler genellikle hafifli¤in arand›¤›ürünler için kullan›lmakla birlikte, reçineözelliklerinin maksimum düzeyde korunmas›-n› sa¤lad›¤› için tercih edilmektedir. Esas kul-lan›m alan› yüksek kesme yükü ile karfl›lafl›-lan uygulamalard›r.

3. Bal Pete¤i Görünümlü Ara Malzemeler :Kraft ka¤›d›, alüminyum, çelik, aramid, kar-bon, üretan, polyester, polietilen, polipropilenve seramik gibi malzemelerden elde edilmek-tedir. Bal pete¤i ismi hücre yap›s›n›n alt›genfleklinde olmas›ndan kaynaklanmaktad›r.

Bu malzemeler tasar›mc›yaen hafif, yap›sal olarak ku-sursuz bir sandviç konstrük-siyon panelin üretilmesi ola-na¤›n› verir. Buna ek olarakgirdi malzemeleri, çok düflüktoleranslarla üretildi¤indenbal pete¤i, flu an pazardakimevcut ara malzemeler ara-s›nda a¤›rl›k farkl›l›¤› en azolan üründür. Yo¤unlu¤u ise16 – 240 kg./m3 aras›ndad›r. Bal pete¤i kullan›larak üreti-len sandviç paneller sert-lik/a¤›rl›k oran›n›n önem ka-zand›¤› kritik uygulamalardakullan›lmaktad›r. Örne¤inuçaklar, yüksek performansl›yar›fl tekneleri, inflaat alt yap›ürünleri ve uzay sanayi ürün-leri vb. Ayr›ca spor ayakkab›-lar› ve inflaat sektöründe per-de duvar panelleri uygula-

malar›nda da bal pete¤i kullan›lmaktad›r. Bal pete¤i ile üretilen sandviç panellerin yap›-m› s›ras›nda, cidarlarla temas eden yüzeyinküçük olmas›, yap›flt›rmada zorluk yaratabilir.Bu nedenle, yap›flt›r›c›n›n do¤ru seçimi önemkazanmaktad›r. Sandviç yap›daki ürünlerde,bal pete¤i görünümlü ara malzeme kullan›ld›-¤›nda, vakum veya otoklav kal›plama yön-temleri daha fazla tercih edilmektedir.

4. A¤aç Malzeme : Bu gruptaki ara malzemeürünleri içerisinde en yayg›n kullan›m› olanürün balsa a¤ac›d›r. Balsa a¤ac›n›n›n yo¤unlu-¤u 80-176 kg/m3 aras›nda de¤iflmekte olup,96-144 kg aras›ndaki yo¤unluk daha çok kul-lan›l›r. Baz› e¤lence (gezinti) teknesi uygula-malar›nda, kontraplak veya sunta gibi di¤era¤aç malzemeler de kullan›lmaktad›r. Buürünlerin tercih nedeni, hem ucuz olmas›hem de küçük parçalar›n kullan›labilir olmas›-d›r. Bu tür malzemelerde yaflanan sorun, a¤açiçine suyun s›zmas›ndan kaynaklanmaktad›r.S›zan su, ara malzemenin çürümesine ve ci-darlardan ayr›larak, boflluk oluflmas›na nedenolmaktad›r. Balsa A¤ac› ise, liflerin, cidarlaradikey do¤rultuda yönlenmifl olmas› nedeniyledi¤er a¤aç malzemelerde yaflanan sorunlar›yaratmayan özellikte bir malzeme olup, suyuncidardan s›zmas›ndan itibaren girifl bölgesin-de oluflan nemi burada tutsak ederek, yay›l-mas›n› engellemektedir. Balsa a¤ac›n›n kullan›m alanlar› oldukça fazlasay›dad›r. Düflük “maliyet/ürün özellikleri”nedeniyle en yayg›n olarak kullan›lan aramalzemedir. Kesme yükü ve bas›nç yükü da-yan›m› yüksektir. Ancak su dayan›m› di¤erköpük malzemelere oranla daha düflüktür.

SANDV‹Ç YAPININ FAYDALARI

Cidar ve ara malzeme gibi iki komponentinfarkl› yük kald›rma özelli¤i, dikkatli bir sand-viç konstrüksiyon iflçili¤i ile her birinin tekbafl›na sa¤layaca¤› performansdan çok dahayüksek bir performans elde edilmesine hiz-met edebilir. T›pk›, 2+2=5 ifadesinde oldu¤ugibi. Yani ara malzeme ve cidarlar›n birlefltiril-mesi sonucunda oluflan sandviç yap›daki pa-nel ürün, düflük maliyet, hafif malzeme, artanürün performans›, genifl uygulama alan› vebunun gibi daha birçok avantaj› da gerek üre-ticiye gerekse nihai kullan›c›ya sunmak sure-tiyle tek bafllar›na sahip olduklar› etkinin üze-rinde bir etki yaratmaktad›rlar. Sandviç konst-rüksiyonlu yap›larda cidarlardan birinin karfl›-

34

www.fibropol.com

35

www.camelyaf.com

laflaca¤› yük, aradaki malzeme arac›l›¤› ile di-¤er cidara aktar›lmakta, yükün cidarlar ve aramalzeme taraf›ndan paylafl›lmas› sonucundaürünün mukavemeti artmaktad›r.Ara malzeme kesme ve nokta yük bas›nc›n›tafl›rken, cidarlar e¤ilme yüklerine karfl› di-renç göstermekte, karfl›laflaca¤› çekme ve ba-s›nç yüklerini içinde bulundurmaktad›r.

ÖZET

Bugünün daha karmafl›k beklentileri, yorulmaperformans de¤erleri ile ifade edilmektedir.Bu konuya iliflkin çal›flmalar üniversiteler bün-yesinde gerçeklefltirilmektedir. Tafl›mac›l›k veinflaat sektörünün büyüyen görünümü sistemyaklafl›m mühendislerini bu iflin içine dahafazla çekmektedir. Sandviç yap›daki ürünler,sistem yaklafl›m mühendislerine tasar›m etkin-li¤i ve verimlili¤inin karfl›lanmas› konusundabeklenenden daha fazlas›n› sunmaktad›r.

DOLGU MADDELER‹

Kompozit ürünlerde inorganik dolgular›n kul-lan›m› artmaktad›r. Dolgu maddeleri sadeceinorganik ürün maliyetini düflürmekle kalma-y›p, takviye ve reçine girdileriyle elde edilme-si mümkün olmayan ürün performans art›flla-r›n› da sa¤lamaktad›r. Dolgular kompozit lami-nat içindeki organik madde içeri¤ini azaltarak,alev dayan›m› ve duman ç›k›fl› performans›n›artt›rabilir. Ayr›ca dolgulu reçinelerin dolgusuzreçinelere göre çekme oran› daha düflüktür.Buna parelel olarak kal›planan parçalar›n bo-yutsal stabilitesi artmaktad›r. Su direnci, havaetkisiyle meydana gelen de¤iflimler, yüzeydüzgünlü¤ü, sertlik, boyutsal stabilite ve ›s›dayan›m› gibi önemli özellikler dolgu madde-lerinin kullan›m› ile artt›r›labilmektedir.Termoset reçineleri kullanan kompozit sektö-ründe, dolgu maddeleri, uzun y›llardan berikullan›lmaktad›r. Son zamanlarda, termoplas-tik endüstrisinde de inorganik dolgular›n kul-lan›m› yayg›nlaflmaya bafllam›flt›r. Dolgu maddeleri üzerinde yap›lan kimyasal ifl-lemler, daha yüksek oranda dolgu kullan›lma-s›na, dolay›s› ile üründe daha yüksek perfor-mans sa¤lanmas›na olanak tan›maktad›r. Bunedenle, dolgu malzemesi kullan›m›ndakitrend pozitif yönde geliflmektedir. Dolgu mal-zemeleri, özelliklerindeki geliflmeler sayesindekompozit ürün uygulamalar›nda eskiye oranladaha yüksek miktarda kullan›lmaktad›r.

DOLGU MADDELER‹ ÇEfi‹TLER‹

Kompozit uygulamalar›nda kullan›lan bafll›cadolgu maddeleri flunlard›r.Kalsiyum Karbonat : En yayg›n kullan›m› olaninorganik dolgu malzemesidir. Kalsiyum karbo-nat dolgu malzemelerinin büyük bir ço¤unlu¤ukireçtafl› veya mermerden elde edilmektedir.Alüminyum Silikat ve Killer : ‹kinci en yay-g›n kullan›m› olan dolgudur. Kompozit en-düstrisinde daha yayg›n bir ifadeyle kil olarakbilinmektedir. Maden killeri, hava flotasyonuveya gayri safiyetin kald›r›lmas› için su ile y›-kanarak iflleme tabi tutulmaktad›r. Çok farkl›partikül boyutlar›nda piyasada bulunmakta-d›r. Bu bölüm kaoleni, bentonit’i, arduvaz’›,Mika’y› ve sünger tafl›n› içerir.Alüminyum Trihidrat : Yüksek alev dayan›-m›/az duman ç›k›fl› gerekli oldu¤u uygulama-larda dolgu malzemesi olarak s›kça baflvurul-maktad›r. Bu tür dolgu malzemeleri yüksek›s›larla karfl›laflt›¤›nda bünyesindeki su mole-külünü aç›¤a ç›kartmaktad›r. Böylece alev ya-y›lmas› ve duman›n oluflmas›n› azaltmaktad›r.Alüminyum trihidrat, boru tesisat› uygulama-lar›nda (banyo küvetleri, dufl kabinleri ve ilgi-li di¤er ürünlerde) kullan›lmaktad›r.Kalsiyum Sülfat : Alev/duman geciktiricidolgu malzemesi olarak, banyo küveti ve duflteknelerinde kullan›lmaktad›r. Molekülündeaz miktarda su bulunan bu dolgu maddesikullan›ld›¤›nda daha düflük s›cakl›kta su aç›¤aç›kmaktad›r. Düflük maliyetli alev/duman ge-ciktirici dolgu malzemesi olarak tercih edil-mektedir.

Di¤erleri : Yayg›n olarak kullan›lan bu dolgumaddelerini ve di¤er çeflitlerini ana ürüngruplar› alt›nda belirtelim.

Karbonatlar : Magnezyum KarbonatSilika ve Silikatlar : Kum ve Toz Silikatlar, Talk, Kalsiyum Silikat, Kieselguhr, ZirkanAlüminyum Silikatlar ve Killer: Kaolen,Bentonit, Arduvaz, Mika, Kalsiyum,Vermikülit, Sünger Tafl›Cam Dolgu Maddeleri : Kat› Cam Kürecik, Bofl Cam Kürecikler, Pul CamlarMetal Oksit Dolgu Maddeleri :Alüminyum, Alüminyum Hidroksit,Antimon Trioksit, Demir Oksit, Kurflun Oksit, Magnezyum Oksit, Titanyum Dioksit, Çinko Oksit, Zirkanyum Oksit

www.fibropol.com

36


Metalik Toz dolgu Maddeleri :Alüminyum, Bronz, Bak›r, Demir, Kurflun,Gümüfl, Paslanmaz Çelik, ÇinkoAlev Geciktirici Dolgu Maddeleri :Antimon Trioksit, Alüminyum HidroksitDi¤er Dolgu Maddeleri : Baryum Sülfat,Baryum Titanat, Karbon Siyah›, Grafit, ‹çi Bofl Karbon Kürecikleri, Fenolik Kürecikler, Feldspat, Vollastonit, Ö¤ütülmüfl Cam Elyaf›

KOMPOZ‹T ÜRÜNLERDE DOLGU MALZEMELER‹N‹N KULLANIMI

Kal›planm›fl; kompozit laminat ürünün, genel-de a¤›rl›kça %40-65’ni inorganik dolgularoluflturmaktad›r. Reçineler ve takviyeler ilekarfl›laflt›r›ld›¤›nda, temel girdiler içinde en azmaliyetli olan ürünlerdir. Bununla birlikte dol-gu malzemeleri bir ürünün arzu edilen perfor-mans de¤erlerinin elde edilmesinde afla¤›dakisebeplerden dolay› önemlidir:• Dolgular, laminat içeri¤indeki yanabilir

hidrokarbon miktar›n› düflürerek, bileflim ürünlerinin alev dayan›m›n› artt›rmaktad›r.

• Dolgular, reçineleri seyrelterek ve gerekli takviye miktar›n› azaltarak bileflim maliyetini düflürmektedir.

• Dolgulu reçinelerin mekanik direnci daha yüksek olma e¤ilimindedir.

• Dolgular, reçine ve takviye malzemeleri gibi laminat› oluflturan ana yap›sal komponentler aras›ndaki yük da¤›l›m›na hizmet ederek, CTP’nin mekanik ve fiziksel performans›n› artt›rmaktad›r.

• Laminat üzerindeki her bir noktan›n ayn› özellikleri tafl›mas› dolgu malzemelerinin verimli kullan›lmas› suretiyle artt›r›labilir.

• Reçinenin çatlama dayan›m› ve çatlamalar›nönlenmesi özellikleri dolgu kullan›larak artt›r›labilir.

• Dolgu malzemelerinin farkl› partikül boyutlar›nda kombinasyonu, yüksek ›s› ve bas›nç ortam›nda haz›r bileflimin daha homojen olmas›n› sa¤lamaktad›r.

• A¤›rl›kça hafif dolgu malzemeleri, genellikledenizcilikte kullan›lan yap›flt›rma macunlar›nda ve tafl›mac›l›k sektöründe kullan›lmaktad›r. Bu tür dolgu malzemeleri,üründe a¤›rl›k art›fl› olmaks›z›n performans›yükselten en düflük maliyeti sa¤lamaktad›r.

DOLGU MALZEMELER‹N‹ SEÇMEK

Dolgu malzemeleri genellikle kal›planan par-

çalar›n performans ve maliyet unsurlar› dikka-te al›narak seçilmektedir. Bir dolgu malzeme-sinin seçiminde kimyasal bileflenler, partikülhacmi ve seçilmesi olas› malzemelerin hacmigibi faktörler önem kazanmaktad›r. Ayn› fle-kilde kompozit ürünün bulunaca¤› ortam dadikkate al›nmas› gereken bir husustur. Örne-¤in; son ürün mineral asite maruz kalacaksa,kalsiyum karbonat gibi asitlerden etkilenecekolan dolgu malzemeleri kullan›lmamal›d›r.E¤er son ürünün alev dayan›ml› veya ark da-yan›ml› özelliklere sahip olmas› gerekiyorsa,dolgu malzemesi seçimi kil veya kalsiyumkarbonat ile hidrit alüminyum oksit’in kar›fl›m›olmas› gerekir. Yüksek yüzey alan› özelliklerinedeniyle, düzgün yüzey görünümü vermekamac›yla kil s›kça kullan›lan bir malzemedir.

DOLGU MALZEMELER‹N‹N PRENS‹PLER‹

Dolgulu reçine sistemlerinde verimlili¤in enyüksek düzeyde sa¤lanabilmesi için dolgumalzemelerinin kombinasyonu s›kl›kla tercihedilmektedir. Teoride kil gibi daha küçük ha-cimli malzemeler, daha büyük hacimli dolgumalzemeleri (hidrit alüminyum oksit, kalsi-yum karbonat v.s) aras›ndaki boflluklara girer.Geri kalan hacmi polyester reçine dolgu mal-zemelerini ba¤layarak doldurur.Son olarak ise kompozit haldeki bu kar›fl›myap›sal olarak elyaf ile takviye edilmektedir.Bu durum daha genifl tafllar›n ve çak›llar›naras›na daha küçük hacimdeki kum taneleri-nin yerlefltirildi¤i s›k›flt›r›lm›fl dolgu uygulama-lar›n›n oldu¤u beton malzeme sistemine ben-zerlik göstermektedir. Kum tanecikleri aras›n-daki boflluklar daha sonra ba¤lay›c› çimentoile doldurulmaktad›r.

YÜZEY ‹fiLEMLER‹ BAZI DOLGU MADDELER‹N‹N GEL‹fiMES‹N‹

SA⁄LAMAKTADIR

Bir ba¤lay›c› (coupling agent) arac›l›¤›yla par-tiküllerin yüzey alan›na yap›lan ifllemlerle dol-gu maddeleri kimyasal olarak modifiye edil-mektedir. Bu tür ba¤lay›c›lar reçine ile dolgumaddeleri aras›ndaki kimyasal ba¤›n artmas›-n› sa¤layarak reçine tüketimini azaltmaktad›r.

ÖZET

Kompozit ürünlerde dolgu malzemelerinin et-kin kullan›m› ürün performans›n› yükseltmek-te, üretim maliyetini azaltmaktad›r. Kompozit

www.fibropol.com

37

www.camelyaf.com

ürünler için gereken birçok özelli¤i bir ara-da sa¤layabilen dolgu sistemleri mevcuttur.Alevlenme, duman yayma, çekme kontrolü,a¤›rl›k da¤›l›m› ve fiziksel özellikler özel veyayg›n amaçl› kullan›m› olan dolgular›n ka-r›fl›m› olan bir dolgu paketi ile kullan›larakmodifiye edilebilir. Malzeme, proses, tasar›mve maliyeti etkileyen bu çok önemli kompo-zit girdileri ile ilgili olan ürün teknik bilgile-ri üretici firmalardan sa¤lanabilmektedir.

KATKI MALZEMELER‹ VE MOD‹F‹YEED‹C‹LER

REÇ‹NELERDEK‹ BAfiLICA G‹RD‹ MALZEMELER‹

Çok çeflitli katk› malzemeleri laminat› is-tenilen performans düzeyine getirmek vemalzeme özelliklerini modifiye etmekamac›yla kompozit ürünlerde kullan›lmak-tad›r. Bu tür malzemeler reçineler, takviyelerve dolgu malzemeleri gibi ürün içindeönemli bir ifllevselli¤e sahip olan mal-zemelerle karfl›laflt›r›ld›¤›nda düflük miktar-larda kullan›lmaktad›rlar.

KATAL‹ZÖRLER, HIZLANDIRICILAR(PROMOTÖRLER) , ‹NH‹B‹TÖRLER

KatalizörlerPolyesterdeki en önemli katk› malzemesikatalizörlerdir. Oda s›cakl›¤›nda sertlefl-menin sa¤lanabilmesi için en yayg›n olarak,metil etil keton peroksit (MEKP) gibi bir or-ganik peroksit kullan›lmaktad›r. Ayr›ca ben-zoil peroksit reçinenin s›cak kal›pta sertlefl-tirilmesi amac› ile kullan›lmaktad›r.Katalizörler kimyasal reaksiyonun bir parças›olmamakla birlikte polimerizasyon pros-esinin bafllamas› için gerekli enerjiyi sa¤-lamaktad›r. Doymam›fl polyester reçinelerin sertlefltiril-mesinde kullan›lan peroksitler; hidroperok-sitler, alkilperoksitler, peresterler, açilperok-sitler, ketalperoksitler ve ketonperoksitlerolmak üzere 6 ana gruba ayr›l›r. Bütün peroksitler bir nevi hidrojen peroksittürevidirler. Polyesteri sertlefltirmek için kul-lan›lan organik peroksitler kat›, s›v› veyapasta halinde piyasaya sürülürler. Organikperoksitler stabilitelerinin az olufllar› yüzün-den genellikle inert maddelerle flegmatizeedilirler. Flegmatize maddesi ya mineral dol-

gu veya ftalat cinsi maddelerdir. Böylece pi-yasadaki ticari peroksitlerin konsantrasyonugenellikle %50 civar›ndad›r.Organik peroksitler darbe veya ›s› etkisi ileparçalanabilirler. Peroksitin miktar›na görebu parçalanma patlama fleklinde olabilir. Buyüzden peroksitler kullan›l›rken çok özengöstermeli, darbeden ve ›s›dan uzak tutul-mal›d›r.

H›zland›r›c›lar (Promotörler) Is›t›ld›¤›nda veya kobalt naftanat gibi bir h›z-land›r›c› ile birleflerek kullan›ld›¤›nda, pe-roksitler reaktif hale dönüflürek, doymam›flpolyesterin reaksiyona girmesini (polyestermoleküllerinin cross link ad› verilen bir fle-beke yap›s› oluflturmas›na) ve sertleflmesinisa¤lar. Bafll›ca h›zland›r›c›lar kobalt naftanat,kobalt oktoat, dimetil anilin (DMA) ve dieti-len anilindir (DEA).Doymam›fl Polyesterleri sertlefltirmede kulla-n›lan h›zland›r›c›lar Kobalt ve Vanadyummetallerinin birleflikleri ile Azotlu bileflikler-dir. Bu yüzden h›zland›r›c›lar Kobalt h›zlan-d›r›c›s›, Vanadyum H›zland›r›c›s› ve AminH›zland›r›c›s› diye adland›r›l›r.

a)Kobalt h›zland›r›c›lar›; organik kobalttuzlar›d›r. Genellikle ya Kobalt oktoat veyaKobalt Naftanat fleklindedirler. Yumuflat›c›-larda (ftalat) veya stiren içerisinde çözülmüfl-lerdir Dozaj› ayarlamak bak›m›ndan Kobalt h›zlan-d›r›c›lar %1, %6 veya %10 metal ihtiva edençözeltiler fleklinde piyasaya sürülürler. Reçi-neye %0,1 ile %3 aras›nda ilave edilirler. Ko-balt h›zland›r›c›lar Ketonperoksitlerle (6.grup katalistler) oda s›cakl›¤›nda, Hidrope-roksitlerle biraz daha yüksek s›cakl›klarda,Peresterlerle 70°C’nin üstündeki s›cakl›klar-da sertleflme verirler.Ketonperoksit ve Kobalt h›zland›r›c› miktar-lar› de¤ifltirilerek iflleme süresi genifl s›n›rlariçinde ayarlanabilir. Kal›ptan ç›karma süresigenellikle aminli h›zland›r›c›lara nazaran da-ha uzundur. Buna karfl›l›k CTP malzemenin›fl›¤a mukavemeti ve d›fl etkenlere mukave-meti daha yüksek olur.Kobalt yüzeyde kurutucu etki yapar ve hava-n›n inhibitör etkisine karfl› koyar. Bu yüzdenKobalt h›zland›r›c› ile ince tabakalarda bileyap›flkan olmayan yüzey elde edilebilir.

b)Vanadyum’lu h›zland›r›c›lar da oktoatveya naftanat fleklinde piyasaya sürülürler.Vanadyum daha etkili bir h›zland›r›c›d›r. An-cak stabilitesi düflüktür, yani zamanla bozu-

www.fibropol.com

38


nur. Bu yüzden kullan›m› pek yayg›nlaflma-m›flt›r. Vanadyum’lu h›zland›r›c›lar yaln›z ke-tonperoksitlerle de¤il, ayn› zamanda hidro-peroksitlerle, perketallerle, peresterlerle (ya-ni daha az aktif peroksitlerle) de birlikte kul-lan›labilirler.Vanadyum’lu h›zland›r›c›lar Kobalt’a nazarandaha iyi sertleflme ve kimyasal dayan›m› da-ha yüksek CTP parçalar verirler. Sadece Va-nadyum’lu h›zland›r›c›n›n depolama ömrüdaha k›sad›r.

c)Amin h›zland›r›c›lar da %10’luk çözeltilerhalinde stiren içinde veya ftalat’l› yumuflat›c›-lar içinde piyasaya sürülürler. En çok kulla-n›lanlar Dimetilparatoluidin, Dietilanilin veDimetilanilin cinsleridir.Amin h›zland›r›c›lar genellikle Benzoilperok-sit’le beraber kullan›l›rlar. Normal jelleflmesüresine karfl›l›k süratli bir sertleflme verirler.Polyestere hafif sar›mtrak bir renk verirler.En etkin olan› Dimetilparatoluidin’dir. Onus›ras›yla Dimetilanilin (en çok kullan›lan) veDietilanilin takip ederler.

‹nhibitörler TBC (Tersiyer bütil katekol ) reaksiyon h›z›-n› yavafllatmak için kullan›l›r. Bu tür katk›la-ra “inhibitor” denmektedir. En yayg›n olanla-r›; hidrokinon ve tersiyer bütil katekoldür(TBC), Monotersiyerbutilhidrokinon, Para-Benzokinon, Bak›r ve Bak›r Tuzlar›, Kuater-ner amonyum tuzlar›n› verebiliriz.

RENKLEND‹R‹C‹LER

Renklendiriciler kompozit ürünün tamam›n›nkendinden renklendirilmesini sa¤lamak ama-c›yla kullan›lmaktad›r. Bu tür katk›lar reçine-nin bir parças› olarak veya kal›plama prose-sinin (jelkot gibi) bir parças› olarak uygulan-maktad›r. Boya gibi bir çok kaplama malze-mesi kal›plama sonras›nda da uygulanabil-mektedir.

KALIP AYIRICILAR

Ay›r›c›lar, CTP parçalar›n kal›ptan ç›kar›lma-s›n› sa¤layan malzemelerdir. Bu ürünler reçi-neye kat›larak kal›ba uygulanmakta veyahem reçineye kat›lmakta hem de kal›ba sü-rülmektedir. Çinko sterat reçineye kat›lanpres kal›plama için gelifltirilmifl popüler birkal›p ay›r›c›d›r. Vakslar, silikonlar ve teflongibi di¤er kal›p ay›r›c›lar, kal›p yüzeyinedo¤rudan uygulanabilmektedir.

Vaks Kal›p Ay›r›c›lar Vaks kal›p ay›r›c›lar ço¤unlukla vaks cilâfleklinde kullan›l›r. Yüksek oranda Carnubavaks›ndan yap›lm›fllard›r ve silikon katk›içermezler. Carnuba vaks esasl› özel vakspasta cilâlar sunan çeflitli üreticiler vard›r.Sert, orta sert ve yumuflak k›vamda buluna-bilirler. Kal›p yüzeyinde vaks birikmesine mani ol-mak ve kal›p yüzeyinin bir defada kaplan›ptemizlenebilmesi için s›v› kal›p ay›r›c›lar damevcuttur.Vaks cilalar parlak son yüzeyler vermek içinparlat›larak da kullan›l›rlar. Normal olarak in-ce birçok kat olarak uygulan›r ve her uygu-lamada ayn› ifllem tekrarlan›r. Uygun kal›nl›-¤a ulafl›lana kadar yaklafl›k alt› kat vaks, herkat› ayr› ayr› parlatarak sürmek gerekebilir.Her tabakan›n kal›nl›¤›n› artt›rarak tabakaadedini azaltma yoluna gidilmemelidir. Böy-le bir uygulama istenilen nitelikte bir ay›r›c›tabakas› elde edilememesine neden olur.

Silikon Kal›p Ay›r›c›larSilikon kal›p ay›r›c›lar epoksi reçine sistem-leri için uygundur. Ancak polyester reçinesistemleri ile silikon kal›p ay›r›c›lar›n kar›fl-ma olas›l›¤› çok yüksek oldu¤undan, s›cakpres kal›plama d›fl›nda polyester reçine sis-temiyle kullan›lamazlar. Ayn› flekilde poli-üretan reçinelerin köpürmesini önlediklerin-den bu uygulamalar için de tavsiye edilmez-ler. Spray, emülsiyon, solüsyon ve ya¤ flek-linde birçok silikon kal›p ay›r›c› ticari olarakbulunmaktad›r.

Di¤er Bafll›ca Kal›p Ay›r›c›larPolivinil Alkol (PVA), Spray Kal›p Ay›r›c›lar,Film Kal›p Ay›r›c›lar, Selüloz Asetat, Nitro Se-lülüz ve fiellak’d›r.

KATKI MALZEMELER‹N‹N ‹fiLEVLER‹

Katk› malzemelerinin bafll›ca ifllevleri flunlard›r;

Düflük Çekme/Hassas Profil: Düzgün yü-zeyin arzuland›¤› kompozit parçalarda reçineçekmesini azaltan özel bir termoplastik reçi-ne, termoset reçineye eklenebilir. Pigmentkatk›l› SMC/BMC için kullan›lan düflük çek-meli termoplastik reçineler, anti seperasyonkatk›larla stabilize edilebilirler.

Alev Dayan›m›: Yanma dayan›m› uygun re-çinenin seçimi, dolgu malzemelerinin veya

www.fibropol.com

39

www.camelyaf.com

alev geciktirici katk› malzemelerinin kullan›-m› ile artt›r›labilir. Bu kategorinin içinde ye-ralan malzemeler organik brom, klor, boratveya fosfor bileflenlerini kapsamaktad›r.

Hava Kabarc›¤› Gidericiler: Kompozit üre-timinde kullan›lan reçinelerin büyük bir ço-¤unlu¤u, jelkotlar ve di¤er polyester reçine-ler, proses ve uygulama s›ras›nda hava ka-barc›klar› oluflturma e¤ilimindedirler. Havakabarc›klar›, hava boflluklar›na ve elyafta ›s-lanma sorunlar›na neden olmaktad›r. Havakabarc›klar›n› gideren katk› malzemeleri re-çine üreticileri, jelkot üreticileri ve kal›pç›lartaraf›ndan elyaf›n ›slanma özelliklerinin iyi-lefltirilmesi ve kabarc›klar›n azalt›lmas› ama-c›yla kullan›lmaktad›r.

Emisyon Kontrolü: Aç›k kal›plama CTP uy-gulamalar›nda, çevre sa¤l›¤› aç›s›ndan stirenemisyonunun azalt›lmas› yönünde k›s›tlay›c›tedbirler al›nmaktad›r. Al›nan tedbirler iledaha düflük stiren katk›l› üretim gerçekleflti-rilmektedir.

Vizkosite Kontrolü: Birçok kompozit ürünuygulamas›nda örne¤in; haz›r kal›plama bile-flimi (SMC) veya yüksek dolgulu CTP uygu-lamalar›nda, üretim esnas›nda düflük düzey-de bir vizkosite sa¤lamak önemlidir. Dolgulusistemlerdeki bu düflük vizkosite genellikle›slat›c› veya da¤›t›c› katk›lar›n kullan›lmas›y-la elde edilmektedir. Bu katk› malzemeleridaha düflük vizkosite sa¤layarak, dolgular›nda¤›lmas›n› ve ›slanmas›n› kolaylaflt›rmakta-d›r. fiu da ilave edilmelidir ki; ›slat›c› ve da-¤›t›c› katk›lar, pigmentin reçine içinde dahakolay da¤›lmas›n› da sa¤lamaktad›r. SMC ürünlerin kal›planmas›nda, takviyelerinve dolgular›n kal›p içerisinde üniform bir fle-kilde (kal›b›n tamam›na) da¤›l›m gösterebil-mesi için vizkositenin yeterince yüksek dü-zeyde olmas› önemlidir. Bileflim üretimindeuygun kal›p vizkositesinin sa¤lanabilmesiiçin özel “kal›nlaflt›r›c›lar” eklenmektedir.Yayg›n olarak kullan›lan kal›nlaflt›r›c›lar mag-nezyum hidroksit veya kalsiyum hidroksittir.El yat›rmas› ve püskürtme gibi di¤er baz›uygulamalarda tiksotropik maddeler/pastalarkullan›labilir. Hareketsiz bir durumda tiksot-ropik maddeler içeren reçineler yüksek birvizkositeye sahiptir. Bu durum s›v› reçinele-rin dik yüzeylerden akma veya süzülme e¤i-limini azaltmaktad›r. Reçineler çalkaland›¤›n-da (hareketli bir haldeyken) vizkosite düfler

ve reçineler kal›ba püskürtülebilir veya f›r-çayla uygulanabilirler. Kurutulmufl silika vebaz› killer yayg›n tiksotropik maddeler ola-rak kullan›lmaktad›r.

Elektriksel ‹letkenlik : Kompozitlerin ço-¤unlu¤u elektri¤i iletmezler. Elektriksel ilet-kenlik metal, karbon partikülleri veya iletkenliflerin eklenmesiyle elde edilebilir. Elektro-manyetik giriflim maskelenme ifllemi (elect-romagnetic interference shielding), kal›pla-ma s›ras›nda, bileflim içerisine iletken malze-melerin kat›lmas› ile sa¤lanmaktad›r.

Dayan›kl›l›k : Takviye malzemelerinin kat-k›s›yla sa¤lanmaktad›r. Kauçuk veya di¤erelastomer malzemeler gibi özel katk›lar›nkullan›lmas› da dayan›kl›l›¤› artt›rmaktad›r.

Antioksidantlar: Plastikler, bazen polimeroksitlenmesini önleyen veya geciktiren anti-oksidantlar ile modifiye edilmektedir. Bununsonucunda, baz› özelliklerin yitirilme riskivard›r.

Antistatik Katk›lar: Polimerlere eklenen bumalzemeler, polimerlerin elektrik yükü çek-me e¤ilimini azaltmaktad›r. Statik elektrikkontrolü, nihai ürünlerde oldu¤u kadar, baz›plastiklerin ifllenmesinde ve kullan›m›nda daönemlidir. Plastiklerdeki statik yükler; elekt-rik floku oluflturabilir, yang›n tehlikesi ve toztoplama riski oluflturabilir. Örne¤in bilgisa-yar/ bilgi ifllem uygulamalar›nda, özelliklestatik yükün etkisi zararl›d›r.

Köpürtücüler : Polimerler içine, proses s›ra-s›nda, reçineyi küçük hücrelere bölmek ama-c› ile kat›lan kimyasallard›r. Köpük plastikler,düflük yo¤unluklu olup, malzeme maliyetinidüflürürler, elektrik ve ›s› yal›t›m› sa¤larlar,birim a¤›rl›k bafl›na mukavemet de¤eriniyükseltirler ve reçinenin çekmesini azaltarak,parçan›n deformasyonunu engellerler.

Plastifiyanlar: Bilefliklere ifllenilebilirliközelliklerinin artt›r›labilmesi, fiziksel ve me-kanik özelliklerin daha genifl bir sahada su-nulabilmesi için eklenmektedir.

Kayd›r›c›lar ve Blok Oluflturucular: Yüze-yin kayganlaflmas›n› sa¤lamaktad›r. Bu saye-de kompozit parça yüzeylerinde sürtünmekatsay›s› azalmakta ve kompozit parçan›nkal›ptan kolayca ayr›lmas› sa¤lanmaktad›r.

www.fibropol.com

40


TERMOPLAST‹K ‹Ç‹N KATKILAR

Termosetlerde oldu¤u gibi termoplastiklerdede katk›lar daha geliflmifl ürün özelliklerininifllenilebilirli¤in ve d›fl görünümün sa¤lana-bilmesi için malzeme sistemini de¤ifltirebilirve modifiye edebilirler. Renklendiriciler, alevgeciktiriciler ve kal›p ay›r›c›lar termosetlerdeoldu¤u gibi termoplastiklerde de benzer birrol oynamaktad›rlar.

Is› Stabilizatörü : Is›n›n aç›¤a ç›kmas› sonu-cunda, polimerin bozulmas›n› önlemekamac›yla termoplastik sistemlerde kullan›l-maktad›rlar.

Ultraviyole Stabilizatörü : Termoset vetermoplastik kompozitlerin her iki grubu içinde parlakl›k, çatlama, ufalanma etkisi verenk kayb›n›n önlenmesi, elektriksel karakte-ristiklerin korunmas›, gevrekleflme ve ultra-viyole ›fl›nlar› nedeniyle da¤›lma gibi sorun-lara karfl› eklenen baz› özel malzemeler kul-lan›labilir. UV ›fl›nlar›n› emerek kompozitle-ri koruyan katk›lar, ultraviyole absorblay›c›-lar› olarak adland›r›lmaktad›r. Daha karmafl›kbir biçimde polimerleri koruyan malzemelerultraviyole stabilizatörü olarak bilinmektedir.

ÖZET

Katk› malzemeleri ve modifiye edici girdiler,polimerlerin sa¤lad›¤› fayday› ve ürün iflleni-lebilirlili¤ini art›rmakta veya ürün dayan›kl›l›-¤›n› artt›rmaktad›r. Katk›lar ve modifiye edi-ciler temel malzeme sistemlerinin maliyetle-rini genellikle art›r›rken, bu malzemeler ma-liyet/performans özelliklerinin ve verimlili¤inartmas›na veya daha pahal› polimerlerin kul-lan›lmas›n› gerektirebilecek uygulamalardadaha ucuz maliyetli polimerlerin kullan›m›naolanak sa¤lamaktad›r.

MALZEME S‹STEMLER‹ OLARAK KOMPOZ‹TLER

Yeni bir kompozit ürünü baflar›l› bir flekildegelifltirmek veya varolan ürünler için gele-neksel malzemelerin yerine kompozit malze-melerin kullan›lmas›n› sa¤lamak, çok çeflitlifaktörlerin ayn› anda düflünülmesini gerekti-rir. Endüstriyel tasar›mc›lar “flekil ifllevselli¤itakip eder” derler. Gerçekte ürünün “flekil”ikompozit parçalar›n üretilmesinde kullan›lan

proses ve seçilen malzemelerin nitelik veözelliklerinden de etkilenmektedir. Kompo-zitler için bu yaklafl›m daha gerçekçidir. Buyüzden kompozit ürün uygulama gelifltirme-sini, uygulaman›n bütün ifllevsel gereksinim-lerini, malzeme performans› ve ifllenilebilirlikseçeneklerini adres gösteren bir sistem ola-rak düflünmek gerekir. Yeni bir üründe par-çan›n ifllevsel gereksinimleri dikkatli bir fle-kilde tan›mlanmal›d›r. Bu tan›mlama ürününsadece son ürün ifllevlerinin de¤il, ürününson hedefine ve kullan›m haline ulaflmadanönce geçirdi¤i evreleri dikkate almaktad›r.Montaj ve nakliye ihtiyaçlar› baz› durumlar-da, ürünün üretimi için gerekenden daha bü-yük bir organizasyon gerektirebilir. ‹yi bir fle-kilde ifade edilen ifllev ve flekil iliflkisi ilekullan›m flans› olabilecek malzemeler, ürünkal›plama yöntemleri birbirini etkileyen birsistemin parças› haline getirilebilir.

‹fiLEVSEL GEREKS‹N‹MLER‹ ANLAMAK

Kompozitleri di¤er malzemelerin yerine ge-çen bir malzeme olarak düflündü¤ümüzde,ifllevsel gereksinimler tan›mlanam›yabilir hat-ta anlafl›lam›yabilir. Uygulamada kullan›lanmalzemenin spesifikasyonlar› gerçek ifllevsels›n›rlar› veya bütün önemli performans para-metrelerini aç›klayamayabilir. Bir örnek ola-rak, çelik parçalar, malzemenin yüksek ›s›dayan›m› nedeniyle kullan›m ›s› s›n›rlar› ta-n›mlanamamaktad›r.Öte yandan kompozit k›s›mlara yer verilme-si, malzemelerin uygun bir kombinasyonu-nun seçimini ve uygulama fizibilitesinin ana-lizine iliflkin bilgileri gerektirir.

fiekil 2.2: Uygulama Gelifltirme Prosesi

UygulamaGelifltirme

Prosesi

Proses

Malzeme

Fonksiyon vefiekil

www.fibropol.com

41

www.camelyaf.com

Kompozit malzemeler, kendi bafllar›na birbilefli¤i meydana getiren malzemeler olarak“tercih-karfl›l›kl› etkileflim” içindedirler. Budurumda tercih edilen reçineye uygun tak-viye malzemesinin ve dolgunun belirlenmesigerekmekte, hatta ürün kal›plama seçenek-leri bile k›s›tl› kalabilmektedir. Ayn› düflünceiçerisinde uygulaman›n yap›sal zorunluluk-lar›, bilinen takviye malzemelerini en uygunreçine ve kal›plama yönteminin seçimikonusunda zorlayabilir. Kal›plama yön-temine endeksli kararlar en uygun mal-zemelerin seçilmesini gerektirir. Bir bütün

olarak kompozit malzemelerin ifllev ve flekilaç›s›ndan kullan›labilirlili¤inin devaml› birbiçimde fark›nda olmak, son kullan›m gerek-sinimlerinin verimli bir flekilde karfl›lanmas›aç›s›ndan esas teflkil etmektedir. Malzeme vekal›plama yöntemi seçimiyle ilgili düflün-celere bu k›lavuz kitab› içerisinde yer veril-mekte ve halihaz›rda kompozit malzemelerinde¤erlendirmesinin ilk aflamas› arac›l›¤›ylauygulama gelifltirmecilerine yard›mc› olmakiçin sanayi araflt›rmalar›ndan elde edilen bil-gilere yer verilmektedir.

www.fibropol.com

42

KOMPOZ‹T KALIPLAMA YÖNTEMLER‹NE G‹R‹fi

Bölüm 2 boyunca, son ürünün özelliklerine,biçimine uygun olan kompozit malzemelerinseçimi konusu tart›fl›lm›flt›r. Seçilen kompozit malzeme ile son ürününfonksiyonelli¤i ve flekli aras›ndaki iliflkinin yan›s›ra, uygun kal›plama yönteminin seçimi deson ürünü etkilemektedir.Uygulama gelifltirmesinde, seçilen malzeme veüretim yöntemi aras›ndaki iliflki, kompozitlerinsa¤lad›¤› avantajlar› ve elde edilen son ürününs›n›rlar›n› geleneksel malzemelerde oldu¤un-dan daha fazla etkilemektedir. Kompozitlerintasar›m avantajlar›ndan birisi de, son ürününmekanik ve fiziksel gereksinimlerinin karfl›lan-mas›nda istenilen takviye türünün ve miktar›n›nseçilebilmesidir. Buna ra¤men, takviye malze-mesi uygulamada kal›plama yönteminin s›n›rla-r› içerisinde, pratik ya da uygun maliyet aç›s›n-dan optimum flekilde kullan›lam›yorsa, uygula-madaki tüm tasar›m avantajlar› kullan›fls›z ve-ya eriflilemez bir boyuttad›r. Örne¤in, hedefle-nen tasar›m mukavemetini sa¤lamak için a¤›r-l›kça %60 kontinü cam elyaf› kullan›lmas› gere-ken yap›sal bir parçay› ele alal›m. Bu ürün,BMC haz›r kal›plama bilefliminde oldu¤u gibik›rpma a¤›rl›kl› bir yöntemle üretilmeye uygunde¤ildir. Ancak, “Pultruzyon” veya “Elyaf sarma”gibi kontinü elyaf prosesleriyle kolayl›kla üreti-lebilir.Kompozitlerin üretiminde beklenen çeflitli ihti-yaçlar› karfl›layabilmek için bir düzineden fazlaba¤›ms›z üretim yöntemi ve çok say›da hibridprosesi gelifltirilmifltir. Bu proseslerin herbirininkompozit üretiminde kullan›labilecek çeflitliavantajlar› ve spesifik faydalar› bulunmaktad›r.Tüm temel proseslerin özelliklerini anlamak ve

düflünülen uygulama alan› için gereken en ve-rimli kompozit üretim yönteminin nas›l seçilece-¤ini bilmek, Kompozitlerin Üretim Yöntemleri-ne Girifl bölümünün konusunu oluflturmaktad›r.

EL YATIRMASI VE PÜSKÜRTME YÖNTEMLER‹

(‹K‹ PROSES‹N GENEL TANIMI)

CTP kal›plama yöntemleri içerisinde en yayg›nkullan›m› olan ve bir çok avantaj sa¤layan ikitemel kal›plama yöntemidir. El yat›rmas› ve püskürtme yöntemlerinin herikisi de, asl›nda takviye malzemesinin kal›bayat›r›lmas› ve aç›k kal›p üzerine s›v› reçine uy-gulanmas› temel prensibine dayan›r. Kal›p ya-p›m›nda da, t›pk› üründe oldu¤u gibi kompozitmalzemeler kullan›lmaktad›r. Proses isimlerin-den de anlafl›ld›¤› gibi, “El yat›rmas›’nda reçineve takviye malzemeleri ilavesi elle, “püskürt-me”de ise reçine ve takviye malzemesi ilavesiifllemi, kal›ba bir püskürtme cihaz› ile yap›l-maktad›r. ‹ki yöntemin de kolay ifllenebilirlik, proses ko-layl›¤› ve düflük maliyet gibi bir çok avantaj›vard›r. Bu üretim yöntemleri karmafl›k ve yük-sek düzeyde üretim gerçeklefltirilen, kompozitüretim yöntemlerine göre, daha basittir. El ya-t›rmas› ve püskürtme yöntemleri genellikle, de-nizcilikte tekne d›fl yüzeyleri gibi büyük, kar-mafl›k flekilli parçalar›n üretiminde kullan›lmak-tad›r. ‹ki yöntemin de ortak avantaj› daha dü-flük hacimli parçalar›n üretiminde de rahatl›klakullan›labilmesidir.

Her iki prosesi de daha detayl› olarak incelersek;

BÖLÜM 3

KOMPOZ‹TKALIPLAMAYÖNTEMLER‹NEG‹R‹fi

www.fibropol.com

43

www.camelyaf.com

EL YATIRMASI YÖNTEM‹

Düflük üretim düzeylerinde yayg›n kullan›m›olan bu kal›plama yöntemi, ilk zamanlardanberi endüstride sürekli geliflime aç›k olan veüzerinde çal›fl›lan üretim yöntemlerinden biriolmufltur. Bir çok uygulama alan› vard›r veözellikle yüksek mukavemet gerektiren ol-dukça büyük parçalar›n üretiminde rahatl›klakullan›labilmektedir. Kompozit endüstrisi ka-l›plama yöntemleri aras›nda temel ve evrenselolarak en uygulanabilir yöntem olarak kabuledilmektedir. Bu proseste s›v› reçine (CE 92N8, CE 188 N8) takviye malzemesi ile (genel-likle keçe -MAT 1(M) MAT 8, MAT 9 dokuma(CE) beraberce aç›k kal›ba uygulan›r. Reçine-de meydana gelen kimyasal reaksiyonlar mal-zemeyi yüksek dayan›ml› ve hafif ürünler el-de edilebilecek flekilde sertlefltirir. Beton mat-riks içinde çelik çubuklar›n takviye malzeme-si görevi görmesi gibi, reçine, elyaf takviyele-ri için matriks görevindedir.

fiekil 3.1: El Yat›rmas› Kal›plama Yöntemi

Üretimin bafllang›ç aflamas›nda, pigment kat-k›l› jelkotlar (CE) kal›p yüzeyine sprey taban-cas› veya f›rça ile uygulan›r. Jelkot yeterli de-recede sertleflti¤inde, takviye malzemesi taba-kalar› jelkot’un üzerine yerlefltirilir ve reçineelle kal›ba uygulan›r. Takviye malzemesi üze-rine tatbik edilen reçine sertleflene kadar rulo-lama ifllemine tabi tutulur. Rulolama sayesin-de laminat tabakalar› aras›nda kalan hava ka-barc›klar› giderilir. Bu rulolama ifllemi, aral›k-l› olarak her kat takviye malzemesi uygulama-s›n›n ard›ndan tekrarlanmaktad›r. Takviyemalzemesinin kal›nl›¤› ve çeflidi için tasar›m-da belirlenen de¤erler kullan›l›r. Ayr›ca katali-zörler, h›zland›r›c›lar ve parçan›n kullan›m›için gerekli olan malzemeler reçineye ilaveedilebilir. Böylece kompozit laminatlar, d›flar›-dan ›s› kayna¤›na ihtiyaç duyulmadan oda s›-cakl›¤›nda sertlefltirilebilir. CTP kompozit par-

çalar›, bal pete¤i görünümlü malzemeler,köpükler ve üç boyutlu cam elyaf› gibi aramalzemelerle güçlendirilebilirler. Bu tür aramalzeme olarak kullan›lan kompozitler, ço-¤unlukla “sandviç yap›daki kompozit malze-meler” olarak adland›r›l›r. Genel olarak el ya-t›rmas› yönteminde, bir kerede tek bir parça(parçan›n jelkot uygulamas› yap›lm›fl k›sm›)elde edilir. Görünmeyen yüzeyin kumlama yada selofan levha gibi yumuflak bir yüzey kul-lan›m›yla düzgün hale getirilmesi de müm-kündür. Ayr›ca, laminat›n arka yüzeyinin kali-tesini artt›rmak için, tekne yüzeylerinde oldu-¤u gibi sa¤lam kumafllar ve reçineler kullan-mak da mümkündür.

REÇ‹NELER

Bir çok el yat›rmas› uygulamas›nda, genelamaçl› veya DCDP polyester reçineler a¤›rl›kkazanmaktad›r. Ayr›ca izoftalik polyesterler,vinil esterler ve epoksi reçineler gibi di¤er ter-moset esasl› reçineler de kullan›lmaktad›r.


Bu kal›plama yönteminin bir çok uygulamas›n-da, kompozit malzemenin a¤›rl›kça %25-35’inioluflturacak flekilde keçe kullan›lmaktad›r. Do-kuma daha yüksek oranda bir takviye yükle-mesi ve bunun sonucunda daha yüksek mu-kavemet de¤erleri elde etmek amac› ile kulla-n›lmaktad›r. Dokuma baz› uygulamalarda CTPlaminat›n %50’sini oluflturabilmektedir.

EL YATIRMASI YÖNTEM‹N‹N AVANTAJLARI

El yat›rmas› kal›plama yönteminin bafll›caavantajlar› flunlard›r: • Düflük üretim maliyeti • Üretilen parçalar›n boyutlar›nda teorik

olarak k›s›tlama olmamas› • Tasar›mda gerekti¤inde de¤iflikliklerin

kolayl›kla yap›labilmesi • Di¤er yöntemler aras›nda en düflük

yat›r›m maliyetine sahip olmas› • Çeflitli renklerde dekoratif yüzey elde

edilebilmesi • Yerinde kal›plama olana¤› • Prototip üretimine ve büyütmeye uygun

olmas› • Maksimum tasar›m esnekli¤i belirli

bölgelerin daha mukavim yap›labilme olana¤›, özel eklemelerin yap›labilme olana¤›

Reçine

KeçeTakviyesi

Kal›p

www.fibropol.com

44


• Montaj kolayl›¤›• Reçinede çekme sorunu nedeniyle

özel tasar›m yap›labilmektedir.

EL YATIRMASI YÖNTEM‹N‹N DEZAVANTAJLARI

Bu kal›plama yöntemindeki bafll›ca k›s›tlama-lar flunlard›r:• Tek yüzü düzgün ürün elde edilebilmesi• ‹flgücü yo¤un bir proses olmas› • Üretim kalitesinin iflçi yeteneklerine

ba¤l› olmas› • Takviye malzemelerinden istenilen flekillerde ürün al›nabilmesi, kal›p özellikleriyle s›n›rl› kalmas›

• Reçine sistemi içindeki kimyasallar›n uçuculu¤u (Stirenin aç›¤a ç›kmas›)

EL YATIRMASI UYGULAMALARI

El yat›rmas› yöntemiyle üretilen parçalar›n ti-pik son ürün uygulamalar› tekne gövdeleri,otomobil ve kamyon gövde panelleri, yüzmehavuzlar›, depolama tanklar›, korozyon daya-n›ml› ürünler, mobilya ve aksesuarlar, elekt-rikli ev aletleri, havaland›rma kanallar› gibiürünleri içerir.

PÜSKÜRTME YÖNTEM‹

PROSES‹N GENEL TANIMI

Bir çok yönden, bu yöntem el yat›rmas› yön-temiyle benzerlik gösterir. Püskürtme, düflükve orta üretim düzeylerindeki CTP ürünlerininüretimi için kullan›lan bir yöntemdir. Bu yön-temde cam elyaf› takviye malzemeleri (KCR 2,SU 1) ve katalizlenmifl reçineler (CE 25), özelbir püskürtme tabancas›yla kal›p yüzeyine uy-gulan›r. Bu tabanca, ayn› zamanda uygunuzunluklarda kontinü elyaf takviye malzeme-lerini (KCR 2, SU 1) k›rpmakta ve püskürt-meyle uygulanan reçineye katalizör kar›flt›rmaifllemini de yapmaktad›r. Malzeme kal›p yüze-yine püskürtüldükten sonra, laminat›n tama-men ›slanabilmesi ve reçinede kalan hava ka-barc›klar›n›n ç›kart›labilmesi için rulolama ifl-lemi yap›lmal›d›r. K›rp›lm›fl cam elyaf› tabaka-lar›n›n yan›s›ra, gerekti¤inde dokuma (CE300-450-600-800 gr./m2) veya kumafl gibi tak-viye malzemeleri de el yat›rmas› tekni¤i kulla-n›larak laminat yap›s›na eklenebilir.Kalsiyum karbonat ve alüminyum trihidrat gi-bi dolgu malzemeleri, püskürtme reçinesi içi-

ne üründen beklenen özellikleri gelifltirmek,maliyeti düflürmek ve yang›n/duman perfor-mans›n› art›rmak üzere ilave edilebilir.

fiekil 3.2: Püskürtme Yöntemi

REÇ‹NELER

Püskürtme uygulamalar›nda genellikle, genelamaçl› ya da DCDP polyester reçineler kulla-n›lmaktad›r. (CE 25) ‹stenildi¤i takdirde izof-talik polyesterler ve vinil esterler de kullan›la-bilir. Püskürtme yöntemiyle üretilmifl parçalar,genellikle oda s›cakl›¤›nda sertlefltirilir. Bunara¤men baz› durumlarda, hafif derecede d›fl-tan ›s›tma sertleflme sürecini h›zland›rmakamac›yla kullan›l›r. Tipik bir el yat›rmas›/püs-kürtme formülasyonu flöyledir;

Polyester Reçine (CE 25) 100 k›s›m,H›zland›r›c› (%6 kobalt naftanat) 0,25–0,5 k›s›mKatalizör ( %9 aktif MEK peroksit) 1,5–2 k›s›mKullan›labilirlik Süresi 24°C ta 10-15 dakika


Püskürtme yönteminde takviye malzemesi ola-rak, genelde 1,3 ile 2,5 cm. uzunlu¤unda k›rp›l-m›fl cam elyaf› (KCR 2, SU 1) kullan›lmaktad›r.Dolgu malzemesi kullan›lmam›fl sistemlerde,cam elyaf› takviyesi oran› a¤›rl›kça %20-35aras›ndad›r. Dolgu malzemesi kullan›lm›fl sis-temlerde, dolgu malzemesi k›smen takviyemalzemelerinin yerini al›r ve böylece sonüründe kullan›lm›fl elyaf takviye miktar› oran›a¤›rl›kça %10-20 aras›nda gerçekleflir. Püs-kürtme yönteminde uygulama beklentilerinegöre farkl› takviye malzemeleri kullan›labilir.Bafll›ca kullan›lan takviye malzemeleri keçe,fitil dokuma, flerit, kumafl ve istenildi¤i flekil-de elle yerlefltirilebilen di¤er malzemelerdir.Bunlara ek olarak el yat›rmas›na benzer flekil-de, PVC ya da poliüretan köpük, kontraplak,

Reçine

Fitil

Kal›p

K›rp›lm›fl Fitil

www.fibropol.com

www.camelyaf.com

oluklu paneller veya di¤er yap› malzemelerigibi ara malzemeler kullan›larak, sandviçkonstrüksiyonlu laminatlar üretilebilir.

EK‹PMAN

Temel olarak, iki çeflit püskürtme tabancas›vard›r. Katalizör enjeksiyon tabancalar› (Ta-banca içinde veya d›fl›nda h›zland›r›c›s› kat›l-m›fl reçine ve katalizör kar›fl›m›n› sa¤lamakta-d›r.) ve çift kap sistemleri. Günümüzde ençok tercih edilen katalizör enjeksiyon taban-calar›nda, daha önceden h›zland›r›c›s› kat›lm›flreçineye özel bir enjektör arac›l›¤›yla katalizörilave edilmektedir. Bu enjektör katalizörüa¤›rl›kça %0,5-2 oran›nda hassas olarak ölçe-bilmektedir. Çift kap sisteminde ise reçine ikik›sma bölünür. Birinci k›s›mda polyestere ka-talizör kat›l›rken, ‹kinci k›s›mda polyestereh›zland›r›c› kat›lmaktad›r. ‹ki k›s›m ayn› andaberaberce püskürtüldü¤ünde tabanca d›fl›ndabirleflir ve kal›p üzerinde sertleflme reaksiyo-nu bafllar.Püskürtme tabancalar› ayr›ca çal›flma prensip-lerine göre de ikiye de ayr›l›r. Havas›z (ba-s›nçs›z) ve hava püskürtmeli. Son zamanlardaen çok kullan›lan tip havas›z tabancalard›r. Busistemler daha kontrollü püskürtme sa¤lad›¤›ve uçucu organik bilefliklerin emisyonunu dü-flürdü¤ü için yayg›nlaflmaktad›r. Hidrolik ba-s›nçla özel nozullardan verilen reçine takviyemalzemesini doygunluk noktas›na getirecekflekilde, küçük damlac›klar halinde püskür-tülmektedir. Hava püskürtmeli tabancalarda,tabanca içindeki reçineyi püskürtmek için ba-s›nçl› hava kullan›lmaktad›r. Her iki püskürt-me tabancas›nda da, hava kontrollü motorlararac›l›¤›yla çal›flan k›rp›c›lar, sürekli “döndü-rülerek al›nan” fitil takviye malzemelerini iste-nilen uzunlukta k›rpmaktad›r.Baz› ticari püskürtme cihazlar› dakikada11,3-13,6 kg. laminat iflleme kapasitesine sahiptir.

KALIPLAR

El yat›rmas› ve püskürtme gibi aç›k kal›plamayöntemlerinde kullan›lacak olan kal›plar›n uy-gun tasar›m›, CTP ürünün performans›, kulla-n›m ömrü ve daha az yüzey ifllem gereksinimimaliyetini düflürmesi aç›s›ndan önemlidir. Ka-l›p yap›m teknikleri el yat›rmas› ve püskürtmeyöntemleri için de genelllikle ayn›d›r. Kal›pyap›m›nda en çok kullan›lan malzeme, cam el-yaf› takviyeli plastiklerdir. Öncelikle modelyüzeyine uygulanan kal›p ay›r›c› ve jelkot ar-

d›ndan bu kompozit malzemeleri destekleyicinitelikte cam tülü ve keçe fleklinde cam elyaf›takviyeleri uygun et kal›nl›¤›na ulafl›lana kadartabakalar halinde kat kat uygulanmaktad›r.Cam elyaf› tabakalar›n›n ifllenmesi esnas›nda,reçinenin jelleflmesi ve sertleflmesi için gerekliolan zamana dikkat etmek, özellikle dört veyabefl kattan sonraki uygulamalarda, egzotermikreaksiyon ile aç›¤a ç›kan ›s›n›n kal›b› deformeetmemesi aç›s›ndan önem tafl›maktad›r. Baz›uygulamalarda çelik levha veya alüminyumkal›plar da kullan›lmaktad›r.

PÜSKÜRTME YÖNTEM‹ AVANTAJLARI

• Püskürtme yöntemi, çok çeflitli CTP ürünlerin üretiminde verimli olarak kullan›labilecek bir yöntemdir.

• El yat›rmas› yönteminde oldu¤u gibi püskürtme yöntemi de, düflük maliyetli ve basit bir uygulamad›r.

• Kompleks parça üretimine de elverifllidir. Püskürtme yöntemiyle üretilen parçalar›n boyutlar›nda s›n›rlama yoktur.

• El yat›rmas›na göre daha makine a¤›rl›kl› bir üretim fleklidir. Bu da, aç›k kal›p üretiminin iflcilik giderlerini düflürmektedir.

PÜSKÜRTME YÖNTEM‹ DEZAVANTAJLARI

• Tek yüzü düzgün ürün. Arka yüzey, elyaf›n göründü¤ü k›s›m olup, pürüzlüdür.

• Ürünün kalitesi ve boyutsal toleranslar›n›n do¤ru yap›labilmesi operatör becerisine dayanmaktad›r.

• Reçine sisteminde uçucu kimyasal madde emisyonu (sa¤l›¤a zararl› gaz ç›k›fl›) söz konusudur.

• Reçinenin meydana getirece¤i çekme, özeltasar›m gerektirebilir.

• Birim ürün bafl›na iflgücü el yat›rmas› yöntemine oranla daha düflük olmakla birlikte, di¤er yöntemlere oranla daha yüksek kalmaktad›r.

PÜSKÜRTME YÖNTEM‹ UYGULAMALARI

Bu yöntemle üretilen tipik ürünler teknegövdeleri, otomobil vekamyon gövde panel-leri, yüzme havuzlar›,korozyon dayan›ml›ürünler, elektrikli evaletleri, havaland›rmakanallar›d›r.

45

www.fibropol.com


46

EL YATIRMASI VE PÜSKÜRTME YÖNTEMLER‹N‹N GELECE⁄‹

CTP kal›plama yöntemleri, içinde önemli veyayg›n kullan›m› olan yöntemler olmaya de-vam edeceklerdir. Yüksek düzeylerde üretilenparçalar›n prototipleri, bu yöntemlerle yap›la-bilir ve test edilebilir. Genifl parça hacmi vekal›plama esnekli¤inin önemli oldu¤u uygula-malarda, düflük-orta hacimli üretim düzeyle-rinde, püskürtme yöntemi tercih edilmektedir.Birçok üretici taraf›ndan düflük stiren emis-yonlu yeni malzeme sistemleri gelifltirilerek,aç›k kal›plama yöntemleri çevre koflullar› veiflçi sa¤l›¤›na uyumlu bir hale getirilmektedir.Yeni hava iflleme ve temizleme teknikleri, ye-rel çevre uyum standartlar›na uyulabilmesindeüreticilere yard›mc› olmaktad›r.

PRES KALIPLAMA

YÜKSEK HAC‹ML‹ PROSESLER

Pres kal›plama, CTP ürünlerin, yüksek hacim-li üretimlerde geldi¤i son noktad›r. Dört adettemel pres kal›plama yöntemi mevcuttur.• SMC Haz›r Kal›plama Bileflimi • BMC Haz›r Kal›plama Bileflimi • Islak sistemli preform ve keçeleri presleme• Takviyeli termoplastik levha presleme

fiekil 3.3: SMC Pres Kal›plama

fiekil 3.4: BMC Pres Kal›plama

Bu proses ›s›t›lm›fl metal kal›plarda, kompo-zit malzemenin istenilen flekilde, reçine siste-mi sertleflene kadar 170–200 bar hidrolik ba-s›nç alt›nda s›k›flt›r›lmas› ifllemidir. En fazlaticari kullan›m alan›na sahip SMC sistemin-den bafllayarak pres kal›plama malzemeleriniinceleyelim:

SMC HAZIR KALIPLAMA B‹LEfi‹M‹(PROSES‹N GENEL TANIMI)

SMC takviye malzemeleri (SMC 3), reçine,(CE 227, CE 222) dolgu malzemeleri, kimyasalkal›nlaflt›r›c›lar, katalizörler, kal›p ay›r›c›lar veraf ömrünün uzamas›n› sa¤layan di¤er katk›la-r›n birlefltirildi¤i, tamamen bütünlefltirilmifl, ko-layl›kla pestil haline getirilebilen haz›r kal›pla-ma bileflimidir. SMC bileflimi, ayr›ca pigmentle-ri ve çekmeyi kontrol eden girdileri de içerebi-lir. Kavramsal olarak SMC bileflimi, levha halin-deki çeli¤in kompozit olarak karfl›l›¤›d›r. (Birbaflka deyiflle SMC, karmafl›k flekilli olarak ka-l›planmadan önce bir süre bekletilebilir.)SMC’nin çelikle karfl›laflt›r›lmas›nda önemliolan tek fark, SMC’nin flekillendirilmesinde tekkal›p yeterli olurken, çelikler için tak›m halin-de, bir dizi metal kal›p gerekmektedir. SMC üs-tün performans özellikleri nedeniyle, yüksekhacimli üretime elverifllidir. Otomotiv, elekt-rik/elektronik ve ev aletleri sektörlerindeki uy-gulamalarda a¤›rl›k kazanmaktad›r.

SMC Haz›r Kal›plama Bileflimi

SMC HAZIR KALIPLAMA B‹LEfi‹M‹ ÜRET‹M‹

Cam elyaf› takviyesi d›fl›nda s›v› ve toz halin-deki tüm SMC girdileri, devaml› veya kesikliolarak, mikserlerde kar›flt›r›l›r. Elde edilen bi-leflim genellikle 40.000-100.000 centipoise vis-kozitede, k›vaml› bir s›v› veya di¤er bir deyifl-le, bir macundur. Bu macun halindeki malze-me, üzerine k›rp›lan belirli miktardaki cam el-yaf› ile birlikte, üstten ve alttan gelen, genel-likle naylon ve polietilen plastik malzemedenyap›lm›fl tafl›y›c› filmler taraf›ndan kapat›larak,sandviç yap›da bir bileflim haline gelir. Sand-viç yap›daki bu görünüm, konveyör bandüzerinde ilerleyerek, s›k›flt›rma rulolar› aras›n-dan geçirilip pestil haline getirilmektedir. Da-ha sonra pestil halindeki haz›r kal›plama bile-

SMC haz›r kal›plama bileflimi

Erkek kal›p

Is›t›lm›fl Metal kal›plar

Hamur haldekal›plama bileflimi

Erkek kal›p

Is›t›lm›fl Metal kal›plar

www.fibropol.com

47

www.camelyaf.com

flimi, uygun uzunluklarda rulo haline getirilip,reçinenin uçuculu¤unu önlemek üzere naylonambalajda paketlenerek, s›cakl›k kontrollü birortamda depolan›r. Malzeme daha sonra, uy-gun kal›plama vizkositesine ulafl›lana kadarolgunlaflt›r›l›r.

SMC KIVAMININ AYARLANMASI

Magnezyum oksit, magnezyum hidroksit gibiSMC formülasyonundaki kimyasal katk›lar re-çineyi k›vaml› hale getirir. Bu da reçinenindüflük vizkosite de¤erlerinden çok yüksekvizkosite de¤erlerine ç›kmas›n› sa¤lar. SMCbileflimi arzu edilen kal›plama vizkositesi de-¤erlerine ulaflt›¤›nda, bileflim uygun flekildekesilir ve tart›l›r. Kal›planmak üzere tafl›y›c›filmler kald›r›larak, önceden kesim ve tart›mifllemleri yap›lm›fl malzeme, hidrolik pres üze-rine ba¤lanm›fl, uygun s›cakl›¤a getirilmifl ka-l›p içine yerlefltirilir ve preslenir.

SMC ÇEfi‹TLER‹

Kullan›lan reçine veya takviye türlerine ba¤l›olarak çeflitli SMC tipleri tan›mlanmak-tad›r. Reçine bazl› SMC’ler, so¤uk ka-l›plamayla elde edilen son ürününçekme özelliklerine göre adland›r›l›r-lar. Bu tip SMC lerin her biri için çek-me oranlar› yanda tan›mland›¤› gibidir.

Takviye ürünlerine gö-re yap›lan SMC s›n›f-lamas› flöyledir.SMC–R; rastgele bir el-yaf da¤›l›m› vard›r.1,25 cm. ile istenilenherhangi bir uzunluk-ta k›rp›lm›fl lifler, ikiboyutlu düzende tesa-düfi flekilde s›ralan-m›flt›r. SMC-R çeflitlikesitlerdeki kal›plamaparçalar› için uygun-dur. Son ürün özellik-

leri tüm yönlerde homojendir. Ak›fl yönüne,elyaf oryantasyonuna ve kal›plama s›ras›ndaak›fl mesefesine ba¤l› olarak özelliklerindefarkl›l›klar görülebilir.SMC-C tek yönlü bir oryantasyona sahip, kon-tinü cam elyaf›ndan oluflur. Kal›planm›flSMC-C takviye malzemesinin yerlefltirildi¤iyönde yüksek, çapraz yönde de di¤er yönle-re göre düflük mukavemet gösterir. Preslemes›ras›nda ak›flkanl›¤› yavaflt›r. SMC-C-R gelifli-güzel k›rp›lm›fl elyaf ve tek yönlü kontinü lif-leri biraraya getirmektedir. Mukavemet önce-likli olarak, kontinü elyaf›n oldu¤u yöndeyüksektir. Tesadüfi da¤›l›ml› lifler çapraz yön-de mukavemet sa¤lar. Rastgele dizilmifl elya-f›n ilave edilmesi s›n›rl› kal›plamalar›n yap›l-mas›na olanak tan›r ve flarj özelliklerinde be-lirli bir derecede esneklik sa¤lar. SMC-D’ detek yönlü fakat kontinü olmayan uzun liflerkullan›lmaktad›r. Bu tür lifler, genellikle 10 cm.ya da 10 cm.’den daha uzundur ve tek yönlüdüzende genifl bir flekilde da¤›t›l›rlar. Takviyemalzemelerinin bu flekilde düzenlenmesi, el-yaf yönünde daha iyi bir ak›fl sa¤lar. AncakSMC-C ile karfl›laflt›r›ld›¤›nda mukavemette birazalma görülmektedir. SMC-D, SMC-R ile bir-lefltirilebilir. Elde edilen malzeme genellikleSMC-D-R olarak isimlendirilir.

SMC’N‹N KALIPLANMASI

SMC haz›r kal›plama bileflimi, bas›nçl› presle-re monte edilen ›s›t›lm›fl metal kal›plar içindekal›plan›r. Kal›p s›cakl›k aral›¤› 120-1700C ara-s›ndad›r. Kal›p bas›nc› ise 140-170 bar aras›n-da de¤iflir. Kal›plama süresi normal koflullar-

da parçan›n kal›nl›¤›, ka-l›p s›cakl›¤› ve kullan›lankatalizör miktar›na ba¤l›olarak 1-4 dakika aras›n-dad›r. Yüksek kalitede

Pigmentli SMC FormülasyonuCam elyaf›(SMC 3) 28 % SMC macunu 72 % Toplam 100 %

MACUN: Reçine (CE 227) 35.0 %Kalsiyum karbonat (Dolgu) 59.5 %Çinko streat 1.5 %TBPB 0.5 %Pigment 2.5 %Kal›nlaflt›r›c› 1.0 %Toplam 100.0 %

fiekil 3.5: SMC Haz›r Kal›plama Bileflimi Üretimi

Devaml› Fitil

Fitil

K›rp›c›

Tafl›y›c› Film

Reçine fierbeti

K›rp›lm›fl Fitil

Tafl›y›c› Film

Pestil Rulolar›

Reçine fierbeti

Pestil Sar›m›

Genel amaçl› %0,3-1,0Düflük çekme %0,1-0,3Düflük profil Pozitif genleflmede

%0,1’den az

www.fibropol.com

48


yüzey özellikleri gerektiren otomobil d›fl göv-de panelleri gibi uygulamalarda, genelliklekal›plama süresi içinde, kal›p içinde kaplama(In-Mold Coatings (IMC) ) uygulan›r. Bu uy-gulama bütün kal›plama süresini etkileyebilir.Sertleflmeden sonra kal›planm›fl parçalar ka-l›ptan ç›kart›l›r. ‹kincil ifllemler son ürün bek-lentilerine ve parça kompleksine ba¤l› olaraktercih edilir. Kal›planm›fl parçalar delme, ba¤-lama, vidalama gibi ikincil ifllemlerden geçiri-lebilir.

SMC KALIPLAMA YÖNTEM‹N‹N AVANTAJLARI

SMC haz›r kal›plama bilefliminin, çelik, alü-minyum ve di¤er çinko metal döküm gibimalzemelere göre toplam maliyet/performansgetirisinde sa¤lad›¤› avantajlar, tasar›mc›lar vemühendisler taraf›ndan s›kça ifade edilmek-tedir. Tek bir kal›pta birçok parça birlefltirile-bilir. SMC ürünler hafiftir ve yüksek sertlik vedayan›m özelliklerine sahiptir. SMC kal›pla-ma, metal kal›plamada gereken birden fazlaekipman›n aksine tek bir ekipman ile ifllene-bildi¤inden, genellikle metal kal›plama prose-sinden daha ucuzdur. Ayr›ca SMC kal›plamaekipman›n›n yap›m› da daha k›sa sürede ger-çekleflir. Tüm bu avantajlar›n toplam› SMCkompozit ürünlerini özellikle otomobil üreti-cileri için cazip hale getirmektedir. Günümü-zün otomobil pazarlar›nda firmalar, seri üre-tim ve daha h›zl› tasar›m/üretim programlar›ile otomobil ve kamyon modellerinde ekono-mik farkl›l›klar yaratacak yollar aramaktad›r.SMC bu avantajlara ba¤l› olarak etkileyici birperformans gelifltirmektedir.

SMC KALIPLAMA YÖNTEM‹N‹N DEZAVANTAJLARI

SMC üretimi ve kal›planmas› için gereken ser-maye yat›r›m› metallerle karfl›laflt›r›ld›¤›nda ol-dukça düflük olmas›na ra¤men, di¤er kompo-zit proseslerine göre önemli ölçüde yüksektir.Bu yüzden, SMC parçalar›n üretiminin tümharcamalar›n ekonomik seyrine, üretim hac-mine, son ürünün ve ikincil ifllemlerin maliye-tine ba¤l› olarak yap›lmas› kritik bir noktad›r.SMC ürünlerin pazarda geleneksel malzeme-lerden yap›lm›fl parçalar›n yerini almaya bafl-lamas› nedeniyle, rakip malzemelerin perfor-mans ve ekonomik analizlerinin do¤ru ve ke-sin bir flekilde yap›lmas› önem kazanm›flt›r.Yat›r›m riskleri SMC’ler için oldukça yüksektir.

Bu nedenle, rekabeti gerçek de¤erinin alt›ndagörmenin bedeli de yüksek olacakt›r.

SMC KALIPLAMA YÖNTEM‹ UYGULAMALARI

SMC kal›plama yöntemi öncelikli olarak oto-motiv, elektrik/elektronik ve yap› sektörlerin-deki yüksek hacimli uygulamalarda kullan›l-maktad›r. Düflük çekmeli ve hassas profilli re-çine sistemlerinin 1960’lar›n sonlar›nda paza-ra tan›t›lmas›yla, SMC uygulamalar› otomobilradyatör panelleri üretiminde ilk örneklerinivermifltir. Bu ön paneller, A s›n›f› otomobil göv-de panellerinde bü-yük hacimde hassasprofilli SMC’nin ticarikullan›m›na öncülüketmifltir. Otomobilradyatör panelleri gi-bi baflar›l› uygulama-lar bir çok araba,kamyon gövde pa-nellerinde de SMCkullan›m›n› bafllatm›flve SMC uygulamala-r›n›n sektördeki kul-lan›m› yayg›nlaflm›fl-t›r.

SMC: SADECE OTOMOT‹V ‹Ç‹N DE⁄‹L

Ev aletleri endüstrisinde de SMC uygulamala-r›na olan talep artmaktad›r. Örne¤in, bir bula-fl›k makinesi iç kapa¤›n›n SMC’den üretimi ge-leneksel olarak çelik kap› tasar›m› ile karfl›lafl-t›r›ld›¤›nda, tek aflamada kal›plama ile birkaçfarkl› parçay› bir araya getirmektedir.SMC bulafl›k makinas› kapa¤› uygulamas›,SMC’nin kimyasal bir ortama maruz kalan birüründe göstermifl oldu¤u üstün performansnedeniyle birçok aç›dan kullan›labilece¤ini,kan›tlamaktad›r. Di¤er SMC ev aletleri uygula-malar› klimalar, buzdolaplar›, k›zartma maki-neleri, bilgisayar ve büro malzemelerini kap-samaktad›r. SMC uygulamalar› ayr›ca, Japonya ve A.B.Dyap› endüstrisinde, dufl tekneleri ve küvet gi-bi uygulamalarla da kendini göstermektedir.SMC’nin bir çok amaçla kullan›lmas› malzememühendislerine ve ürün tasar›mc›lar›na, levhahalindeki bileflim için özel, büyük hacimli, üs-tün kalitede ve düflük maliyet getiren perfor-mans ve üretim talepleri haz›rlayabilme olana-¤› tan›maktad›r.

www.fibropol.com

49

www.camelyaf.com

SMC’N‹N GELECE⁄‹

Endüstride yap›lan tahminlere göre, bafl›ndanberi ayn› kalitede devam eden SMC büyümepotansiyeli 2002 y›l› boyunca y›lda %2-5 ara-s›ndad›r. SMC geleneksel malzemelerle karfl›-laflt›r›ld›¤›nda, çok yönlü tasar›m imkanlar› vemaliyet/performans etkisi nedeniyle pazardakendine yeni uygulama alanlar› yaratmakta,ayr›ca ikame ürün pazarlar›ndan da pay alma-ya devam edece¤i öngörülmektedir. Getirdi¤iüstün yap›sal performans sayesinde SMC uy-gulamalar›n›n pazarda daha çok kabul göre-rek, pazar pay›n› önümüzdeki dönemlerde ar-t›rmas› beklenmektedir.

BMC HAZIR KALIPLAMA B‹LEfi‹M‹


BMC, polyester haz›r kal›plama kompozitmalzemesidir. Polyester BMC nin ilk uygula-malar› 1940’lar›n ortalar›nda bafllam›flt›r. Ha-mur fleklindeki kal›plama bilefli¤i; reçine(CE BV 8), katalizör veya katalizörler, toz ha-lindeki dolgu malzemeleri, k›rp›lm›fl fitil(BMC1, BMC3), pigment, kayd›r›c› (Lubrikant)ve di¤er performans art›r›c› malzemelerin har-manlanmas› ile oluflur. Malzeme yüksek ›s›dayan›m›, boyutsal stabilite, elektriksel özel-

likler, mukavemet ve rijitlik özellikleri ile ta-n›mlanabilir. BMC, ayr›ca yüksek s›cakl›klardarenk de¤iflimi meydana gelmeyecek, korozyo-na, yanmaya ve UV etkisine dayan›kl›l›k gös-terecek flekilde formüle edilebilir. Malzemeler;enjeksiyon, bas›nçveya transfer kal›pla-ma ile uygulanabilir.BMC lerdeki enönemli nokta, CTPuygulamas›ndaki ta-leplere uyacak en uy-gun maliyetle en iyiperformans› sa¤laya-bilecek özelliklerinayarlanabilmesidir.

REÇ‹NE

BMC haz›r kal›plama bilefliminin özellikleriniöncelikli olarak belirleyen seçilen reçine türü-dür. Reçine seçimi afla¤›daki özellikler dikka-te al›narak yap›labilir :• Elektriksel özellikler• Düflük duman emisyonu• Çekme • Yüzey profili• Korozyon dayan›m›• Darbe dayan›m›


BMC bileflimi içinde kullan›lan k›rp›lm›fl camelyaf› en önemli takviye malzemesidir. Di¤ertip takviye malzemeleri özel amaçlara yönelikolarak kullan›labilir.

BMC KALIPLAMANIN AVANTAJLARI

• Yüksek oranda dolgu maddesi ilavesi ile üstün sertlik ve alev dayan›m› sa¤lanabilir.

• Çok karmafl›k flekilli parçalar kal›planabilir.• Çok yüksek oranda dolgu malzemesi ve

düflük oranda takviye malzemesi kombinasyonu, hem BMC bileflimi haz›rlanmas›nda hem de kal›planan üründe,düflük maliyet ve yüksek malzeme performans› sa¤lar.

• Boyut tolerans›n›n hassas oldu¤u ürünler kal›planabilir ürün içerisine metal parçalar gömülebilir.

• Enjeksiyonla kal›plama yap›ld›¤›nda, kapal›kal›ba malzeme transferi yap›l›rken, bas›nçl›kal›plamada genellikle mümkün olamayan ikincil takviye malzemelerinin kullan›m› mümkündür.fiekil 3.6: BMC haz›r kal›plama bileflimi üretimi

Katk›malzemeleriRenklendiriciler

Ölçüm aleti

Hamur halde haz›r kal›plama bileflimi

Mikser

Poly

este

r re

çine

Dol

gu

Cam

Ely

af›

Havaland›rma

Hamur haz›r kal›plama bileflimi

www.fibropol.com

BMC KALIPLAMANIN DEZAVANTAJLARI

En önemli dezavantaj 1,8 mm.’nin alt›nda bircidar kal›nl›¤› sa¤lanamamas›d›r. Ayr›ca ter-moset malzemeler difl aç›lmas›na, ultrasonikkaynak yap›lmas›na, esnek ba¤lant› yap›lma-s›na uygun de¤ildir. Keza, h›zl› prototip üreti-mi de s›n›rl›d›r.

BMC UYGULAMALARI

BMC ler, metal dö-kümler ve mühendis-lik termoplastikleri ileöncelikli olarak reka-bet halindedir. Bafll›-ca uygulama alanlar›:

• Büyük veya küçük boyutlu ev aletleri parçalar›

• Otomobil farlar›• Otomobil supap kapaklar›• Devre kesiciler• Vites kutular› ve f›rça saplar›• Pompa muhafazalar›• Elektrik izolatörleri

ISLAK S‹STEMLER PRES KALIPLAMA


S›v› reçine, prese ba¤lanm›fl ve ›s›t›lm›fl uygunmetal kal›plar içindeki kuru takviye malzeme-si üzerine dökülür veya pompalan›r. 17–70bar aras›nda uygulanan hidrolik bas›nç s›v›reçinenin takviye malzemeleri aras›ndaakmas›n› ve sertleflme tamamlanana kadarmalzemenin kal›p içinde sabit tutulmas›n›sa¤lar. Sertleflme s›cakl›¤› ortalama 96-177°Caras›nda de¤iflir. Islak sistem kal›plama yönte-mi 1940’lar›n bafllar›nda kullan›lmaya baflla-nan ilk bas›nçl› kal›plama yöntemidir.

REÇ‹NELER

Islak sistem pres kal›plama reçineleri genellik-le termoset polyesterlerdir. Bununla birliktevinil ester, epoksi ve di¤er reçineler de kulla-n›labilir. Genellikle sertleflme için d›flar›dansadece ›s› uygulamas› gerektiren bir s›v› uygu-lama sistemi oluflturmak üzere pigment ve ka-talizör kullan›lmas›n›n yan› s›ra kil, kalsiyumkarbonat ve alümina gibi inert malzemelerinde kat›labildi¤i reçinelerdir. Reçine ve katali-zörler s›cak kal›b›n tamam›na yay›lmadan

sertleflmeyecek flekilde seçilmelidir. Düflükçekme oran›na sahip reçineler en yayg›n kul-lan›lanlard›r. Buna ra¤men reçineler afl›nmayadayan›kl›l›k, yüksek elektriksel dayan›m, alevdayan›m›, yüksek fiziksel dayan›m veya tümbu özelliklerin kombinasyonuna sahip parça-lar üretmek amac›yla modifiye edilebilirler.


Genellikle yafl sistemlerde kullan›lan bafll›catakviye malzemeleri flunlard›r:Preformlar (Ön flekillendirilmifl takviye-ler) : Önceden belirlenen uzunluklarda k›rp›-lan takviye malzemeleri ve genellikle vakumtablas› üzerinde bu takviyelerin kal›planacakparçan›n boyutuna yak›n olacak flekilde, ön-ceden flekillendirilmesi esas›na dayanan birprosestir. Preform üretimi için fiekil A’da gö-rülen “Yönlendirilmifl elyaf yöntemi” ve fiekilB’de görülen “Plenum odas› yöntemi” kulla-n›lmaktad›r. Her iki proses, ekseni etraf›ndadönen bir tabla üzerine k›rp›lan lifleri da¤›l-madan ve yere düflmeden bir arada tutabil-mek için vakum uygulama ilkesine dayan-maktad›r. Preform üretiminde k›rp›lan elyaf›birarada tutmak için ba¤lay›c› reçine k›rp›lm›flcam elyaf› üzerine püskürtülmekte ve bir f›-r›nda kurutulmaktad›r. Böylece haz›rlananpreformun tafl›nabilirlili¤i sa¤lanmaktad›r.

50


fiekil A

fiekil B

fiekil 3.7: Preformlar (Yönlendirilmifl Elyaf Yöntemi ve Plenum Odas› Yöntemi)

K›rp›lm›flFitil

Döner Tabla

F›r›n

Ba¤lay›c› K›rp›c›

Da¤›t›c›

Fitil

PreformTabla

Ba¤lay›c›

Fitil

www.fibropol.com

51

www.camelyaf.com

K›rp›lm›fl demetten keçe : K›rp›lm›fl demet-ten keçe flablonuna uygun olarak kesilir ve s›-v› reçine uygulama öncesinde kal›p yüzeyineyerlefltirilir.Kontinü demetten keçe : Bir kaç sebeptendolay› ›slak sistemlerde yayg›n olarak kullan›l-maktad›r. Bu sebepler tafl›maya daha dayan›k-l› olmas›, kal›p içerisinde takviye malzemesi-nin homojen bir da¤›l›m göstermesi, preform-lar ve k›rp›lm›fl demetten keçelerle karfl›laflt›-r›ld›¤›nda karmafl›k flekillerin kal›planmas›nadaha elveriflli olmas›d›r. Kontinü demetten ke-çe üzerinde kullan›lan ba¤lay›c›lar genellikle›s› ile flekillendirilme özelli¤ine sahip oldukla-r›ndan, bu tür keçeler kal›p yüzey flekillerinedaha kolay uyum sa¤lamaktad›r.

EK‹PMANLAR

Hidrolik presler ve uygun metal kal›plar› içe-ren ›slak sistem kal›plama ekipmanlar› temelolarak SMC ve BMC ile benzer niteliktedir.Ancak, ›slak sistemin daha düflük kal›plamabas›nçlar›nda çal›flmas› nedeniyle daha basitbir ekipman kullan›labilir. Preform kullan›l-mas› halinde ekipman maliyeti biraz dahayüksek olacakt›r.

ISLAK S‹STEM KALIPLAMANIN AVANTAJVE DEZAVANTAJLARI

Islak kal›plama sistemi her iki yüzü düzgünürün elde edilebilme, kapal› kal›p tolerans›içinde boyutsal stabilite ve kal›p yüzey görü-nünümünü aynen aktarabilme özellik-leriyle SMC ve BMC kal›plama yön-temlerinin sa¤lad›¤› bir çok avantajasahiptir. Takviye oran›n›n yükseltile-bilme olana¤› ve elyaf boyunun da-ha uzun tutulabilmesi sayesinde da-ha yüksek mekanik mukavemet de-¤erleri sa¤lanabilmektedir. Islak kal›plama sisteminin dezavan-tajlar› bafl›nda, parçalarda ters dönüflve farkl› kal›nl›kta takviye setlerininyap›lamamas› gelmektedir. Islak kal›p-lama sistemi SMC ve BMC yöntemlerine k›-yasla, daha emek yo¤undur ve proses firesidaha yüksektir.

ISLAK S‹STEM PRES KALIPLAMA UYGULAMALARI

Islak sistem uygulamalar›, afla¤›da belirtildi¤igibi büyük pazarlarda, gelifltirilmeye devametmektedir.• Otomotiv• Ev aletleri ve ekipmanlar›• ‹nflaat• Elektrik• Tar›m• Tüketim mallar› /e¤lence• Korozyona dayan›kl› hizmet

sektörü

ISLAK S‹STEM KALIPLAMA’NIN GELECE⁄‹

Islak kal›plama sistemi kompozitlerin üreti-minde yüksek hacimli bir üretim yöntemi ol-maya devam edecektir. Otomotiv, ev aletleri,ekipman ve elektrik gibi endüstrilerde, düflükmaliyetli ve yüksek performansl› ürünlereolan talebin devam etmesi nedeniyle, ›slakkal›plama sistemi uygun maliyet esas›na daya-nan bir kal›plama tekni¤i olarak birçok faydasa¤lamaktad›r.

TAKV‹YEL‹ TERMOPLAST‹K LEVHA PRES KALIPLAMA (GMT)


Takviyeli termoplastik kompozit levha presle-mesi, yüksek darbe mukavemeti ile sertli¤i birarada sa¤layan özel bir teknolojidir. Prosestetermoplastik reçine ve cam elyaf› takviyesininönceden birlefltirilmesiyle elde edilen levhakullan›lmaktad›r.Önceden belirlenen s›cakl›kta ›s›t›lm›fl bu lev-halar, kal›p boyutuna uygun olarak plakalarhalinde kesilir, uygun s›cakl›¤a gelen plakalarprese monte edilmifl maçal› kal›plar aras›nayerlefltirilir ve kal›plar kapat›larak plakalar fle-killendirilir. Kal›p s›cakl›¤› plastik malzemenin

K›rp›lm›fl demetten Keçe Devaml› Demetli (Kontinü) Keçe

Is›tma So¤utma

Çift Bantl› Pres

Kesme

GMT

Erimifl Polimer

Devaml› veya

‹¤nelenmiflCam elyaf›

keçe

fiekil 3.8: GMT Kal›plama

www.fibropol.com

52


sertleflebilece¤i fakat kal›ptan kolayl›kla ç›kar-t›labilece¤i bir s›cakl›kta tutulmaktad›r. Kulla-n›lan preslerde baz› modifikasyonlar›n yap›l-mas› gerekse de günümüzde takviyeli ter-moplastiklerin büyük bir ço¤unlu¤u bu teknikkullan›larak, yüksek h›zl› preslerde ifllenmek-tedir. Bas›nç aral›¤› 100-200 bar mertebesindeolup, kal›plama süresi parçan›n kal›nl›¤›naba¤l› olarak genellikle 30-90 saniye sürmekte-dir. Ortalama olarak, 42.500–105.500 kg./cm2

aras›nda de¤iflen bir e¤ilme modülü aral›¤› el-de edilmektedir.

REÇ‹NELER

Reçine olarak öncelikle polipropilen kullan›l-makla birlikte, PET, PBT ve PC (polikarbonat)gibi termoplastik reçine türleri de kullan›l-maktad›r.

TAKV‹YELER

Termoplastik reçine kullan›larak üretilenkompozit levha ürünleri %22-50 aras›nda camelyaf› içeren genifl bir çeflitlilik arzetmektedir.Takviye türleri k›rp›lm›fl cam lifleri, i¤nelen-mifl kontinü keçeler ve tek yönlü keçeleri içe-rir. K›rpma ürünleri, karmafl›k flekilli parçala-r›n üretiminde kontinü keçeler, yüksek muka-vemet gerektiren ürünlerde kullan›lmakta, tekyönlü takviyeler çok yüksek e¤ilme modülüveya sertlik de¤erleri sa¤lamaktad›r.

EK‹PMAN

Prosesin temeli, k›z›lötesi veya s›cak hava f›r›-n›nda önceden ›s›t›lan kompozit plakalar›npreslenmesine dayan›r. Polipropilen için pla-kalar›n ›s›t›lma s›cakl›¤› 200-215°C mertebe-sinde olup, ›s›t›lan plakalar yüksek h›zda ça-l›flan prese yerlefltirilir. Bu flekilde kal›planantermoplastik kompozit plakalar, do¤al haliyletreyler iç parçalar›nda, duvarlarda beton tafl›-y›c› kalkan olarak, ya da beton flekiller dök-mek üzere kullan›labilmektedir.

GMT KALIPLAMA YÖNTEM‹N‹NAVANTAJLARI

• Yüksek mukavemet, yüksek darbe dayan›m›• Çok amaçl› kullan›labilirlik• Yüksek verimlilik• Düflük spesifik a¤›rl›k• Geri dönüfltürülebilirlik• Uygun maliyet• ‹yi kimyasal dayan›m

GMT KALIPLAMA YÖNTEM‹N‹NDEZAVANTAJLARI

• Yat›r›m harcamalar› SMC de oldu¤u gibi yüksektir ve benzer k›s›tlamalar› vard›r.

• Kullan›c› say›s›n›n az olmas› sonucu olarak,rakip malzemelere göre fiyat performans› düflük kalmaktad›r.

• Is› dayan›mlar› termoset reçinelerin kullan›ld›¤› proseslerde oldu¤u kadar yüksek de¤ildir.

GMT UYGULAMALARI

• Tampon ba¤lant›lar›• Araç panel tafl›y›c›lar›• Koltuk flaseleri• Motor gürültü kalkanlar›• Pil yataklar›• Ön modüller• Büyük hacimli malzeme tafl›yan gemi

konteynerleri• Römork hatlar›• Havaland›rma flaseleri‹ç kap› panelleri ve tavan kaplamalar› gelecek-teki uygulama alanlar›n›n bafl›nda gelmektedir.

GMT’N‹N GELECE⁄‹

Takviyeli termoplastik levha pres kal›plamaprosesi, büyük bir büyüme potansiyeline sa-hiptir.Yüksek performans kabiliyeti ve geridönüfltürülebilirlilik özelliklerine sahip olanmalzeme sistemi ile düflük iflcilik ve yüksekverimlilik özelliklerini birlefltirmektedir. Bukal›plama yönteminin kullan›m›n› daha cazip

Yedek Tekerlek Gözü

Araç koltuklar›

fiase

Ön panel

Akü kapa¤›

Yedek Tekerlek

Gözü

Ekzost borusu

Yan profiller

fiase

www.fibropol.com

K›rp›c›

Reçine Pastas›

PE Film

PE Film

TMC Üretimifiekil 3.9: TMC Temel Üretim Sistemi

53

www.camelyaf.com

hale getirmek için yeni polimer ve polimerkar›fl›mlar› üzerinde çal›fl›lmaktad›r. Baflkamalzeme tedarikçilerinin de kat›l›m› ile eko-nomik aç›dan rekabet ortam› oluflmas› bek-lenmektedir.

BASINÇLI KALIPLAMA ÇEfi‹TLER‹

Daha önce sözü edilen prosesler gelifltirile-rek kullan›ma sunulan baflka bas›nçl› kal›pla-ma üretim yöntemleri de bulunmaktad›r. Buyöntemler afla¤›da verilmifltir:

Transfer Kal›plamaTransfer kal›plama s›ras›nda daha öncedenbelirlenmifl, genellikle termoset reçine ve k›r-p›lm›fl elyaf takviyesi olan flarj malzemesi,prese ba¤lanm›fl uygun bir metal kal›ptan ay-r› bir havuz içine konulur. Hidrolik bas›nçuygulanarak, yolluk ad› verilen kanallar ara-c›l›¤› ile havuzdan kapal› kal›p bofllu¤unaaktar›l›r. Transfer kal›plama prosesi moderntermoset enjeksiyon kal›plaman›n öncüsü-dür. Tipik uygulamalar›, elektrikli parçalar veev aletleridir.

TMC Kal›plama Bileflimi TMC, SMC ve BMC proses teknolojilerininkar›fl›m› olarak tan›mlanabilir. TMC de yük-sek miktarda dolgulu reçine, takviye malze-mesi ve di¤er girdiler emdirici merdaneleraras›nda s›k›flt›r›larak bir araya getirilir ve is-tenilen kal›nl›kta, plastik tafl›y›c› film tabaka-lar› aras›nda sar›l›r. Elyaf uzunlu¤u, uygula-man›n gerektirdi¤i nitelikler do¤rultusundade¤ifliklik gösterebilir. TMC bas›nçl› kal›pla-ma, transfer kal›plamada ve özellikle enjeksi-yon kal›plamada kullan›lmaktad›r. Homojenyap›s› ve kal›nl›¤› nedeniyle, ürün yüzeyinintüm k›s›mlar›nda ayn› mekanik de¤erleri sa¤-lamakta ve birleflme hatlar›n›n görünümünüminimize ederek daha homojen bir ak›fl gös-termektedir.

TAKV‹YEL‹ REAKS‹YONLU ENJEKS‹YONKALIPLAMA (RRIM)


RRIM prosesinde iki ya da daha fazla reaktif re-çine tart›l›p, yüksek bas›nç alt›nda kar›flt›r›la-rak, termoset bir polimer oluflturmak üzere ka-l›p içine enjekte edilir ve kal›p içinde sertleflmesa¤lan›r. RRIM kal›plama yönteminde reçine-nin özelliklerini gelifltirmek üzere takviye mal-zemeleri kullan›l›r. Takviye malzemesi kullan›-m›yla polimerizasyon reaksiyonundan kaynak-lanan çekme ve termal genleflme düflürülür.Yüksek s›cakl›klarda kompozitte görülen de-formasyon (e¤ilme) minimum düzeye indirge-nir ve sertlik, çekme mukavemeti ve çekmeuzamas› gibi di¤er önemli özellikler art›r›l›r.Takviye malzemesi olarak kullan›lan ö¤ütül-müfl lifler kar›flt›rma iflleminden önce do¤rudando¤ruya reçine içerisine ilave edilebilir.

fiekil 3.10: R-RIM Prosesi

‹zosiyanat

‹zosiyanat Polihidrik Alkoller

Polihidrik Alkoller+

Cam Elyaf›

www.fibropol.com

54


Ölçüm ifllemleri yüksek bas›nçl› pompalar ve-ya enjeksiyon silindirleri sayesinde tamamla-n›r. Genellikle küçük bir “kar›flt›rma odas›”kullan›l›r. ‹ki farkl› reçine ak›fl›, yüksek bas›nçalt›nda ve birbirine ters yönden kar›flt›rmaodas›na al›n›r. Kar›flt›rma, bu iki reçine ak›fl›-n›n karfl›laflmas›yla oluflan yüksek enerji saye-sinde gerçekleflir. Reçine bileflenlerinin çokyüksek bas›nç alt›nda kar›flt›r›lmas›na ra¤men,kar›fl›m olarak çok düflük viskoziteli bir s›v›elde edilir.Düflük viskoziteli reçine kar›fl›m›, nispetendüflük bas›nçla (3,5 bar) kal›ba enjekte edilir.Polimerizasyon, kal›p bofllu¤unda h›zl› bir fle-kilde, d›flar›dan ayr›ca ›s› gerektirmeden ger-çekleflir.

REÇ‹NELER VE TAKV‹YE MALZEMELER‹

RRIM prosesi, özel reçine ve takviye malze-meleri kullan›lmas›n› gerektirir. Epoksi, poli-yester, naylon ve poliüretan gibi baz› reçine-ler RRIM prosesinde kullan›lmak üzere geliflti-rilmektedir. Günümüzde RRIM yöntemindeen çok kullan›lan reçineler poliüretanlard›r.Kullan›lan üretanlar›n ço¤u elastomeriktir vee¤ilme modülleri 140 Mpa ile 3,5 GPa aras›n-dad›r. RRIM yönteminde kullan›lan bafll›catakviye malzemeleri k›rp›lm›fl ya da ö¤ütül-müfl cam elyaf›d›r.

RRIM ÇEfi‹TLER‹

RRIM kal›plama yöntemi RIM ve SRIM yön-temlerini içerir. Bu kal›plama yöntemlerindeönceden haz›rlanm›fl k›rp›lm›fl lifler veya ke-çeler kal›p bofllu¤una yerlefltirilir. Kal›p s›k›fl-t›r›l›r ve reçine enjekte edilerek kal›p bofllu¤u-na verilir. Kal›p içerisinde reaksiyona giren re-çine, kal›p bofllu¤unu tamamen dolduraraktakviye malzemelerine tamamen nüfuz etme-sine yetecek kadar uzun bir süre s›v› haldekald›ktan sonra h›zl› bir flekilde sertleflir.

RRIM KALIPLAMANIN AVANTAJLARI VEUYGULAMALARI

RRIM kompozitleri h›zl› üretim devri, düflük ifl-çilik, düflük kal›p bas›nc› ve düflük at›k oran›gibi çeflitli üretim avantajlar› sunar. Bafll›caavantajlar›;• Düflük enerji gereksinimi• Kal›p ve pres a¤›rl›klar›, metal levha ve

termoplastik enjeksiyon kal›plamada kullan›lan ekipmanlara göre daha düflüktür.

• Prototip çal›flmalar› pahal› de¤ildir.• Büyük ve karmafl›k parçalarda, iç gerilmeler

engellenebilir.• ‹ç takviye riblerinin, yüzeyde çekmeden

dolay› b›rakt›¤› izler bir çok RIM uygulamas›nda önemli boyutlarda de¤ildir .

• Yüksek oranda takviye malzemesi kullan›lanRIM parçalarda tasar›m ile veya yüzey modifikasyonlar› kullan›larak, yüzeydeki çekme izleri minimuma indirilebilir.

• Özellikle karmafl›k parçalarda farkl› noktalardan enjekte edilen reçineler, ürün üzerinde bir ak›fl izi b›rakmaktad›r. Termoplastik enjeksiyon kal›plama uygulamalar›ndakinin aksine, RIM ve RRIM proseslerinde reçine ak›mlar›n›n birleflme hatt› mukavemet kayb›yla sonuçlanan herhangi bir zay›f nokta oluflturmaz.

Günümüzde, tafl›mac›l›k, RRIM ürünlerinin kul-lan›ld›¤› en önemli pazard›r. Otomotiv ve kam-yon uygulamalar›nda kullan›lan RRIM parçala-r›n bafl›nda A s›n›f› yüzeye sahip gövde panel-leri, ön paneller, tampon ba¤lant›lar›, stepneyuvalar› ve benzeri ürünler gelmektedir. Poliüre/amid gibi reaktifli¤i kontrol edilebilirreçinelerin kullan›m› daha büyük makineleri,daha genifl parçalar›, gündeme getirmifltir. Ni-tekim, RRIM yöntemi kullan›larak, 45 kg.’dandaha a¤›r olan, genifl yüzeyli parçalar üretil-mektedir. 1988’de, 55 kg. a¤›rl›¤›nda, SRIMyöntemi ile kal›planm›fl treyler yata¤›, kompo-zit pazar›na tan›t›lm›flt›r. Daha geliflmifl uygu-lamalar, gelecekte RRIM ürünlerin, pazardadaha çok yer alaca¤›na iflaret etmektedir.

REÇ‹NE ENJEKS‹YON KALIPLAMA (RTM)


Önceden kesilmifl veya önceden flekillendiril-mifl takviye malzemelerinin, erkek ve difli ka-l›p aras›na yerlefltirilerek kapat›ld›¤› bir kapal›kal›plama yöntemidir. Reçine, enjeksiyon ka-nallar›ndan, bas›nç alt›nda kal›p içerisine pom-palan›r. Genellikle enjeksiyon bas›nc› 2,75–3,5bar’d›r. Kal›p çevresine yerlefltirilen bir contasistemi ile s›zd›rmazl›k sa¤lanmakta ayr›ca,contaya yak›n bir yerden hava ç›k›fl›n› sa¤laya-cak ve reçine firesini azaltacak hava vanalar›yerlefltirilmektedir. Kal›p yap›m›nda kal›b›nkarfl›laflaca¤› bas›nç dikkate al›nmal›d›r. RTMorta düzeyde üretim hacmine sahip bir kal›p-lama yöntemidir. Bir çok uygulama alan›ndave çeflitli boyutlarda kullan›m›n› cazip hale ge-tiren özel nitelikleri vard›r. Kal›p yüzeylerin-

www.fibropol.com

55

www.camelyaf.com

den birine veya ikisine birden jelkot uygula-nabilir. Korozyon dayan›m› ve/veya d›fl yüzeygörünümünün daha iyi olmas› istenen durum-larda tül veya yüzey keçesi kullan›labilir.Sandviç konstrüksiyon ara malzemeleri meka-nik ekleme parçalar› ve somun c›vata gibi me-tal parçalar kal›plama s›ras›nda bünye içerisinegömülerek birlikte kal›planabilir.

fiekil 3.11: RTM Kal›plama Yöntemi

REÇ‹NELER

RTM kal›plama yönteminde ortoftalik ve izof-talik polyesterler, vinil ester reçineler kullan›l-maktad›r. Ayr›ca, daha iyi bir yüzey görünü-mü sa¤lamak üzere özel olarak RTM için üre-tilmifl düflük çekmeli ve hassas profilli polyes-ter reçineler de gelifltirilmifltir. Bunlar›n d›fl›n-da, epoksiler, üretanlar, bismaleimidler (BMI),akrilik/polyester hibridleri ve fenolik reçinelerde RTM de kullan›lmaktad›r. Bu tür yeni reçi-nelerin kullan›m› için enjeksiyon ekipman›n-da ölçüm ve reçine flartlar›nda özelliklerinegöre baz› de¤ifliklikler yap›lmas› gerekebilir.Bu sistemler RTM prosesi için yepyeni maliyetve performans ufuklar› açmaktad›r.


RTM’de genellikle kontinü keçe ve k›rp›lm›fldemetten ön flekillendirilmifl takviye malzeme-leri (Preform) yayg›n olarak kullan›lmaktad›r.Ayr›ca, termoplastik ba¤lay›c› kullan›larak ya-p›lm›fl özel keçeler, termoforming (Is› ile flekil-lendirme) ifllemi ile kal›p flekline tam uyan önflekillendirilmifl takviye malzemesi olarak kul-lan›labilmektedir. Farkl› dokunmufl ve dokun-mam›fl cam elyaf› ürünleri, iki ve üç yönlü ke-çeler, RTM prosesi için gelifltirilmifltir. Karbon

elyaf› ve aramid gibi yüksek performansl› di-¤er takviye türleri de RTM kullan›larak yap›lankompozit parçalarda tek bafl›na veya hibridtakviye biçiminde kullan›labilirler.

KALIPLAR VE EK‹PMAN

Tipik bir RTM kal›b›, kal›p ömrünü ve proseskontrolünü artt›rmak üzere sabit s›cakl›klardaüretimin gerçekleflmesini sa¤layan ›s›tma veso¤utma sistemlerini içerecek flekilde tasarlan-maktad›r. RTM yöntemiyle kal›planan ürünlerözel reçine takviyelerinin, kal›plar›n ve üretimkoflullar›n›n bileflkesi sonucu olarak, A s›n›f›bir yüzey kalitesine ulaflabilmektedir.RTM bas›nç alt›nda reçine ile çal›flan kapal›bir kal›plama sistemi oldu¤undan, kal›b›n heriki yar›s›n›n da tam olarak kapanabilmesinisa¤lamak üzere bir dizi mekanik kilit sistemi-ni gerektirmektedir.RTM’de do¤ru ve güvenilir bir reçine enjeksi-yonu yap›lmas› gerekmektedir. Pompalamacihaz›, reçinenin do¤ru bir flekilde sertleflme-sini sa¤layacak miktarda katalizörü ölçer. Ge-nel olarak proseste, reçine ve katalizörü kar›fl-t›rmak için hareketsiz ya da mekanik olmayankar›flt›r›c›lar kullan›l›r. Kar›flt›r›c›lar›n temizlen-mesi için ayr›ca bir solvent püskürtme sistemide ekipman içinde yeralmaktad›r.

RTM KALIPLAMANIN AVANTAJLARI

RTM parçalar› proses ve tasar›m koflullar›naba¤l› olarak kal›p bafl›na saatte çok say›daparçan›n kal›planmas›na olanak tan›maktad›r.RTM kapal› bir kal›p sistemi olmas› sebebiyle,çal›flma ortam›na aç›k kal›plardan daha azuçucu organik madde aç›¤a ç›kar›rlar. Kal›pdevir süreleri el yat›rmas› ve püskürtme yön-temlerine göre daha k›sad›r.RTM kal›plar›n›n maliyeti di¤er kapal› kal›pla-ma yöntemlerinde kullan›lan kal›plara oranladaha ucuzdur. Kal›planm›fl parçalar›n her ikiyüzeyide düzgündür. Girinti, ç›k›nt› ve riblergibi ikincil takviyeler kolayl›kla bünye içinekat›labilir. Daha iyi bir yüzey performans› içinreçinenin çekmesini kontrol alt›nda tutabile-cek sistemler kullan›labilir. Dolgu sistemlerimaliyeti düflürmekte, alevlenmeme ve dumanyaymama özellikleri, daha iyi yüzey görünü-mü ve daha yüksek k›r›lma dayan›m› gibi per-formans özellikleri katmaktad›r. Bu kal›plama yöntemi pazar de¤erlendirmesiiçin prototip yap›m›nda da kullan›labilir. SMCkal›plamas› için büyük bir yat›r›m yap›lmadan

Bas›nç veya s›k›flt›rma ile iki ayr› kal›pparças› birarada tutulmaktad›r.

Erkek Kal›p

Difli Kal›p

Takviye Malzemesi

Opsiyonel vakum deste¤i

Bas›nç alt›nda reçine enjeksiyon noktas›

www.fibropol.com

56


önce tasar›m özelliklerini ve kabul kriterlerinide¤erlendirmek üzere RTM kal›plama metoduile prototip üretim yap›larak ürün ve pazarperformans› ölçülebilir. Bu durumda, RTM’ink›sa üretim süresi ve nispeten düflük maliyet-li plastik kal›plar› gerçek avantajlar olarak kar-fl›m›za ç›kmaktad›r.

RTM KALIPLAMANIN DEZAVANTAJLARI

Kal›p ve ekipman maliyetleri, el yat›rmas› vepüskürtme yöntemlerine göre yüksektir. RTM,orta ölçekli üretim hacmine sahip bir üretimyöntemidir. Enjeksiyon bas›nçlar›n›n ayarlan-mas›, kal›p tasar›m› ve üretimi, kilit ve contasistemi ele al›nd›¤›nda proses daha karmafl›kt›r.

RTM UYGULAMALARI

Bafll›ca RTM uygulamalar›; kamyon gövdeparçalar›, otomobil gövde panelleri, otobüspanelleri, spoiler, gösterge panelleri, t›bbi ci-hazlar, depolama tanklar›, araç koltuklar›,kimyasal pompalar, küçük tekneler gibi de-nizcilik parçalar›, rüzgar enerjisi tribün kanat-lar›, uçak parçalar›, mermi gövdeleri, bisikletgövdeleri ve kap›lard›r.

RTM’N‹N GELECE⁄‹

Bir çok takviyeli kompozit uygulamas›ndaRTM kal›plama yöntemi kullan›labilmektedir.Reçine ve kal›plardaki geliflmeler, pazar ola-naklar›n› geniflletecek, kal›p ve ekipman üre-ticisi firmalar›, kal›plama yöntemini daha faz-la tercih edece¤i ve pazar f›rsatlar›n›n geniflle-yece¤i beklenmektedir. Birçok takviye malze-mesinin kullan›m›na olanak vermesi ve yük-sek yüzey performans› sebebiyle RTM, oto-motiv ve birçok de¤iflik alanda tafl›y›c› parça-lar›n üretiminde kullan›lmakta olup farkl› ka-l›plama yöntemlerine rakip olacak bir kal›pla-ma yöntemi haline gelmifltir. Potansiyel yeniuygulamalar›n bafl›nda otomotiv ve uçaklardakullan›lan yap›sal parçalar gelmektedir.Kompozit kal›plama yöntemlerinde yeni çev-re düzenleme ve k›s›tlamalar› sonucunda aç›kkal›plama sistemlerinde de¤ifliklikler yap›lma-s› ve önlemler al›nmas› zorunlulu¤u, RTM’i buendüstride pratik bir alternatif haline getir-mektedir. Uzmanlar bu çok yönlü kompozitkal›plama yönteminin ileride daha önemli birkonuma gelece¤ine inanmaktad›rlar.

PULTRUZYON


1940’lar›n sonundan itibaren “Pultruzyon”prosesi bafll›ca iki tür ürün elde etmek üzerekullan›lm›flt›r : Rijit çubuk ve lamalar ; boru,kanal, kirifl gibi endüstriyel profil flekilleri.“Pultruzyon” yöntemi, malzemenin kal›p bo-yunca çekilerek üretilmesi d›fl›nda, alümin-yum ve termoplastikler için kullan›lmaktaolan ekstrüzyon prosesine benzemektedir.“Pultruzyon” da cam elyaf› takviyesi olarakkullan›lan devaml› fitil (WR3) dokunmufl fitil,keçe veya bunlar›n kombinasyonlar›ndan birveya birkaç› tercih edilerek, önce termoset re-çine banyosundan, sonra da bir dizi flekillen-dirme k›lavuzundan geçirilir. Is›t›lm›fl çelik ka-l›p içinden geçirilerek, belirlenen kesitte sert-leflmesi sa¤lan›r. fiekillendirme k›lavuzlar›, re-çinenin cam takviye malzemesine en yüksekdüzeyde penetrasyonunu sa¤lamak amac› ilekullan›l›r. Kal›ptan ç›kan ürün kesme aparat-lar› arac›l›¤›yla istenilen uzunluklarda kesilir.Pultruzyon yöntemi, düflük iflgücü gerektir-mektedir. Üretim h›z› genel olarak dakikada0.6 m.-1.2 m. olup, çekilen parçan›n uygunyap›ya sahip olmas› halinde 3 m. h›za kadaryükselebilen otomatik bir prosestir.

REÇ‹NELER

Kullan›lan reçinelerin %90’› polyester (CE 266N 12, CE 67 HV 4) ve vinil reçinelerdir. Epok-siler ve son zamanlarda fenolik reçineler spe-sifik performans özellikleri aranan ürünlerinkal›planmas›nda kullan›lmaktad›r. Fenolik re-çineler, “pultruzyon” yöntemiyle üretilenürünlere yanmazl›k ve düflük duman yaymaözellikleri kazand›r›rken, epoksiler yüksekmukavemet, daha yüksek ›s› dayan›m› veelektriksel özelliklerde yüksek performanssa¤larlar. Mühendislikte kullan›lan termoplas-tiklerin bu yöntemde bir kaç uygulamas› olma-s›na ra¤men, günlük uygulamalar için kullan›-lan termoplastiklerin gelifltirme çal›flmalar› de-vam etmektedir.

KATKILAR VE DOLGU MALZEMELER‹

Katk›lar ve dolgu malzemeleri, spesifik özellik-ler elde etmek, üretim karakteristiklerini gelifl-tirmek ve maliyeti düflürmek amac›yla “Pult-ruzyon” yönteminde kullan›lmaktad›r. Bafll›cakullan›lan üç adet dolgu malzemesi flöyledir:

www.fibropol.com

www.camelyaf.com

Kalsiyum karbonat; maliyeti düflürür.Kil; korozyon dayan›m› istenen uygulamalar-da kullan›l›r.Alüminyum trihidrat; elektriksel izolasyonsa¤lar.Daha yak›n geçmiflte, hem geri dönüfltürülmüflSMC hem de külden elde edilen dolgu malze-meleri baz› pultruzyon profillerinde ara malze-me oluflturacak flekilde kullan›lm›flt›r. Bu tek-nik, profilin rijitlik özelliklerini artt›rd›¤› gibimaliyeti de olumlu etkileyen sandviç bir yap›sa¤lam›flt›r. Katk›lar; kal›p ay›r›c›lar, hassasprofil sa¤lay›c› katk›lar ve ›s›l çekmeyi engel-leyici kimyasallardan oluflmaktad›r.

TAKV‹YELER

Bir çok tipte takviye malzemesi kullan›l›r:• Tek uçlu veya çok uçlu

fitiller ve karbon elyaf›

• Bükümlü veya tekstürize fitiller

• Kontinü keçeler• Yüzey keçeleri, cam ve

karbon elyaf›ndan tüller• Örgü kumafllar ve dikiflli

veya dokunmufl ürünler

EK‹PMAN

Ticari olarak kullan›labilir bir pultruzyon pro-sesinde ekipman flöyledir:• Takviye malzemelerinin depolanmas› ve

da¤›t›m› için keçe ve fitil sehpalar›.• Takviye malzemelerinin ›slanmas›n›

sa¤layan reçine banyolar›. (Baz› uygulamalar için ayr›ca bir reçine enjeksiyon birimi de gerekli olmaktad›r.)

• Takviye malzemesini kal›b›n flekline göre ön flekillendirmeye tabi tutan ve reçinenin fazlas›n› ay›ran flekillendirme k›lavuzlar›.

• Operatörün kal›p s›cakl›klar›, çekme h›z›,çekme biçimi (devaml› veya kesikli), kesme uzunluklar› gibi tüm makine fonksiyonlar›n› kontrol edebilece¤i kontrol paneli.

• Çekilen takviye malzemelerini istenilen uzunlukta kesmek için kesme b›çaklar› ve kesim s›ras›nda oluflan tozlar› otomatik olarak toplayacak bir aspiratör sistemi.

NOT: Ürün özelliklerine göre sertleflmeyi art›r-mak ve yap›sal malzemeler kullanarak sandviçkonstrüksiyonlu profil çekebilmek amac›ylasisteme RF’li (radyo frekans›) ön ›s›tma ekip-man›, çevresel sarma ekipman› ve di¤er özel

ekipmanlar ilave edilebilir.

PULTRUZYON KALIPLAMANIN AVANTAJLARI

Pultruzyon, yönlendirilmifl el-yaf kullan›lan bir prosesdir. El-yaf›n büyük bir k›sm› optimumçekme dayan›m› elde edecekyönde boyuna yerlefltirilirken,bir k›s›m elyaf da istenen ürünözelliklerini sa¤layacak flekilde

farkl› yönde düzenlenebilir. Düflük iflçilik ge-rektiren büyük ölçüde otomatiklefltirilmifl birprosestir. ‹flcilik maliyeti sat›fl fiyat›n›n %5-10’uaras›ndad›r. Pultruzyon yönteminde ekipmanyat›r›m masraflar›n›n di¤er yüksek hacimdeüretim yap›lan yöntemlerle k›yasland›¤›ndadüflük oldu¤u görülmektedir. Tüm bu unsur-lar, orta-yüksek hacimli uygulamalar için pult-ruzyon yöntemini ekonomik k›lmaktad›r.

PULTRUZYON KALIPLAMANIN DEZAVANTAJLARI

Pultruzyon prosesinde elyaf›n büyük bölümüçekme dayan›m› sa¤layacak yönde yerlefltiril-di¤inden, genellikle çapraz yönde mukave-met düflüktür. Genel olarak çapraz yönlerdeelde edilen özellikler, gerçek çekme dayan›-m›n›n %10-25’idir. Buna ra¤men örgü, dikifllive dokunmufl kumafllar›n artan kullan›m›,pultruzyon yöntemini baz› yap›sal uygulama-larda izotropik (özelliklerin her yönde ayn›)özellikler sa¤layabilecek hale getirmifltir. Pult-ruzyon ürünleri genellikle rekabet halinde ol-

Izgara (Grating) uygulamas›ndafarkl› takviye malzemeleri

kullan›lmaktad›r.

57

ReçineBanyosu Kontrol

Ünitesi

Is›t›lm›flKal›p

Is›t›lm›flMafla Profil

Cam Elyaf›

Ürün

ÇekmeSistemi

KesmeB›ça¤›

fiekil 3.12: Pultruzyon Kal›plama Yöntemi

www.fibropol.com

58


duklar› malzemelerle ayn› rijitlik de¤erlerinesahip de¤illerdir. Bu durum rakip malzemele-rin rijitlik de¤erlerine ulaflmak için kesitte yada et kal›nl›¤›nda tasar›m de¤iflikliklerinin ya-p›lmas›n› zorunlu k›lmaktad›r.

PULTRUZYON UYGULAMALARI

Ekonomik olmas› ve bir çok pazar taraf›ndankullan›lmas› sayesinde, en h›zl› ilerleme göste-ren kompozit üretim yöntemidir. Öncelerielektrik ve e¤lence sektörlerinde daha yayg›nolmas›na ra¤men korozyon, inflaat, otomotivve havac›l›k pazarlar›nda da kullan›m› yayg›n-laflm›flt›r. Alt yap› uygulamalar›nda da kullan›-m› artmaktad›r. En h›zl› geliflim gösteren pa-zarlardan bir tanesi korozyon uygulamalar›d›r.Bu sektörde, hafiflik ve kimyasal dayan›mözelliklerine sahip profiller; su ve at›k su te-mizleme tesisleri; kimyasal üretim tesisleri; vedi¤er baz› endüstriyel uygulamalarda da oldu-¤u gibi, yap›sal bütünlük sa¤lamaktad›r.Tasar›m mühendisleri 100’ün üstünde standartyap›sal flekil kullanarak, örne¤in; merdiven,trabzan, parmakl›k, kablo döfleme sistemlerive geleneksel malzemelerden yap›lan di¤erprofilleri kullanarak yapabildikleri tasar›mlar›bu kal›plama yöntemi ile üretilmifl profillerletasarlayabilmektedirler.Kap› ve pencerelerin pultruzyon yöntemiyleüretilmesiyle inflaat pazar› hareketlilik kazan-m›flt›r. Mükemmel ›s› yal›t›m› ve düflük ›s›lgenleflme katsay›s›yla kompozit malzemeler-den yap›lm›fl pencereler büyük ›s›l de¤iflimler-de ahflap malzemeyle k›yasland›¤›nda, havave su s›zd›rmazl›kta son derece yüksek perfor-mans göstermektedir. Ahflap malzeme kulla-n›m maliyetinin bu aç›dan yüksek olmas›,pultruzyon yöntemiyle üretilen CTP ürünlerinbu sektörde yer almas›n› kolaylaflt›rmaktad›r. Altyap› sektörü pultruzyon yöntemiyle üretilenprofiller için, her geçen gün daha çok gelifl-me e¤ilimi göstermektedir. Profillerin yo¤uneksenel takviye yüklemesi sonucunda, yükseksertlik de¤erine ulaflmas› ve büyük boyutlu fle-killerdeki ürünlerin yap›labilir olmas› köprügövdelerinde pultruzyon yöntemini tercih edi-lir hale getirmifltir. Ayr›ca, yaya üstgeçitlerindeve tafl›t köprü platformlar›nda da sa¤lad›¤› avan-tajlar nedeniyle ürün tasar›mlar›nda pultruzyonyöntemi kullan›lmaktad›r. Pultruzyon yöntemialtyap› onar›m›ndaki artan ihtiyaca paralel ola-rak, baz› yüksek hacimli uygulamalar için da-ha uygun bir kal›plama yöntemi haline gele-cektir.

fiehir otobüslerinde ›s› kanal› uygulamas›-

PULTRUZYON KALIPLAMA YÖNTEM‹N‹NGELECE⁄‹

Yenilikler bir pazar›n veya teknolojinin gelifli-mi aç›s›ndan çok önemlidir. Pultruzyon yön-teminin h›zl› geliflimi ile birlikte hammaddetedarikçileri, kal›pç›lar, ekipman tedarikçilerive akademik topluluklar da yeni malzemeler,üretim yöntemleri, test prosedürleri ve model-leme tekniklerini araflt›rarak, pultruzyon tek-nolojisinin nitel ve nicel olarak tan›mlanmas›ve gelifltirilmesi konusunda çal›flmaktad›rlar.Pultruzyon ürünlerindeki geliflmeler bir çokpazarda kabul edilmekle birlikte, bu kal›pla-ma tekni¤i gelecek için parlak bir görünümsergilemektedir.

ELYAF SARMA


Elyaf sarma yöntemi üstün kalitede yüzeye sa-hip ürünlerin üretimi aç›s›ndan bir devrim ni-teli¤i tafl›maktad›r. Takviye malzemesi lifler(WR 3) ve (CE 66, CE 98, CE 92, CE 99, CE 266)reçineler, dönen bir kal›p yüzeyine veya ma-kine kontrollü geometrik yap›ya sahip mand-reller üzerine uygulan›r.

fiekil 3.13: Elyaf Sarma Yöntemi

Reçine Banyosu

Hareketlimandrel

Kafa

RulolarFitiller

www.fibropol.com

59

www.camelyaf.com

REÇ‹NELER

Termoset reçinelerin bir k›sm› bu prosestekullan›labilir. En çok kullan›lan reçineler :Genel amaçl› polyesterler: En büyük ticarihacmi olan ve en düflük maliyetle elde edilenreçinelerdir. ‹zoftalik polyesterler daha iyikimyasal dayan›m›n istendi¤i durumlarda, ge-nel amaçl› polyesterler yerine kullan›labilir. Bisfenol A : Bir çok kimyasala, yüksek s›cak-l›¤a karfl› dayan›m ve daha yüksek korozyondirenci sa¤lar.Vinil Esterler: Kimyasal dayan›m, sertlik veyap›sal avantaj sa¤layan bir reçine türüdür.Epoksiler: Mükemmel mekanik ve kimyasaldayan›m özelliklerine sahiptir. Düflük çekmeve iyi yap›flma özellikleri, epoksi reçinelerinyüksek yap›sal performans istenilen uygula-malarda baflar›l› bir flekilde kullan›m›na imkanverir. Furanlar: Özellikle organik solventlere kar-fl› üstün kimyasal dayan›m gösteririrler. An-cak özel üretim teknikleri kullan›lmas›n› ge-rektirirler. Elyaf sarma yönteminde genel olarak, mand-rel üzerine sarma ifllemine bafllamadan öncetakviye malzemesi reçine havuzundan geçiri-lir. Bunun mümkün olmad›¤› durumlarda,(örne¤in k›rp›lm›fl demetler için) reçine efl za-manl› olarak püskürtülür veya takviye malze-mesinin uyguland›¤› mandrel yüzeyine dökü-lür. Baz› yüksek performans uygulamalar›ndareçine, ön ›slatma olarak adland›r›lan ayr› birprosesle elyafa uygulanabilir. Elde edilenürün “prepreg” veya önceden reçine emdiril-mifl ürün olarak adland›r›l›r. (Detayl› bilgi içinprepreg ile ilgili bölüme bak›n›z). Bu yakla-fl›m daha yüksek maliyetli olmas›na ra¤men,reçinenin daha sa¤l›kl› bir flekilde kontrol edi-lebilmesini sa¤lar ve karmafl›k flekilli ürünler-de elyaf yerleflim esnekli¤inin elde edilmesineimkan tan›r.

TERMOPLAST‹K ESASLI ELYAF SARMA

Termoplastiklerin bu yöntemde kullan›m›yayg›nlaflmaktad›r. Takviye malzemeleri vereçineler, mandrele sar›labilecek bir flerit olufl-turmak amac›yla çeflitli tekniklerle öncedenbirlefltirilir. Bu malzemenin mandrelin bantlatemas›n›n sa¤land›¤› noktada ›s›t›lmas› integ-ral (bütün) bir yap› elde edilmesini sa¤lar.Termoplastiklerin bu proseste ekonomik ola-rak kullan›m›n›n mümkün olmas› için geliflti-rilmesi gerekmektedir.


Her çeflit takviye malzemesi kullan›labilir.Bunlar kontinü demetler, dokunmufl ve tekyönlü fleritler, k›rp›lm›fl elyaf, kontinü veyak›rp›lm›fl demetten keçeler gibi pek çok fark-l› yap›daki takviye malzemesi olabilir. Direksarma fitilleri en s›k kullan›lan çeflittir. Hassasyap›sal analiz teknikleriyle ürünlerin gerçekkullan›m s›ras›nda karfl›laflacaklar› kritik geril-melerin miktar› ve yönü tan›mlanabilmekte-dir. Takviye malzemelerinin tür, flekil, miktarve yönlendirme özellikleri de¤ifltirilerek sar›l-m›fl filament yap›lar›n›n dayan›m› belirli biryönde mukavemet sa¤lanacak flekilde dizaynedilebilir. Farkl› elyaf türlerinden oluflan hib-rid takviye sistemlerinin “elyaf sarma” prose-sinde kullan›m› artmaktad›r. Farkl› cam elyaf›kombinasyonlar› optimum maliyet ve perfor-mans için daha düflük maliyetli liflerin kulla-n›m›na imkan tan›rken, ihtiyaç duyuldu¤undayüksek maliyetli ve yüksek performansl› elya-f›n kullan›m›na da olanak sa¤lamaktad›r.

KULLANILAN EK‹PMAN

Bu yöntemde üretilen ürüne ba¤l› olarak birçok ekipman kullanabilme seçene¤i vard›r.En basit flekliyle, torna tezgah› olarak tan›mla-nabilir. Genel prensibi, takviye malzemesinindönen bir mandrel üzerine belli aç›larda sar›l-mas› fleklindedir. Belli aç›larda hareket edentakviye malzemesi, do¤rusal olarak mandreliboydan boya tarar. De¤iflik aç›larda ve çokkatl› olarak sar›lan cam elyaf› takviyeli plastikparça sertlefltikten sonra kal›ptan ç›kart›l›r.Sarma ifllemi, mekanik ve bilgisayar kontrollüolarak yap›labilir. Afla¤›da verilen “elyaf sar-ma” ekipman›n kullan›m› da mümkündür:

Sürekli sar›c›: Dönmeyen (sabit) mandrellerbir sarma istasyonu aras›nda hareket eder.Kutupsal sarma: Mandreller kapal› silindirveya daire oluflturucak flekilde iki eksen üze-rinde döner.Kontinü Sarma: Takviye malzemesi ve reçi-ne kesintisiz boru üretebilen, sonsuz hareketkabiliyetli bir kal›p sistemi üzerine uygulan›r.Örgü sar›c›: Bu yap›y› sa¤layan bir çember-den geçirilir.K›rpma Çemberi: Ad›ndan da anlafl›ld›¤› gi-bi bu bir hibrid prosestir. Büyük boyutlu ya-p›sal uygulamalar için, “püskürtme yöntemi”nin da¤›lma özellikleri ile “elyaf sarma” yön-temindeki devaml› elyaf›n özellikleri harman-

www.fibropol.com

60


lan›r. K›rpma çemberi, pahal› kumafl kullan›-m› veya mukavemet sa¤lamak için kullan›landi¤er pahal› yöntemlere gerek duyulmadan,istenilen özelliklerde laminat üretimini dahaverimli hale getirir.

EK‹PMAN VE KALIPLAR

Otomotiv sektöründe kullan›lan makas yayla-r› gibi yüksek teknoloji ürünlerinin elyaf sar-ma metodu ile üretilmesi için özel makinelergelifltirilmifltir. Elyaf sarma yönteminde kulla-n›lan mandrellerin üretiminde çok farkl› mal-zeme ve teknikler kullan›lmaktad›r. Seri üre-timde kullan›lacak mandreller çelik levha kul-lan›larak yap›l›rken, düflük hacimli üretimlerve prototip parçalar için kontrplak, alümin-yum levha gibi malzemeler kullan›lmaktad›r.Bas›nçl› tank gibi kapal› ürünler için esnekmalzemeden yap›lm›fl ve fliflirilebilir mandrel-ler kullan›lmaktad›r. Bu tür mandreller kal›p-lama sonunda, söndürülerek parça içinden ç›-kart›lmakta veya ince bir layner olarak ürünbünyesi içinde b›rak›lmaktad›r. Kapal› ürünlerayr›ca düflük ›s›larda eriyebilen malzemedendökülmüfl mandreller kullan›larak da kal›pla-nabilmektedir. Kal›plama ifllemi tamamland›k-tan sonra, ürün ›s›t›larak, içindeki mandrel eri-tilmekte ve d›flar›ya boflalt›lmaktad›r. Mandre-lin özel olarak ürün içinde b›rak›ld›¤› uygula-malar da vard›r. Bu tür uygulamalara örnekolarak, otomotiv sektöründe kullan›lan flaftlargösterilebilir. Bu üretimde, lifler bir alümin-yum tüp üzerine sar›lmakta, tübün ucundakimetalik ba¤lant› elemanlar› sayesinde kon-vansiyonel ba¤lant›lar yap›labilmektedir.

ELYAF SARMA YÖNTEM‹N‹N AVANTAJLARI

• Özelliklerin tam kontrol alt›nda tutulabilmesi.• Çeflitli mukavemet de¤erlerinin elde

edilebilir olmas›.• ‹flçilik oran›n›n düflük olmas›.• Çok say›da takviye malzemesi ve reçine

seçene¤i bulunmas›.• Prosesin çok yüksek düzeyde otomasyona

uyarlanabilmesi.• Termoset ve termoplastik kullan›m›na

imkan vermesi.

ELYAF SARMA YÖNTEM‹N‹N DEZAVANTAJLARI

• Yaln›zca eksenel ürünler için kullan›labilmesi.

• Tesis yat›r›m› gerektirmesi.• Uçucu organiklerin emisyonu nedeniyle

mekanik kontrolleri gerektirmesi.

ELYAF SARMA UYGULAMALARI

Bu yöntemle elde edilen ürünler, bütün bü-yük pazar sektörlerinde kullan›labilir. Bafll›cauygulamalar:• Petrol ve gaz için tank ve boru ürünleri,

kimyasal üretim endüstrisi ve su/at›k su ar›tmas› için kullan›lan boru ve tanklar

• Tank ve borular için parçalar

• Hava ve gaz bas›nç hatlar›

• Uçak yak›t tanklar›• Roket motor ve

kovan kaplamalar›• Silah ve top namlular›• Gemi/yat direkleri• Tenis raket çerçeveleri• Tren vagonlar›

(tafl›mac›l›k)

ELYAF SARMA YÖNTEM‹N‹N GELECE⁄‹

Bu yöntem, “elyaf/polimer teknolojisi”nin mak-simum fayda ile kullan›m›n› sa¤layan bir kom-pozit üretim yöntemidir. Makine kontrolü vedüflük iflçilik özellikleri sayesinde yöntem, yap›-sal ürünlerin yüksek üretim kapasitesiyle üretil-mesini gerektiren uygulamalarda tercih edilirdurumdad›r. Gelecekte bu yöntemin tamamenbilgisayar kontrollü olaca¤› öngörülmektedir.Termoplastik reçinelerin elyaf sarma prosesineadaptasyonu üretilen ürün miktar›n›n ve ürünçeflidinin artmas›na neden olacakt›r.Hibrid takviye sistemleri, üstün yap›sal özellik-ler ve düflük maliyetli yeni uygulama alanlar›sa¤layacakt›r. Spesifik, yüksek hacimli uygula-malar için özel olarak üretilmifl makineler buyöntemin rekabet flans›n› yükseltecektir. Geri-lim sensörleri ve hasars›z test teknikleri saye-sinde yüksek yap›sal özellikli uygulamalar›ngerçekleflebilece¤i beklenmektedir.

ENJEKS‹YON KALIPLAMA


Yüksek boyutsal stabiliteli ve karmafl›k flekil-li ürünlerin kal›planmas›nda yayg›n olarakkullan›lan bir üretim yöntemidir. Yüksek ha-cimli üretimler için uygundur. Baz› durumlar-da, üretim h›z› makina bafl›na saatte binlerceadet parçaya ç›kabilir. Bu yöntemde elde edi-

www.fibropol.com

61

www.camelyaf.com

len ürünlerin ço¤u takviyesiz termoplastikler-dir. Takviyeli termoplastiklerin kal›planmas›için, ekipman ve kal›plama tekni¤inde çokküçük de¤ifliklikler yap›lmas› yeterli olmaktahatta bazen hiçbir de¤iflikli¤e gerek duyulma-maktad›r. Yöntemin temel prensibi, termop-lastiklerin ›s›t›ld›¤›nda yumuflamas›na ve so-¤utuldu¤unda sertleflmesine dayal›d›r. Bir çokenjeksiyon kal›plamas›nda granül halindekitermoplastik reçine bir huniden, ›s›t›lm›fl me-tal silindirin bir ucuna beslenir. Silindir için-de enjeksiyon burgu yivleri dönmeye bafllarve reçine s›cak silindir içine al›n›r. Is›tma sü-resince reçine yar› ak›flkan bir duruma gele-rek, kal›p içine enjekte edilir.

fiekil 3.14: Enjeksiyon kal›plama

Enjeksiyon kal›plama yivleri dönerken ayn›zamanda silindiri de ekseni üzerinde ileri vegeri hareket ettirir. Bu hareketin iki önemlifonksiyonu vard›r. Kal›b›n dolmas› için gerek-li ergimifl reçine hacminin ölçümü ve ölçülenmiktarda reçinenin kal›ba transferi. Reçineninflekillendirilmesine ve ergimifl reçine miktar›-n›n ölçümüne ek olarak enjeksiyon makinesi-nin bir di¤er fonksiyonu enjeksiyon s›ras›ndakapal› kal›b› bas›nç alt›nda tutmak ve so¤ut-ma sonras›nda parçan›n kal›ptan ç›kart›lmas›-n› sa¤lamakt›r. Kal›p bofllu¤u üretilecek par-çan›n tam fleklini sa¤layacak konumdad›r. Ka-l›plar genelikle ergimifl plasti¤in ifllenebilece-¤i s›cakl›ktan daha düflük olan bir s›cakl›kta›s›t›l›r. Yar› ak›flkan reçine daha düflük s›cak-l›kta olan kal›ba al›nd›¤›nda reçine kal›p bofl-lu¤unun fleklini alarak kat›laflacakt›r. Enjeksi-yon kal›plama yönteminin önemli bileflenleri:• Termoplastik reçinenin ergimesi

veya “plastifikasyon”• Ergimifl reçinenin ölçümü ve kal›ba

transferi• Kal›plama süresine uygun olarak kal›b›n

aç›lmas› ve kapanmas›n› ve parçan›n kal›ptan al›nmas›n› sa¤layan kilit sistemleri

• Üretim süreci içinde reçinenin do¤ru s›cakl›kta, do¤ru süre ile kal›planmas›n› kontrol alt›nda tutabilecek kumanda düzene¤i.

REÇ‹NELER VE TAKV‹YE MALZEMELER‹

Enjeksiyon yönteminde termoplastik reçineolarak genellikle naylon (PA), PVC, asetal, po-lietilen, polipropilen, ABS, SAN ve polikarbo-nat kullan›l›rken, ter-moset reçine olarakpolyester, epoksi, fe-nolik ve üretan reçine-leri kullan›lmaktad›r.Takviye malzemesiolarak ise genellikle5-40 mm. uzunlu¤un-da, k›rp›lm›fl cam elya-f› kullan›lmaktad›r. El-yaf takviyesi a¤›rl›kça%5-40 aras›nda de¤ifl-mektedir.

EK‹PMAN

Afla¤›daki parametrelere göre tan›mlan›r.• Reçinenin plastifikasyon oran›, ›s›t›larak

ak›flkan hale getirilen reçinenin bir saat süreiçindeki kilogram miktar› olarak ifade edilir.

• Kal›p s›k›flt›rma kuvveti, ton olarak ifade edilir.

• Makinenin, bir defada enjekte edebilece¤i malzeme miktar›, kal›p içerisine her kal›plama için gönderilen malzeme miktar›n› gram cinsinden ifade eder.

Enjeksiyon kal›plama makinelerinin enjekteedebilece¤i malzeme kapasitesi aral›¤›, gram-kilogram aral›¤›nda, s›k›flt›rma kapasitesi1 –5000 ton aras›ndad›r.

ENJEKS‹YON KALIPLAMA TERMOSETLER‹

Günümüzde, yüksek hacimli termoset parçaüretiminde enjeksiyon kal›plama önemli biryer tutmaktad›r. Termoset enjeksiyon kal›p-lamada polimer, düflük viskozite sa¤lamakamac› ile, 35-120°C s›cakl›¤a kadar ›s›t›lanhazne boyunca, bir vida veya piston kul-lan›larak, 150-200°C s›cakl›¤a ›s›t›lm›fl, kal›piçine enjekte edilir. Malzeme kal›p bofllu¤unudoldurdu¤unda bas›nç uygulan›r. Reaksiyon tamamland›ktan sonra, parça sert-leflir ve kal›ptan al›n›r. Bu yöntemde, bas›nçl›kal›plama ve transfer kal›plamaya göre üretim

Takviyeli Granüller,Erkek Kal›p

Difli Kal›p

Boflaltma veya Eritme bölgesi

Granüller

www.fibropol.com


süreci daha k›sad›r. Ayr›ca, iflçili¤i düflürmeküzere, otomatik besleme ve kal›ptan ç›kartmasistemleri kullan›labilir.

ENJEKS‹YON KALIPLAMA YÖNTEM‹N‹NGELECE⁄‹

‹ki komponentli enjeksiyon kal›plama, enjek-siyon/pres kal›plama makineleri ve kal›p üre-timi/üretim teknikleri gibi süregelen araflt›r-malar, cam elyaf›n›n bütünlü¤ünü sa¤lamay›amaçlamaktad›r ve enjeksiyon kal›plama içintermoset uygulamalar› büyümeye devamedecektir.

D‹⁄ER PROSESLER

Makine üreticileri taraf›ndan CTP ürünlerinüretimi için gelifltirilen bir çok farkl› yöntembulunmaktad›r. Bu kal›plama yöntemlerininbaz›lar›, çok genifl bir alanda yayg›n olarakuygulanabilen yöntemlerdir. Di¤erleri ise, yal-n›zca özel ürünler için gelifltirilmifl, s›n›rl› uy-gulama alan› olan özgün yöntemlerdir.

OTOMAT‹K fiER‹T YERLEfiT‹RME (ATP)

Otoklav prosesinde (bkz.vakum torba kal›p-lama, bas›nçl› torba kal›plama, otoklav kal›p-lama bölümü) malzemenin uygulanmas›ndaotomasyon, otomatik flerit yerlefltirme (ATP)yöntemiyle sa¤lanmaktad›r. Otomatik flerit yer-lefltirme, yüksek teknolojili yap›sal kompozitüretimi için kullan›lan bir yöntemdir. Reçineyeemdirilmifl cam elyaf› takviyeleri (Prepreg) ifl-lemeyi kolaylaflt›rmak amac›yla, katlar aras›ndaka¤›t ya da film kullan›larak bant fleklindebiçimlendirilir. Prepreg fleritler, çeflitli genifllik-lerde otomatik olarak kal›p yüzeyine döflenir.Modern bilgisayar ekipmanlar› bu fleritlerinkontrollü olarak, kal›p yüzeyine çok hassas birflekilde döflenmesini sa¤layabilir. Düz ve kar-mafl›k yüzey geometrileri bu yöntemleüretilebilir. ATP prosesinin, takviye mal-zemeleri ve reçinelerin hizalanmas› ve kal›püzerine yerlefltirilmesi konusunda çok hassasbir sistem olmas› nedeniyle, havac›l›k, uzaysanayi ve askeri araç gereç üretiminde kul-lan›lan, yüksek teknolojili kompozit uy-gulamalar›n›n artmas›n› sa¤lamas› beklenmek-tedir. Bu uygulamalara örnek olarak; uçakkanatlar›, flaplar gibi yüksek dayan›m, mak-simum sertlik, hafiflik istenen uygulama alan-lar› gösterilebilir.

SANTR‹FÜJ KALIPLAMA

Santrifüj kal›plamada takviye malzemeleri vereçineler yüksek bir çevresel h›zla dönmekteolan kal›p iç yüzeyine uygulan›r. Bu kal›p-lama yöntemi sayesinde her iki yüzü düzgün,rijit, borusal parçalar›n üretimi mümkündür.Santrifüj (Merkezkaç) kuvveti, reçine (CE 88,CE 89) ile temas eden takviye liflerinin (KCR 6)›slanmas›n› sa¤lamaktad›r. Bu yöntemleüretilen parçan›n kal›b›n iç yüzeyine temaseden d›fl k›sm›, ürünün düzgün yüzünü tem-sil eder.

fiekil 3.15: Santrifüj Kal›plama

Santrifüj kal›plama yöntemi ile üretilen parça-lar›n›n iç yüzeyine ince bir yüzey oluflturacakflekilde saf reçine püskürtülerek, kompozitparçan›n kimyasal dayan›m› art›r›labilir. Yü-zey daha düzgün hale getirilebilir. Büyük çap-l› kompozit borular ve tanklar ticari olaraksantrifüj kal›plama yöntemiyle üretilmektedir.Santrifüj kal›plaman›n avantajlar›, düzgün d›flyüzeylerin elde edilmesi ve uçucu organikgazlar›n proses s›ras›nda kontrol edilebilmesi-dir. Bafll›ca dezavantaj› ise, büyük boyuttakikal›plar›n döndürülebilme sorunu ve iç yüze-ye tül uygulamas›n›n zorlu¤udur.

DEVAMLI LEVHA

Devaml› levha prosesi; opak veya fleffaf gö-rünümlü düz paneller, kamyon treyler panel-leri, buzdolab› kaplamalar›, saniter malzeme-ler, yol iflaretleri v.s gibi bir çok farkl› uygula-ma alan›nda kullan›lan bir yöntemdir. Genel-likle 3 metreye kadar geniflli¤i olan ve yüksekkapasitede üretim yapabilen makinelerde,takviye malzemeleri ve reçineler, proses bo-yunca çekilen bir plastik film üzerinde bir ara-ya getirilmektedir. ‹kinci bir plastik film takvi-ye malzemesi (KCR 1, KCR 7, KCR 5) ve reçi-ne (CE 53, CE 55) üzerine yay›lmakta, hemensonras›nda ise genellikle rulolarla kar›fl›m›nhomojen hale getirilmesi ve hava kabarc›kla-r›n›n at›lmas› sa¤lanmaktad›r. Sertleflme, f›r›n62

Reçine

Cam Elyaf› Takviyesi

Kal›p

K›rp›lm›flFitil

www.fibropol.com

63

www.camelyaf.com

içerisinde gerçeklefltirilir. Levhalar otomatikolarak, eni boyunca trimlenir, istenilen uzun-luklarda otomatik olarak kesilir. Özel yüzeyefektleri elde etmek amac›yla daha sonra kal-d›r›lan fleffaf koruyucu film tabakalar› kullan›-l›r. Keçe ve k›rp›lm›fl fitil fleklindeki cam elya-f› takviye malzemelerinin her ikisi de bu pro-seste kullan›lmaktad›r. Polyester ve sudayan›m›n› artt›rmak amac›yla kullan›lanmodifiye akrilik polyesterler, devaml› levhaprosesinde en çok kullan›lan reçinelerdir.

fiekil 3.16: Devaml› Levha

EKSTRÜZYON

Takviyeli ve takviyesiz termoplastiklerdenkompozit ürün elde etmeye yönelik bir proses-tir. Bu proses üç temel aflamadan oluflur. Vis-koziteyi düflürmek üzere malzemenin ›s›t›lma-s›, flekillendirilmek üzere malzemenin metalkal›ba aktar›lmas› ve parçan›n so¤umas›yla is-tenilen profilin elde edilmesi. Ekstrüzyonlaüretilen parçalar, genellikle parça boyunca ay-n› kesite sahiptir.Bir çok termoplastik malzeme bu yöntemde kul-lan›labilir. Takviyeli termoplastiklerin ekstrüzyo-nu, takviyesiz termoplastiklerin ekstrüzyonu ka-dar yayg›n de¤ildir. Takviyeli parçalar, takviye-siz olanlara oranla daha yüksek sertlik ve mu-kavemet özellikleri sa¤lamaktad›r. Uzun elyafile takviye edilmifl termoplastiklerin ekstrüzyo-nuyla üretilen parçalar, konvansiyonel olaraktakviye edilmifl termoplastik ürünlerdeki yük-sek rijitlik ve mukavemet özelliklerine ek ola-rak, darbe dayan›m› da kazanmaktad›r. Bir çokfarkl› malzeme tek bir profilde kullan›labilir.Çok bileflenli malzemelerin ko-ekstrüzyonuparçan›n farkl› bölgelerinde farkl› malzemelerkullan›labilmesine imkan tan›r. Örnek olarakyumuflak kenarl›, sert parçalar.

PREPREG KALIPLAMA (KALIPLAMA ÖNCES‹ REÇ‹NE

EMD‹R‹LM‹fi TAKV‹YE ÜRÜNLER‹)

Yüksek teknolojili kompozit uygulamalar›nda,

prepreg malzemeler yayg›n olarak kullan›l-maktad›r. Kolay ifllenebilir bir kal›plama malze-mesi elde etmek üzere, reçine ve takviye mal-zemesinin birlefltirilmesi yöntemidir. Elyaf›nçok do¤ru bir biçimde yerlefltirilmesinin gerek-li oldu¤u uygulamalarda otomatik flerit yerlefl-tirme (ATP) tekni¤i kullan›ld›¤›nda veya kal›pyüzeyine el yat›rmas› iflleminin özenle yap›l-mas› gerekti¤inde kullan›lan bir yöntemdir.Prepreg malzemede, takviye/reçine oran›n›nçok hassas bir flekilde kontrol edilmesi, sonürünün elde edilmesinden önce, malzeme ka-lite kontrol testlerinin yap›labilmesine olanaktan›maktad›r. Prepregde takviye malzemesiolarak devaml› lifler, keçeler, düz dokumalar

ve kumafllar kullan›lmaktad›r. Reçine olarakpolyester, epoksi ve fenolik reçineler yan›s›ra, polyester, polietereterketon (PEEK) vepolifenilensulfür (PPS) gibi termoplastikle-rin bir k›sm› da prepreg üretiminde kulla-n›lmaktad›r.

fiekil 3.17: Prepreg üretimi

ROTASYON KALIPLAMA

Rotasyon kal›plama, içi bofl ve eksiz olmas› gere-ken, bas›nçl› su, su ar›tma tanklar›, filtreler gibiürünlerin kal›planmas›nda kullan›lmaktad›r. Buyöntemde, takviye malzemesi ve reçine kapal›bir kal›p içine yerlefltirilmektedir. Kal›plar eflza-manl› olarak iki yön-de dönerek, hem ka-l›p içindeki malzeme-nin kar›flmas›n›, hemde kal›p iç yüzeyininmalzeme ile kaplan-mas›n› sa¤lar. Kal›pla-ma süreci; ›s›tma, so-¤utma, kal›ptan almave yeniden yüklemeolmak üzere dört afla-madan oluflmaktad›r.

Kumafl

F›r›n

Reçineemdirilmifl

kumafl

Reçinebanyosu

fiekil 3.18: Rotasyonel Kal›plama

DönmeYönü

Kal›p

Is› Kayna¤›

Reçine

Sertlefltirme F›r›n›

K›rp›c›

Selofan veya PET Film

Film

Fitil

www.fibropol.com

64


Yak›n zamana kadar bu yöntemde termoplas-tik reçineler tercih edilmekteydi. Günümüzdeise, flebeke yap›s› (cross-link) oluflturabilenpolietilenler ve baz› termoset reçineler kul-lan›labilmektedir. Bu yöntemin avantajlar› ise,düflük sermaye yat›r›m›, karmafl›k flekilliparçalar›n kal›planabilmesi, minimum fire vekontrol edilebilir gaz emisyonudur.

R‹J‹TLEfiT‹R‹LM‹fi TERMOPLAST‹K LEVHA

Termoform ile flekillendirilen termoplastiklevhalar›n arka yüzeyinin takviye edilerek ri-jitlefltirilmesi yöntemidir. Bu yöntemde, akrilikveya ABS gibi takviyesiz termoplastik plakayumuflama noktas›na kadar ›s›t›l›r ve vakumya da bas›nçla ürüne son flekli verilir. fiekil-lendirilen plakalar so¤utulduktan sonra, plakaarka yüzeyi, el yat›rmas› veya püskürtme gibiaç›k kal›plama yöntemleriyle polyester reçineve cam elyaf› takviyesi uygulanarak rijit halegetirilir. Kamyon kabinlerindeki yolcu yata¤›,port bagaj, tesisat borular› ve baz› denizcilikuygulamalar› gibi büyük parçalar›n yan› s›ra,küvet ve dufl tekneleri, lavabolar da bu kal›p-lama yöntemiyle üretilmektedir.

Vakum Torba Kal›plama / Bas›nç TorbaKal›plama / Otoklav Kal›plamaUçak ve uzay endüstrisi ve talep edilen birçokson ürün alan›nda high-tech kompozit malze-melerinin kullan›m›, özel kompozit kal›plamayöntemlerinin geliflmesini sa¤lam›flt›r. Bu pro-sesler, ticari amaçla üretilen kompozit malze-melerin kullan›m› aç›s›ndan küçük bir tonajasahip olmas›na ra¤men, özel ya da perfor-mans›n kritik oldu¤u uygulamalarda kullan›-l›r. El yat›rmas›yla benzerlik göstermektedir.Belirgin olan fark ise, sertleflme ifllemi s›ras›n-da bas›nç uygulanmas›d›r. Bu kal›plama yön-temlerinin her birinde malzeme uygulamaaflamas›nda, ›slak sistemler ve prepregler kul-lan›l›r. Islak sistemlerde keçe veya dokunmuflfitil takviyeleri kal›ba yerlefltirilir. S›v› reçine,takviye malzemesi yüzeyine uygulan›r. Kolayflekillenebilir plastik bir film (torba diye deadland›r›l›r), reçine emdirilmifl takviye malze-mesinin üzerine yerlefltirilerek, parçan›n çev-resinde kal›ba yap›flt›r›l›r. Islak sistem yerineprepreg kullan›ld›¤›nda, levhalar ve fleritlerkal›p yüzeyine el ile ya da ATP yöntemiyleyerlefltirildikten sonra, plastik film kaplan›r.Vakum torba kal›plamada, kal›p yüzeyi ileplastik film (torba) aras›ndaki hava vakumla-n›r. Islak sistem kullan›ld›¤›nda, önce reçinetakviye malzemesine emdirilir. Daha sonra,sertleflme tamamlanana kadar vakum uygula-narak, plastik filmin atmosferik bas›nç alt›nda

kalmas› sa¤lan›r. Sertleflme süreci, ayr›ca ›s›uygulanarak da h›zland›r›labilir.Bas›nç torba kal›plama, atmosferik bas›nçtandaha yüksek bas›nçlar›n kullan›lmas› gerekenuygulamalarda kullan›l›r. Bu yöntemde prep-reg veya yafl sistem malzemeleri kullan›labilir.Esnek plastik film reçine emdirilmifl takviyemalzemesi üzerine yerlefltirildikten sonra,yaklafl›k 3,5 bar’l›k bas›nç sertleflme tamamla-nana kadar plastik film yüzeyine uygulan›r.

fiekil 3.19: Vakum Torba Kal›plama

Otoklav kal›plamayla vakum ve bas›nçl› torbakal›plama yöntemleri kombine edilmifltir.Prepreg veya ›slak sistemlerin her ikisi de kul-lan›l›r. Kal›p ve kompozit parça üzerine öncevakum uygulan›r, daha sonra sertleflme reak-siyonu için otoklava yerlefltirilir. Bu arada va-kum uygulamas›na devam edilir. Is› ve d›fl ba-s›nç yüksek bas›nçl› buhar kullan›larak sa¤la-n›r. Günümüzde bir çok yüksek performansl›kompozit uçak parças›, bu yöntemle üretil-mektedir.

fiekil 3.20: Bas›nç Torba Kal›plama

VAKUM DESTEKL‹ REÇ‹NE ENJEKS‹YONKALIPLAMA (VARTM)

SCRIMP (Seeman Composites Resin InfusionMolding Process) firmas› taraf›ndan patential›nan bir enfüzyon yöntemidir. Gelenekselvakum torba kal›plamadan farkl› olarak, kurumalzeme bir kal›p içine yerlefltirilir ve reçinevakum alt›nda, kuru malzeme aras›ndan süz-dürülür. Kal›p tamamen doldurulduktan son-ra, çevresinde esnek bir film yay›larak vakumuygulan›r. Kuru malzeme s›k›flt›r›larak havad›flar› at›l›r. Patentli k›lcal borular, vakum al-

Kal›planan ÜrünKal›p

Ay›r›c› film

Emici Doku

Vakum PompaEmifl A¤›z›

Vakum ÖlçümÇ›k›fl›

VakumlamaMambran›

S›zd›rmazl›kContas›

Ay›r›c› Kat

Hava veya Vakum

Laminat

www.fibropol.com

65

www.camelyaf.com

t›nda reçinenin da¤›l›m› için kullan›l›r. Reçinesertlefltirme reaksiyonu istendi¤i takdirde ›s›uygulanarak h›zland›r›labilir. Genellikle,SCRIMP (VARTM) yöntemiyle a¤›rl›kça %70elyaf içeren, boflluksuz laminat üretimi sa¤la-nabilir. Bu proses ile hafif, uzay sektörü ve yüksekteknoloji ürünleri sektörü için üstün niteliklilaminatlar elde edilir.

‹K‹NC‹L ‹fiLEMLER

Çapak alma, c›vata ve perçin deli¤i açma, yap›fl-t›rma ve boyama ifllemlerini kapsamaktad›r. Çapak alma: Bir çok sertleflmifl parçada, pro-ses ve kal›p toleranslar›na ba¤l› olarak fazlal›k-lar bulunur. Bu fazlal›klar elle veya aletle gide-rilir.Delik açma: Kal›pç› ve tasar›mc›n›n önerisinegöre matkap veya z›mba gibi aletler kullan›l-maktad›r. Yap›flt›rma: Kompozitlerin yap›flt›rmas›nda üçfarkl› yap›flkan kullan›l›r. Doymam›fl polyester-ler, epoksiler ve poliüretanlar. Bir çok durumda,üretici bu parçalar› kompozit yap›m›nda kulla-n›lan ayn› reçine ile yap›flt›r›r. Epoksi yap›flt›r›c›-lar, yüksek s›cakl›kla karfl›lafl›lan durumlarda

kullan›l›r. Poliüretanlar, tasar›m›n gereklerinegöre belirlenen tek ve çift komponentli sistem-lerin her ikisinde de tercih edilebilir. Yap›flt›r›c›-n›n cinsi, kullan›m› üretici ve tasar›mc› taraf›n-dan beraberce tespit edilmelidir.Boyama: Kompozit parçalar estetik ve teknikamaçl› olarak boyanabilir. Parçalar›n boyanma-s›, yap›daki di¤er bileflenlerle renk uyumu eldeedilmesini sa¤lar. Bir süre sonra UV ›fl›¤› (günefl›fl›¤›) ile yüzeyler bozulabilir. Boyama ayr›ca lif-lerin d›fl etkilerden korunmas›na da yard›mc›olur. Bir çok reçine üreticisi reçineye uygunolan boyay› da beraber pazarlamaktad›r.

KOMPOZ‹T PROSESLER‹N‹N KARfiILAfiTIRMASI

Kompozit malzemeler ve kal›plama yöntemle-ri aras›ndaki iliflki bir çok aç›dan de¤erlendi-rilebilir. Afla¤›da verilen kullan›m› kolay tablokullan›lacak kal›plama yöntemine uygun mal-zemenin seçimi için, tasar›mc›lara yard›mc›olabilecek bilgiler içermektedir. Herhangi bir prosesin veya malzemeninkarakteristikleri, yap›lmas› düflünülen uy-gulamadan beklenen özelliklere ba¤l› olarakdikkatli bir flekilde tan›mlanmal›d›r.

Tablo 3.1: Reçine ve Kal›plama yöntemi uyumu

El yat›rmas› • • • •Püskürtme • • •Pres kal›plama • • • •Takviyeli Termoplastik Levha kal›plama • • • •RRIM (Reinforced Reaction Injection Molding) • • •RTM • • • • •Pultruzyon • • • •Elyaf sarma • • • •Otomatik fierit Yerlefltirme • • •Santrifüj kal›plama • • •Devaml› Levha • • • • •Ekstrüzyon • • • • • • • • • • • • • •Enjeksiyon kal›plama • • • • • • • • • • • • • •Rijitlefltirilmifl TP levha • • • • • •Rotasyonel kal›plama • • • • •Vakum kal›plama • • •Bas›nçl› Torba Kal›plama • • •Otoklav • • •

Poly

este

r re

çine

Vini

lest

er

Epok

si

Poliü

reta

n

Feno

lik

ABS

Akri

lik

Nayl

on

Polik

arbo

nat

Polie

tilen

Polip

ropi

len

Polis

tiren

PPS

PVC

Term

opla

stik

pol

yest

er

Yüks

ek p

erfo

rman

s(L

CP,P

EEK

v.s

)

TermoplastiklerTermosetler

Halen Gelifltiriliyor

www.fibropol.com

66

KOMPOZ‹TLER‹N TASARIMI, MAL‹YET‹ VE GELECE⁄‹

TASARIM YAKLAfiIMI

Bu bölümde anlat›lan tasar›m yaklafl›m›, genelolarak bütün kompozit malzemeleri kapsa-maktad›r. Bununla birlikte, kompozit malze-meler ve prosesler hakk›nda bir fikir sahibi ol-mak, tasar›m yapmak için yeterli olmasa dakompozitlerden en yüksek düzeyde faydala-n›lmas›n› ve maliyeti düflürecek flekilde, birtasar›m yolu belirlenmesini sa¤layacakt›r. Ge-leneksel malzemelerin yerine, kompozitmalzeme kullan›m› ya da tamamen yeni birürün için kompozit ürün gelifltirilmesi s›ras›n-da fonksiyon/biçim, kullan›lacak malzemecinsi, proses ve bunlar›n birbirleri ile iliflkisimutlaka dikkate al›nmal›d›r.

fiekil 4.1: Tasar›m Yaklafl›m›Bir sistemi tan›mlama konusunda en büyüksorumlulu¤u tasar›mc› tafl›maktad›r ve tümelementler hakk›nda bilgi sahibi olmal›d›r. Bubölümün amac›, 2 ile 3’üncü bölümlerde an-lat›lan malzeme ve üretim bilgilerini tamamla-yarak, bir kompozit ürün elde etmek için ge-rekli olan ad›mlar› daha iyi anlatacak, sistema-tik bir tasar›m yaklafl›m›n› ortaya koymakt›r.

B‹RAZ FELSEFE

Baflar›l› bir ürün gelifltirme çal›flmas›, ayn› za-manda birbirleriyle ba¤lant›l› olan üç ortam›ndikkatli bir flekilde, göz önünde bulundurul-mas›n› gerektirir. Birinci ortam, bu bölümdeöncelikli olarak anlat›lan ürünün kullan›laca-¤› ortamd›r. ‹kinci ortam, ürünün imal edile-ce¤i ve sat›laca¤› organizasyon yap›s›yla ilgi-lidir. Üçüncü ortam ise ürünün sat›n al›naca-¤› pazard›r. Baflar›l› ürünler bu üç ortam›ngereklerini yerine getirmelidir. Genellikle,pazar verilerinin yeterince de¤erlendirileme-mesi ürünün baflar›s›z olmas›na neden olur.Ayr›ca, pazardaki bir ürününün baflar›s›z ol-mas›n›n bir baflka nedeni de teknik fonksi-yonlar›n yerine getirilememesidir.Pazar araflt›rma ve analizleri tasar›m hedefle-rinin saptanmas›ndan önce tamamlanmal›d›r.Tasar›m ifllemi s›ras›nda, pazar taleplerininkarfl›lan›lmaya devam edildi¤inden emin ol-mak için de periyodik olarak gözden geçiril-melidir.

Tasar›m ifllemi ayr›nt›l› olarak da aç›klanan,alt› ard›fl›k ad›mdan oluflmaktad›r.

1. Ad›m: Hedeflerin tan›mlanmas›.2. Ad›m: Ön haz›rl›k olarak kavramsal

tasar›m.3. Ad›m: Kavramsal tasar›m›n gelifltirilmesi.4. Ad›m: Ayr›nt›l› tasar›m.5. Ad›m: Prototip (ilk örnek) ve

de¤erlendirme.6. Ad›m: Ticari hale getirmek.

BÖLÜM 4

KOMPOZ‹TLER‹NTASARIMI,MAL‹YET‹ VE GELECE⁄‹

UygulamaGelifltirme

Malzeme

Ürün Karakteristikleri

Proses

www.fibropol.com

67

www.camelyaf.com

Tasar›m prosesi dinamiktir ve sonuçlar gerek-tirirse, herhangi bir ad›mdan sonra durdurula-bilir. Ad›mlar ileride yenileme ya da tasar›mde¤ifliklikleri gerekti¤i takdirde, tekrarlanabi-lir.

1. Ad›m : Hedeflerin Tan›mlanmas›Bu ad›mda, pazar araflt›rmalar›n›n yap›ld›-¤› ve firman›n bir ürün için kompozit malze-me kullan›m›n› öngördü¤ü, varsay›l›r. Kom-pozit üretim tesisi varsa (üretim firma bünye-sinde yap›labilecekse), kompozit malzemeyiürüne dönüfltürmek üzere bir tasar›m ekibioluflturulur. E¤er, d›flar›dan bir üretim kayna¤›kullan›lacaksa, bafllang›ç ba¤lant›lar› kurulma-l›d›r. Böylece, potansiyel üretimci tasar›m pro-sesine, erken bir ad›m›nda al›nm›fl olur. Yenibir kompozit ürün gelifltirme ifllemine yard›m-c› olabilecek, bir çok imalatç› bulunabilir.Kompozitlerin do¤rudan ve dolayl› olarak sa¤-lad›¤› olanaklar›n, yeniden gözden geçirilmesifaydal› olacakt›r. (Baz› kompozit ürün uygula-malar›n›n sa¤lad›¤› avantajlar Tablo 4.1’detan›mlanmaktad›r.)

Kompozitlerin temel özellikleri• Büyük parça boyutu• Kompleks parça flekli

• Tasar›m esnekli¤i• Parçalar›n birlefltirilmesi

• Yüzey fleklinin birden fazla bileflimle elde edilebilmesi

• Üstün yap›sal özellikler• Mukavemet dayan›m›• Mukavemetin yönlendirilebilmesi

Kompozitlerin temel faydalar›• Hafiflik• Korozyon dayan›m›• Yüksek dielektrik dayan›m›• Düflük termal iletkenlik• Boyutsal stabilite• Yat›r›ma oranla düflük kal›p maliyeti• Yüzey ifllemi gerektirmemesi

Bu ad›m, ürün gelifltirme ekibi taraf›ndan“hedeflerin tan›mlanmas›” aflamas› ile sonaerer. Ürün hedefleri, ürün fonksiyonlar›, üre-tim hacmi, maliyet hedefleri, istenen mekanikve fiziksel özellikler, kurallar, talimatlar ve di-¤er gerekli olabilecek bilgileri içerir. Ürün ge-lifltirme dinamik bir süreçtir. Tan›mlanan ürünhedeflerine ulaflmaya yard›mc› olacak para-metrelerin gözden geçirilmesini ve gerekti¤in-de hedeflerin güncellenmesini öngörür.

2. Ad›m : Ön haz›rl›k olarak kavramsal tasar›mBu ad›m, gelifltirilen bilginin de¤erlendirilme-sini ve elenmesi gereken tasar›m fikirlerini içe-rir. Kullan›lacak malzeme ile kullan›lacak pro-sesin, henüz seçilmemifl ya da kesinlik kazan-mam›fl olmas›na ra¤men ürün boyutu, flekli veüretim gereklerinin, kesinlikle göz önünde bu-lundurulmas› gereken bir ad›md›r. Bu ad›mdafarkl› prosesler, alternatif tasar›m kavramlar›n›akla getirebilir. Ayr›ca pazar kesimi ile iletiflimkurmak ya da potansiyel müflterileri temsileden gruplara odaklanmak, tasar›m fikirlerininayr›nt›l› olarak belirlenmesine yard›mc› ola-cakt›r.

3. Ad›m: Kavramsal Tasar›m›n GelifltirilmesiTasar›m fikirleri bu aflamada, malzeme veproses seçiminin yap›labilece¤i ölçüde ayr›n-t›l› olarak tespit edilir ve detayl› tasar›m bafl-layabilir.Bilgisayar Destekli Tasar›m (Computer AidedDesign-CAD), tasar›m›n çabuk bir flekilde mo-difiye edilebilmesi, tamamlanm›fl çizimlerdeüç boyutlu dönüflümü sa¤layabilmesi ve mo-delleme ekipmanlar›na nümerik kontrollü verisa¤layabilmesi nedeniyle kompozit tasar›miçin vazgeçilmez hale gelmifltir.Her proseste, baflar›l› bir üretimi garanti etmeküzere ürün geometrisinin belirlenmesinde, ta-sar›mc› taraf›ndan dikkate al›nmas› gerekenözellikler vard›r. Ayr›ca, ön maliyet tahmini de bu aflamada ya-p›lacakt›r. Gerekli malzeme miktar›, iflçilik,sermaye ve genel giderlerin de¤erlendirilmesibu araflt›rmalar s›ras›nda yap›lmal›d›r.Ön haz›rl›k olarak performans de¤erlendir-mesi yap›l›r. Bilgisayar destekli tasar›m (CAD)ile oluflturulmufl bir ürün yüzeyi; üzerindeürünün tüm parçalar›n›n numaraland›r›larakayr› ayr› belirtildi¤i, “grid modelin” kolayl›klayap›lmas›n› sa¤layan S›n›rl› Element Analizleri(Finite Element Analysis-FEA) kullan›m› ile gi-derek yayg›nlaflmaktad›r. CAD/ FEA’n›n kom-binasyonu ardarda yap›lan tasar›m›n dahah›zl› analiz edilmesine imkan verir.Geleneksel gerilim ve deformasyon hesapla-malar› da kullan›labilir. Tablo 4.3’de kompo-zitler için genel olarak kabul edilmifl test me-totlar›n› bulabilirsiniz. Termoset reçineli kom-pozitler için tipik özellikler, yine Tablo 4.2’degösterilmifltir.

4. Ad›m : Ayr›nt›l› Tasar›mBu noktada tasar›m fikri seçilmifl, malzemeve proses hakk›nda karar verilmifltir.

www.fibropol.com

68


Tasar›m çal›flmas›n›n detayl› son hali, buad›mda bafllam›flt›r.Mühendislik çizimleri, tasar›m ekibinin ortakkararlar›, prototip ve kal›p üretimi özelliklerineba¤l› olarak haz›rlan›r ve analiz edilir. CAD veBilgisayar Destekli Üretim (Computer AidedManufacture-CAM) bu ad›mlar› tamamlayabilirve tasar›m›n son aflamas›n›, kal›plama aflamas›-na geçirmek için gerekli olan zaman› büyük öl-çüde azaltabilir.Tasar›m›n son halinin dikkatle yap›lmas› gere-ken yap›sal analizleri, bu ad›mda tamamlana-cakt›r. FEA teknikleri özellikle faydal›d›r. Buteknikler, malzemenin h›zl› geliflimini ya da ürü-nün performans›n› artt›rabilecek veya maliyetinidüflürebilecek flekilsel de¤iflikliklere olanak ver-mektedir. Detayl› maliyet analizleri bu ad›mda yap›l›r. Re-kabet ortam›ndaki sabit fiyatlar›n ya da üretimmaliyetinin belirlenmesi için bask›lar söz konu-su olabilir.Tasar›m›n son halinin çizimleri, pazarlama biri-mi ile ya da tasar›m›n hedeflendi¤i flekilde iler-ledi¤ini do¤rulayabilecek bir grupla çal›fl›larak,tekrar gözden geçirilir. Üç boyutlu modeller,karmafl›k flekilli parçalar›n alg›lanabilmesindeve -dokun ve hisset- de¤erlendirmesinde fay-dal› olur.

5. Ad›m : Prototip (‹lk örnek) ve De¤erlendirmePrototipin amac›na ve ürünün kal›planma-s›nda öngörülen prosese ba¤l› olarak, bir çokfarkl› prototip üretim yöntemi mevcuttur. Par-çan›n dekoratif görünüflünün de yans›t›lmas› is-teniyorsa, prototipler kullan›fll› ve uygun her-hangi bir malzemeden yap›labilirler. Kil, alç›,karton, a¤aç ve plastik levhalar üç boyutlu tasa-r›m› örnekleyen prototiplerin yap›m›nda kulla-n›lmaktad›r. Bu örnekler, parçan›n üretimindenaylarca önce ürün tan›t›m›nda kullan›labilir.Otomotiv endüstrisi bu tekni¤i yayg›n olarakkullanmaktad›r.Yap›sal kontrol amaçl› kullan›lan prototipler,üretimi en kritik olanlard›r. Bu modeller, flekil vemalzeme özellikleri aç›s›ndan son ürünle ayn›olmal›d›r. ‹deal olan, prototiplerin gerçek üretimhatt›nda yap›lmas›d›r. Pres ve enjeksiyon kal›p-lamada oldu¤u gibi, yüksek maliyetli üretim-lerde, uzun kontrol süreli kal›p kullan›lmas› iste-nir ancak, bu pratik olmad›¤› gibi ekonomik dede¤ildir ve alternatif tekniklerin kullan›lmas› ge-rekir. Kal›plar›n üretimi için alüminyum döküm,alç› döküm, bronz döküm, metal püskürt-me/epoksi kompozit kullan›m›n› içeren bir çok

malzeme kullan›labilir. Bu malzemeler pahal› ol-mas›na ra¤men, üretim kal›plar›nda tasar›m de-¤iflikliklerinin finansal yükümlülü¤ü göz önündebulundurularak, denenmifl malzemelerdir. El yat›rmas›, spray up ve di¤er aç›k kal›pla-ma yöntemleri ile üretilen prototiplerde, tekaflamada istenilen flekilde yüzey elde etmek,di¤er yöntemlere göre nispeten kolayd›r. Alç›bir kal›p, birden fazla prototipin üretimi içinuygundur ve direkt bir modelden yararlan›la-rak yap›labilir. Bu teknikle istenen parça ka-l›nl›¤›nda ve üretimde kullan›laca¤› kesin olanmalzemelerin uygulan›ld›¤› bir prototip eldeetmek mümkündür. Kompozit son ürün üreti-cileri, prototip üretiminde birçok püf noktas›gelifltirmifllerdir. Bunlar›n tasar›m aflamas›ndadikkate al›nmas›yla, ürünü tam istenildi¤i fle-kilde temsil edebilen prototiplerin yap›labil-mesi sa¤lanacakt›r.

De¤erlendirmeBir prototipin yap›sal olarak de¤erlendirilme-si, tasar›m aflamas›n›n kritik bir ad›m›d›r vehizmet koflullar›n›n önceden bilinmesini, uy-gun bir flekilde prototip parçaya uygulanm›flolmas›n› gerektirir. Son üründe kullan›lacakmalzeme yerine baflka bir malzemenin kulla-n›ld›¤› durumlarda, gerçek performans de¤er-leri bilinemeyebilir. Bu durum, metal levhakullan›larak yap›lan prototipler için özelliklegeçerlidir. Bu tür tasar›mlarda geleneksel tasa-r›m kriterleri ve mevcut levha kal›nl›klar› s›n›r-lay›c› bir etken oluflturmaktad›r. Böyle bir du-rumda mevcut ürünün test edilmesi gerekir.Performans de¤erleri, karfl›laflt›rmal› de¤erlen-dirmeler sonucunda bulunabilir.Bu testler gerilim ölçümlerini, defleksiyon öl-çümlerini, gerilim yüklemelerini, periyodikyük bindirilmesini ve hava koflullar› alt›nda b›-rakma testlerini kapsayabilir. Sonuçlar›n an-laml› ve kullan›labilir olmas› için de¤erlendir-me yöntemi, prototipin do¤ru yap›lm›fl olmas›-na da ba¤l› olarak, tutarl› olmal›d›r.Analiz sonuçlar›nda tüm performans beklenti-leri karfl›lanamad›ysa, parça kal›nl›¤›, malzememodifikasyonu veya flekil verilerinde düzeltmeyap›lmas› gerekmektedir. Kritik uygulamalardaanalizlerin tekrar edilmesi gerekebilir.

6. Ad›m TicarilefltirmeTasar›m ve istenen de¤erlendirmeler baflar›ylatamamland›¤›nda, ticari olan k›s›m bafllar. Buad›mda, zamanlama kullan›lacak üretim yön-temine ba¤l›d›r. Bas›nçl› kal›plama ya da en-jeksiyon kal›plama yöntemleri kullan›ld›¤›nda

www.fibropol.com

69

www.camelyaf.com

en uzun süreyi, üretim kal›plar›n›n yap›m› al-maktad›r. Ürünün geliflme sürecini k›saltmakamac› ile tasar›m aflamas›nda öncül bir kal›pyap›m›, s›k baflvurulan bir uygulamad›r. Tasa-r›m, kal›p yap›m›, üretim ve pazarlama fonk-siyonlar› aras›nda s›k› bir koordinasyon so-runsuz bir bafllang›ç yap›lmas›n› sa¤layacakt›r.Pilot üretim parçalar›n›n, tüm ürün gerekleri-ni karfl›lad›¤›ndan emin olmak için dikkatlekontrolü yap›lmal›d›r. Kal›p imalat›n›n, sonaflamas›nda herhangi bir de¤ifliklik yap›lm›flolmas› veya prototip parçalarda herhangi biruyumsuzluk görülürse, üretilen ilk ürünlerintekrar, tam olarak de¤erlendirilmesi gerekir.Tasar›m ifllemi ürünün müflteriye ulaflmas› vemüflteri taraf›ndan kabul görmesiyle sonaerer. Ürün gelifltirme, üretim kapasitesininyükseltilmesi ve bunlara ba¤l› olarak yap›landi¤er faaliyetler, pazar alan›n› geniflletecek verekabet ortam›nda fayda sa¤layacakt›r. Ürün-den beklenen özelliklerin tamam›n›n do¤ruanlafl›labilmesi, ürün gelifltirme çal›flmalar› s›-ras›nda ayr›nt›lara dikkat edilmesi ve bir par-ça flans ürünün baflar›ya ulaflmas›n› sa¤laya-cakt›r.

KOMPOZ‹T MALZEMELER‹N MAL‹YET‹

Kompozit malzemeler baflar›l› bir flekilde uy-guland›¤› takdirde, hem teknik hem de ticariaç›dan kazanç sa¤lamaktad›r. Maalesef, bafla-r›l› ürün uygulamalar› her zaman gerçeklefl-mez. Amerika’daki Ulusal Bilim Vakf› taraf›n-dan yap›lan istatistikler, 100 ürün önerisindensadece birinin gelifltirilebildi¤ini göstermekte-dir. Gelifltirme aflamas›nda baflar›l› olan ürün-ler bile, sonraki aflamada yetersiz kalabilmek-tedir. Befl yeni üründen dördü, pazarda bafla-r›s›z olmaktad›r. Tecrübeler, baflar›s›zl›¤a u¤rayan ürünlerinço¤unun, ürün gelifltirme s›ras›nda belirlenentüm teknik ve üretim hedeflerini karfl›lad›¤›n›da göstermektedir. Bu ürünler, müflterilerinihtiyaçlar›na cevap vermemeleri, ürün fiyat›-n›n rekabet düzeyinde olmamas› ya da bu ikisorunun birden yaflanmas› durumunda baflar›-s›zl›¤a u¤ramaktad›rlar. Hayati bir hata ile kar-fl›laflmamak için, gelifltirme çal›flmalar›n›n uy-gulanmas› s›ras›nda tasar›m›n, müflteri ihtiyaç-lar›n›n ve fonksiyonel analizlerin dikkatle in-celenmesinde yarar görülmektedir. Buna ra¤men gelifltirme sürecinin her afla-mas›nda belirlenmesi gereken en önemlinokta, maliyet hesaplar› ve ürün performan-s›d›r.

‹KAME MALZEME OLARAK KOMPOZ‹TLER

Genellikle kompozit malzemeler, gelenekselmalzemelerin yerini almaktad›r. Kullan›lanmevcut malzemeden memnun olunmad›¤› vekompozitlerin bu malzemelerin yerine geliflti-rildi¤i anlam›na kesinlikle gelmez. Kompozituygulamalar› bir çok pazarda, özellikle hava-c›l›kta, malzeme biliminin ve ürün performan-s›n›n s›n›rlar›n›, bilinenin de ötesinde zorlar.Ama bu tarz ilerlemeler, genelde yüksek ma-liyet gerektiren uygulamalarda yaflan›r veyüksek maliyetli uygulamalar da, ticari kural-lar aç›s›ndan bir istisnad›r.

Kompozitlerin Baflka Malzemeler YerineKullan›m›• Kompozitler di¤er malzemelerin yerine

geçebilir.• Uygulamada gereksinimleri tan›mlay›n. • Tüm fonksiyonlar› ve maliyetleri karfl›laflt›r›n.

Ço¤u kompozit uygulamas›n›n gelifltirme ça-l›flmalar›nda, ürün performans› standartlaflt›r›l-m›fl ekonomik de¤eri ve endüstride kullan›mflekilleri bilinen rakip bir malzeme ile karfl›lafl-t›r›l›r. Kompozit uygulamalar›, proseste vemaliyette yeni tan›mlamalar yapmak amac›ylarekabet ortam›na kat›lmal›d›r.

Kompozitlerin Mevcut Malzemelerin YerineKullan›lmas›n›n Sebepleri • Mevcut üründeki yetersizlikler.• Parça say›s›n›n azalt›labilmesi.• Tasar›m esnekli¤i.• Hafiflik.• Üretim hacmine göre yap›lacak yat›r›m.• Korozyon dayan›m›.• Düflük bak›m giderleri.

Di¤er geleneksel malzemelerin yerine, kom-pozit malzemelerin gelifltirilmesiyle sa¤lananbir kaç özel (sadece kompozitlerin getirdi¤i)avantaj vard›r. Öncelikle, maliyet giderleri veürünün performans›, kesin ve do¤ru bir flekil-de ölçülebilir. Bu da bafllang›ç noktas›n›n be-lirlenmesine yard›mc› olur. Böylece mevcutürünlerin avantaj ve dezavantajlar› aç›kca be-lirlenebilir. Rekabet edilen ürün hakk›ndado¤ru ve kesin bilgilerin elde edilmesiyle, se-çilebilecek kompozit malzeme ile prosesingenifl bir aral›kta olmas› dolay›s›yla kompozitbir malzeme, geleneksel bir malzeme yerinerahatl›kla kullan›m flans›na sahip olur. Oto-

www.fibropol.com


70

motiv endüstrisinde kullan›lan üniteler, gele-neksel malzemeler yerine kompozit kullan›-m›na mükemmel bir örnek oluflturur. 10-15yard›mc› bileflen kullan›larak elde edilen ürünyerine, kompozit malzeme kullan›larak tekparçal› ürün elde edilmesi mümkündür. Endüstride öncü kiflilerden biri olan HaroldBoeschenstein, kompozit malzeme kullan›-m›n›n baflar›l› olmas›n› sa¤layan formülü ge-lifltirerek flu flekilde özetlemifltir.“Kompozit malzemeler, kullan›mda di¤er mal-zemelere göre daha yüksek verim sa¤lamaktaya da ayn› maliyetle elde edilmesi durumun-da, rakip malzemelere göre mutlaka daha iyiperformans göstermekte, di¤er malzemelerlesa¤lanamayacak flekilde üreticiye üstün ürünözellikleri sa¤layarak, kazanç getirmektedir.”Kompozit uygulamalar›n›n gelifltirilmesi vekompozit malzemelerin, geleneksel malzeme-lerin yerini almas› yönündeki çal›flmalar›n te-mel prensipleri, bundan 50 y›l önce belirlen-meye bafllam›fl ve düflünce olarak kabul gör-müfltür.

BAZEN KURALLAR DE⁄‹fiMEL‹D‹R

Baflar›l› bir kompozit uygulama örne¤i olarak,CTP yeralt› depolama tanklar›n›n gelifltirilme-si gösterilebilir, 1960’lara kadar depolamatanklar› yaln›zca bir tek malzemeden üretil-mekteydi: çelik. Çelik tanklar›n, a¤›r olmalar›,korozyon dayan›m› ve s›zd›rmazl›k özellikleri-nin düflük olmas›, periyodik olarak bak›m ge-rektirmesi ve belirli bir süre sonunda ömrünüdoldurmas› gibi dezavantajlar› söz konusuy-

du. Kompozit tanklar›n gelifltirilmesiyle, o ta-rihe kadar çeli¤e göre daha pratik olan alter-natif bir malzeme ile tan›flmam›fl olan üretici-lerin bu sayede, baflta korozyon dayan›m› ol-mak üzere birçok konudaki kayg›lar› gideril-mifltir. Cam elyaf› takviyeli yeralt› depolama tanklar›,çelik tanklarla karfl›laflt›r›ld›¤›nda bir çok yön-den avantaj sa¤lamaktad›r. Kullan›lan malze-me korozyona u¤ramaz, s›zd›rmazl›k özelli¤ivard›r ve s›zma olmad›¤›ndan yeralt› sular›n›kirletmez. Cam elyaf› takviyeli yeralt› depola-ma tanklar›, uygulamadan beklenen nitelikle-ri karfl›lamas› aç›s›ndan ideal gözükmektedir.

MAL‹YET YEN‹DEN TANIMLANIRSA

Kompozit tanklar›n tafl›d›klar› avantajlara ra¤-men, çelik pazar›ndan h›zl› bir flekilde payalamamas›n›n nedeni, yaflanan maliyet sorun-lar›na dayanmaktad›r. Müflterilerin bir sonürünü sat›n al›rken dikkat ettikleri ilk unsur fi-yatt›r. Baflka alternatif malzemelerden yap›l-m›fl ürünlerin olmad›¤› dönemlerde, tüketici-ler üründe korozyon dayan›m›, kullan›m öm-rü, kullan›m s›ras›nda do¤abilecek sorunlargibi gizli giderleri bilmedikleri için dikkate al-mam›fllard›r. Kompozit yeralt› benzin tankla-r›n›n sat›n alma maliyeti, bugün oldu¤u gibigeçmiflte de yüksekti. Ancak petrol endüstri-sinde ürünün kullan›m ömrü aç›s›ndan, yük-sek korozyon dayan›m›, s›zd›rmazl›k, bak›mmaliyetinin düflük olmas› gibi faktörler gözönüne al›nd›¤›nda ilk anda kompozit ürünün,ikame edilen ürüne göre pahal› gözükmesinera¤men oldukça ekonomik oldu¤u anlafl›l-makta ve düflünce olarak da bilinçli son ürünkullan›c›lar› taraf›ndan kabul görmektedir. Kullan›m ömrü, sat›n alma, yenileme, s›zd›r-mazl›k, ifl gücü dahil olmak üzere, ürünle ilgi-li her fleyin toplam›, ürünün gerçek maliyetiolarak belirlenir. Ayr›ca, ürünün kesin maliye-tini tan›mlamak için zaman/para fonksiyonuda kullan›labilir. Bu flekilde hesaplama yap›l-d›¤›nda, kompozit yeralt› benzin tanklar›n›nmaliyeti kesinlikle daha düflük olmakta, çelikmalzemeye göre daha iyi bir yat›r›m gibi gö-züken kompozit tank kullan›m›na dönüflümyayg›nlaflmaktad›r. Ancak ilk zamanlardakompozit endüstrisi, ürünlerin uzun sürelikullan›m ömrüne sahip oldu¤u konusunda et-kin bir bak›fl aç›s›n› potansiyel müflterilerekan›tlamak için uzun bir zaman ve çaba har-cam›flt›r.

Radyatör Panelleri

www.fibropol.com

71

www.camelyaf.com

MAL‹YET‹ TANIMLAMAK

Kurslar, kitaplar ve seminerlerin tamam› saye-sinde, ürün/uygulama ekonomisi ve çeflitlimaliyet iyilefltirme çal›flmalar› aras›ndaki kar-mafl›k iliflkinin aç›klanmas› sa¤lanabilir. Budurumdan daha iyi bir evrensel maliyet ç›kart-ma ifllemi bulunmamaktad›r. Her organizas-yon, kendi maliyet yaklafl›m›n› gelifltirmeyeçal›flmaktad›r. Ancak ürünün temel bileflenle-rinin maliyetleri karmafl›k olmad›¤›ndan, ör-nek bir yaklafl›m faydal› olabilir. Gelenekselmalzemeler için geçerli olan ekonomik tan›m-lamalar ve bu tan›mlamalar› de¤erlendirecekifllemler, kompozit malzemeler için de kulla-n›labilir. En büyük fark, geçen üç bölümdeaç›klanan fonksiyon/ flekil, malzeme ve pro-ses gibi teknik faktörler aras›ndaki dinamikiliflkilerin kaba rakamlarla da olsa, belirlenme-sindedir. Uygulamaya teknik aç›dan yaklafl›l-d›¤›nda gelifltirme çal›flmas›, genellikle bir ta-sar›m bileflenine veya bir anahtar özelli¤eba¤l› performans beklentilerine dayanmakta-d›r. Veri olmadan maliyet tahmini yapmak,gelifltirme çal›flmas›n›n maliyetini de etkile-mektedir.

TANIMLAMA VE ÖLÇÜM YOLLARI

Ürün gelifltirme ve üretimin maliyetlerine ekolarak, ürünün performans›n› da etkileyenüretim organizasyonunun verimlili¤i, uygula-man›n çal›flan ve yat›r›mc›lar için ticari aç›dançekicili¤i gibi toplam maliyeti etkileyen en di-rekt maliyet parametreleri vard›r. Maliyet ka-lemlerinin baz›lar›n› ya da ço¤unu içeren çe-flitli harcama modelleri bulunmaktad›r. Yap›-lan çal›flmalarda gördü¤ümüz gibi, mevcut ge-leneksel harcama modelleri, ürün tasar›m›,proses ve kompozit üretimi için kullan›lanmalzemelerin seçimi gibi parametrelerin irde-lenmesini gerektirir.Bafllang›çtaki maliyet faktörü, öncelikli olarakürün performans›na ba¤l›d›r. Bafllang›ç afla-mas›nda dikkatlice yap›lan maliyet analizle-rinde, en iyi tahminlerin yap›lmas› gerekir.Uygulaman›n geliflimi, prototiplendirme vepilot üretime do¤ru ilerledikçe, varsay›m afla-mas› bafllar. Miktar›n belirlenmesiyle, kesinverilerin elde edilmesi yönünde devam eder.Üretim verimlili¤i belirlenir, malzeme miktar›teyit edilir ve üretim teknikleri gelifltirilir. Fi-ziksel testler ürün modifikasyonu için çal›flmaalanlar›n› tan›mlayabilir. Elde edilen son ürü-nün montaj maliyetlerini ve birçok parçay›

kapsayan geleneksel üretim yöntemlerininaksine, kompozitler daha basit yöntemlerleüretilebilirler.

VER‹TABANI GEL‹fi‹M‹

Bu kitapta, gelifltirme uygulamas›, pazar, ma-kine, proses, kal›p, malzemeler ve ölçülebilennitelikler gibi kavramlar aç›s›ndan tan›mlan-m›flt›r. Bu faktörlerden bir veya bir kaç›ndaoluflacak de¤ifliklikler, di¤erlerini de etkileye-bilir. Herhangi bir gelifltirme program›n›n ba-fl›nda, seçimler baz› s›n›rlamalar içinde yap›l›rki; en genel olan s›n›rlamalar para ve zamank›s›tlamas›d›r. Seçeneklerin say›s› fazla de¤il-dir ve ilk seçimler ço¤u zaman gereksinim d›-fl› yap›l›r. Bir çok uygulama geliflimi bu nok-tadan öteye gidemez. Buna ra¤men, bafllan-g›çta tercih edilen seçimlerin ço¤u sonradande¤iflse de bu seçimler ile aralar›ndaki iliflkile-ri anlamak ve kabul etmek önemlidir.Gelifltirme uygulamas› prosesinde, sürekli ola-rak en az iki nedenden dolay› ilerleme sa¤lan-mal›d›r;• Her geçen gün yeni malzemeler

gelifltirilmektedir.• Sürekli de¤iflim yapmama ilkesini seçseniz

bile, öncülük etti¤iniz pazarda sizi takip eden flirketlerle rekabet etmek durumundas›n›z. (Tahmin etti¤inizden dahaçabuk geliflen ve ço¤u zaman kompozitlerle yer de¤ifltirdi¤iniz gelenekselbir malzemeden kaynaklanabilecek rekabet ortam›na haz›rl›kl› olmak gerekir.)

B‹LG‹SAYARLI MODELLEME

Maliyetlerin bilgisayar kullanarak modellen-mesi, bir çok kiflisel bilgisayarda bulunanprogramlarla yap›labilir. Spesifik yerçekimi vemaliyet gibi hesaplamalar, ayn› sayfa içindeyap›labilir. Maliyet ve pazarlama gibi di¤erönemli unsurlar tan›mlanabilir, tahminlerdebulunulabilir ve süreklili¤i sa¤lanarak yüksekkalitede veri bankas› elde edilebilir.

SONUÇ

Kompozit ürün maliyetinin baflar›l› bir flekildeortaya koyulabilmesi için, malzemenin temelbileflenleri, iflçilik, ekipman maliyetleri ile ge-nel giderler gibi parametrelerden daha fazlas›-n›n belirlenmesi gerekir. Kompozitler, kendi-lerini oluflturan bileflenlerin tek bafl›na verebi-lece¤i performanstan daha fazlas›n› vererek,

www.fibropol.com

72


endirekt maliyetlerin sa¤lad›¤› avantajlar ko-nusunda sürekli inceleme ve irdeleme gerek-tirir. Kompozit ürün gelifltirme çal›flmalar›naflekil veren de genellikle bu etkilerdir.

TAKV‹YELER

Cam elyaf›, maliyet/performans özellikleri sonürün uygulama ve proses tecrübesine ba¤l›olarak, yayg›n flekilde kullan›lan bir takviyetürüdür. Gelifltirilen yeni elyaf takviye türlerive takviye malzemelerinin geometrik yap›s›,yeni ürün uygulamalar›n›n gelifltirilmesindekolayl›k sa¤lar. Bir üretici firma taraf›ndan pa-zara sunulan genifl hacimli fitiller, “PultruzyonProsesi” ile üretilen ürünlerin kullan›m perfor-mans›n› art›rma ve maliyetdüflürme konusunda umutverici sonuçlar vermifltir.Kendine özgü geometrik bi-çimi sayesinde bir çok pra-tik uygulamaya imkan ve-ren, trilobal cam filamentmalzemenin gelifltirilmeside,endüstride rekabet ortam›oluflturmaktad›r. Lifli yap›daifllem görmüfl cam elyafürünleri, üç boyutlu örül-müfl (3 boyutlu a¤ yap›s›nasahip), dokunmufl, dikilmifl,i¤nelenmifl yap›da ürünler,kullan›m performans›n› ar-t›rmak ve maliyeti düflür-mek amac›yla gelifltirilmek-tedir. Metallere oranla, kul-lan›m performans›n› artt›r-mak üzere, daha yüksekmodüllü cam elyaf› türlerigelifltirilmektedir. Aramid ve yüksek modüllüpolietilen gibi organik lifler, yüksek perfor-mans gerektiren birçok yeni uygulamaya ön-cülük etmektedir.Polimerlerin s›v› kristal fleklinde olanlar› ile di-¤er kristal yap›l› polimerlerin kat› halde lif ha-line getirilmifl olanlar›, mekanik ve fizikselözellikleri gelifltirilmifl yeni elyaf türlerinin el-de edilmesini sa¤layacakt›r. Matriks reçineylekuvvetli bir ba¤ oluflturmas›n› sa¤lamak, sür-tünme, yorulma, ›s› ve kimyasal dayan›mözelliklerinin gelifltirilmesi, bu tip liflerin sahipolmas› gereken özellikler olarak araflt›rma vegelifltirme safhas›nda üzerinde çal›fl›lmaktad›r.Her biri önemli olan bu konularda yap›lacakbulufllar, çok say›da gelifltirme aflamas›nda ye-ni çal›flma alanlar› oluflturacakt›r.

Yüksek modül ve düflük yo¤unluk özellikleri,düflük a¤›rl›kta yüksek mukavemete sahipmalzeme seçiminin önemli oldu¤u havac›l›kve uzay endüstrisinde, karbon elyaf› kullan›-m›n› cazip k›lmaktad›r. Yeni geliflmeler, kar-bon elyaf› maliyetini düflürecek ve bu malze-melerin kullan›m alan›n› geniflletecektir.Ucuz takviye malzemeleriyle biraraya getirile-rek hibrid sistemi oluflturan, yüksek perfor-mans gösteren, farkl› elyaf türleri artan bir kul-lan›m alan› kazanarak, kompozit ürün özellik-lerinin, beklenenden daha üstün olaca¤› ürün-ler elde edilmesini sa¤layacakt›r. Ayn› tür tak-viye malzemelerinin tek bafl›na kullan›ld›¤› vebeklenen mukavemeti sa¤layamad›¤› uygula-malarda, kompozit kullan›m›, hibrid takviye

malzemeleri ile sa¤lanabil-mektedir. Nitekim, kompo-zit otomobil flaft›, hibrid ya-p›daki cam ve karbon elyaf›kullan›larak üretilmektedir.Günümüzde, kumafl kulla-n›lan bir çok kompozit pro-sesi için, spesifik yük koflul-lar›na dayanacak flekildeyönlendirilmifl lif ile dokun-mufl takviye malzemelerigelifltirilmifltir. Kompozit ya-p›larda geleneksel kumaflla-r›n yerine hibrid kumafllar›nkullan›m› giderek daha çokkabul görmektedir.Günümüzün yüksek tekno-lojili kompozit malzemeleri,gelece¤in genel amaçl› mal-zemeleri haline gelecektir.Karbon matriks - Karbon el-yaf› bileflimindeki kompo-

zitlerin, uzay mekikleri gibi, yüksek çal›flma s›-cakl›¤› (1400°C) gerektiren uygulamalarda kul-lan›lmas›, önümüzdeki y›llarda, yüksek s›cak-l›ktaki ortamlarda çal›flmas› gereken kompo-zitlerin endüstriyel ve ticari aç›dan uygun ola-rak kullan›m›n› sa¤layacakt›r

POL‹MERLER

Yüksek düzeyde üretim ve üstün performansbeklenen uygulamalar için, de¤iflik yeni tippolimerler gelifltirilmekte ve bu sayede poli-mer kullan›m› artmaktad›r. Bir kayna¤a göre,her hafta piyasaya sürülen alt› yeni reçine ilebirlikte piyasada 60,000’den fazla plastik reçi-ne rekabet halindedir.Hurda plastiklerin geri dönüflümü sa¤lanarak,

www.fibropol.com

tamamen yeni bir polimer kayna¤› oluflturul-mas› gündemdedir. Yurt çap›nda, kullan›lm›flplastiklerin toplan›p ayr›flt›r›larak (çeflitlerinegöre ayr›lmas›), yeniden prosese sokularak ge-ri kazan›lmas›, polimerlerin yeni hammaddekullan›larak üretilmesine göre daha ekonomikve çevre aç›s›ndan da olumlu olmas› nedeniyleilgi çekmektedir. K›saca, yeniden dönüflüm ifl-lemi sayesinde, plastikler, do¤ada kendi kendi-ne çözünmemekte bu sayede, kullan›mda aztercih edilen bir malzeme olmaktan ç›k-maktad›r. Termoset polimer at›klar›n›n, piroliz ve özel külyakma teknikleri sonucu ifllenebilmesi (en azaindirilebilmesi), termoset kompozitleri, çevredostu bir ürün haline getirerek kullan›m›n›artt›rmaktad›r. Kompozitlerde, termoset reçineler yüksek per-formans ve yüksek s›cakl›k dayan›m› özellikle-rinin gelifltirilmesiyle, 1990’l› y›llardan beri yay-g›n olarak kullan›lmaktad›r. Yeni polyester veepoksi sistemler, yüksek dayan›m, gelifltirilmiflyüzey görünümü, daha h›zl› üretim ve uçucuemisyonunun azalt›lmas› gibi özellikler sa¤la-maktad›r.Özellikle otomotivde “S›n›f-A” yüzey sa¤lamaküzere formüle edilerek, RTM prosesi (ResinTransfer Molding- Reçine Transfer Kal›plama) ilekullan›lan polyesterler, bu prosesin orta ölçeklikamyon ve e¤lence araçlar› piyasas›nda yayg›nkullan›m›na imkan vermektedir.Termoset reçinelerin yap›lan ayarlamalar sonu-cunda, daha yüksek oranda dolgu kabul eder ha-le gelmesi, daha yüksek yüzey sertli¤i sa¤lamas›,daha iyi renklendirilebilme özelli¤i kazanmas› sa-yesinde termosetler, kompozit ürün uygulamala-r›n›n en önemli bilefleni haline gelmifltir.Alev dayan›m›, yanma s›ras›nda zehirli gaz olu-flumu gibi sorunlar, yeni organik polimerleringelifltirilmesinde, bafll›ca hedef ve f›rsatlar› olufl-turmaktad›r. Modifiye edilmifl fenolik sistemler,daha düflük maliyetle, daha yüksek yanma per-formans› ve kolay uygulanabilirlik olana¤›n› ge-tirmektedir.Bas›nçl› Kal›plama, Pultruzyon, “Elyaf Sarma”ve Reaksiyon Enjeksiyon Yöntemi (Reaction In-jection Molding - RIM) gibi üretim yöntemlerin-de kullan›lmak üzere termoplastik polimerlerde gelifltirilmektedir. Termoplastiklerin geniflbir aral›kta sundu¤u h›zl› üretim ve geri dönüfl-türülebilme gibi özellikleri, bu sektörün büyü-mesi için zorlay›c› bir etkendir. Is› dayan›m›,boyutsal stabilite, su ve kimyasal maddelere da-yan›m, mukavemet gibi tüm mekanik özellik-lerdeki geliflmeler termoplastikleri Otomotiv /

Tafl›mac›l›k ve di¤er endüstriyel uygulamalardakullan›m›n› artt›rmaktad›r.Polimer modifikasyonu, farkl› polimerleri birlik-te kullanma ve yeni polimer alafl›m tekniklerisunarak, GMT bask› ifllemleri ya da bas›nçl› ka-l›plamada kullan›labilecek levha haline getiril-mifl, elyaf takviyeli yeni polimer çeflitlerinin el-de edilmesini sa¤lam›flt›r.S›v› kristal polimerler, takviyeli veya takviyesizolarak pazarlanmaktad›r. Polimer alafl›m teknik-leri ve haz›r bileflim üretim teknolojileri geliflti-rildikçe, bu polimerlerin ticari kullan›m›n›n vedolay›s›yla pazarda rekabet düzeyinin artmas›beklenmektedir.

PROSES GEL‹fiT‹RME

1990’lardan bu yana, kompozit üretimi üç genelalanda sürekli geliflim göstermifltir. Bu alanlar;verimlilik, yeniden üretilebilirlik ve spesifikürünlere yönelimdir.

VER‹ML‹L‹K

Üretimin verimlili¤i, malzeme ve ekipmanlarda-ki geliflmelere ba¤l›d›r. H›zl› sertleflebilen poli-merler, ›s› kaynaklar›n›n verimli kullan›lmas› veönceden takviye edilmifl polimer sistemleri, ter-moset kompozitlerin üretim sürecini k›-saltmaktad›r. Termoplastik polimerler, “Pultruz-yon” ve “Elyaf sarma” yöntemlerine uyarlan-maktad›r.Takviyeli termoplastik levhalar maliyet ve yü-zey özelliklerindeki geliflmeler sayesinde, ba-s›nçl› kal›plama yönteminde genifl bir kullan›malan› bulmufltur. Mercedes-Benz C Class oto-mobillerin arka koltuk flasesinde, termoplastikkompozit malzeme kullan›lmaktad›r. Bu da, da-ha önce flase yap›m›nda kullan›lan çelik malze-meye oranla, otomobil a¤›rl›¤›nda 4 kilograml›kbir hafifleme sa¤lamaktad›r. Cam elyaf› ve kar-bon elyaf› ile takviye edilmifl termoplastik lev-halar bu tür ürünlerin üretiminde kolayl›klarsunmaktad›r. Bu malzemeleri h›zl› ve hassas birflekilde kal›p üzerine yerlefltirebilen otomatikbant makineleri, genifl yüzeyli endüstriyel par-çalar›n üretiminde kullan›lan el iflçili¤inin, yeri-ni alacakt›r.

TEKRARLANAB‹L‹RL‹K

Daha çok yap›sal kompozit parça üretmee¤ilimi devam etmektedir. Bilgisayar destek-li proses kontrolleri, otomatik malzeme yer-lefltirme sistemleri ve hasars›z olarak hat üze-

73

www.camelyaf.com

www.fibropol.com

rinde muayene tekniklerinin geliflmesi saye-sinde, ürünün tekrarlanabilirli¤i konusundada geliflme kaydedilmifltir. Reçine/elyaf oran-lar›n›n kontrol alt›nda tutulmas› ve ölçülebi-lir özelliklerin imalattan önce yap›labilmesi,prepreglerin performans›n kritik oldu¤uürünlerde daha yayg›n olarak kullan›lmas›n›sa¤lam›flt›r. Üretimi, bir monitör üzerindensürekli izleme olana¤› sa¤layan yeni kontrolteknikleri gelifltirilmektedir. S›cakl›k ve ba-s›nç sensörleri, di-elektrik sertleflme göster-geleri ve optik tarama teknikleri, malzemegeliflimini tamamlay›c› unsurlar› oluflturmak-tad›r. Ultrasonik ve akustik emisyon testi tek-niklerinin her ikisi de kompozitlerin de¤er-lendirilmesi konusunda, baflar›l› bir flekildekullan›lmaktad›r ve bu sayede yap›sal özelli-¤in kritik oldu¤u ürünlerde %100 hasars›ztestler yap›labilmektedir.

SPES‹F‹K ÜRÜNLERE YÖNEL‹M (UZMANLAfiMA)

Kompozit üretim teknikleri, dünden bugüneçok farkl› ürünlerin üretiminde esnekli¤esahip teknikler olarak gözükmektedir. Bir çokdurumda, kompozit prosesi, verimlilik, ekip-man maliyeti ve parça kalitesi aç›s›ndan bellitavizler verilerek de olsa, bir çok alanda çokde¤iflik ürünlerin üretilmesi konusunda yeter-li olmufltur. Gelecekteki uygulamalarda ise,daha yüksek performans ve daha ekonomiküretim talepleri do¤acakt›r. Böylece, özel ta-lepleri karfl›lamak için proseste özel teknikle-rin gelifltirilmesi gerekecektir. Bu duruma ör-nek olarak VARTM yöntemi verilebilir. Büyüktekne ve demiryolu vagonlar›n›n üretimindekullan›lan bu yöntemle, kompozit laminatiçinde oluflan hava kabarc›¤› miktar›, s›f›ra ya-k›n bir mertebeye düflürülmüfltür.

KOMPOZ‹T UYGULAMARININ GEL‹fiT‹R‹LMES‹

UYGULAMALARIN GEL‹fiMES‹NE YEN‹DEN BAKILIRSA

Takviyeli kompozitler / Cam elyaf› takviyeliplastikler endüstrisindeki, büyümenin geçmi-fli, büyük ölçüde malzeme ikamesinin gelifli-mine ba¤l›d›r. Takviyeli kompozit/CTP uygu-lamalar›n›n dönemsel olarak farkl› sektörlerdeönem kazand›¤›n› görmekteyiz. 1950’lerdeotomotiv ve denizcilik endüstrisinin uygula-malar› pazara hakim konumdayd›. 1960’l› y›l-

larda, korozyona dayan›ml› ürünler ve elekt-rikli ev aletleri pazar›nda, genifl bir kullan›mpotansiyeli yaflanm›flt›r. 1970’lerde ise inflaatsektöründeki uygulamalar de¤er kazanm›fl-t›r.1980’ lere gelindi¤inde endüstrideki büyü-me nedeniyle, takviyeli kompozit/CTP uygu-lamalar›n›n, geleneksel olarak ayr›ld›¤› sekizson ürün sektörü aras›nda, neredeyse eflit ola-rak da¤›ld›¤›n› görmekteyiz. 1990’l› y›llara gelindi¤inde de, kompozit en-düstrisindeki son ürün uygulamalar›n›n gelifli-mi, rekabetçi ve iflbirli¤ine dayanan yeni yak-lafl›mlar›n oluflumu ile h›zlanm›flt›r.Kompozit endüstrisinde, bu yaklafl›m ilk kez,1990’da kurulan özel bir gelifltirme komitesi-nin çal›flmalar›nda görülmüfltür. Komite, geniflbir pazar pay›na sahip olan, inflaat sektörün-deki, kompozit son ürün uygulamalar›naodaklanm›flt›r. Nihai kullan›c› ve kompozitson ürün üreticilerinin önerilerini dikkate ala-rak, inflaat endüstrisinde, uygun alanlarda kul-lan›lmak üzere, gelifltirilmifl malzeme teknolo-jilerinin son ürün gereksinimlerini ne ölçüdekarfl›lad›¤›na iliflkin, tan›mlamalar yapm›flt›r.Komite ve kompozit son ürün üreticileri ara-s›nda, iflbirli¤i içinde yürütülen bu çal›flmalarsonucunda, kompozit malzemelerin, gelenek-sel malzemelere oranla üstün yanlar› tespitedilmifltir. Kompozit malzemeler; a¤aç, çelik,beton gibi geleneksel malzemelerle karfl›laflt›-r›ld›¤›nda, kal›planan ürünün hafifli¤i ve kar-mafl›k flekilli parçalarda, istenilen yönde mu-kavemet sa¤lanabilmesi gibi çok önemli biravantaja sahip oldu¤u saptanm›flt›r. Bu avan-taj, inflaat sektöründeki uygulamalarda kom-pozit malzemelerin daha yayg›n olarak kulla-n›lmas› gere¤ini ortaya koymufltur.Kompozit malzemelerin deniz kenar›nda, suile etkileflimin oldu¤u korozyon dayan›m›amaçl› uygulamalar için, mükemmel f›rsatlarsa¤lad›¤› görülmüfltür. ‹skele ya da marinalar-da kullan›lan istinat direkleri ve iskele korku-luklar› gibi birkaç önemli ve yeni kompozitson ürün uygulamas› gelifltirilmifl, tan›t›lm›fl vekompozit malzemelerin bu ürünlerin üreti-minde kullan›m› onaylanm›flt›r. Birincil ve ikincil yap› profillerinin (kolonlar,kemerler, ç›kmalar gibi) optimizasyonu, kom-pozit köprüler ve köprü korkuluklar› gibiyap›lar›n inflaat ve onar›m›nda mukavemetiartt›mak için kullan›lan kompozit sistemleri,beton otoyollarda onar›m için kullan›lan kom-pozit çiviler, sandviç konstrüksiyon görünüm-lü, içine ifllenmifl a¤aç gömülmüfl, CTP kirifllerkullan›larak, duvar yap›lar›n› sa¤lamlaflt›rmak,

74


www.fibropol.com

75

www.camelyaf.com

son zamanlarda üzerinde çal›fl›lan di¤er alan-lar›n bafll›calar› olmufltur. Ayn› zamanda, bi-reysel üreticiler ve malzeme tedarikçileri, tasa-r›m, üretim teknolojilerinin geliflimi ve yeniürün tan›t›m› konular›nda çaba harcamaya de-vam etmektedir. Elektrik nakil kuleleri ve te-lekomünikasyon sistemleri, bireysel organi-zasyon çabalar› sonucu gelifltirilen yeni uygu-lamalara, örnek oluflturmaktad›r. Ancak, uy-gulamalar›n gelifltirilmesi inflaat mühendisli¤ive inflaat sektörü ile s›n›rl› de¤ildir. Otomotivpazar›, kompozit malzemelerin kullan›m›ndabüyük bir sektör olma yolundad›r. Üç büyükAmerikan otomobil firmas›, karfl›l›kl› bilgi al›fl-veriflini ve rekabet ortamlar›nda araflt›rmakonusu olan polimer bazl› yap› kompozitlerikonusunda, teknik aç›dan iflbirli¤ini amaç-layan Otomotiv Kompozitleri Konsor-siyum’una (Automobile Composites Consor-tium) kat›lm›flt›r.Otomotiv endüstrisine kompozit malzemesa¤layan firmalar, Kompozit Enstitüsü(CI)’nün denetimi ve liderli¤inde kurulan SMCOtomotiv Birli¤i (Automotive Alliance) çat›s›alt›nda birleflmifltir. Bu grubun amac›, oto-mobil endüstrisinde bas›nçl› kal›p yöntemiyleüretilen SMC kompozitlerin avantajlar›n› kul-lanarak, elde edilen baflar›lar› ileriye götür-mektir. Birlik taraf›ndan SMC tasar›m› ile ilgilikullan›m k›lavuzlar› bast›r›lm›flt›r. Görsel olarak, neredeyse tamam› kompozitmalzemeden yap›lm›fl olan Dodge Viper’›n daCorvette’e kat›lmas›yla, hem otomobillerinhem de kamyonlar›n, görünen yap›sal k›s›m-lar›nda kompozit kullan›m› art›fl göstermifltir.Kompozit malzemelerin, ayr›ca bu araçlar›nmotor k›sm›n›n ateflleme hatt›nda da kullan›l-mas› düflünülmektedir. Takviyeli fenolikpolimerler, kasnaklarda ve motor a¤z›ndabulunan di¤er parçalarda metallerin yerinialacakt›r. Bir ad›m sonras› ise, gelecektekompozit bir otomobil motoru yap›m› olacak-t›r. ‹lk nesil motor prototipleri, motor blok-lar›nda kompozit kullan›m›n›n mümkün ola-bilece¤ini göstermifl ve otomobil iç k›sm›ndakullan›lan ilk ürün olmufltur. Seramik ve kom-pozit teknolojisinin bir arada kullan›m›ylahafif, yüksek verimli motor yap›m› uzak ol-mayan bir gelecekte karfl›laflaca¤›m›z bir üre-tim gerçe¤idir. Termoset ve termoplastikkompozitlerin bir arada kullan›m›yla yükseks›cakl›k uygulamalar›na zemin haz›rlanmak-tad›r.Kenworth T2000 kamyonlar›nda 450 kg, FordAeromax kamyonlar›nda ise 250 kg. SMC mal-

zeme kullan›lmaktad›r.

GELECE⁄E BAKIfi

Geçen son k›rk y›ll›k dönemde, kompozit en-düstrisinin büyüme e¤ilimine sanayiinin ön-cü firmalar› ile kompozitlerdeki potansiyelifark eden devlet kurulufllar›, bu malzemelerkonusunda araflt›rma-gelifltirme çal›flmalar›n-da bulunan kifliler, destek vermifltir. 1980’liy›llarda, daha çok ekonomiye odaklan›ld›¤›n-dan, uzun dönemde araflt›rma - gelifltirme ça-l›flmalar›nda düflüfl görülmüfltür. Ancak Ar-Geçal›flmalar›n›n ekonomik nedenlerden dolay›yavafllat›lmas›na karfl›, kompozit endüstrisiningösterdi¤i tepki, olumlu ve verimli olmufltur.Yap›sal uygulamalarda kompozit malzemekullan›m›na yönelik f›rsatlar›n oluflturulmas›ve bunun yap› sektöründe bir avantaj halinedönüfltürülebilmesi için yeni kal›plama yön-temleri, tasar›mfikirleri gelifltiril-mifl, sektöre yö-nelik pazar arafl-t›rma çal›flmalar›-na a¤›rl›k veril-mifltir. 1990’lar›nbafl›nda gerçek-leflmesi bile dü-fl ü n ü l e m e y e nCTP kompozityap›lar, kompozit teknolojisindeki geliflmele-rin sonucunda pazardaki yerini alm›flt›r. Ör-nek; Otoyol köprüleri, beton yap›lar için kat-k› maddeleri, (dübel, kirifller, onar›m sistemle-ri).CTP kompozit ürünleri sismik onar›m veotoyol köprü korkuluklar›n›n de¤ifltirilmesin-de ve kolonlar›n desteklenmesinde de kul-lan›lmaktad›r. Tasar›mda ve mukavemettetasar›mc›larla mühendislerin arzulad›klar› so-nuçlara ulaflmas›, kompozit malzemelerin in-flaat sektöründe kullan›m›n› artt›rm›flt›r. Tümbu gelifltirme çal›flmalar›n› çevresel ve düzen-leyici faktörler desteklemektedir. Yönetmelik-ler, endüstrinin daha düflük maliyetle daha iyiperformansa sahip ürünler üretmesini talepetmektedir. Otomobil endüstrisi son ürün pa-zar›nda, kamyon üstü floför yataklar› gibi ha-fif yap›lar›n üretilebilmesi için, araflt›rma-gelifl-tirme çal›flmalar›na büyük yat›r›mlar yapmak-tad›r. Bu malzemeler, ürün a¤›rl›¤›n› düflü-recek, enerji tasarrufu sa¤layacak, emisyonuazaltacak ve otomobil üreticilerinin yeni en-düstriyel flartnamelerin getirdi¤i kurallara

www.fibropol.com

Genifl Tekne • • • • • • • • • •

Benzin Depolama Tank› • • • • •

Helikopter Kanad› • • • • • •

Kanat Yak›t Tank› • • • • • •

Otomobil Yaylar› • • • • •

Oto Radyatör Paneli • • • • • •

Havaland›rma • • • • • •

Gen

ifl p

arça

hac

mi

Parç

an›n

gri

ftli

¤i

Bilefli

m y

üzey

i

Yap›

sal

tale

pler

Haf

ifli

k

Kor

ozyo

n da

yan›

m›

Yüks

ek d

iele

ktri

k di

renc

i

Düfl

ük t

erm

al i

letk

enli

k

Boyu

tsal

sta

bili

te

Düfl

ük a

let/

serm

aye

mal

iyet

i

Yüze

y uy

gula

mal

ar›

Uyg

ulam

alar

76


uyum sa¤layabilmesineyard›mc› olacakt›r.Ticari olarak kullan›labi-lecek elektrikli otomobilüretimindeki yar›fl, kom-pozit tasar›m› çerçevesi-ni, yeni otomobil panel-leri ve otomobil karkas-lar› için yap›sal parçala-r›n üretimi konusundazorlamaktad›r. ‹nflaat en-düstrisinde, çevre bask›lar› sonucu, gelenekselmalzemelerin kullan›m›nda k›s›tlamaya gidil-mesi, (kum püskürtme ile yüzey temizleme,kurflun bazl› astar boyalar, solvent bazl› boya-lar, ahflap koruyucular› vb.) kompozitler içinyeni ve düflünülemeyecek f›rsatlar yaratmakta-d›r.Son ürün pazar›n›n düflük maliyetli, dayan›kl›ve yarat›c› malzeme üretimi için kompozitmalzeme üreticileri üzerinde devam eden bas-k›s›, yeni ürün konseptlerinin gelifltirilmesinizorunlu k›lmaktad›r. Müflterilerin ve son kulla-n›c›lar›n da alternatif malzemeleri göz önünde

bulundurmak yolunda is-tekli olduklar›n› gösterenbelirtiler bulunmaktad›r.Kompozit endüstrisindeyer alan kurulufllar›n,kompozit pazar› büyü-mesini etkileyecek so-runlara iflaret eden fo-rumlar düzenleyerek,kompozit malzemeleringelifltirilmesinde önemli

roller üstlenmeside beklenmektedir.Geçen befl y›l boyunca, CTP / kompozit en-düstrisi, haz›r, istekli ve önünde bulunan re-kabeti karfl›layabilecek durumda oldu¤unukan›tlam›flt›r. 1990’lar›n sonlar›nda, CTP/kom-pozitler için yeni bir ça¤›n bafllad›¤› ve yap›saluygulamalarda yeni bir jenerasyona gidildi¤igörülmektedir. Bu yap›sal uygulamalar, kom-pozit endüstrisini 21. yüzy›la tafl›yacak tekniküstünlü¤e ve ticari uygulanabilirli¤e sahipyeni pazar alanlar›n›n yarat›lmas›nda oldu¤ukadar, tüm pazar alanlar›nda da önemli veyeni büyüme f›rsatlar› yaratacakt›r.

Tablo 4.1: Kompozit ürün yararl›l›klar› kontrol listesi

Temel Özellikler Di¤er Faydalar

www.fibropol.com

www.camelyaf.com

77

Kompozitler için uygun test yöntemleri

Mekanik/Fiziksel özellikler ......................................................... ASTM 1E¤ilme dayan›m› ......................................................... D7 90E¤ilme modülü ......................................................... D7 90Çekme dayan›m› ......................................................... D 638/D3039Çekme modülü .......................................................... D 638/D3039S›k›flt›rma dayan›m› ......................................................... D695/D3410Çekmede kopma ......................................................... D638/D3039‹zod darbe testi ......................................................... D256Is› iletkenli¤i ......................................................... C177Yanabilirlik

Rockwell sertli¤i ......................................................... D785Dielektrik sabiti ......................................................... D150Dielektrik dayan›m› ......................................................... D149Spesifik a¤›rl›k ......................................................... D792Yo¤unluk ......................................................... D792Is› yay›lma derecesi ......................................................... D648Is› yay›lma katsay›s› ......................................................... D696Reçine korozyon dayan›m› ......................................................... C581

Tablo 4.3: Kompozitler için uygun test yöntemleri

El yat›rmas› - Polyester

• Keçe 25-35 23-32 0,7-1,2 10-16 1,3-1,4 22 1,3

• Dokunmufl fitil 30-60 35-55 1,5-2,4 25-50 1,5-1,7 27 1,6

Püskürtme - Polyester

• Dolgusuz 25-35 23-32 0,7-1,2 10-16 1,3-1,4 22 1,3

• Dolgulu 18 17 1,2 8 1,7 29 1,2

Pres

• Polyester SMC-R 15-65 16-45 1,4-2,0 5,3-23 1,75-2,0 23-24 1,4-1,7

• Polyester BMC 20-25 12,5-12,8 1,4-1,6 4,8-6,0 1,8 20,0 1,5

Di¤er

• Epoksi 50-80 100-270 5,0-7,0 80-250 1,7-2,2 30-70 1,6-2,8

Elyaf sarma

• Polyester Pultruzyon

Makina yönü 40-60 30-45 1,3-1,6 20-30 1,6-1,7 20-30 ----

Yanal Yön 40-60 10-13 0,6-0,9 5-10 1,6-1,7 10-24 ----

• Poliüretan RRIM 13-23 ---- 0,4-15 2,8-4,4 1,2-1,4 ---- 39-140

Termoset Reçinelerin genel özellikleri

Tablo 4.2: Termoset Reçinelerin genel özellikleri

Elyaf takviyesi% a¤›rl›¤›Proses

E¤ilmedayan›m›(103 psi)

E¤ilmemodülü

(106 psi)

Çekmedayan›m›(103 psi)

SpesifikA¤›rl›k

S›k›flt›rmadayan›m›(103 psi)

Çekmedeuzama

(%)

www.fibropol.com

78


Atölye Bilgileri: 1

CTP ÜRET‹M TEKN‹⁄‹N‹N ANLAfiILMASI

TEMEL POLYESTER REÇ‹NE K‹MYASI

Polyester kelimesi bileflik bir kelime olup, çokanlam›ndaki “POLY” ve organik bir tuz ifadeeden kimyasal bir terim olan “ESTER” den olu-flur. Polyester ifadesini “ÇOK SAYIDA ORGAN‹KTUZ” olarak da ifade edebiliriz. Ayr›ca, ester mo-lekülleri zincirini POL‹MER olarak da tan›mlaya-biliriz.Kimyasal bir tuz, bir asit ve bir baz (alkali) ›n re-aksiyonu ile oluflturulur. Sofra tuzu yapma for-mülü, Hidroklorik asit (HCI) ile sudkostik olarakda bilinen Sodyum hidroksit (NaCl) in reaksiyo-na sokulmas›d›r. Reaksiyon flöyle yürür.

Hidroklorik asit + Kostik soda: ......... Sofra tuzu + SuNCl + NaOH: ...................................... NaCl + H2O(Asit) + (Baz): .................................... (Ürün) + (Yan Ürün)

Bu reaksiyonun sonucu sodyum klorür (sofratuzu) ve sudur. Polyester kimyas› da çok fark-l› de¤il, sadece daha karmafl›kt›r. Doymam›flpolyester reçine üretiminin temelinde genelolarak iki tip organik asit kullan›l›r. Esnek re-çineler için maleik anhidrid ve sert reçineleriçin ftalik anhidrid. “Baz” olarak veya alkololarak de¤iflik tip “glikol”ler kullan›l›r. Dahaçok antifriz olarak bilinen Etilen glikol, pol-

yester formülasyonlar›nda kullan›lan alkol tip-lerinden biridir.Polyester reçinelerinin temel yap› malzemele-rinin baz›lar› afla¤›dad›r.

Organik Asitler Glikoller / Organik AlkollerFtalik anhidrid Propilen glikolMaleik anhidrid Dietilen glikol‹zoftalik asid Etilen glikolAdipik asid Dipropilen glikolFümarik asid Neopentil glikol

Kaynaklar› Kaynaklar›Kömür/Benzen Do¤al gazNaftalin/BütanPetrol Türevleri

“Saf” doymam›fl polyester kullan›m için çokkal›nd›r (yüksek viskoziteli). Bu nedenle, birmonomer ile inceltilir. Bu inceltme, boyadakiçözücünün kururken buharlaflmas› gibi de¤il-dir ve reaksiyonun bir bilefleni olarak polyes-ter ile flebeke yap›s› oluflturur. Doymam›fl pol-yesterlerde kullan›lan bafll›ca monomerlerafla¤›dad›r.

Monomerler Kaynaklar›Stiren BenzenVinil Toluen Do¤al gazAlfa Metil Stiren KömürMetil Metakrilat

POLYESTER REÇ‹NELER NASIL SERTLEfiT‹R‹L‹R?

Polyester reçineler iki ana grupta toplan›r. Bi-rinci grup doymam›fl polyesterler olarak ad-land›r›l›r. Bu malzemelerde reaksiyon doymuflve dengelidir. Di¤er bir deyiflle, molekülleri

BÖLÜM 5

ATÖLYEB‹LG‹LER‹

www.fibropol.com

79

www.camelyaf.com

baflka moleküllerle ba¤lanma e¤iliminde de-¤ildir. Doymufl polyesterlere (PET) örnek ola-rak, polyester kumafllar ve plastik meflrubatflifleleri gösterilebilir. Doymam›fl polyester reçinelerde moleküller,kimyasal dengesizlik nedeni ile tam doyma-m›flt›r. Karbon molekülleri devaml› olarak ba¤kurabilece¤i bir element aray›fl› içindedir. Butip reçineler, kimyasal dengesizli¤i tamamlamae¤iliminde olduklar› için dengesiz veya “reak-tif” reçinelerdir. Bu moleküllerin birbirine ba¤-lanma reaksiyonuna POL‹MER‹ZASYON ad›verilir. Moleküllerin “CROSS LINK” ad› verilenflebeke yap›s› oluflturmas› sonucu, üç boyutlubir matriks oluflur ve reçineyi s›v› halden kat›hale dönüfltürür. Polyester reçinenin reaktör-den ç›k›fl›ndan, kullan›m›na kadar geçen süre-de polimerizasyon reaksiyonu kendi kendinedevam eder ancak bu reaksiyon, katk› madde-leri kullan›larak kontrol alt›na al›n›r.Bu reaksiyonun bafllat›lmas› için iki sistemmevcuttur.

a) S›cak sertlefltirmePolyester reçine + Sertlefltirici + 700C’nin üstünde s›cakl›kb) So¤uk SertlefltirmePolyester Reçine + Sertlefltirici + H›zland›r›c› + (belki promotör) + 300C’ye kadar çevre s›cakl›¤›

S›cak sertleflmede jelleflme ve sertleflme süre-leri flu faktörlerden etkilenir; Reçine cinsi,sertlefltirici cinsi ve miktar›, çal›flma s›cakl›¤›,ortama s›cakl›¤›n iletilifl flekli, kal›b›n ›s› ilet-kenli¤i.Jelleflme süresi ayn› zamanda reçinenin ifl-lenme süresidir. Yani en geç bu süreninsonunda polyester reçine kal›p üzerinde ala-ca¤› en son flekle getirilmifl olmal›d›r.Kal›ptan ç›karma süresi sertleflen CTP’ninkal›ptan zarar görmeden ç›kar›labilece¤i enerken süreye denir. Kal›ptan ç›karma süresidaima DIN 16945 ile tan›mlanan sertleflme sü-resinden uzundur.So¤uk sertleflmede jelleflme süresi reçinenincinsine, h›zland›r›c›n›n cinsine ve miktar›na,sertlefltiricinin cinsine ve miktar›na, bafllang›çs›cakl›¤›na ba¤l›d›r. Sertleflme süreside bu sa-y›lanlara ba¤l› olmakla beraber, bunlar›n hari-cinde ayr›ca ›s› iletme durumuna, laminat›nkal›nl›¤›na ba¤l›d›r. So¤uk sertleflmede maksi-mum s›cakl›¤a ulafl›ld›¤›nda sertleflme bitmiflde¤ildir. Buradan itibaren bafllayan nihai sert-leflme oda s›cakl›¤›nda çok uzun sürebilir vehatta tamamlanmayabilir. Bu yüzden, so¤uk

sertleflmesi yap›lan CTP ürünler yüksek s›cak-l›klarda sertleflme sonras› ameliyesine tabi tu-tulurlar.So¤uk sertleflme ile imal edilen cam takviyelipolyester ürünlerde optimum (en iyi) özellik-leri elde etmek için 1000C s›cakl›kta iki saatsüre ile sertleflme sonras› ameliyesine tabi tu-tulmal›d›rlar.Polyester sertlefltirilirken imal edilen parçalarkal›n ise sertlefltirici miktar› azalt›lmal›, incetabakalarda ise sertlefltirici miktar› ço¤alt›lma-l›d›r.Polyester ifllenirken katalist sistemleri yeterin-ce tan›n›rsa jelleflme ve sertleflme süreleri iste-nildi¤i gibi ayarlanabilir. Bu bir bak›ma hemekonomiklik yönünden hemde iflin do¤ru ya-p›lmas› yönünden gereklidir.CTP ürünün kalitesi di¤er etkenlerin yan›ndakullan›lan katalist sistemine de ba¤l›d›r.

REÇ‹NE KATKILARI

‹nhibitörler: Bu gruptaki katk›lar, polyesterreçinelerin kullan›m›ndan önce polimerize ol-mas›n› önlemek amac› ile polyesterin reaktivi-tesini yavafllatmak için kullan›l›r. En çok kul-lan›lan inhibitörler, hidrokinin ve tersiyer bü-til katekol (TBC) dür. ‹nhibitör, genellikle re-çineye oranla milyonda bir mertebesinde kul-lan›l›r ve reçinenin sertleflmesini tamamen en-gellememesi için çok dikkatli bir flekilde den-gelenmelidir. Genellikle reçine üreticisiningörüflü al›nmadan, ilave inhibitör kullan›lma-mal›d›r.Promotörler (H›zland›r›c›lar): Bu katk›maddeleri katalizör ile reaksiyona girerek, po-limerizasyon reaksiyonunu h›zland›r›rlar. ‹nhi-bitörler reçineye belirli bir raf ömrü kazand›-r›rken, promoterler (h›zland›r›c›lar), katalizö-rün ilave edilmesinden itibaren sertleflmeyiçabuklaflt›r›r. Promoter (h›zland›r›c›) ve inhi-bitör aras›ndaki denge çok hassast›r ve her-hangi bir katk›n›n fazla konmas› dengeyialtüst edebilir. Bafll›ca promoterler (h›zland›r›-c›lar), kobalt naftanat, kobalt oktoat, dimetilanilin (DMA) ve dietil anilin (DEA) dir.Katalizörler: Katalizör (daha do¤ru deyifllebafllat›c›), kimyasal reaksiyonun bir parças› ol-mamakla beraber prosesin bafllamas› için ge-rekli enerjiyi sa¤lar.Katalizörün ilave edilmesi ile promoter ve in-hibitör aras›ndaki denge bozulur ve reaksiyonmertebesinin kontrolü katalizöre geçer. Kata-lizör oksijeni serbest b›rak›r (veya serbest ra-dikalli moleküller oluflturur) ve polimerizas-

www.fibropol.com

80


yon prosesi için yak›t gibi görülebilir. Katali-zör ilavesi ile bafllat›lan reaksiyon “EGZOTER-M‹K”tir, yani flebeke yap›s› oluflturulurken ›s›aç›¤a ç›kar.

CAM ELYAFI TAKV‹YELER‹

Cam üretim prosesi, özel bir formülasyona sa-hip erimifl cam ile bafllar. Erimifl cam, küçükkalibre edilmifl platin alafl›ml› kovanlardan(Bushing) afla¤› akar. Çabucak so¤uyan camlif fleklini al›r ve silindir fleklinde sar›l›r. Sarmah›z›, s›cakl›k ve kovan boyutu, elyaf çap›n›belirler. Özel amaçlara uygun olmak üzere“E” ve “S” cam elyaf›n›n yan› s›ra, bir çok camelyaf› formülasyonu mevcuttur.

Cam tipi ÖzellikleriA-cam› Yüksek alkali oran›-düflük maliyetC-cam› Kimyasal dayan›m (Yüzey tülleri)E- cam› Elektriksel özelliklerL-cam› Radyasyona karfl› kurflun içerirM- cam› Yüksek elastik modülS-2 cam› Yüksek çekme dayan›m›W-2 cam› Paneller için yar› fleffafAR-cam› Alkali dayan›mR-cam› Yüksek çekme dayan›m›

Cam elyaf› üreticilerinin ço¤unlu¤u E-cam›n›kullan›rlar. Bunun nedeni, E cam› elyaf›n›npolyester ve epoksi reçinelerle birlikte iyi me-kanik dayan›m de¤erleri sa¤lamas›d›r. Tipikbir E cam› formülasyonu flöyledir:Silika kumu %54, Alüminyum oksit %15, Kal-siyum oksit %17, Baryum oksit %8 ve Sodyumoksit %6Tipik bir A cam› formülasyonunda daha yük-sek sodyum bulunurken, S2 cam› formülasyo-nunda, E-cam›na oranla daha saf malzemekullan›l›r.

BA⁄LAYICI (SIZING)

Cam elyaf›n› iflleyebilmek, reçineyi, cam elya-f›yla ve kimyasal ba¤la ba¤layabilmek için,ham cam elyaf› üzerine bir ba¤lay›c› kaplan›r.Bu ba¤lay›c›n›n içeri¤i; bir kayd›r›c› (Lubri-cant), bir ba¤lay›c› (Coupling agent), bir filmoluflturucu ve sudan oluflur. Bu bileflenlerdenher birinin ayr› ifllevi vard›r.Kayd›r›c›, cam elyaf›n›n pamuklanmas›n›, lif-lerin k›r›lmas›n› azaltmak ve liflerin afl›nmadayan›m›n› artt›rmak amac› ile kullan›l›r. Ba¤-lay›c› (Coupling agent), cam elyaf›n›n reçineile ba¤lanmas›n› sa¤lar. Polyester reçine ilekullan›lan cam elyaf›nda tipik uygulama kromveya silan ba¤lay›c› kullan›m›d›r. Film olufltu-

rucu, iflleme ve dokuma s›ras›nda demet bü-tünlü¤ünü korumak için kullan›lan bir reçinetürüdür.Cam takviye malzemelerinde her ne kadar ge-nellikle silan esasl› ba¤lay›c›lar kullan›l›yorsada, bazen krom esasl› ba¤lay›c›lar da kullan›l-maktad›r. Bafll›ca silan ba¤lay›c› türleri flöyles›ralanabilir:

• Vinil trietoksi silan• Metil trietoksi silan• Metil trimetoksi silan• Vinil tris (2-metoksi etoksi) silan• Metakrilaksi propil trimetoksi silan• Amino propil trietoksi silan

Bu silan ba¤lay›c› türleri d›fl›nda da birçok si-lan esasl› ba¤lay›c› mevcuttur.Dolgu maddesinin yap›flmas›n› artt›rmak ama-c› ile reçine matriksine ilave edilebilen uygundi¤er ba¤lay›c› türleri de organo-titanyum bi-leflikleridir. Bunlar dolgu oran›na göre %0,5-1oran›nda kullan›l›rlar ve dolgu maddesinindaha fazla ilave edilebilmesini sa¤larlar. Özel-likle kil dolgu maddeleriyle daha etkili sonuçverirlerse de, inorganik dolgu maddeleriylede benzer sonuç verebilirler. Polyester reçine-ler için bu amaçla kullan›lan organo titanyumbilefliklerinin en önemlisi, izopropil tridodesilbenzen sülfanil titanat’d›r.

CTP KALIPLAMA GENEL TEKN‹⁄‹

Kal›planm›fl bir parçan›n bütünlü¤ü, laminatkalitesine ba¤l›d›r. ‹yi uygulanm›fl bir kal›pla-ma (yat›rma) metodu, bu kalitenin temelidir.Ayr›ca, yap›sal bütünlü¤ün sa¤lanmas› ve d›flgörünümün daha iyi olmas› için gerekli olankaliteli kal›plama ayn› zamanda pahal› tamirifllemlerini de en aza indirir.

KALIPLAMA EL ALETLER‹*

1) CTP rulosu: 6 ila 25 mm. aras›ndaki çap-larda genel rulolama ifllemi için kullan›l›r. 2) F›rça rulo: Yaln›zca elyaf püskürtme me-todu uyguland›¤›nda, özellikle iç cidar katla-r›nda kullan›l›r. 3) Boya f›rças›: Genellikle tüm kal›plama(yat›rma) ifllemlerinde kullan›l›r. Fazla reçine-yi al›r ve hava ç›k›fl›n› sa¤lar. FIRÇA RULOYU VEYA CTP RULOSUNU FIR-ÇASIZ KULLANMAYIN. 4) S›y›r›c›: Dokuma ve i¤nelenmifl dokumaiçin kullan›l›r.

* Kal›plama El Aletleri, Atölye Bilgileri:7 k›sm›nda daha ayr›nt›l› olarak de¤erlendirilmifltir.

www.fibropol.com

81

www.camelyaf.com

REÇ‹NE/CAM ORANI

Uygun olmayan reçine/cam oran›, bir çok so-runun kayna¤›d›r. Örne¤in:

Reçine zenginli¤i (Çok fazla reçine): Cam üzerinde parlak bir reçine yüzeyi fleklin-de kendini gösterir.

Reçine zenginli¤inin etkileri:• Zay›f parçalar• Çatlama• Is› ile bozulma• ‹z b›rakma• Sertleflmeden kal›ptan ayr›lma• Afl›r› reçine tüketimi• A¤›r parçalar• Havaya daha çok stiren yay›lmas› • ‹tinas›z iflçilik görünümü

Reçine azl›¤› (Yetersiz reçine):• Kuru laminat; hava boflluklar›, katlar aras›ba¤lanman›n zay›fl›¤› fleklinde kendini gösterir.

Reçine azl›¤›n›n etkileri:• Zay›f parçalar• Eksik sertleflme• Parçan›n çatlamas›• Katlara ayr›lma (delaminasyon)• Yap›sal zay›fl›k• Fazladan yama iflçili¤i• ‹tinas›z iflçilik görünümü

K›rp›lm›fl cam elyaf›ndan keçelerde tipik reçi-ne/cam oran›, a¤›rl›kça %25-35 aras›nda olma-l›d›r. Dokuma ve i¤nelenmifl dokuma kullan›-larak yap›lan kal›plamalarda cam oran› a¤›r-l›kça %40-50 mertebesindedir. Belli bir a¤›rl›k-taki bir kal›plamada ne kadar çok cam elyaf›takviyesi kullan›l›rsa, laminat o kadar sa¤lam(mukavim) olur. Laminata reçine ilavesi bellia¤›rl›ktaki ürünün mukavemetini düflürür.

KALIPLAMA (YATIRMA) PRENS‹PLER‹

Püskürtme; 1. Elyaf püskürtmeden önce, kal›p yüzeyinidaima polyester ile ›slat›n.2. Püskürtme s›ras›nda, ikinci fleridi, birincifleridin yar›s›n› kaplayacak flekilde püskürtün.3. Birbirine dik aç›l› en az iki flerit püskürtün.4. Son kat›n rulolanmas›nda mutlaka f›rça ru-lo kullan›n.5. Düzenli olarak kal›nl›k kontrolü yap›n.6. K›rp›lm›fl elyaf aras›nda hava kalmamas›

için, henüz yaflken kontrol edin.7. Reçine fazlas›n› almak için “f›rça” veya bo-ya rulosu kullan›n.8. Reçine jelleflmeden önce bütün hatalar› düzeltin.

El yat›rmas› - K›rp›lm›fl cam elyaf›ndankeçe ile;1. 600 gr./m2’lik keçe kullan›yorsan›z, öncekal›p yüzeyini polyester ile ›slat›n.2. Cam elyaf›n› polyester ile ›slat›n. Önce azpolyester ile keçeyi ›slat›n sonra, küçük mik-tarlarda polyesteri gerektikçe ilave edin.3. Tüm hava kabarc›klar›n› giderene kadar ru-lolay›n.4. Reçine fazlas›n› bir f›rça ile veya boya rulo-su ile giderin.

El yat›rmas› - Keçe - Dokuma kombinas-yonu, Fitil dokuma, ‹¤nelenmifl TakviyeMalzemesi vb ile;1. Kal›p yüzeyini veya takviye malzemesininarka yüzeyini reçine ile ›slat›n.2. Cam elyaf› takviyesini kal›ba, kal›p fleklinialacak biçimde yat›r›n.3. Gerekli miktarda reçineyi üstten ilave edin.Takviye malzemesi ›sland›¤›nda, bir süre reçi-nenin emilmesini bekleyin, gerektikçe reçineilave edin.4. Cam elyaf› takviyesini bast›rmak, reçine /ka-talizör kar›fl›m›n› sa¤lamak ve reçineyi yüzeyeda¤›tmak amac› ile boya rulosu ile rulolay›n.5. CTP rulosu ile rulolay›n.6. Reçine fazlas›n› s›y›r›c› ile s›y›r›n, ancak la-minat aras›na hava s›zmas›n› engelleyin.7. Yüzeyi boya rulosu ile düzeltin.8. Görünüflün önemli oldu¤u alanlarda, en üstkat›, k›rp›lm›fl cam elyaf›ndan keçe ile iflleyin.

Bindirmeler 1. Yap›sal parçalarda, tüm bindirmelerde enaz 5-10 cm.’lik bindirme pay› verin.2. Bindirmelerde afl›r› kal›nl›k ve afl›r› ›s› ç›k›-fl›n› engellemek için, bindirme yerlerini flafl›rt-mal› olarak yap›n.

KAL‹TE KONTROLU

Do¤ru kalite kontrolü, proses s›ras›nda yap›-lan bir gözlem metodudur. Bu metodla, he-nüz düzeltme olana¤› varken, üretim s›ras›ndaoluflan problemler belirlenir.Genel olarak, kalite kontrolü, üretim sonras›n-da yap›lan bir muayenedir. Ancak, bu nokta-da kalite üzerinde, bir kontrolden ziyade, so-runlar›n düzeltilmesi ifllemi anlafl›lmaktad›r.

www.fibropol.com


82

CTP prosesinin ve CTP atölye iflletmesinin ya-p›s› gere¤i ilk kademe yöneticilerin kalitekontrol muayenelerinden sorumlu olmalar›gerekir. Bu muayeneler, günlük üretim faali-yetleri s›ras›nda yap›lmal›d›r. De¤er yarg›s›“kabul edilebilir” hata olarak saptanmal›d›r.Bu konuda üst yöneticilerden, hat operatörle-rine kadar bilinen birçok genel endüstri stan-dartlar› bulunmaktad›r.

KAL‹TE KONTROL PROSES‹ ‹Ç‹N VARSAYIMLAR

1. Spesifikasyona uygunlu¤u do¤rulanm›flhammadde kullan›ld›¤›;2. Bütün araç gerecin düzgün çal›flt›¤›;3. Kal›plar›n iyi durumda oldu¤u varsay›lmaktad›r.

UYGULAMA SIRASINDA JELKOT KAL‹TEKONTROLU

Afla¤›daki kontrolleri yap›n;1. Film kal›nl›¤›n›n uygunlu¤u,2. Akma veya sarkma olmad›¤›,3. Sertleflme süresinin uygunlu¤u,4. Sertleflme mekanizmas›n›n sabitli¤i,5. Buruflma olup olmad›¤›,6. Kal›ptan ayr›flma olup olmad›¤›,7. Gözeneklilik, küçük delikler ve bal›k gözühatalar›n›n olup olmad›¤›.

UYGULAMA SIRASINDA LAM‹NAT KAL‹TEKONTROLU

Afla¤›daki kontrolleri yap›n;1. Hava boflluklar›,2. Buruflmalar,3. Uygun cidar kal›nl›¤›,4. Reçine zenginli¤i,5. Reçine eksikli¤i,6. Laminat içinde kir veya art›k bulunmamas›,7. Reçine akmas›, reçine birikmesi,8. Bindirme ve ek yerlerinin uygunlu¤u.

UYGULAMA SIRASINDA YAMA/TAM‹RKAL‹TE KONTROLU

Afla¤›daki kontrollar› yap›n;1. Hatan›n do¤ru tespit edilmifl olmas›,2. Malzemenin do¤ru uygulanm›fl olmas›,3. Do¤ru katalizör oran› kullan›lm›fl olmas›,4. Z›mparalama ve malzeme haz›rlaman›n

do¤ru yap›lmas›,5. Görünüm kalitesi.


KALIPLAR

G‹R‹fi

Hangi üretim yöntemi kullan›l›rsa kullan›ls›n,mutlak surette uygun bir kal›p kullan›lmas› ge-rekir. Ürünün kalitesini ve üretim kolayl›¤›n›kal›b›n cinsi ve niteli¤i etkiler.Kal›p malzemesi olarak kullan›labilecek malze-me say›s› çoktur. Bafll›calar› alç›, beton, epoksiveya polyester reçine, demir d›fl› metaller, çelikveya bunlar›n bileflimleridir. En çok kullan›lankal›p malzemesi cam takviyeli plastiktir.Kal›p malzemesinin seçiminde en önemli et-ken, kal›p boyutlar›, kal›plama say›s›, ürünyüzey düzgünlü¤ü konular›d›r. Çok uzun sü-re ile kullan›lmas› istenen kal›plar›n kapal›metal kal›p olmas› gerekirken, çok az say›dayap›lacak ürünler için alç› veya ahflap kal›pyeterlidir.

ALÇI KALIP

CTP kal›plamas›nda kullan›lacak alç› kal›plarboyutlar›na göre de¤iflik yöntemlerle haz›rla-n›r. Küçük kal›plar için masif blok dökülebi-lir. Ancak, büyük boyutlu kal›plar için tahta-dan bir karkas sistemi haz›rlamak gereklidir.Bu karkas üzerine rabitz teli yerlefltirilir. Butel üzerine alç› emdirilmifl çuval gerilir. ‹steni-len kal›nl›k kabaca elde edilinceye kadar alç›gelifligüzel dökülür. En son kat alç›, tahta kar-kas tamamen kapan›ncaya kadar dikkatlicedökülür ve kal›p flekline göre perdahlan›r.Kal›p yüzeyinin mümkün olan en düzgün ha-le getirilmesi gereklidir. Kal›b›n tamamlanma-s›ndan sonra, 24 saat boyunca beklenir ve ka-l›p 60-80°C s›cakl›kta bir f›r›na konur. Bu s›-

‹lk kademe yöneticisinin en önemli fonksiyonu kalite kontrolüdür.

Çal›flan bir ustabafl›, atölyede çal›flt›¤› sürenin ço¤unu, gözlem yapmak, hatalar› düzeltmek ve ö¤retmekle geçirmelidir. Atölye içi yönetim

görevleri, delege edilmelidir.

www.fibropol.com

83

www.camelyaf.com

cakl›kta iki saat beklendikten sonra kal›pboyutlar› yeniden kontrol edilir. Herhangi birfazlal›k olmas› halinde, hafifçe tafllanarakfazlal›klar giderilir.Alç› kal›p yüzeyi vakslan›p parlat›lmadanönce flellak, selüloz asetat, nitroselüloz veyapolivinil alkol çözeltisi ile gözeneklerininkapat›lmas› amac› ile kaplanmal›d›r. Yüzeyingözeneklilik durumuna göre kal›p ay›r›c›birkaç kat olarak uygulan›r. Böylece kal›pCTP ürün almaya elveriflli hale getirilmifl olur.

fiekil 5.1: Alç› kal›p yap›m›

AHfiAP KALIP

CTP kal›plamas›nda kullan›lacak kal›plarahflaptan da yap›labilir. Ahflap kal›plar masifolabilece¤i gibi, s›k›flt›r›lm›fl levhalar kullan›larakda yap›labilir. Masif uygulamalar için en ideala¤aç cinsi ›hlamur’dur.Ahflap model veya kal›plarda yüzey çokdüzgün hale getirilinceye kadar z›mparalan-mal›d›r. Bu yüzey üzerine flellak, selüloz ase-tat, polyester veya epoksi reçine sürülmeli vekurumas› beklenmelidir. Bunun üzerinesilikonsuz vaks birkaç kat uygulanmal› ve sonkat iyice parlat›lmal›d›r.

CTP KALIP

CTP kal›plamas›nda el yat›rmas› yöntemiveya püskürtme yöntemi ile yap›lm›fl CTPkal›p kullan›m› en yayg›n olan›d›r. ÖzellikleCTP üreticisi, elinde bulunan malzeme ilekendi kal›b›n› üretme olana¤›na sahipolmaktad›r.CTP kal›b›n haz›rlanmas› s›ras›nda dikkatedilmesi gereken konulardan biri de sertleflmes›ras›nda CTP’de görünen çekmedir. Polyester

reçinenin çekme özelliklerine göre modelhaz›rlanmal› ve CTP kal›p al›nmaya bafllan-madan önce modele en az befl alt› kezsilikonsuz vaks uygulanmal› ve parlat›ld›ktansonra polivinil alkol çözeltisi sürülmelidir.Kal›p kenarlar› özel olarak takviye edilirse,yafl kesim yap›lmas› halinde kal›b›n hasargörmesi önlenebilir.

Tek Parçal› Kal›pTek Parçal› CTP kal›plarda, model üzerinekal›p ay›r›c› uyguland›ktan sonra, yaklafl›k0.6 mm. kal›nl›¤›nda jelkot uygulamas› ve bukal›nl›¤›n üç ayr› renkli tabakalar halindekullan›lmas› tavsiye edilir. Kal›p rengi olaraküründe kullan›lacak rengin kontrast› olacakbir renk seçilmelidir.Jelkot’un hafif yap›flkan hale gelinceye kadarsertleflmesinden sonra önce yüzey tülü,arkas›ndan 300 gr./m2’lik keçe ve di¤ertakviye katlar› iyice rulolanarak, havakabarc›¤› vb. kalmayacak flekilde uygulan-mal›d›r.Uygulanan her cam elyaf› tabakas›ndansonra, reçinenin jelleflmesini beklemek,egzotermik reaksiyonla oluflan ›s›n›n kal›b›deforme etmemesi aç›s›ndan gereklidir.Kal›p et kal›nl›¤› genellikle yap›lacak ürününet kal›nl›¤›n›n iki kat› olarak yap›lmal›d›r.Kal›p ömrünü uzatmak amac› ile ›s›yadayan›kl› reçine kullan›lmas› yararl›d›r. Tümkal›p üretimi bittikten sonra, model üzerindekal›b›n en afla¤› iki hafta süre ile sertleflmeyeb›rak›lmas› gereklidir. Ayr›ca 65-70°C’debirkaç saat “post cure” ifllemine tabi tutul-mal›d›r.Büyük boyutlu kal›plarda mutlaka takviyeelemanlar› kullan›lmal›d›r. Takviye eleman›olarak plastik, köpük, metal veya ahflap mal-zeme kullan›labilir. Takviyelerin, bütün kal›pkal›nl›¤› elde edildikten sonra yerlefltirilmesi,kal›p yüzeyinde deformasyon olmamas› içingereklidir. Ayr›ca ahflab›n CTP bünyesi içer-sinde çal›flmas› da baz› daformasyonlara ne-den olabilir. Ayr›ca takviye edilmifl kal›b›nbir karkas içerisinde sabitlenmesi, kal›p iflle-me s›ras›nda kolayl›k sa¤lamas› nedeniyletavsiye edilir.

Parçal› Kal›plarTek parçal› kal›ptan ç›kar›lamayacak flekillerüretmek istenir ise, kal›b›n parçal› olaraküretilmesi gerekir. Parçal› kal›p üretiminde

Yan Takviyeler

Ana Putrel

YanTutucular

Karkas

Rabitz Teli

Alç› ve ÇuvalKaba Alç›

Bitmifl ModelYüzeyi

www.fibropol.com

84


dikkat edilmesi gereken konular flöyle s›rala-nabilir. Model üzerinde geçici bir set oluflturulur ve ka-l›b›n bir parças›n›n flanfll› olarak elde edilmesisa¤lan›r. Bu parçan›n sertleflmesinden sonraset kald›r›l›r ve ikinci parça elde edilir. Her ikiparçan›n bitiminden sonra 150 mm. ara ile de-lik aç›l›r ve somun civata ile kal›p parçalar› bir-lefltirilir. Flanfl kal›nl›klar›n›n kal›p kal›nl›¤›n›n1,5 kat› olmas› - kal›p dayan›kl›l›¤› aç›s›ndangerekli görülmektedir.Kal›p yüzeyindeki düzgün olmayan k›s›mlar›ndüzeltilmesi için çok ince su z›mparas› kullan›-l›r ve z›mparadan sonra pasta cila ile parlat›l›r.Kullan›mdan önce ayr›ca silikonsuz kal›p ay›r›-c› vaks kullan›lmal› ve iyice parlat›lmal›d›r.

Çift Kal›pReçine enjeksiyonu ve so¤uk pres yöntemlerikullan›ld›¤› zaman çift kal›p kullan›lmas› ge-reklidir. Böyle bir kal›p sistemi için kal›b›nher iki parças›n›n birbirine tam uyuflmas› ge-reklidir. Ayr›ca, enjeksiyon deli¤i ve hava ç›-k›fl deliklerinin kal›p bünyesine al›nmas› ge-reklidir.Böyle bir kal›b›n CTP’den yap›lmas› mümkün-dür. Kal›b›n formu parçal› kal›pta oldu¤u gibielde edilir ve bofl kalan k›s›m, beton ile veya

dolgulu reçine ile doldurulur.Çift kal›p için uygun ölçüler fiekil 5.3’de gö-rülmektedir.

Kal›p Bak›m›CTP Kal›p yüzeylerindeki hatalar 600’lük z›m-para ile düzeltildikten sonra, pasta cila ile ci-lalanarak parlat›l›r. Kullan›lmad›¤› sürece kal›-b›n toz ve nem’den uzak bir ortamda tutulma-s› gereklidir. Ayr›ca keskin aletler kal›p yüze-yine de¤dirilmemelidir.Herhangi bir flekilde hasar gören kal›p yüze-yi, çelik macun ile tamir edildikten sonra yü-zey düzeltme ve parlatma ifllemleri tekrarlan-mal›d›r.Kal›p bak›m› ne kadar özenle yap›l›rsa, kal›-b›n kullan›m ömrünün o kadar uzun olaca¤›unutulmamal›d›r.

D‹⁄ER KALIPLAR

Alç›, ahflap ve CTP kal›p d›fl›nda epoksi reçi-ne ile, alüminyum ile kal›p yapmak mümkün-dür. Baz› hallerde fliflebilen plastik kal›plar dakullan›lmaktad›r. Kal›p malzemesi ve flekli ta-mamen üretim yöntemine ve ürün niteli¤ineba¤l›d›r.

Kademe 3

Kademe 1 Kademe 2

LaminatGeçiciBariyer

Fitil

Jelkot

Model

Laminat

Jelkot

Model

Pres Alt Pleyti

Laminat

Laminat

Beton veya Reçine

DolguTafllar›

Kal›p Bofllu¤u

LaminatFitil

Jelkot

Model

Metal Pul

Çelik Flanfl Pres Üst Pleyti

fiekil 5.2: Parçal› kal›p üretim yöntemi fiekil 5.3: So¤uk pres için kal›p kenar detay›

www.fibropol.com

85

www.camelyaf.com


PÜSKÜRTME METODU ‹LEJELKOT UYGULAMA

TEKN‹⁄‹

G‹R‹fi

Jelkot, kal›planm›fl parçan›n düzgün d›fl yüze-yini oluflturur ve parçan›n görünümünü veuzun dönem kalitesini belirler. Kaliteli bir yü-zey sa¤lamak ve günden güne de¤iflmeleriönlemek amac› ile jelkot uygulama tekni¤içok iyi kontrol edilmelidir. Uygun olmayantekniklerin ve zarars›z gibi görünen kestirmeifllerin yap›lmas›n› önlemek amac› ile periyo-dik olarak düzenlenmifl taze bilgilerle, iflçile-rin e¤itilmesi gereklidir.

JELKOT UYGULAMADAN ÖNCE YAPILMASI GEREKENLER‹N L‹STES‹

• Ürünün üretim kod ve tarihini kontrol edin.• Malzeme spesifikasyonunu kontrol edin.• Jelkotun, katalizörün ve kal›b›n

oda s›cakl›¤›na getirildi¤ini kontrol edin.• Jelkotun 24 saat içinde mükemmel bir flekilde kar›flt›r›lm›fl oldu¤unu kontrol edin.

1. Düflük devirli, kanatl› bir varil kar›flt›r›c›s› ile20-30 dakika süre ile kar›flt›r›lmal›,

2. Kar›flt›rma iflleminden sonra, jelkotu püskürtmeden önce 30 dakika kadar dinlendirmeli.

NOT: Kar›flt›rma amac› ile jelkot içine havapüskürtmeyin.

• Hava hatt›ndaki su kapanlar›nda biriken suyu boflalt›n.

• Bas›nç kab›n› ve sevk hortumunu kontrol edin ve temizleyin.

• Bas›nç kab›n›, pompay›, hortumlar› ve tabancay› kontrol edin, tüm ba¤lant›lar›n yap›ld›¤›ndan ve s›zd›rma olmad›¤›ndan emin olun.

• Nozul boyutunun spesifikasyona uygunlu¤unu kontrol edin.

• Püskürtme makinesini yükleyin, bas›nç ayarlar›n› kontrol edin.

• Test püskürtmesi yaparak püskürme huzmesini ve ak›flkanl›¤› kontrol edin.

NOT: Özellikle katalizörün püskürmesinedikkat edin, püskürme düzgün de¤ilse püs-kürtme memesini de¤ifltirin veya makineninbaflka bir yerinde herhangi bir problem olupolmad›¤›n› kontrol edin. Püskürme huzmesidüzgün olmal› ve huzmede herhangi bir ay-r›flma olmamal›d›r. Düzgün da¤›l›ml› huz-me, oval görünümde olmal›d›r.

• Ak›fl fleklini kontrol edin, spesifikasyonla karfl›laflt›r›n.

• Jelleflme süresini kontrol edin; 100 gram numune tart›n ve spesifikasyona uygunlu¤unu test edin.

• Mümkün olan en düzgün flekilde kal›p yüzeyine püskürtün. Daima filtreli hava hatt› kullanarak su ve ya¤ kaçaklar›n›n kal›p yüzeyine gelmesini engelleyin.

JELKOT UYGULAMA GENEL PRENS‹PLER‹

1. Katalizör oran›, ortalama %1.5 olmak üzere%1.2 ile %3 aras›nda olmal›d›r.

2. Püskürtme huzmesinin h›z›, düzgün ak›fl› sa¤lamakla birlikte mümkün oldu¤unca düflük olmal›d›r.

3. Püskürtme ifllemine, kal›b›n size en yak›n olan taraf›ndan merkeze do¤ru bafllay›n. Böylece, herhangi bir katalizör fazlas›n›n, aç›k kal›p yüzeyine damlamas›n›, engellemifl olursunuz.

4. Püskürtme huzmesinin kal›p yüzeyine mümkün oldu¤u kadar dik aç›yla gelmesinedikkat edin.

5. Püskürtme s›ras›nda her biri 0.15-0.18 mm.kal›nl›k oluflturacak flekilde, üç geçiflte toplam 0.45-0.5 mm. kal›nl›k elde edecek flekilde püskürtün.

6. S›k s›k kal›nl›k ölçümü yap›n. Do¤ru kal›nl›¤› tecrübeye dayanarak hissederek, elde edebilece¤inizi ASLA DÜfiÜNMEY‹N. Film kal›nl›¤›n› etkileyen ve göz veya “his”ile saptanamayacak bir çok etken bulunmaktad›r.

7. Düzgün kaplamay› sa¤lamak için, kal›b›n zor bölümlerinde, spot püskürtme yöntemini kullan›n.

8. Düzgün kaplamay› sa¤lamak için, kal›b›n çok zor bölümlerinde f›rça kullan›n.

PÜSKÜRTME GENEL TEKN‹⁄‹

Püskürtme tekni¤i, her kal›p için, boyutuna,flekline ve dönüfllerine göre de¤iflir. Bu ne-

www.fibropol.com

86


denle, devaml›l›¤› sa¤lamak amac› ile her ka-l›p için püskürtme huzmesi flekli saptanmal›ve korunmal›d›r. De¤iflik alan ve flekiller içingenel püskürtme metodlar› afla¤›da verilmifltir.

1. Düz alanlar: Size en yak›n olan kenardanbafllayarak, kal›p merkezine do¤ru, birbiriüzerine gelecek paralel fleritler halinde püs-kürtün. Düzgün kaplama sa¤lamak amac› iledi¤er geçifllerde bir öncekine dik aç›da veyadiyagonal olarak püskürtün.2. Köfleler: Köflenin her iki taraf›na birer kezjelkot püskürtün, daha sonra yaklafl›k 30’arcm.’lik bölgelere spot püskürtme yap›n. Köfle-nin tam ortas›na püskürtmekten ve kenarlaraafl›r› jelkot biriktirmekten kaç›n›n.3. E¤riler veya genifl radyuslar: Tabancay›kal›p yüzeyine dik olarak tutun ve püskürtmehuzmesinin yay oluflturmas›na dikkat edin.Aç›l› püskürtmekten kaç›n›n.4. Kanallar veya oluklar: Jelkotu önce kanalveya oluk kenarlar›na püskürtün ve püskürt-me fazlas›n›n kanal diplerine akmas›n› engel-lemeyin. Gerekli ise, zor bölgelerde f›rça kul-lan›n.5. Derin ve dar kanallar: Püskürtme ifllemi-ni uzaktan, elinizi kanal boyunca hareket etti-rerek h›zl› ve k›sa spotlar halinde yap›n. Ön-ce kanal kenar›ndaki, düz bölgelere püskür-tün ve püskürtme fazlas›n›n, kanal diplerinikaplamas›n› sa¤lay›n. Püskürme huzmesinikanal boyunca kanala paralel olarak yönelt-mekten kaç›n›n, çünkü kanal kenarlar›ndafazla jelkot birikmesine neden olur. Gerekliise, zor bölgelerde f›rça kullan›n.6. Küçük parçalar: Püskürtmeyi uzak mesa-feden, k›sa ve çabuk spotlar halinde yap›n.Tek defada çok jelkot püskürtmeyin, azar azarbirkaç geçifl ile gerekli kal›nl›¤› elde edin.

KAL‹TE KONTROLU

Do¤ru kalite kontrolü, proses s›ras›nda yap›-lan bir gözlem metodudur. Bu metodla, he-nüz düzeltme olana¤› varken, üretim s›ras›ndaoluflan problemler belirlenir.

Araç gerecin düzgün çal›flt›¤› varsay›larak uy-gulama s›ras›nda jelkotun kalite kontrolu içinafla¤›daki kontrollar› yap›n;1. Film kal›nl›¤›n›n uygunlu¤u,2 Akma veya sarkma olmad›¤›,3. Sertleflme süresinin uygunlu¤u,4. Sertleflme mekanizmas›n›n sabitli¤i,5. Buruflma olup olmad›¤›,

6. Kal›ptan ayr›flma olup olmad›¤›,7. Gözeneklilik, küçük delikler ve bal›k

gözü hatalar›n›n olup olmad›¤›.


PÜSKÜRTME (SPRAY-UP) ‹LECTP KALIPLAMA TEKN‹⁄‹

G‹R‹fi

Püskürtme metodunda karfl›lafl›lan sorunlar›nço¤u, kullan›lan araç gereçlerle ba¤lant›l›d›r.Sabit kaliteli üretim için, makinenin do¤ruayarlanm›fl olmas› ve bak›ml› olmas› esast›r.Ancak, kaliteli bir püskürtme uygulamas›ndaen önemli etken operatördür. Püskürtme ta-bancas›n› kullanan her operatör iyi e¤itimli ol-mal› ve iflleme, makinaya, iflin güvenli¤ineaflina olmal›d›r.

PÜSKÜRTME ‹fiLEM‹NDEN ÖNCE YAPIL-MASI GEREKEN KONTROLLER‹N L‹STES‹

• Reçine, cam elyaf› ve katalizör için üretici firma ürün kodlar›n› kontrol edin.

• Reçine ve katalizörün oda s›cakl›¤›na getirilmifl oldu¤unu kontrol edin.

• Reçinenin en az 20 dakika süre ile kanatl› bir mikser kullanarak kar›flt›r›ld›¤›n› kontoledin. KARIfiTIRMA AMACI ‹LE REÇ‹NE ‹Ç‹NE HAVA ENJEKTE ETMEY‹N.

• Katalizör bölmesinde yeterli miktarda katalizör bulundu¤unu kontrol edin.

• Reçine emme süzgecini kontrol edin.• Hava hatt› filtrelerini, kontrol edin ve

birikintileri boflalt›n.• Reçine pompas›n›, katalizör tank›n›, boru

hatt› ve ba¤lant›lar›n› kontrol edin.• Test amac› ile kal›p d›fl›na k›sa bir

püskürtme yap›n ve- Katalizör/reçine kar›fl›m›n›n düzgün

da¤›l›ml› oldu¤unu görün- Cam/reçine kar›fl›m›n›n düzgün da¤›l›ml›

oldu¤unu görün.- Püskürtülen cam elyaf›n› inceleyin çok

›slak veya çok kuru olmad›¤›n› görün.

PÜSKÜRTME GENEL PRENS‹PLER‹

1. Cam elyaf›n› püskürtmeden önce, kal›p

www.fibropol.com

87

www.camelyaf.com

yüzeyini daima reçine ile ›slat›n. Bu ifllem s›ras›nda, reçinenin akaca¤› kadar çok reçine püskürtmemeye dikkat edin.

2. Püskürtme fleritlerini yar›s›na kadar, di¤er flerit üzerine bindirin.

3. Püskürtme huzmesinin mümkün oldu¤u kadar kal›p yüzeyine dik aç› ile gelmesine dikkat edin.

4. Her flerit geçiflinde, sabit h›z› koruyun.5. ‹kinci kat püskürtmesi s›ras›nda, fleritleri ilk

kata oranla dik aç› oluflturacak flekilde püskürtün.

6. Öncelikle köfle ve zor bölgelere, sonra düzalanlara püskürtün.

7. Kal›nl›k kontrolü çok iyi bir kalite kontrol yönetimidir ve s›kça uygulanmal›d›r. (Kal›nl›k kontrolünü ölçerek yap›n; tecrübeye dayanarak, ölçmeden kal›nl›¤a karar VERMEY‹N).

8. Mümkünse katalizör da¤›l›m›n› kontrol etmek amac› ile k›rm›z› renkli katalizör kullan›n. K›rm›z› çizgili püskürtme fitili kullan›lmas› da et kal›nl›¤›n› ifade eden görsel bir iflarettir.

9. Yüksek kaliteli seramik fitil k›lavuzu kullan›lmas›, statik elektrik birikimini, pamuklanmay› ve elyaf uçuflmas›n› azaltmaktad›r.

ISLAK HALDE PÜSKÜRTME KALINLIKLARI

Gr/m2 mm300 ................... 0.8450 ................... 1.2900 ................... 2.3

1350 ................... 3.61800 ................... 4.72250 ................... 5.52700 ................... 6.5

PÜSKÜRTME METODU HATALARI VE ÇÖZÜMLER‹

1. Kuru k›rpma: Cam elyaf› miktar›n›n çokfazla, reçine miktar›n›n çok az olmas›:Püskürtme tabancan›z› kalibre edin-reçine ba-s›nc›n› artt›r›n, k›rp›c› h›z›n› azalt›n. Cam elya-f› da¤›l›m›n› gözleyin.2. Islak k›rpma: Cam elyaf› miktar›n›n çokaz/reçine miktar›n›n çok fazla olmas›:Püskürtme tabancan›z› kalibre edin-reçine ba-s›nc›n› azalt›n, k›rp›c› h›z›n› artt›r›n. Cam elya-f› da¤›l›m›n› gözleyin.3. Püskürtülen elyaf›n dik yüzeyde kay-mas›: Reçine fazlal›¤› olmas›-Makineyi kalibre

edin. Reçine viskozitesini ve tiks endeksinikontrol edin.4. Elyaf k›rp›lm›yor: B›çaklar› ve destek las-ti¤ini kontrol edin.5. Fitil s›k s›k kendini b›rak›yor veya bo-flal›yor: K›lavuzlar uygun de¤ildir veya fitilkonumu yanl›flt›r.6. K›rp›lm›fl cam elyaf› reçine huzmesininiçine düflmüyor: K›rp›c› yönü uygun de¤il-dir-düzeltin.7. K›rp›c› normalden daha çok havaya ge-rek duyuyor: B›çaklar körleflmifltir-de¤ifltirin.Hava motorunu ya¤lay›n-günde 2-3 damla.Lastik takozu de¤ifltirin. Lastik takoz gerilimi-ni ayarlay›n. Hava motorunu de¤ifltirin.

PÜSKÜRTME MAK‹NES‹N‹N AYARLANMASI VE BAKIMI

Püskürtme ekipman›, CTP birimlerin kal›plan-mas›nda en önemli rolü oynar. Bu birimin ba-k›m› ve çal›flt›r›lmas›, laminat›n yap›sal ve es-tetik özelliklerini büyük ölçüde etkiler. Buekipman, bir yat›r›m kalemidir ve sabit üretimkalitesinin sa¤lanmas›; meydana gelebilecekbir çok üretim problemlerinin giderilmesi için,düzenli bak›m yap›lmas› gerekir. Koruyucubak›m program›n›n yap›lmas›, üretimin kesin-tiye u¤ramas› olas›l›¤›n›, büyük ölçüde azalt›r.

TEMEL FONKS‹YON

Havas›z (Airless) SistemlerHavas›z püskürtme birimlerinde reçine veyajelkot, bas›nçl› hava ile do¤rudan temas et-mez. Yüksek bas›nçl› bir pompa, malzemeyiküçük bir delikten ç›kmaya zorlar. Ani bas›nçdüflmesi sonucu malzeme püskürtme meme-sinde atomize olur. Bu tip birimlerde haval›sistemlere oranla daha yüksek verim sa¤lan›rve afl›r› püskürtme olas›l›¤› daha azd›r.Hava ile atomize olan sistemlerBu sistemle çal›flan birimlerde ak›flkan ak›m›,hava ak›m› ile temas ettirilerek atomize edilir.Bu hava ak›m›, püskürme huzmesini flekillen-dirir ve yönlendirir. Bu sistemde atomizasyonve huzme kontrolü iyidir ancak fazla reçinepüskürtme olas›l›¤› yüksektir.Atölyedeki hava sistemiSabit kaliteli üretim yapmak için temiz ve ku-ru hava ESASTIR. Kirli hava sistemi CTP atöl-yesinde bir çok soruna neden olabilir. Jelkotve yüksek performansl› reçineler çok küçükmiktardaki ya¤ ile su miktarlar›na karfl› bilehassast›rlar.

www.fibropol.com

88


Kompresörler, ya¤ kaçaklar›na karfl› düzenliolarak kontrol edilmelidir. ‹çine ya¤ kar›flm›flbir hava sisteminin temizlenmesi, normal ça-l›flma düzeninde aylar sürebilir. So¤utulmuflbir hava kurutucu sistemi, hava sisteminin birtemel birimidir ve her zaman tam kapasite ileçal›flt›r›lmal›d›r.Su kapan›, bütün hava hatlar›nda bulunmal›ve her gün kontrol edilerek, biriken su boflal-t›lmal›d›r. Bir CTP atölyesinde, hava hatt›n›kirletece¤i kesin olan, otomatik hava hatt›ya¤lay›c›lar›n› KULLANMAYINIZ.Jelkot püskürtme makinelerinde kullan›lanhava hatlar›nda ve kal›p yüzeyine jelkot önce-si hava püskürtmede kullan›lan hatlarda, yük-sek nitelikli filtre sistemi kullan›lmal›d›r.Hava hatlar›, afl›r› bas›nç düflüflünü ve havakaçaklar›n› önlemek amac› ile mümkün oldu-¤unca k›sa tutulmal›d›r. Hava kaçaklar›,kompresörün afl›r› yüklenmesini önlemekamac› ile giderilmelidir.

PÜSKÜRTME MAK‹NES‹N‹N TOPRAKLANMASI

Püskürtme makinesinin ve solvent varillerinintopraklanmas› genellikle gözden kaç›r›lan birönlemdir. %50’nin alt›ndaki düflük ba¤›l nemkoflullar›nda püskürtme memesinde veya varilvanas›nda statik elektrik birikmesi mümkün-dür. Statik elektrik boflalmas› sonucu, püskü-ren huzmenin alev ald›¤› bir çok belgeli vakavard›r. Tüm püskürtme ekipman› ve solventkaplar› çal›flma s›ras›nda devaml› olarak top-raklanmal›d›r.

OPT‹MAL BASINÇ AYARLAMASI

Mümkün olan en düflük bas›nç kullan›ld›¤›nda:

• Fazladan püskürtme (püskürtme firesi) en aza iner. Kal›p üzerine daha çok malzeme püskürtülürken, kal›p d›fl›na kaçan malzeme azal›r.

• Daha iyi çal›flma ortam› yarat›l›r.• Reçine tüketimi azal›r.• Jelkot gözenekleri azal›r• Katalizörün daha iyi kar›flmas›n› sa¤lar.

• K›rp›lma s›ras›nda cam elyaf›n›n daha iyi da¤›lmas›n› sa¤lar.

• Pompa afl›nmas›n› azalt›r.• Yüksek bas›nç kazalar›n› azalt›r.• Statik elektrik oluflumunu azalt›r.

EK‹PMAN GENEL PRENS‹PLER‹

1. Jelkot püskürtme memeleri, içinde bulunandolgular nedeniyle reçine püskürtme memelerinden daha çabuk afl›n›r. Bütün püskürtme memeleri düzenli aral›klarla de¤ifltirilmelidir.

2. Katalizör tank› ölçüm göstergeleri yaklafl›kde¤erler verir ve baz› koflullar alt›nda büyük de¤iflimler gösterir KATAL‹ZÖR ORANI TESB‹T‹NDE BU GÖSTERGELER‹ KULLANMAYIN.

3. Katalizör s›cakl›¤› ölçüm borusu üzerinde,okunan de¤erleri önemli ölçüde etkiler.

4. Ekipman›n topraklama hatt›, tabancadan pompaya ve topra¤a kadar hat kontrol edilerek konfirme edilmelidir.

5. K›rp›c› motoruna her gün 1-2 damla (dahafazla de¤il) motor ya¤› damlat›n.

6. Hava hatt›nda su bulunmas› halinde derhal harekete geçin.

7. Katalizör ve yüksek bas›nçl› ak›flkan hatt›nda herhangi bir delinme çok tehlikeliolabilir. Kaza olas›l›¤›n› azaltmak için, hatlar› düzenli aral›klarla de¤ifltirin.

8. S›z›nt› görülen hatlarda müdahale edilirken makinedeki bas›nc› DA‹MA boflalt›n.

9. Salmastra çok s›k› ise ak›fl› zorlaflt›r›r ve çabuk afl›n›r.

10. ‹fl bitiminde, makineyi kapat›rken pistonudaima afla¤› konumda b›rak›n. Böylece, sertleflmifl malzemenin piston kolu ile sürüklenmesi ve salmastran›n hasar görmesi engellenir.

11. Püskürtme tabancas› teti¤ine daima tamamen bas›n›z. Teti¤in k›smen çekilmesi kar›fl›m oran›n› bozar.

12. Püskürtme ekipman› için vazelin iyi bir ya¤lay›c›d›r. H‹ÇB‹R ZAMAN silikonlu veya di¤er sentetik maddeleri içeren gres kullanmay›n.

Mümkün olan en düflük bas›nçta püskürtmek,

genellikle bir avantajd›r.

En yüksekperformans içinen düflük bas›nç!

www.fibropol.com

89

www.camelyaf.com

REÇ‹NE/CAM ORANININ AYARLANMASI

1. K›rp›c›y› kapat›n. 15 saniye süre ile bir kapiçine reçine püskürterek tart›n.

2. Reçine, katalizör ve havay› kapat›n.3. Tabanca k›rp›c›s›n›n ucuna plastik bir

torba ba¤lay›n ve 15 saniye süreyle cam elyaf›n› k›rparak tart›n.

4. Tart›m kay›tlar›n› hesaplayarak, reçine/cam oran›n› bulun.

KIRPICI PRENS‹PLER‹

1. Uygun fitil k›lavuzlar›n›n kullan›lmas›, hertürlü k›rp›c› tabancan›n performans›n› yükseltir.Tavsiye edilen seramik k›lavuzlar›n kullan›m› sonucunda, flu avantajlar sa¤lan›r:•Daha az pamuklanma ve elyaf uçuflmas›,•Daha temiz atölye ortam›,•Hava motorunda daha düflük gerilim,•Tehlikeli statik elektrik yükünün azalmas›,•Cam elyaf›n›n daha az k›r›lmas› ve

dü¤ümlenmesi,•Cam elyaf›n›n, laminat üzerinden

düflmesi problemlerinin azalmas›,•Daha düflük reçine bas›nc› ile daha iyi

cam elyaf› da¤›l›m›.2. B›çaklar›n ve lastik takozun, uzun k›rpma

bafllar bafllamaz de¤ifltirilmesi gerekir.3. Düzgün bir k›rpma elde etmek için b›çak

mili ve destek takozu aras›ndaki geriliminayarlanmas› çok önemlidir.

EK‹PMAN BAKIMI

Koruyucu bak›m, gözle görünür biçimdeekipman› devre d›fl› kalmaktan korur. Üretims›ras›nda bir ar›za meydana gelmesi, bak›mprogram›n›n uygun olmad›¤›na iflarettir. Ayr›-ca, düzenli bak›m sayesinde imalatta bir çokkalite kontrol probleminin de önüne geçilebi-lir. ‹yi bir bak›m program›, CTP atölye yat›r›-m›n›n üretim d›fl›nda geri dönüflü konusundabelki de en iyi yoldur.

ÖRNEK BAKIM CETVEL‹

GÜNLÜK •Temizleyin ve kontrol edin.•Tüm bas›nç ayarlar›n›

kontrol edin.•Reçine ve katalizör’ün püskürme

huzmesini kontrol edin.•Püskürme memesi

afl›nmas›n› kontrol edin.

•S›zd›ran veya bozulmufl bir ba¤lant› olup olmad›¤›n› kontrol edin.

•Tabancay›, pompay› ve katalizör tank›n› temizleyin.

•B›çaklar› ve b›çak milini kontrol edin.

•Takoz bas›nc›n› kontrol edin.•Filtreleri temizleyin, su kapan›nda

biriken suyu boflalt›n.

HAFTALIK •Ayarlama ve Kontrol•Reçine/katalizör oran›n›

ayarlay›n (kalibre edin.)•Reçine/cam oran›n› ayarlay›n.•Salmastran›n s›zd›rmazl›¤›n›

kontrol edin.•Hava motoru ve pompan›n

çal›flmas›n› kontrol edin.•K›rp›c› yönünü düzeltin.•Ak›flkan hatlar›n› kontrol edin.•Ak›flkan memelerini kontrol edin.•Filtreleri temizleyin/de¤ifltirin.

4 AYDA B‹R •Küçük tamirler ve bak›m•Ak›flkan tabancas› tetik

i¤nesini de¤ifltirin.•Katalizör tank›n› y›kayarak

temizleyin.•Bütün salmastralar› düzeltin veya

de¤ifltirin,•Bütün göstergeleri kalibre

edin.•Makinenin çal›flmas›n›

kontrol edin.

YILDA B‹R •Büyük bak›m•Ak›flkan pompas›n›n bak›m›n›

yap›n.•K›rp›c›n›n hava motorunun

bak›m›n› yap›n.•Göstergeleri kalibre edin.•Bütün donan›m› temizleyin.

1-2 YILDA B‹R •Büyük bak›m•Hava motorunun bak›m›n› yap›n.•Ak›flkan hatt›n› de¤ifltirin.•Reçine ve katalizörün

bafltan sona devaml›l›¤›n› kontrol edin.

•Regülatörlerin bak›m›n› yap›n, gerekiyorsa de¤ifltirin.

•Fitil k›lavuzlar›n› de¤ifltirin.•Katalizör tank›n›n

bak›m›n› yap›n.•Tabancan›n bak›m›n› yap›n.

www.fibropol.com

90


KATAL‹ZÖR TANKI

1. KATAL‹ZÖR KULLANIMI TEHL‹KEL‹D‹R.Katalizör tank› yaln›zca görevli personel taraf›ndan doldurulmal›d›r. DÖKÜLEN katalizör derhal temizlenmelidir. Katalizör s›zd›ran bir ekipman, derhal durdurularak temizlenmelidir.

2. Ustabafl›, her gün katalizör tank›n›n çal›flmas›n› gözlemelidir.

3. Kullan›lmayan katalizör bidonlar› depolamaalan›na geri götürülmelidir.

4. Katalizör ç›k›fl vanas› her zaman tamamen aç›k konumda tutulmal›d›r. Katalizör ak›fl›n› bir vana ile kontrola çal›flmak, sabitolmayan katalizör ak›fl›na neden olur.

TANKDAK‹ KATAL‹ZÖR SEV‹YES‹

Katalizör tank›nda çal›flma seviyesi 3/4 ile 1/4aras›d›r. Katalizör deposunu hiçbir zaman 3/4seviyesinden fazla doldurmay›n - katalizör,taflma borusundan taflarak tehlikeli bir durumyaratabilir. Katalizör deposundaki seviyeyihiçbir zaman 1/4 seviyesinin alt›na düflürme-yin - katalizör hatt›na hava kar›flabilir ve kata-lizör ak›fl›n› bozabilir.

AYARLAMA ‹fiLEMLER‹

Katalizör deposu ölçüm göstergeleri kabagöstergelerdir ve o andaki katalizör ak›fl›n›gösterir. Katalizörün viskozitesi, s›cakl›k de¤i-flimlerinden büyük ölçüde etkilenir, bu daak›fl göstergesi okumalar›nda farkl›l›klar gös-terir. Reçine/Katalizör oran› afla¤›daki de¤ifl-kenler nedeni ile de¤iflebilir:

• Reçine ve katalizörün viskoziteleri,• Çevre koflullar›,• Makinenin y›pranmas›,• Atölyedeki hava bas›nc›,• Regülatörlerin do¤rulu¤u,• Göstergenin do¤rulu¤u.

AYARLAMA YÖNTEMLER‹

Jelleflme Süresi Yöntemi :Bütün ayarlama yöntemlerinin temeli jelleflmesüresidir. Her türlü püskürtme makinesi buyöntemle kalibre edilebilir.

1. Kontrol numunesini haz›rlay›n.•S›cakl›¤› ayarlanm›fl reçineden 100 gram tart›n.

•‹stedi¤iniz oranda katalizör ilave edin (%1.25-2.25)

•Numuneyi, jelleflme süresi ölçme aletine yerlefltirin

•Jelleflme süresini okuyun ve kaydedin.2. Test numunesini haz›rlay›n.

•Reçine/Katalizör numunesini bir ka¤›da püskürtün.

•Bu karfl›m› bir kaba dökerek laboratuara götürün.

•100 gram numune tart›n. •Numuneyi jelleflme süresi ölçme aletine yerlefltirin.

•Jelleflme süresini okuyun ve kaydedin.•Kontrol numunesi sonucu ile test sonucunu karfl›laflt›r›n.

A¤›rl›k Ayarlamas› :Bu ayarlama yöntemi yaln›zca baz› d›flar›dankar›flt›rmal› püskürtme makinelerinde uygula-nabilir.

1. Reçine ve katalizör için uygun boyutlu meme kullan›ld›¤›n›, püskürme huzmesinindüzgünlü¤ünü ve flartlar›n› kontrol edin.

2. Katalizör ve hava beslemeyi kesin. Katalizör hatt›ndaki bas›nc› kald›r›n.

3. Pompa bas›nc›n› düflürün; düzgün da¤›l›ml› bir püskürme huzmesi sa¤layana kadar, yavafl yavafl pompa bas›nc›n› artt›r›n.

4. Yönlendirici bir boruyu püskürtme memesine dayanarak 400 ml.’lik bir beherglasa 15 saniye süre ile reçine ak›t›n.‹fllemi 3 veya 4 kez tekrarlay›n.Net reçine a¤›rl›¤›n› tart›n ve kaydedin.

5. Reçine pompas›n› durdurun ve reçine hatt›n› boflalt›n.

6. Katalizör deposu seviyesinin uygun oldu¤unu ve ç›k›fl vanas›n›n tamamen aç›k

Bu noktaya erifltikten sonra bas›nc› daha fazla artt›rmay›n.

Püskürtme makinelerinin düzenli olarakkalibre edilmesi kesinlikle temel ifllemdir.Her birim en az haftada bir kez kalibre

edilmeli; hava koflullar›n›n de¤ifliklikgösterdi¤i dönemlerde, kalibrasyon ifllemi

daha s›k aral›klarla yap›lmal›d›r.

www.fibropol.com

91

www.camelyaf.com

oldu¤unu kontrol edin.7. Katalizör ve hava bas›nç ayarlar›n› kontrol

edin.8. Yönlendirici boruyu katalizör

memesi/lerine yaslayarak, 100 ml.’lik bir beherglasa 15 saniye süre ile katalizör ak›t›n. ‹fllemi 3 veya 4 kez tekrarlay›n.Net katalizör a¤›rl›¤›n› tart›n ve kaydedin.

9. Katalizör yüzdesini hesaplay›n.

Reçine/Cam Oran› Ayarlamas› :1. K›rp›c›y› durdurun-15 saniye süre ile reçine

püskürterek numune al›n ve standart yöntemlerle tart›n.

2. Tabancaya reçine, katalizör ve hava beslemesini kesin.

3. K›rp›c› ucuna plastik bir torba ba¤lay›n ve 15 saniye süre ile cam elyaf› k›rp›n.

KAL‹TE KONTROLU

Do¤ru kalite kontrolu, proses s›ras›nda yap›-lan bir gözlem metodudur. Bu metodla, he-nüz düzeltme olana¤› varken, üretim s›ras›ndaoluflan problemler belirlenir.Genel olarak, kalite kontrolu, üretim sonras›n-da yap›lan bir muayenedir. Ancak, bu nokta-da, kalite üzerinde bir “kontrol”dan ziyade,sorunlar›n düzeltilmesi ifllemi anlafl›lmaktad›r.CTP prosesinin ve CTP atölye iflletmesinin ya-p›s› gere¤i ilk kademe yöneticilerin kalitekontrol muayenelerinden sorumlu olmalar›gerekir. Bu muayeneler günlük üretim faali-yetleri s›ras›nda yap›lmal›d›r. De¤er yarg›s›,“Kabul Edilebilir Hata” olarak saptanmal›d›r.Bu konuda üst yöneticilerden hat operatörle-rine kadar bilinen birçok genel endüstri stan-dartlar› bulunmaktad›r.

KAL‹TE KONTROL PROSES‹ ‹Ç‹N VARSAYIMLAR

1. Spesifikasyona uygunlu¤u do¤rulanm›fl hammadde kullan›ld›¤›,

2. Bütün araç gerecin düzgün çal›flt›¤›,3. Kal›plar›n iyi durumda oldu¤u varsay›lmaktad›r.

UYGULAMA SIRASINDA JELKOT KAL‹TEKONTROLU

Afla¤›daki kontrolleri yap›n;1. Film kal›nl›¤›n›n uygunlu¤u,2. Akma ve sarkma olmad›¤›,3. Sertleflme süresinin uygunlu¤u,4. Sertleflme mekanizmas›n›n sabitli¤i,5. Buruflma olup olmad›¤›,6. Kal›ptan ayr›flma olup olmad›¤›,7. Gözeneklilik, küçük delikler ve bal›k gözü

hatalar›n›n olup olmad›¤›.

UYGULAMA SIRASINDA LAM‹NAT KAL‹TEKONTROLU

Afla¤›daki kontrolleri yap›n;1. Hava boflluklar›,2. Buruflmalar,3. Uygun cidar kal›nl›¤›4. Reçine zenginli¤i,5. Reçine eksikli¤i,6. Laminat içindeki kir ve art›k bulunmamas›,7. Reçine akmas›, reçine birikmesi,8. Bindirme ve ek yerlerinin uygunlu¤u.

UYGULAMA SIRASINDA YAMA/TAM‹RKAL‹TE KONTROLU

Afla¤›daki kontrolleri yap›n;1. Hatan›n do¤ru tesbit edilmifl olmas›,2. Malzemenin do¤ru uygulanm›fl olmas›,3. Do¤ru katalizör oran› kullan›lm›fl olmas›,4. Z›mparalama ve malzeme haz›rlaman›n

do¤ru yap›ld›¤›,5. Görünüm kalitesi.


SANDV‹Ç YAPILI CTP KALIPLAMA TEKN‹⁄‹

G‹R‹fi

Aras›nda yap›sal bir çekirdek malzeme (sand-viç malzemesi) bulunan laminat imal edildi-¤inde, d›fl cidarlar ile ara malzeme ne kadariyi yap›fl›rsa, laminat mukavemeti de o kadaryüksek olur. Böyle bir sandviç yap›n›n kalite-si afla¤›da tan›mlanan metod ile garanti edilebilir.

‹lk kademe yöneticinin en önemli fonksiyonu kalite kontroludur.

Çal›flan bir ustabafl›, atölyede çal›flt›¤›sürenin ço¤unu gözlem yapmak, hatalar›

düzeltmek ve ö¤retmekle geçirmelidir.Atölye içi yönetim görevleri

delege edilmelidir.

www.fibropol.com

92


‹LK LAM‹NATI ‹NCELEY‹N

1. Uygun sertleflme: Tamamlanm›fl bir sertleflme, düzgün yap›flma flans›n› azalt›r.

2. Reçine birikintileri veya tümsekler, iyi yap›lmam›fl bir laminatta boflluklara nedenolur.

3. Hava boflluklar› (özellikle radyuslarda), laminatta zay›f bölgeler oluflturur.

SANDV‹Ç MALZEMES‹ YERLEfiT‹RME METODU

1. Tam yap›flman›n sa¤lanabilmesi için, alt yap›flt›rma kat›n›n en az 1.2 mm. kal›nl›ktaolmas› gerekir. Daha kal›n bir yap›flt›rma kat›, fazla reçine ç›k›fl›na neden olur.

2. Laminat hafifçe reçine zengin olmal›d›r. Yani, standart laminatta, %65-70 reçine oran› olurken, bu laminatta ,%75-80 reçineoran› bulunmal›d›r.

3. Yap›flt›rma kat›n› tamamen rulolay›n, tüm hava boflluklar›n› giderin. Bu husus, iyi biryap›flman›n sa¤lanmas› ve reçine sertleflmeproblemlerinin giderilmesi bak›m›ndan önemlidir.

4. Sandviç malzemesinin arka yüzünü reçineile ›slat›n; reçineyi bir boya rulosu ile iyiceyüzeye da¤›t›n.

5. Sandviç malzemesini, ›slak laminat üzerinebast›r›n ve rulolay›n; her parça üzerine a¤›rl›k yerlefltirin.

6. Sandviç malzemesi ve laminat aras›ndaki reçine köprüsünü kenarlardan gözleyin. Ayr›ca, 19 mm.’den ince malzeme kullan›ld›¤›nda, sandviç malzemesinin reçine emmesini gözleyin.

SANDV‹Ç MALZEMES‹ YERLEfiT‹RME GENEL PRENS‹PLER‹

1. Katalizör oran›n› %1.25 oran›n›n alt›na H‹ÇB‹R ZAMAN düflürmeyin. Hava s›cakl›¤› yüksek oldu¤unda da %1.25 oran›n›n alt›na inmeyin. Jelleflme süresi çok k›sal›yorise, reçine sistemini ayarlay›n. Her türlü sandviç malzemesi; özellikle Balsa a¤ac›, reçine sertleflmesini yavafllatma e¤ilimi gösterir. Bu nedenle, tam sertleflmeyi sa¤layabilecek en düflük katalizör oran›n›nkorunmas› önem tafl›r.Yavafl sertleflme sonucu “Post cure” nedeniile yüzeyde iz görülebilir. Sandviç malzemesi olarak PVC köpük kullan›ld›¤›nda, ›slak reçine üzerinde uzun

süre kalan köpü¤ün, stirenden etkilenmesisöz konusudur. Bu nedenle çok uzun jelleflme sürelerinden ve düflük katalizör oranlar›ndan kaç›n›n›z.

2. Sandviç malzemesi üzerine afl›r› bas›nç uygulamaktan kaç›n›n. Yap›flt›rma tabakas›kayabilir ve sandviç malzemesi alt›nda boflluklar oluflabilir. 1.20 x 2.4 m.’den büyük olmayan laminatlarda eflitli¤i sa¤lamak için, tek defada yap›flt›rma ifllemini tamamlay›n.

3. Sandviç malzemesi olarak Balsa kulland›¤›n›zda, iç cidar› ifllemeden önce laminat›n sertleflmesini bekleyin.

4. Kalite kontrol deneyi olarak, yap›flma kat› sertlefltikten sonra tül kapl› yüzeye bir miktar reçine sürülebilir ve tül çekilerek yap›flma kontrol edilebilir.

5. Laminat sertlefltikten sonra, bütün yüzey sert bir cisimle vurularak, ses kontrolu yap›lmal›d›r. Ses farkl›l›klar›, hava bofllu¤u kald›¤›n› ifade eder.

6. Sandviç malzemeleri temiz ve kuru ortamlarda depolanmal›d›r. Sandviç malzemesi olarak Balsa kullan›l›yor ise, rutubetin yo¤un oldu¤u yaz aylar›nda özelönlemler al›nmal›d›r.

7. Kullanmad›¤›n›z malzemeyi yeniden ambalajlay›p, belirtilen depolama koflullar›nda saklamaya devam edin.

8. Belirli aral›klarla, bir nem ölçer kullanarak Balsa çekirdek malzemenin rutubetini ölçün. Normal rutubet miktar› %7-12 aras›d›r. Rutubet %15 oran›n› geçerse, bu malzemeyi kullanmay›n, reçinenin sertleflmesini engelleyebilir.

KONTRPLAK YERLEfiT‹R‹LMES‹ KONUSUNDA ÖZEL NOT

Kontrplak, polyester reçine ile çok iyi yap›fl-maz. Bu nedenle, kontrplak bloklar›na yap›fl-t›rmadan önce, kontrplak levhalar›n arkalar›n›

Araya gömülen kontraplak parçakenarlar›, mutlaka CTP laminat ile

kaplanmal›d›r. Bu kaplamada delik veboflluk bulunmamal›d›r. Böyle bir hata

sonucu, kontraplak laminattan ayr›labilirveya çürüyebilir.

www.fibropol.com

93

www.camelyaf.com

reçine ile iyice ›slat›n ve laminat üzerine yat›-r›n. Böylece ayr›flma olas›l›¤›n› azalt›rs›n›z.

UYGULAMA SIRASINDA SANDV‹Ç MALZEMES‹ YERLEfiT‹R‹LMES‹N‹N

KAL‹TE KONTROLU

Afla¤›daki kontrolleri yap›n;1. Yap›flt›rma kat› kal›nl›¤›n›n kontrolu,2. Yap›flt›rma kat› rulolama iflçili¤i,3. Reçine/Cam oran›,4. Sandviç malzemesi üst yüzeyine reçine

penetrasyonu (19 mm.’den ince),5. Sandviç malzemesi kenar›nda reçine köprüsü,6. Sertleflme süresi,7. Boflluk saptamak amac› ile yüzeye vurma testi.


HANG‹ AMAÇLI, HANG‹ TÜR CAM ELYAFI

KULLANILMALIDIR?

G‹R‹fi

1940’l› y›llardan bu yana, de¤iflikcam elyaf› tipleri plastiklerintakviyesinde kullan›lmaktad›r.Bu flekilde, plastiklerin çekmeve e¤ilme dayan›mlar›, rijitlikve darbe dayan›mlar› gibi fi-ziksel özellikleri artt›r›labil-

mektedir. Piyasadaki cam elyaf› takviye mal-zemeleri çeflitleri ile günümüzde takviyeliplastik kal›play›c›lar›na genifl bir seçenek yel-pazesi sa¤lamaktad›r.

‹LK CAM ELYAFI

Tarihte cam elyaf›n›n ilk kez Fenikeli ve M›-s›rl› sanatç›lar taraf›ndan kullan›ld›¤› bilin-mektedir. O zamanlarda lifler, cam çubuklar›n›s›t›lmas› sonucunda yumuflat›larak ak›t›lmas›fleklinde elde ediliyordu. Kullan›m yeri ise yi-ne takviye amac›na yönelikti ve çanak, çöm-lek, amfor gibi ürünlerin sa¤lamlaflt›r›lmas›n›sa¤l›yordu.Bugün bildi¤imiz devaml› cam elyaf›n›n gelifl-tirilmesi, 1930’lu y›llar›n sonlar›na do¤ru yap›-labilmiflti.

GÜNÜMÜZDE CAM ELYAF

Günümüzde cam elyaf› üretimi gerekli ham-maddelerin (Kum, Kaolen, Kireç Tafl›, Kole-manit) birlikte kar›flt›r›larak bir f›r›na beslen-mesi ile bafllar. Bu f›r›nlar, gaz veya elektrikenerjisi ile yaklafl›k 1600°C’ye ›s›t›l›r. Bu s›cak-l›kta f›r›n içinde eriyen hammaddeler camla-flarak cam eriyi¤ini meydana getirir. Bu afla-mada, cam eriyi¤i, ak›t›lmak üzere kanallarayönlendirilir. Bu kanallar›n ucunda bulunanve elektrik enerjisi ile ›s›t›lan kovanlar, camliflerini ak›tmak için kullan›l›r. Her kovandan10-24 mikron çap›nda binlerce lif üretilebilir.

www.fibropol.com

94


Kovan deliklerinden serbest ak›fl ile akan cameriyi¤i, mekanik olarak, yüksek h›zda dönenbir mandrel üzerine sar›larak, sabit çapl› camelyaf› olarak üretilir. Lifler ayr›ca, demetler ha-linde bir arada tutulabilmesi ve proses s›ras›n-da oluflabilecek afl›nmalardan korunabilmesiiçin, ba¤lay›c› ad› verilen bir kimyasal maddeile kaplan›r. Bu ba¤lay›c›, cam elyaf›n›n dahasonraki proses ifllemleri için gerekli olan temelözellikleri de sa¤lar. Bu flekilde üretilen ›slakcam lifleri, prosese sokulmadan önce 120-130°C s›cakl›kta, 10-15 saat süre ile hava f›r›-n›nda kurutulur.

CAM ELYAFI C‹NSLER‹

Kompozisyonlar›na ba¤l› olarak, de¤iflik camelyaf› cinsleri vard›r. Bunlar içinde “E” cam› el-yaf›n›n en baflta geldi¤i görülmektedir. Elektrikve mekanik özellikleri ile maliyetinin iyi birdenge oluflturmas› sonucu, bu kalsiyum alümi-nosilikat bilefliminin, kullan›lan toplam cam el-yaf› takviye malzemeleri içinde %90 pazar pa-y›na sahip oldu¤u görülmektedir.“E-CR”cam›, “E” cam›n›n modifiye edilmifl flek-li olup, asitlere karfl› dayan›m sa¤lamak amac›ile kompozisyonunda bor içermemektedir. “E-CR” cam› elyaf›, genellikle kimyasal dayan›mistenen tank ve boru imalat›nda kullan›lmakta-d›r.Yüksek mekanik dayan›m aranan ürünler içinkullan›lan cam elyaf› cinsleri Amerika’da “S”CAMI; Avrupa’da “R” cam› olarak nitelenmek-tedir. Kompozitin mukavemetini ve rijitli¤iniartt›ran bu cins cam elyaf› havac›l›k, uzay veaskeri alanlarda, yüksek teknik performans ge-reksinimi nedeni ile kullan›lmaktad›r. Ayr›ca,nakliye, spor ve dinlence alanlar›nda da baz›ürünler için kullan›ld›¤› görülmektedir.

Bunlar›n d›fl›nda, mükemmel dielektrik özellik-ler tafl›yan ve elektronik endüstrisinde s›kçakullan›lan, “D” cam› elyaf› ve özellikle yüzeytüllerinde kullan›lan kimyasal dayan›ml› “C”cam› elyaf› dabulunmaktad›r.

Bafll›ca cam el-yaf› cinslerininkompozisyon-lar› (% olarak)yandaki tablo-da görülmekte-dir.

CAM ELYAFI NASIL “TAKV‹YE” SA⁄LAR

Polimer matriksin mekanik dayan›m›, cam el-yaf›n›n mekanik dayan›m›na oranla daha dü-flüktür. Takviye olay›, uygulanan yük alt›nda,zay›f olan polimer matriksin, gerilmeleri çokdaha güçlü cam lifleri üzerine aktarmas› sonu-cu oluflur.

‹yi bir kompozitte, gerilim alt›nda bulundu¤usürece, lif uzamas›, matriksin uzamas›ndan da-ha az; lif rijitli¤i, matriks rijitli¤inden daha yük-sek olmal›d›r.Elyaf-matriks aras›nda gerilim aktar›m›, de¤ifliketmenlere ba¤l›d›r.1. Cam lifleri üzerine kaplanan, ba¤lay›c›n›n

matriks ile uyumu,2. Cam elyaf› takviye miktar›,3. Cam elyaf› takviye malzemesinin

yönlenmesi,4. Cam elyaf› takviyesinin elyaf çap›.

Cam elyaf› üzerine kaplanan ba¤lay›c›n›n fonk-siyonlar›ndan biri de, elyaf-matriks aras›ndakimyasal bir ba¤ oluflturmakt›r. Matriks ileuyumlu olan ba¤lay›c› elyaf ile matriks aras›n-da daha kuvvetli bir kimyasal ba¤ oluflturaca-¤›ndan, matriks üzerine uygulanan geriliminlifler üzerine daha kolay ve verimli aktar›lmas›mümkün olur.Di¤er taraftan, genel olarak, mukavemet mat-riks içindeki cam elyaf› takviyesi miktar› iledo¤ru orant›l› olarak yükselir. Yani, matriksinaktaraca¤› gerilim daha fazla cam elyaf› takvi-yesi taraf›ndan karfl›lan›r.

Cam elyaf› takviyesinin belirlenmifl bir yöndeyerlefltirilmifl olmas› halinde, belirlenmifl buyönde gerilim aktar›m›n›n devaml›l›¤› sa¤lan-maktad›r. Dolay›s› ile en iyi yük tafl›y›c›l›k içinliflerin yo¤un olarak yönlendi¤i do¤rultunun,etkili yük ile ayn› do¤rultuda olmas› gerekir.Gerilim aktar›m›n›n yükseltilmesinde elyaf ça-p›n›n da rolü vard›r. Elyaf çap›n›n küçük olma-

s›, birim a¤›rl›k bafl›na gerilimaktar›lacak elyaf›n temas yü-zeyini artt›rmakta, dolay›s› ilegerilim aktar›m› daha yüksekolabilmektedir.

CAM ELYAFI T‹PLER‹

Cam elyaf› takviye malzeme-leri, devaml› ve kesikli olarakiki tipte üretilmektedir.

A C E R SS‹O2 72.0 64.6 52.4 60.0 64.4Al2O3, FE2O3 1.5 4.1 14.4 25.0 25.0CaO 10.0 13.4 17.2 9.0 ---MgO 2.5 3.3 4.6 6.0 10.3Na2O, K2 O 14.2 9.6 0.8 --- 0.3B2O3 --- 4.7 10.6 --- ---BaO --- 0.9 --- --- ---

Tablo 5.1: Cam Elyaf› cinsleri

www.fibropol.com

95

www.camelyaf.com

Devaml› cam elyaf› tipleri: Fitil, dokunmufl fitil,iplik, kumafl, çok katl› dokunmam›fl fitil ve de-vaml› demetli keçedir. Kesikli cam elyaf› tipleri;k›rp›lm›fl demetler, k›rp›lm›fl demetten keçelerve ö¤ütülmüfl liflerdir.

CAM ELYAFI ÇEfi‹TLER‹

a) Fitil: Devaml› yap›ya sahip bir cam elyaf›takviye malzemesidir. Çok say›da delik içerenkovanlardan akan cam liflerinin do¤rudan do¤-ruya sar›lmas› ile “Direkt Sarma Fitil veya TekUçlu Fitil” olarak üretilebildi¤i gibi, daha az sa-y›da delik içeren kovanlardan üretilen cam el-yaf› demetlerin birbirine paralel olarak bükül-meden sar›lmas› ile, “Bileflik Fitil veya Çok UçluFitil” olarak da üretilebilir.Fitil ürünleri, 10-24 mikron çap›nda liflerdenoluflur ve genellikle 1000 metre uzunlu¤u 600,1200, 2400 ve 4800 gram a¤›rl›¤›nda olacak fle-kilde üretilir. Kullan›m yeri ve prosesine ba¤l›olarak, sertlik, lifler aras›nda efl gerilim, kaygan-l›k ve kolay k›rp›labilme gibi farkl› özellikler fi-tillere kazand›r›labilir.Özel olarak üretilen ve “Spun Roving” ad› veri-len dü¤ümlü fitilde ana do¤rultuya dik yöndetakviye sa¤layan, ilmekler bulunmaktad›r. Bu-nun amac›; tek yönlü takviye edilmifl pultruz-yon ürünleri gibi kompozitlerde, yanal muka-vemeti artt›rmakt›r.

Fitil çeflitleri ve kullan›m alanlar› flöyle s›ralana-bilir:

Genellikle “R” cam› elyaf›ndan yap›lm›fl fitillereen yayg›n olarak epoksi reçine emdirilerek ya-p›lan “Stratipreg veya Prepreg” ismi verilen birdi¤er cam elyaf› takviye malzemesi de elyaf sar-ma metodu ile yüksek mekanik dayan›m ara-nan depo ve borularda otoklavda kal›planmaküzere kullan›lmaktad›r.b) Dokunmufl Fitil: Dokuma amac› ile üretil-mifl fitillerin belirli bir düzen içinde dokunmas›ile yap›lan cam elyaf› takviye malzemesidir. Elyat›rmas› metodu ile yap›lan kal›plamalarda da-

ha yüksek mekanik dayan›m sa¤lamak amac›ile kullan›l›r. Ayr›ca, özel dokuma tipleri ile, fe-nolik reçine emdirilerek kesme tafllar›n›n üreti-minde de kullan›l›r.c) Cam Elyaf› ‹plik: Cam elyaf› demetlerininbükümlü hale getirilmesi ile elde edilen takviyeçeflididir. Genellikle dokunmufl kumafl olarak,plastiklerin takviyesinde kullan›l›r.d) Kumafl: Cam elyaf› ipliklerinden dokunmuflkumafllard›r. Genellikle epoksi reçine takviye-sinde kullan›l›r. Bafll›ca uygulamalar›, bask›l›devre üretimi, devre kesici tüpleri üretimi gibielektrik araç gereç üretimidir.e) Dokunmam›fl (non-woven) Fitil: Belirliyön/lerde mukavemet sa¤lamak amac› ile tekkat veya çok kat olarak dokunmadan bir aradatutturulmufl takviye ürünleridir. Özellikle yük-sek mekanik dayan›m ve hassasiyet aranan ha-vac›l›k ve uzay sektöründe kullan›l›r.f) Devaml› Demetli Keçe: Kovandan akan lif-lerin, düzgün da¤›l›ml› tabakalar oluflturacakflekilde yay›lmas›ndan oluflan cam elyaf› takvi-ye çeflididir. Bu flekilde yay›lan lifler, ikinci birba¤lay›c› kullan›larak bir arada tutulur. Ba¤lay›-c› cinsi ve miktar›, öngörülen uygulama alan›naba¤l›d›r. Bafll›ca kullan›m alanlar›; önceden fle-killendirilerek (preform) veya bask›l› devre pla-kas› üretimleridir Ayr›ca köpük takviyesinde dekullan›l›r.g) K›rp›lm›fl Demetler: Cam elyaf› demetleri-nin 3-12 mm. uzunlu¤unda k›rp›lm›fl flekli-dir.Termoplastik reçinelerin ve termoset reçine-lerin takviyelerinde kullan›l›r. Kullan›m alan› ve

takviye edilen reçine özelliklerine ba¤l› ola-rak, demet bütünlü¤ü, akma ve reçineuyum özelliklerine sahiptir.h) K›rp›lm›fl Demetten Keçeler: Bu camelyaf› takviye çeflidi, 50 mm. uzunlu¤undak›rp›lm›fl cam elyaf› demetlerinin, stirendeçözünür bir ba¤lay›c› ile bir arada tutulma-s›ndan oluflmaktad›r. Kullan›lan ba¤lay›c›miktar›, proses gereklerine ve bitmifl ürünözelliklerine ba¤›ml› olarak %3-10 aras›ndade¤iflmektedir. K›rp›lm›fl demetten keçeler,

aç›k kal›plama metodu ile yap›lan kal›plamalar-da ve çift film aras›nda devaml› veya kesikli lev-ha kal›plamas›nda kullan›l›r.i) Ö¤ütülmüfl Lifler: Ö¤ütme ifllemi sonucun-da, uzunluklar› 0.1-0.2 mm.’ye düflürülmüfl camelyaf› takviye malzemesidir. Bu liflerin çaplar›,10-17 mikron aras›nda de¤iflir. Ö¤ütülmüfl lifle-rin bafll›ca kulan›m alan›, termoplastik reçinele-rin ve poliüretan reçinenin takviyesidir.(RRIM).Kompozit’in, rijitlik, boyut stabilitesi ve darbedayan›m› gibi özelliklerini yükseltmek için ö¤ü-

Tek Uçlu Fitiller Elyaf sarma ve pultruzyon metoduDokuma Amaçl›

Çok Uçlu Fitiller Püskürtme metodu(K›rpma Fitilleri) Haz›r kal›plama pestili üretimi

Devaml› levha üretimiPA Termoplastik Takviyesi için Fitil

Dü¤ümlü Fitiller Pultruzyon metoduSantrifuj Kal›plama Uygulamalar› için

www.fibropol.com

96


tülmüfl lif boyu çok k›sa oldu¤undan, bu takvi-ye malzemesi, di¤er kompozitlerin takviyesindegenellikle kullan›lmaz.Kompozitlerin takviyesinde ayr›ca, devaml›veya k›rp›lm›fl demetten keçe gibi dokunma-m›fl ürünlerle, dokunmufl kumafllar›n bir ara-ya getirilmesiyle oluflturulan çok katl› takviyemalzemeleri de, dikilerek, i¤nelenerek veyaüç boyutlu preformlar halinde, özellikle reçi-ne enjeksiyonu gibi kapal› kal›plama metod-lar›nda kullan›lmaktad›r.

KALIPLAMA METODLARI VE KULLANILAN CAM ELYAFI ÇEfi‹TLER‹

Piyasada bulunan çok say›da cam elyaf› takvi-ye çeflidi, kal›play›c›lar için genifl bir seçeneksa¤lamaktad›r.Aç›k kal›plama ile yat›rma yönteminde, keçe-ler dokumalar ve “non woven”lar s›v› reçineile ›slat›larak, el ile rulolaman›n, vakum veyabas›nçl› torba ile kal›plaman›n yeterli oldu¤udüflük bas›nç alt›nda birlikte sertlefltirilir.Püskürtme metodunda, devaml› fitil, k›rp›la-rak, reçine ile birlikte kal›p yüzeyine püskür-tülür. Rulolama, bu metotda normal olarak ya-p›l›r, ancak yeni ç›kan özel reçineler, bu iflle-mi ortadan kald›rmaktad›r.Düflük bas›nçta kapal› kal›plamada, özelliklereçine enjeksiyonu; RRIM ve SRIM metodla-r›nda cam elyaf› takviyesi (keçe, preform vebunlar›n kombinasyonu), kal›p kapat›lmadanönce belirlenmifl flekilde yerlefltirilir veya camelyaf› RRIM metodunda, kal›p reçine ile dol-durulmadan önce reçineye kar›flt›r›l›r. Pre-formlar genellikle, k›rp›lm›fl fitil ve ba¤lay›c›-n›n bir mastar üzerine birlikte püskürtülme-siyle veya, keçenin veya cam elyaf› takviyesi-nin termoform ile flekillendirilmesiyle haz›rla-n›r. Maçal› kal›plarda bas›nç ile, enjeksiyon ileveya otoklavda yap›lan kapal› yüksek bas›nçkal›plamalar›nda genellikle önceden kombineedilmifl takviye ve reçine kullan›larak maliyetavantaj› sa¤lan›r.Cam elyaf›, k›rp›lm›fl demetler halinde termo-set reçinelerle bir mikser ile kar›flt›r›ld›¤›ndaBMC haz›r kal›plama hamuru olarak; termop-lastik reçinelerle ekstrüzyon bileflim makine-lerinde granüle bileflim olarak haz›rlan›r.Uzun lifli termoplastik bileflimler ise, devaml›cam elyaf›n›n reçine emdirilerek, ekstrüzyonmakinesinden çekilmesiyle haz›rlan›r.Haz›r Kal›plama Pestili (SMC) ve Keçe Takvi-yeli Termoplastik (GMT), tesadüfi yönlenmiflk›rp›lm›fl demetlerin veya devaml› demetlerin,

devaml› olarak reçine ile ›s›t›lmas› ile haz›rla-n›r. Baz› hallerde; mukavemet de¤erlerininyükseltilmesi amac›yla, makine do¤rultusuboyunca, devaml› fitil de ilave edilmektedir.Prepreg fleritler, devaml› fitillerin ve iki yönlüdokunmufl kumafllar›n reçine ile ›slat›lmas› vebaz› termosetlerde k›smen sertlefltirilmesi ileve termoplastiklerde oda s›cakl›¤›na so¤utul-mas› ile haz›rlan›r. Bu malzemelerin her iki tü-rü de otoklav kal›plamada oldu¤u gibi, ›s› vebas›nç uygulanarak, son ürün flekli verilme-den önce, makine yard›m›yla önceden flekil-lendirilmektedir.Düz ve oluklu levhalar, boru ve tanklar ile de-vaml› çubuk ve profiller s›ras› ile; devaml› lev-ha kal›plama, pres kal›plama, elyaf sarma vepultruzyon metodlar› ile yap›labilir.

KOMPOZ‹TLER‹N ÖZELL‹KLER‹

Kompozitlerin, parça bütünlü¤ü, hafiflik, yük-sek mekanik mukavemet, darbe dayan›m› veuzun kullan›m ömrü gibi özellikleri, çok geniflkullan›m alanlar›nda avantaj sa¤lamaktad›r.Çok fazla bilinmemekle birlikte, cam elyaf›elastik bir malzemedir. Yani, yük alt›nda düz-gün olarak kopma noktas›na kadar uzayancam elyaf›, çekme yükünün kalkmas› sonu-cunda herhangi bir akma özelli¤i gösterme-den bafllang›ç boyutuna döner.Di¤er metallerde ve organik liflerde bulunma-yan, bu elastik özellik ve yüksek mukavemetözellikleri, cam elyaf›na büyük miktarda ener-jiyi, kay›ps›z olarak depolama ve b›rakma ola-na¤›n› sa¤lamaktad›r. Bu özellikle birlikte di-namik yorulma dayan›m›, afl›nmaya karfl› ko-runmas› koflulu ile otomobil, kamyon amorti-sör yaylar› ve mobilya yaylar› gibi ürünlerin,cam elyaf› takviyeli plastik malzemeden yap›-labilmesini sa¤lamaktad›r.Cam elyaf› takviyeli plastiklerde mukavemetietkileyen bir di¤er etmen, cam elyaf› takviye-sinin yönüdür ve yönlenme, cam elyaf›n›n re-çine ile kaplanabilirlili¤ini de etkiler. Dolay›s›ile, cam elyaf› takviye miktar›n›n art›fl› ile bir-likte mukavemeti de yükseltir. Örnek olarak, belli bir hacimde tek yönlü tak-viye ile %80-85 cam elyaf› kaplanabilirken, te-sadüfi yönlenmifl takviye kullan›ld›¤›nda, ayn›hacimde en çok, %65 oran›nda takviye sa¤la-nabilmektedir. Bu üstün özelliklere ra¤men, kompozitlerinyük tafl›ma kabiliyetinde zamanla azalma gö-rülmektedir. Bu nedenle, tasar›m yap›l›rkenuygun bir emniyet faktörü öngörülerek, ani

www.fibropol.com

www.camelyaf.com

k›r›lmalar›n önüne geçilmesi gereklidir. Za-mana ba¤l› olarak mukavemetin azalmas›,çekme dayan›m›n›n bafllang›ç de¤erinin2/3’üne çok k›sa sürede düflmesi ve 1/2'sine50 y›l gibi bir sürede düflmesi fleklinde görül-mektedir.


KALIPLAMADA KULLANILANARAÇ GEREÇLER

G‹R‹fi

Mevcut kal›plama proseslerinin çoklu¤unaparalel olarak birçok üretim gereçleri gerekli-dir. Bu bölümde el yat›rmas› ve püskürtmeyöntemleri ile reçine enjeksiyonu, transfer ka-l›plama ve bunlara ba¤l› proseslerde kullan›-lan gereçler tan›t›lmaktad›r. S›cak pres kal›pla-ma, çekme, elyaf sarma, enjeksi-yon veya transfer kal›plama vedevaml› laminat proseslerindekullan›lan daha özel gereçler bubölüm kapsam› d›fl›nda tutul-mufltur. Püskürtme gereçleri ençok polyester reçine sistemleriy-le kullan›lmak için tasarlanm›flt›r.Ancak epoksi reçine sistemleriiçin özel olarak tasarlanm›fl ge-reçler de mevcuttur. Bu tür ge-reçlerde farkl› ölçüm ayg›tlar› veçeflitli viskozitede reçineler kul-lan›lmaktad›r.Püskürtme gereçleri yaln›zca jel-kot püskürtmek için veya k›rp›l-m›fl elyaf ve katalizlenmifl reçinesisteminin birlikte püskürtülmesiiçin kullan›labilirler.

GENEL GEREÇLER

RulolarRulolar el yat›rmas› ve püskürt-me yöntemlerinde kullan›lan ge-reçlerin en önemli bölümünüteflkil eder. Islatma rulolar› ve ya-t›rma rulolar› olmak üzere iki s›-n›fa ayr›l›r. Islatma Rulolar›:Islatma rulolar›, genellikle yün-den yap›lm›fllard›r. Hem kal›p

yüzeyine hem laminata reçine sürülmesi içinkullan›l›rlar. De¤iflik çap ve genifllikte olabilir-ler. Bu de¤iflik boyutlar kullan›c›n›n gereksin-melerini karfl›lamak amac› ile yap›lmaktad›r.

Yat›rma Rulolar›:Yat›rma rulolar› laminat›n s›k›flt›r›lmas› ve yat›r-ma s›ras›nda laminat katlar› aras›nda kalan ha-va kabarc›klar›n› ç›karmak için kullan›l›rlar.Her türlü kal›plama için gerekli, farkl› tipleribulunmaktad›r. Afla¤›da bunlar anlat›lmaktad›r:

a)K›l rulolar:Polipropilen veya tahta üzerine tutturulmufl naylon k›llardan meydana gelmifllerdir. Laminat katlar› aras›nda kalan hava kabarc›klar›n›n, k›llar›n nüfuz ederek ç›kar›lmas› amac› ile kullan›l›rlar.

b)Oluklu RulolarBunlar, oluklu bir dokuma ile kaplanm›flrulolard›r. Laminat› s›k›flt›rmak veya havakabarc›klar›n› ç›kartmak için kullan›l›r.

CTP üretiminde kullan›lan rulo örnekleri97

www.fibropol.com

98


c) Islat›c› Rulolar:Metal veya plastikten yap›lm›fl genifl veya dar ›slat›c›lardan meydana gelirler. Plastikten yap›lm›fl genifl veya dar ›slat›c›lar tek parçal›d›rlar. Laminat›n köflelerde ve kenar k›s›mlar›nda yat›r›lmas› için kullan›lan tek, iki ve üç ›slat›c›l› rulolar mevcuttur.

d)Dikey Diflli Rulolar:Islat›c› rulolara benzer çeflitli dikey diflli rulolar mevcuttur. Bunlar blok sert malzemeden yap›l›rlar ve dikey ve çevresel biçimde difllere sahiptir. Teflon veya polietilen kapl› alüminyumdan yap›lm›fl olanlar› mevcuttur.

e)Yatay Diflli Rulolar: Bunlar rulolar›n uzunlu¤u boyunca uzanan ç›k›nt›lar tafl›yan alüminyumdan yap›lm›fl rulolard›r, çabuk ›slanma, iyi hava ç›k›fl›sa¤larlar ve genifl uygulama alanlar› vard›r.

f) Yayl› Rulolar:Çelik yaylardan oluflurlar. Bu nedenle her yönde esneme özelli¤ine sahiptir. Kavisli yüzeylerde laminat› yat›rmak içinkullan›l›rlar. Sertleflmifl reçine uygun solvent kullan›larak temizlenebilir. Temizlik amac› ile rulolar yak›lmamal›d›r. Çünkü bu ifllem çelik yaylar›n niteli¤ini bozabilir.Tüm bu rulolar de¤iflik boy ve çaplarda mevcuttur. Ayr›ca uzun ve k›sa sapl› olanlar› da vard›r.

F›rçalarF›rçalar jelkot sürülmesi ve reçinenin özelliklekenar ve köflelerde takviye malzemesine emdi-rilmesi için kullan›l›r. Aç›k renkli CTP üretimis›ras›nda, aç›k renk f›rçalar kullan›lmas› uygun-dur. Böylelikle sertleflmifl reçine sistemi üzerin-de f›rçadan düflen k›llar›n görünmesi engelle-nebilir. Jelkot uygulamalar›nda, f›rça izlerini veçizgilerini engellemek için uzun k›ll› genifl f›r-çalar›n kullan›lmas› uygundur.

Katalizör Ölçme Ayg›tlar›El yat›rmas› ve di¤er proseslerde katalizöründüzenli ve ölçülü flekilde kat›lmas› gerekir.Kar›fl›m hatalar›n› ortadan kald›rmak amac› ilekatalizör ölçme ayg›tlar› kullan›l›r. De¤iflik türve nitelikte ayg›tlar mevcuttur. En basit tipi s›-k›labilen plastik flifledir. Bu ayg›tta, plastik birflifle içerisinden, s›k›ld›kça d›flar›ya katalizörpüskürtebilen bir tüp ç›kar ve bir ölçe¤i dol-durur. fiifle s›k›ld›kça ölçek içerisine dolan ka-talizör istenen miktara ulafl›nca, ölçek k›sm›n-

dan reçineye boflalt›l›r. Bu tür ölçme ayg›tlar›-n›n basit ve karmafl›k flekilde çal›flan de¤ifliktipleri vard›r.

Kar›flt›rma ve Ölçme MakineleriEl yat›rmas› yöntemlerinde kullan›lan reçine-nin gerekli miktarlarda olmas› ve kar›fl›m ha-tas› olmamas› amac› ile de¤iflik firmalar ölçmeve kar›flt›rma makineleri üretmifllerdir. Kar›flt›-r›c›lar reçineye kat›lan katalizörün kap içeri-sinde da¤›lmas›n› sa¤larlar. Önceden h›zland›-r›c› kat›lm›fl reçine ve katalizör kar›fl›m için-den basit bir pompa ile gerekli miktarda çeki-lir ve kaba aktar›l›r. Bu tür basit makineler tar-t›m ifllemini ve kar›flt›rma cihazlar›n›n kullan›-m›n› gereksiz k›lar. Ayr›ca levha üretimi ve elyaf sarma gibi me-kanik proseslerde, önceden belirlenen miktar-da h›zland›r›c›s› kat›lm›fl reçinenin ve katalizö-rün küçük kar›fl›m bölgelerinde kar›flmas›n›sa¤layacak basit makineler de vard›r. Bu türmakinelere, istenildi¤i takdirde solventle te-mizleme üniteleri de ilave edilebilir.

Döküm MakineleriBunlar standart ölçme ve kar›flt›rma makinele-rine benzer basit ünitelerdir. Tek fark›, dolgu-lu reçine sistemleriyle kullan›labilme özelli¤i-ne sahip olmalar›d›r.

Kar›flt›r›c›larKatalizörün, h›zland›r›c›s›n›n, pigmentlerin vedolgu maddelerinin reçine içinde kar›flmas›n›sa¤lamak için çeflitli kar›flt›r›c›lar gerekebilir.Bunlar havayla veya elektrik motorlar›yla ça-l›flt›r›labilirler.Polyester reçineler gibi kolayca alev alabilenmalzemelerin kar›flt›r›lmas›nda havayla çal›flankar›flt›r›c›lar kullan›l›r.Böylelikle elektrik mo-torunda ç›kabilecek k›v›lc›mdan malzemeninalev almas› önlenir. Dolgulu maddeler kar›flt›-r›laca¤› zaman, yavafl dönen veya Z-b›çakl›kar›flt›r›c›lar gerekir. Benzer kar›flt›r›c›lar ha-mur haz›r kal›plama bileflimlerinin haz›rlan-mas›nda da kullan›l›r.

POLYESTER REÇ‹NE S‹STEMLER‹ ‹Ç‹NPÜSKÜRTME GEREÇLER‹

Polyester reçine sistemlerinde kullan›lan püs-kürtme gereçleri katalizör enjeksiyon, katali-zör püskürtme ve çift kap sistemi ile çal›flanüç tipe ayr›labilir. Bu sistemlerin her birindecam elyaf› k›rp›c› ünitesi bulunan bir püskürt-me tabancas› vard›r.

www.fibropol.com

99

www.camelyaf.com

K›rp›c›lar cam elyaf›n› 12-63 mm. aras›nda de-¤ifltirebilen boyutlarda k›rpabilmektedir.Ölçme gereçleri ve reçine / katalizör kaplar›makine üzerinde veya duvara as›l› olabilir. Ayr›ca cam elyaf›n› ve makinenin hortumlar›-n› tafl›mak için özel bir sistem bulunur. Maki-ne ç›k›fl gücü, seçilen ünitenin cinsine ve bo-yutuna göre de¤iflir. Ve üretimin gerektirdi¤iflekilde ayarlanabilir. Reçine sistemi içerisinebas›nçl› hava sokulmamas› , hava kabarc›kla-r›n› önlemesi ve afl›r› miktarda püskürtme ola-na¤› tan›mamas› nedeni ile genellikle havas›zpüskürtme sistemleri tercih edilir.

Katalizör Enjeksiyonu Katalizör enjeksiyonu sisteminde, katalizör vereçine, püskürtme tabancas›na bir pompa vas›-tas›yla veya bir bas›nçl› kaptan bas›nç ile çekilir.(fiekil 5.4)

fiekil 5.4: Katalizör Enjeksiyonu Sistemi

Pompa sisteminde, s›v› katalizör, katalizörpompas› ile püskürtücü tabancan›n kar›flmak›sm›na çekilir ve burada önceden h›zland›r›c›kat›lm›fl reçineyle kar›fl›r ve pompalanarak püs-kürtme kafas›na gelir. Reçine ve katalizör pom-palar› kombine olarak çal›fl›r. Bu nedenle reçi-nenin veya katalizörün viskozitesinden ba¤›m-s›z olarak gerçek oranlama yap›labilir. Katali-zör miktar›n›n %0,5-%5 aras›nda de¤iflmesiayarlanabilir. Püskürtücü kafada polyester ilekatalizörün kar›flmas› statik veya mekanik ola-rak sa¤lanabilir. Kullan›lan katalizör kendi ka-b›ndan çekilebilir. Böylece katalizör içinde ya-banc› madde bulunma olas›l›¤› ortadan kald›r›-l›r. Reçine ise çelik veya plastik varilden veyabir baflka depodan sa¤lanabilir. Bas›nçl› kaptanbas›nçl› çekme sisteminde, katalizör püskürt-me kafas›na içinde bulundu¤u kaptaki düflük

bas›nç aral›¤› ile gönderilir ve reçine içerisineenjekte edilir. Kar›flma püskürtme memesininönündeki kar›flma haznesinde olur.Tek veya iki püskürtme memeli püskürtme ta-bancalar› mevcuttur. Tek memeli tabancalar,kal›b›n girift k›s›mlar› için veya düflük ç›k›flgücü istendi¤inde tercih edilir. Tek memeli ta-bancalarda k›rp›c› ünite püskürtme memesi-nin üzerinde bulunur ve k›rp›lm›fl cam elya-f›n›n reçine ak›m›n›n içerisine düflmesini sa¤-layacak flekilde ayarlan›r. ‹ki memeli tabanca-larda, kesici ünite, k›rp›lm›fl elyaf›, iki püs-kürtme memesi aras›nda püskürtür. Bu ne-denle k›rp›lm›fl elyaflar kal›ba de¤meden veyapüskürtülen reçine üzerinde reçine ile tama-men ›slan›r. Her iki memeden de ayn› nitelik-te reçine kar›fl›m› püskürtülür.Kullan›mdan sonra kar›flma haznesinin vepüskürtme memelerini temizlenmesi için bü-tün tabancalarda solvent püskürtme sistemide mevcuttur.Tabancalar ve kesici ünitelerpnömatik motorlarla çal›fl›rlar.

Katalizör PüskürtmeKatalizör enjeksiyonunda kullan›lan gereçlerebenzer gereçler kullan›l›r. (fiekil 5.5)Aradaki fark reçinenin katalizörle kar›fl›m›n›npüskürtme memesi içinde de¤il, d›fl›nda olma-s›d›r. Bu da katalizörün reçineden ayr› bir püs-kürtme memesinden püskürtülmesiyle sa¤la-n›r. Böylece tabanca memesinin devaml› ola-rak asetonla temizlenme gereksinmesi ortadankald›r›lm›fl olur. Ayr›ca, aseton kullan›m› olma-mas›ndan dolay› yang›n riski de azal›r.

Çift Kap SistemiÇift kap sisteminde genellikle iki bas›nçl› kapkullan›l›r. Biri reçine art› katalizör kar›fl›m›n›,di¤eri reçine art› h›zland›r›c› kar›fl›m›n› içerir.Bu iki bileflim do¤rudan do¤ruya püskürtme

fiekil 5.5: Katalizör Püskürtme Sistemi

Reçine + H›zland›r›c›

Katalizör

ÇözücüFitil


Katalizör

Fitil

www.fibropol.com

100


memesi hortumlar›na çekilir.‹ki bileflimin kar›-fl›m› ya püskürtme memesinde sa¤lan›r ve birmemeden do¤rudan do¤ruya püskürtülürveya iki ayr› memeden do¤rudan do¤ruyapüskürtülerek iki bileflimin kar›fl›m› tabancamemesi d›fl›nda sa¤lan›r. K›rp›c› yerleflimipüskürtülen cam elyaf›n›n polyester reçine ileen iyi flekilde ›slanmas›n› sa¤layacak flekildeyap›l›r. Bas›nçl› kaplarla veya bas›nçs›z kapkullan›lan kombine pompalarla uyum sa¤la-yan ölçüm gereçleri püskürtme makinesinetak›labilir. (fiekil 5.6)

fiekil 5.6: Çift Kap Sistemi

Dolgu Maddesi Püskürtme GereçleriReçine ve k›rp›lm›fl cam elyaf› ile birlikte ku-ru toz dolgu maddelerini püskürtebilen taban-calar da vard›r. Bu tabancalar reçine içine ka-r›flm›fl hafif dolgu malzemelerini püskürtmekamac› ile kullan›l›rlar. Böyle bir tabanca ilave-si ile d›fl yüzeylerde polyester / cam elyafl› bi-leflimi dolgusuz olarak; iç k›s›mda ise dolgulupolyester cam elyafl› veya cam elyafs›z olaraksandviç konstrüksiyon üretimi mümkün olur.Piyasada bulunan püskürtme tabancalar›n›nbüyük bir ço¤unlukla püskürtme memelerininde¤ifltirilmesi ile dolgulu sistemleri püskürte-bilir hale getirilebilirler. Dolgulu sistem kulla-n›lmas› halinde, tabancada ve borularda afl›r›afl›nmalara mani olmak için mümkün oldu¤ukadar afl›nd›r›c› olmayan dolgu malzemelerikullanmaya dikkat edilmelidir.

Flok TabancalarPiyasada, fitili 3 mm. boyunda k›rp›p jelkot üze-rine püskürtmek için tasarlanm›fl özel k›rp›c› ta-bancalar mevcuttur. Jelkot yüzeyini düzgün pü-rüzsüz hale getirmek ve laminat›n daha iyi ya-p›flmas›n› sa¤lamak için kullan›l›r.Bu yöntem jelkot tabakas› ile laminat aras›ndakalma olas›l›¤›n› da ortadan kald›rd›¤› için yarar-

l›d›r. Elyaf› 12, 17 ve 35 mm boyunda k›rpan di-¤er k›rp›c›lar da ayn› tabancaya yerlefltirilebilir.

Fitil K›rp›c›larPüskürtme tabancalar›yla kullan›lmak üzeretasarlanan bu tür k›rp›c›lardan baflka ba¤›ms›zuygulamalar için de daha büyük boyutlu k›r-p›c›lar bulunmaktad›r. Bunlar elyaf sarma ma-kineleriyle birlikte fitillerin aras›na k›rp›lm›flcam elyaf› yerlefltirmek için; devaml› levhaüretiminde veya levha haz›r kal›plama bilefli-mi üretiminde kullan›labilir.

CAM KEÇE ISLATMA GEREÇLER‹

Fitil dokuma veya keçe kullan›ld›¤›nda veyabir di¤er deyiflle üretici el yat›rmas› yönteminitercih etti¤inde, otomatik kar›flt›rma ile el ya-t›rmas› yöntemini ba¤daflt›ran gereçler demevcuttur. Bu gereçlerin kullan›m›, tekne, in-flaat panelleri gibi genifl kal›plama yüzeyleriolan üretimler için uygundur. Bu mevcut ge-reçler katalizör enjeksiyon prensibi ile içerdekar›fl›m sa¤lar. Bu katalizörlü kar›fl›m yün ru-lolarla veya solvente dayan›kl› boya f›rçalar›üzerine pompalan›r. Bu yöntemle, ayr› bir ka-r›flt›rma kab› kullanmadan reçine gereken yer-lere, gereken miktarda uygulanabilir. Kar›flmahaznesini rulolar› veya f›rçalar› temizlemekiçin ayr› bir temizleme mekanizmas› vard›r.Temizleme yaln›z bafl›na solvent veya ha-va/solvent kar›fl›m› ile yap›labilir.

JELKOT UYGULAMA GEREÇLER‹

Jelkot; f›rça, rulo yard›m›yla, elle sürülebilece-¤i gibi, püskürtülerek de uygulanabilir. Püs-kürtme ile jelkot uygulamalar›nda ço¤unlu¤uhavas›z püskürtme sistemiyle çal›flan de¤iflikpüskürtme tabancalar› kullan›l›r. Bunlar katali-zör enjeksiyon veya çift kap sisteminde çal›fla-bilirler. Kar›flt›rma, homojen bir kar›flma eldeetmek amac› ile püskürtme memesinde, veyakar›fl›m›n kal›p yüzeyine de¤meden sa¤lanma-s› flart› ile d›flar›da yap›labilir. Jelkot yüzeyindepütürlülü¤ü önlemek amac› ile, ayr›ca ›s›tmatertibatlar› da bulunmaktad›r. Özenli bir tasa-r›m ile püskürtme kafalar›ndan hava tafl›nmas›ve stiren ç›k›fl› minimumda tutulabilir.Jelkot; f›rça, rulo yard›m›yla,elle sürülebildi¤igibi, püskürtülerek de uygulanabilir. Püskürt-me ile jelkot uygulamalar›nda ço¤unlu¤u ha-vas›z püskürtme sistemiyle çal›flan de¤iflikpüskürtme tabancalar› kullan›l›r. Bunlar kata-lizör enjeksiyon veya çift kap sisteminde çal›-


Reçine + Katalizör

Fitil

www.fibropol.com

101

www.camelyaf.com

flabilirler. Kar›flt›rma, homojen bir kar›flma el-de etmek amac› ile püskürtme memesinde,veya kar›fl›m›n kal›p yüzeyine de¤meden sa¤-lanmas› flart› ile, d›flar›da yap›labilir. Jelkotyüzeyinde pütürlü¤ü önlemek amac› ile, ayr›-ca ›s›tma tertibatlar› da bulunmaktad›r. Özen-li bir tasar›m ile püskürtme kafalar›ndan havatafl›nmas› ve stiren ç›k›fl› minimumda tu-tulabilir.Bas›nçl› kap sisteminde reçine ve katalizörünher ikisi de, bas›nçl› kaplarda bulunur ve püs-kürtme tabancas›na bas›nç alt›nda verilir. Re-çine bir boru vas›tas›yla çekilirken, katalizöratomize hava içine enjekte edilir. Püskürtmememesinde meydana gelen kar›fl›m beraberced›flar› püskürtülür. Yer çekimi ile çal›flan tekkapl› püskürtme tabancalar› da mevcuttur. Butür tabancalar kullan›ld›¤›nda, reçine öncedenkar›flt›r›lmal› ve oldukça uzun jelleflme süreci-ne sahip olmal›d›r.

REÇ‹NE ENJEKS‹YON GEREÇLER‹

Çeflitli üreticiler reçine enjeksiyon veya reçinetransfer kal›plama prosesleri için tasarlanm›flgereçler üretmektedir. Bu gibi gereçler katali-zör enjeksiyonu prensibinde çal›fl›r. Çekilenmalzeme miktar›n›n ölçümü sa¤lanabilir. Kar›-fl›m içte meydana gelir. Kar›flt›r›c›lar kar›fl›mve pompalama s›ras›nda hava kabarc›¤› olufl-mas›n› önleyecek flekilde tasarlanm›flt›r. Baz›gereçlerde sabit miktarda reçine kullan›m›kontrol edilebilir. Bütün gereçler, kar›fl›m me-melerinin ve kar›fl›m borular›n›n temizlenme-si için solvent püskürtme tertibat›na sahiptir.


CTP KALIPLAMASINDA RASTLANAN BAfiLICA

HATALAR

G‹R‹fi

Bu bölümde CTP üretimi s›ras›nda rastlanabi-lecek belli bafll› hatalar tarif edilecek ve bun-lar›n sebepleri ile hatalara karfl› al›nacak ön-lemler anlat›lacakt›r. Hatalar önce genel ola-rak anlat›lacak, daha sonra spesifik proseslereiliflkin hatalar belirtilecektir.

POLYESTERDE RASTLANAB‹LECEK BAfiLICA HATALAR

Bu k›s›mda el yat›rmas› ve püskürtme yön-temleri ile CTP üretimi s›ras›nda rastlanan ha-talardan söz edilecektir. Püskürtme yöntemi-ne has hatalar ileriki k›s›mlarda ayr›ca irdele-necektir.

Buruflma (Fil Derisi)Jelkot uygulamas› s›ras›nda belirebilecek ha-talar›n en çok rastlanan›d›r. Sebebi, jelkot re-çinenin yeterince sertleflmesi beklenmedencam elyaf› ifllenmesine bafllanmas›d›r. Cam el-yaf› ifllenirken kullan›lan polyesterdeki stirenmonomeri jelkot’un bir k›sm›na karfl› çözücüetki gösterebilir ve buruflmaya neden olur. Bir di¤er buruflma sebebi, jelkot’un gere¤in-den fazla kal›n kullan›lm›fl olmas› veya üze-rinden s›cak hava cereyan› geçirilmesidir. Heriki halde de yüzeyde k›smi bir sertleflme gö-rülmesine ra¤men, tamam› sertleflmeden iflle-me devam edilmesi olas›d›r.

Bu hatan›n görülmemesi için al›nacak önlem-ler flöyle s›ralanabilir;1. Jelkot kal›nl›¤›n› kontrol edin.

(0.3-0.5 mm. / 400-500 gr./m2).2. Jelkot için kulland›¤›n›z katalist

formülasyonunu kontrol edin.3. Katalist sisteminin jelkot’a iyice kar›fl›p

kar›flmad›¤›n› kontrol edin.4. Jelkot’a katt›¤›n›z renk pastas›n›n

sertleflme süresine etkisini kontrol edin.5. Atölye s›cakl›¤›n›n 18-20°C’nin alt›na

düflmemesini sa¤lay›n.6. Jelkot’un yeterince sertleflmesini

beklemeden cam elyaf› uygulamas›na bafllamay›n.

Buruflma (Fil Derisi)

www.fibropol.com

102


Küçük DelikciklerKüçük delikcikler jelkot’un jelleflmesindenönce içinde küçük hava kabarc›klar› (habbe-cikler) kalmas›ndan kaynaklan›r. Ayr›ca, çal›fl-maya bafllamadan önce kal›p yüzeyinde tozbulunmas› da küçük delikciklerin oluflmas›sebebidir.Bu hatan›n görülmemesi için al›nacak önlem-ler flöyle s›ralanabilir;1. Kal›p yüzeyinde toz olmamas›na dikkat

edilmelidir.2. Jekot viskozitesi kontrol edilmeli ve

gerekirse az miktarda stiren ile seyreltilmelidir. Stiren bulunamad›¤› taktirde, %50 oran›nda polyester ilave edilebilir.

3. Katalist sistemini ve renk pastas›n› jelkota ilave edip kar›flt›r›rken, hava kabarc›¤› b›rakmamaya dikkat edilmelidir.

Küçük Delikcikler

4. Kötü kaliteli kal›p ay›r›c› kullan›lmas› halinde küçük delikcikler oluflabilir. Bu sebeple kal›p ay›r›c› kalitesi iyi denetlenmelidir.

5. Jelkot püskürtülerek kullan›l›yorsa, püskürtme h›z› kontrol edilmelidir. Püskürtme çok h›zl› yap›l›rsa yüzeyde küçük delikcikler oluflabilir.

6. Püskürtme bas›nc› kontrol edilmelidir. Yüksek olmas› halinde bu hata görülebilir.

7. Jelkot’a kat›lan katalist miktar› kontrol edilmelidir. Fazla katalist hava kabarc›¤› oluflmas›na neden olur.

8. Katalizör olarak Metil Etil Keton Peroksit kullan›lmas› halinde, katalist cinsine dikkatedilmelidir. Baz› MEK peroksitler hava kabarc›¤› oluflturabilirler.

Yüzeyde Matl›kYüzeyin yer yer veya tamamen mat olmas› ürü-nün kal›ptan erken ç›kar›lmas›ndan veya kal›pay›r›c› vaks’›n jelkot’a kar›flmas›ndan kaynakla-n›r. Al›nabilecek önlemler flöyle s›ralanabilir;1. Kal›p yüzeyine gere¤inden fazla vaks

sürmeyin ve jelkot uygulamas›ndan önce mutlaka kal›b› parlat›n.

2. Ürün yeterince sertleflmeden kal›ptan ç›kartmay›n. Ürünün yeterince sertleflmesi en iyi flekilde Barcol sertlik ölçme cihaz› ilekontrol edilebilir. Kal›ptan alma sertli¤i 40-50 Barcol’dur.

Jelkot’un Kabuk Gibi Kalkmas›Cam elyaf› ve polyesterin jelkot’a yeterinceyap›flmamas›ndan kaynaklan›r. Özellikle ka-l›ptan zorlamal› olarak ç›kart›l›rken belirir.De¤iflik nedenleri vard›r;

Jelkot’un Kabuk Gibi Kalkmas›

1. Kal›p yeterince parlat›lmam›fl ise, jelkot kal›ba yap›flabilir.

2. Kötü kaliteli yumuflak vaks kullan›lmas› halinde, jelkot vaksla kar›flabilir. Bu durumda vaks›n›z› de¤ifltirin.

3. Jelkot yüzeyi, cam elyaf› ifllenmesinden önce kirlenmifl olabilir ve laminat›n jelkotayap›flmas›n› engelleyebilir.

4. Jelkot, cam elyaf› ifllenmesinden önce çok fazla sertleflmifl olabilir.

5. Cam elyaf› gerekti¤i gibi rulolanmam›fl olabilir.

Yöresel Kuru BölgelerCam elyaf›n›n yeterince ›slanmamas›ndankaynaklan›r. De¤iflik nedenleri vard›r;1. Cam elyaf› ifllenirken yeterince

rulolanmam›fl olmas›.2. Cam elyaf›n›n yeterince ›slat›lmam›fl olmas›.3. Birkaç kat cam elyaf›n›n ayn› anda ifllenmifl

olmas›.4. Kullan›lan polyester viskozitesinin çok

www.fibropol.com

103

www.camelyaf.com

yüksek olmas› nedeniyle cam elyaf›n› yeterince ›slatamamas›.

5. Jelleflme süresinin çok k›sa olmas›. Bu durumda h›zland›r›c› miktar›n› azalt›n, gerekiyorsa katalizör cinsini de¤ifltirin, jelleflme süresini uzatacak inhibitör kullan›n.

Yöresel Kuru Bölgeler

Tabakalar›n Ayr›lmas›Takviye tabakalar›n›n sertleflme s›ras›nda veyasonras›nda ayr›lmas›d›r. Özellikle iki tabakacam elyaf› dokuma aras›nda cam keçe kulla-n›lmad›¤› hallerde görülür. Bu hatan›n görül-mesinde bafll›ca etkenler flöyle s›ralanabilir;

1. Cam elyaf›na yeterince polyester ifllenmemifl olmas›.

2. Cam elyaf›n›n yeterince ›slanmamas›. Bu durumda viskozitesi düflük polyester kullan›n.

3. Uygulanan cam elyaf› tabakalar› aras›nda yap›flmay› engelleyici kir bulunmas›. Bu durum genellikle, ikinci tabaka ifllenmeden önce uzun süre beklenirse görülür.

4. Alt tabakan›n afl›r› sertleflmifl olmas›. Bu durumda ya iki tabakan›n ifllenmesi aras›nda geçen süreyi k›salt›n, ya da ikinci tabakay› ifllemeden önce birinci tabakay› z›mparalay›n.

5. Her zaman için cam dokuman›n iki kat keçe aras›nda bulunmas›na dikkat edin.

BeneklenmeBütün jelkot yüzeyinde küçük benekler görüle-bilir. Nedeni, kat›lan renk pastas›n›n, dolgumaddelerinin, tiksotropi maddesinin yeterincekar›flt›r›lmam›fl olmas› veya kal›p yüzeyinde tozbulunmas›d›r. Bu hatan›n görülmemesi için;1. Jelkot uygulamas›na geçilmeden önce kal›p

yüzeyinin temiz ve parlat›lm›fl olmas›na dikkat edin.

2. Kar›flt›rma iflleminin çok iyi yap›lm›fl

olmas›na dikkat edin.3. Renk pastas›n›n mükemmel da¤›l›m›n›

sa¤lamak üzere yüksek devirli, pervaneli kar›flt›r›c› kullan›n.

Renk De¤iflimleriCTP yüzeyinde flerit halinde veya küme halin-de renk de¤ifliklikleri olabilir. De¤iflik neden-leri vard›r;1. Renk pastas› yeterince da¤›lmam›fl olabilir.2. Püskürtme bas›nc› gere¤inden yüksek olabilir.3. Püskürtme tabancas› kal›p yüzeyine çok

yak›n tutulmufl olabilir.4. Dik yüzeye uygulanan jelkot ak›nt› ve

birikim yapabilir. Tiksotropi özelli¤i veren maddelerin artt›r›lmas› ile bu sorun giderilebilir.

5. Jelkot her yerde ayn› kal›nl›kta uygulanmam›fl olabilir.

Elyaf GörünümüKal›ptan ç›kar›ld›ktan sonra jelkot üzerinde el-yaf görüntüsü belirebilir. Nedenleri flöyle s›ra-lanabilir;1. Jelkot gere¤inden ince sürülmüfl olabilir. Bu

durumda jelkot’un en az 0.4 mm. kal›nl›ktasürülüp sürülmedi¤ini kontrol edin ve bu kal›nl›kta jelkot uygulanm›fl ise, tabakalar› ifllemeye bafllamadan önce yüzey tülü kullan›n.

2. Cam elyaf› uygulamas›na jelkot yeterince sertleflmeden bafllanm›fl olabilir.

3. Kal›ptan erken ç›kar›lm›fl olabilir.4. CTP tabakalar›nda ›s› yükselmesi fazla

olabilir.• Katalizör/h›zland›r›c› oranlar›n› düflürün.• Katalizör sisteminizi de¤ifltirin.• Her defas›nda ince tabakalar halinde

uygulay›n.

Bal›k Gözü ve DelikciklerJelkot yüzeyinde beliren kabarc›klar ve küçükdelikciklerdir. Genellikle silikonlu vaks kulla-

Bal›k Gözü ve Delikcikler

www.fibropol.com

104


n›ld›¤›nda belirir; kal›p yüzeyinin jelkot iledüzensiz örtülmesinden kaynaklan›r. Kal›pay›r›c› olarak PVA kullan›lmas› halinde genel-likle rastlanmaz.

Kabarc›klarKabarc›klar bölgesel olarak veya tüm yüzeydebelirebilir. Kal›ptan ç›kar›ld›ktan sonra “postcure” ifllemi s›ras›nda belirebilir. Baz› hallerdekal›ptan ç›kt›ktan aylar sonra da belirebilir.Jelkot tabakas› ile cam elyaf› tabakas› aras›n-da hava kabarc›¤› veya solvent kalm›fl olma-s›ndan kaynaklan›r. Ayr›ca yanl›fl reçine vetakviye malzemesi seçiminden de kaynakla-nabilir.1. Uygulama s›ras›nda cam elyaf› yeterince

›slanmam›fl olabilir.2. Özellikle jelkot yüzeyi su veya temizleme

solventi ile kirlenmifl olabilir. Bu nedenle f›rça kullan›mdan önce kurutulmal›d›r.

3. Kullan›lan katalizöre göre “post cure” ifllemiçok yüksek s›cakl›kta gerçekleflmifl olabilir.

4. Yüksek kullan›m s›cakl›¤›, rutubet veya kimyasal etkiler nedeni ile olabilir. Bu durumda reçine cinsini de¤ifltirin.

Kabarc›klar

Beyazlanmalar ve ÇatlamalarSertleflmeden hemen sonra olabilece¤i gi-bi,aylar sonra da belirebilir. De¤iflik nedenle-ri vard›r:1. Jelkot gere¤inden kal›n olarak sürülmüfl

olabilir.2. Kullan›lan reçine uygun olmayabilir.3. Katalizör oran› yanl›fl olabilir.4. Jelkota çok fazla stiren ilave edilmifl olabilir.5. Reçine sistemi tam sertleflmemifl olabilir.

6. Çok fazla katk› kat›lm›fl olabilir.7. Kal›plama hatas› sonucu afl›r› gerilmeler

olabilir.8. Darbe söz konusu olabilir.

Y›ld›z ÇatlamaY›ld›z fleklinde çatlaklard›r. Jelkot yüzeyindegörülür. Nedeni, ters yönden gelen darbelerdir.1. Daha esnek polyester kullan›n.2. Jelkot kal›nl›¤›n› düflürün.

Y›ld›z Çatlama

SararmaJelkotun sararmas›, uzun süre ›fl›k alt›nda kal-d›ktan sonra görülebilir. Nedenleri;1. Kal›plama s›ras›nda rutubet olmas›;

kullan›lan her malzemenin kuru olmas›na ve rutubetsiz bir ortamda çal›flmaya dikkat edin.

2. Yanl›fl reçine seçimi; Ultra Viyole stabilizörü kat›lm›fl reçine kullan›n.

3. Benzoil Peroksit/Dimetil Anilin sisteminin kullan›lmas›; katalist sistemini de¤ifltirin.

4. Laminat yeterince sertleflmemifl olabilir.

Reçine ErimesiBaz› hallerde, yüzeydeki reçine yok olup elyafaç›¤a ç›kabilir. Bu durum genellikle, hava koflul-lar›ndan veya temas eden bir s›v›dan etkilenmesonucu belirir. Birçok olas› nedeni vard›r;1. K›rp›c›y› kontrol edin. Serbest olarak

dönmesi ve eflit da¤›l›ml› olarak cam elyaf›n› k›rpmas› gerekir.

2. Kal›p üzerine cam elyaf› ve polyesterin orant›l› olarak püskürdü¤ünü kontrol edin.Kontrollerinizi s›klaflt›r›n.

www.fibropol.com

105

www.camelyaf.com

Reçine Erimesi

3. Rulolama s›ras›nda püskürmüfl cam elyaf›n›kald›rmamaya çal›fl›n.

Mekanik Mukavemette AzalmaCam elyaf› çok k›sa k›rp›l›r ise, rulolama yete-rince yap›lmaz ise veya yeterli miktarda camelyaf› takviyesi yap›lmaz ise mekanik muka-vemet düfler.1. Kal›plama s›ras›nda rulolama ifllemini çok

iyi yap›n.2. Ortalama cam elyaf› boyunun 35-60 mm.

olmas›na dikkat edin.3. Do¤ru cam elyaf›/reçine orant›s›n› kullan›p

kullanmad›¤›n›z› kontrol edin.

PÜSKÜRTME HATALARI

S›ralanan bu hatalar d›fl›nda püskürtme yönte-minde ayr›ca afla¤›daki sorunlarla karfl›lafl›labilir;

Yetersiz SertleflmeGenellikle, püskürtme tabancas› ç›k›fl›ndakide¤iflkenliklerden kaynaklan›r. Bu de¤iflken-likler hortumlar›n veya memelerin t›kanm›flveya kirlenmifl olmas›na ba¤l›d›r.1. Makinenizin bak›m›n› periyodik

olarak yapt›r›n.2. Hortumlar› kontrol edin.3. Meme ç›k›fllar›n› kontrol edin ve temizleyin.4. Do¤ru oranlarda katalizör ve h›zland›r›c›

kullan›p kullanmad›¤›n›z› kontrol edin.5. Püskürtme kafas›ndan do¤ru oranlarda

püskürtme olup olmad›¤›n› kontrol edin.

Takviye Miktar›nda De¤iflkenlikTamamen dengesiz uygulama sonucudur.Polyester ve cam elyaf›n›n farkl› yönde püs-kürmesinden kaynaklanabilir.De¤iflik sebepleri olabilir;

Yetersiz Islat›lm›fl Laminat (Solda)‹yi Islat›lm›fl Laminat (Sa¤da)

1. Yetersiz rulolama 2. Jelleflme süresi k›sa olan polyester

kullan›lmas›. H›zland›r›c› miktar›n› azalt›n, katalizörünüzü de¤ifltirin veya jelleflme süresini uzatmak için inhibitör kat›n.

3. Yanl›fl reçine seçimi. Kullanm›fl oldu¤unuzreçinenin sertleflmifl haldeki k›r›lma indisinin,”E” cam›n›n k›r›lma indisi ile eflde¤erli olup olmad›¤›n› kontrol edin.

4. Yanl›fl cam elyaf› seçimi. Ba¤lay›c›n›n geç çözünmesi üründe görünüm bozuklu¤u oluflturur.

IfiIK GEÇ‹RGEN LEVHA ÜRET‹M‹NDERASTLANAB‹LECEK HATALAR

Ifl›k geçirgen levhalarda rastlanabilecek hata-lar, elyaf görüntüsü fleklinde ve yetersiz ›fl›kgeçirgenlik olarak görülür.

Ifl›k Geçirgen Levha Üretiminde Rastlanabilecek Hatalar

1. Reçine yeterince sertleflmemifl olabilir. Ürünün tam sertleflti¤inden emin olun, ayr›ca “post cure” uygulay›n.

2. Amaca uygun reçine kullan›lmam›fl olmas›.Hava koflullar›na veya kimyasal maddeleredayan›kl› polyester kullan›n.

www.fibropol.com

106


3. Kullan›m ›s›s›, uygulanan polyester için yüksek olabilir. S›cakl›¤a dayan›kl› polyester kullan›n.

Ba¤lay›c› Çözülmemesi

Beneklenme

PRESL‹ KALIPLAMADA RASTLANAB‹LECEK HATALAR

Gözenekli YüzeyÇok de¤iflik nedenleri olabilir;1. Kal›planacak malzeme kal›ba göre az olabilir.

• Miktar› artt›r›n.2. Kal›plama malzemesi çok ak›c› olabilir.

• Kal›nlaflt›r›c› dolgu malzemesi kullan›n.• Bas›nç uygulamay› geciktirin.• Kal›p tasar›m›n› de¤ifltirin.

3. Kal›plama malzemesi çok kal›n olabilir.• Malzeme ak›flkanl›¤›n› kontrol edin.• Bas›nc› daha erken uygulay›n.• Presleme bas›nc›n› artt›r›n.• Kal›p tasar›m›n› de¤ifltirin.

4. Kal›p s›cakl›¤›n›n çok yüksek olmas› nedeni ile baz› k›s›mlar›n önceden sertleflmesi.• Kal›p s›cakl›¤›n› azalt›n.• Bas›nc› daha erken uygulay›n.• Bas›nc› artt›r›n.

5. Hava kabarc›¤›.• Kal›p tasar›m›n›n do¤ru yap›ld›¤›ndan

emin olun.

Yüzeyde Kabarc›klar Oluflmas›1. Kal›p yer yer so¤uk olabilir.

• Homojen ›s›tmay› sa¤lay›n.2. Hava kaçaklar› olabilir.

• Kal›plardaki hava ç›k›fllar›n› kontrol edin.

3. Kal›plama malzemesi rutubetli olabilir.• Malzemeyi kuru yerde saklay›n.

Benekli Yüzey1. Kal›p çok s›cak olabilir.

• Kal›p s›cakl›¤›n› düflürün.2. Afl›r› ›s›nmadan dolay› pigment dekompoze

olabilir.• Sertleflme s›cakl›¤›n› düflürün.

3. Kal›plama malzemesi bozulmufl olabilir.

Mat Yüzey1. Kal›p yüzeyi yeterince parlat›lmam›fl olabilir.2. Kal›p ay›r›c› eleman fazla konulmufl olabilir.

• Fazlas›n› silin.3. Kal›plama malzemesi rutubetlenmifl olabilir.

• Kuru yerde saklay›n veya kullanmadan önce kurutun.

4. Kal›p yüzeyi so¤uk olabilir.• Is›y› yükseltin.

5. Ürün yeterince sertleflmemifl olabilir.• Kal›plama süresini uzat›n veya

sertlefltirme s›cakl›¤›n› artt›r›n.

Kal›plama Malzemesinin Kal›ba Yap›flma-s› veya S›k›flmas›1. Kal›plama malzemesi çok yumuflak veya

çok rutubetli olabilir.• Kurutun ve önceden ›s›t›n.

2. Düflük çekme.• Kal›p tasar›m›n›z› e¤imleri artt›racak flekilde de¤ifltirin.

3. ‹tici say›s› az olabilir.• ‹ticilerin say›s›n› artt›r›n.

4. Ters e¤im olabilir.• Kal›p tasar›m›n›z› de¤ifltirin veya uygun flekilde yap›lm›fl parçal› kal›p kullan›n.

Ürünün Bükülmüfl Olmas›1. Kal›p s›cakl›¤› homojen olmayabilir.

• Tüm kal›p yüzeyinde s›cakl›k da¤›l›m›n›neflit olmas›na dikkat edin. Yüzeydeki s›cakl›k fark› 2-5°C’den daha çok olmamal›d›r.

2. Afl›r› ›s› ç›k›fl› olabilir,• Sertleflme s›cakl›¤›n› düflürün.• Kal›plama malzemesini de¤ifltirin.• Kal›nl›¤› azalt›n.

www.fibropol.com

107

www.camelyaf.com

REÇ‹NE ENJEKS‹YONU YÖNTEM‹NDERASTLANAB‹LECEK HATALAR

Cam Elyaf›n›n Yerinden Kaçmas›Bu durum cam elyaf›nda kullan›lan ba¤lay›c›-n›n, polyester reçinede çabuk çözünmesindenkaynaklan›r. Kulland›¤›n›z cam elyaf›nda ba¤-lay›c› cinsinin geç çözünür nitelikte olmas›nadikkat edin.

Hava Kaçaklar›1. Enjeksiyon bas›nc› çok yüksek olabilir.

Bas›nc› düflürün.2. Enjekte edilen reçine az olabilir.

Miktar› artt›r›n.3. Hava ç›k›fl kanallar› yanl›fl yerlefltirilmifl

olabilir. Hava ç›k›fl kanallar›n› kal›b›n en yüksek noktalar›na yerlefltirin.

4. Kal›ptan reçine s›zmas› olabilir. S›z›nt›lar› önleyin.

Yetersiz Islanma1. Reçine viskozitesi çok yüksek olabilir.

• Düflük viskoziteli polyester kullan›n.• Polyester s›cakl›¤›n› artt›r›n.

2. Ak›fl yolu çok uzun veya çok dar olabilir.• Kal›p tasar›m›n› de¤ifltirin.• Besleme kanal›n› de¤ifltirin.• Besleme kanallar›n›n say›s›n› artt›r›n.

Et Kal›nl›¤›nda De¤iflmelerÜrünün et kal›nl›¤›nda meydana gelebilecekde¤ifliklikler, reçine enjeksiyonu s›ras›nda ka-l›ptaki deformasyonlardan kaynaklan›r.

1. Kal›b›n et kal›nl›¤›n› artt›r›n.2. Kal›ba yeterli takviye elemanlar› yerlefltirin.3. Enjeksiyon bas›nc›n› düflürün.

ELYAF SARMA YÖNTEM‹NDE RASTLANAB‹LECEK HATALAR

Yetersiz Islanma1. Reçine viskozitesi çok yüksek olabilir.

• Viskoziteyi düflürün veya sistemde de¤ifliklik yap›n.

2. Uygun olmayan cam elyaf› fitil kullan›lm›fl olabilir.• Uygun cam elyaf› kullan›n.

3. Islatma zaman› çok k›sa olabilir.• Sarma h›z›n› düflürün veya reçine

banyosunu uzat›n.

Hava Kalmas›1. Yetersiz ›slanmadan olabilir. Reçine

banyosunu uzat›n veya sarma h›z›n› azalt›n.2. Polyester çok çabuk sertlefliyor olabilir.

• H›zland›r›c› miktar›n› azalt›n.• Baflka cins polyester kullan›n.

Üründe Beyaz veya Islanmam›fl Elyaf Bulunmas›1. Elyaf›n gerilimi fazla oldu¤u için reçine

ifllemeyebilir.• Elyaf›n gerilimini düflürün.

2. Reçine viskozitesi çok düflük olabilir.• Tiksotropik madde kat›n.

3. S›kma rulolar› çok s›k› olabilir.• Rulolar› gevfletin.

Pamuklanma1. Elyafa uygulanan gerilim çok fazla olabilir.

• Gerilimi azalt›n.2. Elyaf›n geçti¤i delikler kötü olabilir.

• Elyaf› düzgün yüzeyli halkalardan geçirin.

Elyaf Kopmas›Sarma s›ras›nda elyaf kopuyorsa;

1. Çok yüksek gerilim olabilir.• Gerilimi azalt›n.

2. Kötü kaliteli elyaf geçme delikleri olabilir.• Kaliteli halkalar kullan›n.

3. Uygun olmayan fitil kullan›lm›fl olabilir.• Uygun cam elyaf› kullan›n.

Düflük Cam Elyaf› Oran› (Fazla Reçine Emme)1. Elyaf gerilimini artt›r›n.2. S›kma rulolar›n› s›k›flt›r›n.

SAVURMA DÖKÜM YÖNTEM‹NDERASTLANAB‹LECEK HATALAR

Buruflma1. Takviye malzemesinin yeterince s›k› olma-mas›ndan kaynaklan›r.

• Cam elyaf›n› yerlefltirirken dikkatli olun.

Kuru Bölgeler1. Reçine çok az uygulanm›fl olabilir.

• Reçine/cam oran›n› kontrol edin.2. Dönme h›z› çok az olabilir.

• H›z› yükseltin.

Borunun ‹ç K›sm›nda Çatlaklar Olmas›1. Çok fazla reçine kullan›lm›fl olabilir.

• Reçinenin miktar›n› azalt›n.2. Çok çabuk sertleflme olabilir.

• H›zland›r›c› miktar›n› azalt›n veya

www.fibropol.com

108


sertleflme s›cakl›¤›n› düflürün.3. Polyester k›r›lgan olabilir.

• Esnek polyester kullan›n.

Yap›flkan Yüzeyler1. Havan›n inhibitör etkisinden kaynaklan›r.

• Yüzeyi uygun bir kaplama malzemesi ilekaplay›n.

• Parafinli polyester kullan›n.• Sertlefltirme s›cakl›¤›n› yükseltin.

Boru Çarp›kl›¤›1. Cam elyaf› da¤›l›m›n›n simetrik

yap›lmamas›ndan kaynaklan›r.• Elyaf yat›rma ifllemini özenli yap›n.

Borunun E¤rilmesi1. Boru kal›ptan, reçine henüz sertleflmeden

ç›kar›lm›fl olabilir.2. Reçine çok esnek olabilir.

• Esnek olmayan polyester kullan›n.


CTP YAPILARIN BAKIM VE TAM‹R‹

G‹R‹fi

Cam Takviyeli Plastik ürünler sa¤laml›klar›nara¤men, kullan›m s›ras›nda hasara u¤rayabilir-ler. Ço¤unlukla hasarlar tamir edilebilecek ni-teliktedir. Ayr›ca düzenli bak›m, bu hasarlar›nmeydana gelmesini de önleyebilir.

BAKIM

Genelde, CTP ürünler için periyodik bak›mgerekli de¤ildir. Bu nedenle CTP cephe kap-lama paneli olarak, tekne ve kimyasal maddedepolama üniteleri olarak büyük kullan›malan›na sahip olmufltur. Ancak, CTP ürünlerdeözellikle jelkotu koruyucu bak›m, ürünün öm-rünü uzatmaktad›r.

Genellikle yap›lmas› gereken bak›m, CTP ürü-nün y›lda bir veya iki kez ›l›k su ve deterjanile y›kanmas›d›r. Boya çözücüler jelkota dazarar verece¤inden kesinlikle kullan›lmamal›-d›r. Yüzey iyice temizlenip kurutulduktansonra, yüzeye parlatma vaks› sürüp parlatma-l›d›r.

Bak›m iflleri yap›ld›¤› s›rada yüzey incelenme-li ve çatlak olup olmad›¤› görülmelidir. Bu türhatalar kolayl›kla tamir edilebilir.

CTP’N‹N TAM‹R‹

CTP bir ürün hasar gördü¤ü zaman, tamir ifl-lemine bafllamadan önce hasar›n büyüklü¤ü-ne ve ürünün yap›s›na dikkat etmek gerekir.Önemli olan, ürünün tamir edildikten sonra,hasar görmeden önceki fonksiyonunu tekraryerine getirebilmesidir. Bu husus göz önüneal›nd›ktan sonra, tamir ifllemine bafllanabilir.

Afla¤›da görece¤iniz tamir yöntemleri el yat›r-mas› veya püskürtme yöntemleri ile yap›lm›flCTP ürünleri için ve el yat›rmas› ile tamirat›n-da sak›nca olmayan ürünler için geçerlidir. S›-cak pres yöntemi ile yap›lan ürünlerin tamiredilmesi tavsiye edilmez. Dikkatli yap›ld›¤›takdirde tamir yeri genellikle belli olmaz.

Yüzey Hasarlar›Bu tür hasarlar jelkot tabakas›nda veya ilk katcam elyaf› tabakas›nda görülebilir. Bu durum-da hasarl› bölge önce temizlenir ve kurutulur.Sonra,kaz›n›r ve z›mparalan›r. ‹yi yap›flmasa¤lanmas› amac› ile hasarl› bölgenin d›fl›nada bir miktar tafl›l›r. Hasarl› bölge ve z›mpara-lanm›fl alana tiksotropik özellik tafl›yan pol-yester özenli bir flekilde ve gerekti¤inden birmiktar fazla olarak sürülür. Fazlal›¤›n amac›,çekme ve z›mparalama ifllemi için pay b›rak-makt›r. Sürülen reçine selofan veya polyesterfilm ile kapat›larak düzgün yüzey elde edil-mesi ve reçinenin akmamas› sa¤lan›r.

Tamir reçinesi sertlefltikten sonra, önce400’lük su z›mparas›, daha sonra 600’lük suz›mparas› ile yüzey ifllenir. Z›mparalama s›ra-s›nda sa¤lam bölgeye taflmamak için özengösterilmelidir. Yüzey düzgünlü¤ü sa¤land›k-tan sonra parlatma vaks› ile parlat›l›r.

Küçük Darbelerden Oluflan K›r›lmalarBu tür hasarlar genellikle çatlaklar halindeolur. Tamir için yap›lacak ifllem,hasarl› bölge-nin kesilmesi ve ç›kar›lmas› ile bafllar. Kesimiç k›sma do¤ru geniflleyen “V” fleklinde yap›l-mal›d›r. Öyle ki kesilen parça iç k›s›mdan ç›-kar›labilsin.

CTP ürünün arka k›sm› kesim yerinden 75 mm.kadar z›mparalanmal›d›r. Bu ifllemden sonrabütün toz temizlenmelidir. Temizlenen alan›

www.fibropol.com

109

www.camelyaf.com

kaplamak üzere dört kat 450 gr./m2’lik keçekesilir. Birinci kat aç›lan deli¤in her taraf›ndan25’er mm. daha genifl, di¤erleri ise bir önce-kinden daha küçük ve en küçü¤ü delik ke-narlar›ndan 12’fler mm. daha ge-nifl olmak üzere kesilir. Kullan›la-cak polyester miktar›, cam elyaf›a¤›rl›¤›n›n 2,5-3 kat› kadard›r.Z›mparalanan CTP laminat üzeri-ne polyester sürülür. Cam elyaf›üzerine ayr› bir yerde polyestersürülüp havas› al›nd›ktan sonrabüyük boyutludan küçük boyut-luya do¤ru s›ra ile fiekil 5.7’degörüldü¤ü gibi aç›lan delik kapa-t›l›r. Uygun boyutlu bir rulo ilehava kabarc›klar› giderilir. En az15C°’lik bir s›cakl›kta, en az 24saat sertleflmesi beklenir. Bundansonra, delik boyutlar›nda kesil-mifl cam elyaf› delik içerisindefiekil 5.8’de görüldü¤ü gibipolyester ile ifllenerek yerlefltiri-lir. Hava kabarc›¤› kalmamas›nadikkat edilir. Bu iflleme delik dol-duruluncaya kadar devam edilirve sertleflmeye b›rak›l›r. Son ola-rak, yüzeye pigmentli, tiksotro-pik dolgulu reçine uygulan›r. Es-ki jelkot düzeyinden bir miktardaha d›flar›ya tafl›l›r ve üzeri selo-fan film ile kaplan›r. Sertleflmesitamamland›ktan sonra fiekil5.9.1.’deki ifllem uygulan›r. (fiekil 5.9)

DeliklerBu tamir tekni¤i, CTP ürün geniflölçüde hasar gördü¤ü ve ürününher iki yüzünede ulafl›labildi¤ihaller için geçerlidir.

Hasarl› bölgenin civar› düzgünbir flekilde geniflletilir. Kesim ye-rinde kenarlar›n fiekil 5.8’de gö-rüldü¤ü gibi kesilmesi gerekir.Kesim yap›ld›ktan sonra ürününarka yüzü delik kenarlar›ndan75 mm. taflacak flekilde z›mpara-lan›r ve temizlenir.

Büyük deliklerin tamirinde ürü-nün flekline uygun geçici kal›pkullan›lmas› gerekir.

Geçici kal›p delikten biraz daha uza¤a aç›lanküçük deliklere tutturulan somun-c›vata ile sa-bitlenir. Geçici kal›p üzerine kal›p ay›r›c› sürü-lür. Jelkot uygulamas›ndan sonra cam elyaf›

fiekil 5.8: Hasar Gören Laminat›n ‹ki Yüzüne de Ulafl›ld›¤›nda Uygulanan Tamir Tekni¤i

fiekil 5.9: Tamir Edilecek Parçan›n Arka Yüzüne UlaflmaOlana¤› Olmad›¤› Zaman Uygulanacak Tamir Tekni¤i

Kademe 3

Kademe 2

Kademe 1

Jelkot

4 Kat KeçeBand›

Laminat

Selofan Film

Yeni JelkotTabakas›

Keçe

fiekil 5.7: Küçük K›r›klar›n Tamiri

LaminatJelkot

Pul

SomunTamir Laminat›

Yeni Jelkot Tabakas›Geçici Kal›p

Kademe 3

Kademe 2

Kademe 1 LaminatArkaLaminat

Jelkot

Kesik Tel

Tampon

Selofan

Tamir Jelkotu

Tel Geçici Kal›p

Tamir Laminat›

www.fibropol.com

110


ifllenir. Delik tamamen kapat›ld›ktan sonraz›mparalanm›fl arka yüzey de en az dört katcam elyaf› ile kaplanmal›d›r.

Tamir edilen bölge sertlefltikten sonra geçicikal›p ç›kart›l›r,kal›b› tutturmak için aç›lan kü-çük delikler dolgulu polyester ile doldurulurve yüzey düzeltme ifllemi daha önceki bölüm-lerde aç›kland›¤› gibi yap›l›r. Delik büyüklü-¤üne göre tamir izi belli olabilir.

CTP Ürünün Arka Yüzeyine Ulafl›lamad›¤›Hallerde Deliklerin Tamirat›Baz› durumlarda hasarl› bölgenin arka yüzüneulaflmak mümkün olmayabilir. Bu durumdayap›lacak ifl hasarl› bölgeyi tamamen içerecekboyutlarda bir delik açmakt›r. Aç›lan delik ter-cihen dairesel olmamal›d›r. Kesim kenarlar›fiekil 5.9’da görüldü¤ü gibi haz›rlanmal› veher türlü toz birikintilerinden temizlenmelidir.

Daha sonra, delik boyutlar›nda daha büyükbir kontraplak parças› kesilmeli ve ortas›ndantel geçirilerek di¤er yüz üzerinden bir çubuk-la s›k›flt›r›labilecek flekilde haz›rlanmal›d›r.(fiekil 5.9) Haz›rlanm›fl olan kontraplak parça-s› üzerine iki kat cam elyaf› kaplan›r ve henüzyaflken deli¤in arka yüzüne kontraplak veüzerine yat›r›lm›fl cam elyaf› yap›flt›r›l›r. Tel veçubuk yard›m› ile plakan›n s›k›flt›r›lmas› sa¤la-n›r ve CTP’nin sertleflmesi beklenir.

Bundan sonra fiekil 5.9.1’deki gibi tamirat yap›l›r.

Borular›n TamiriHasar görmüfl borular da ayn› yöntemlerle ta-mir edilebilir. Ancak dikkat edilmesi gerekenhususlar flunlard›r.

1. Ak›flkan›n ak›fl›n› engellememek için iç yüzeyin parlak olmas› gereklidir. Tamir s›ras›nda bu hususa dikkat edilmelidir.

2. Tamirat için kullan›lacak cam elyaf› dokunmufl fitil ve/veya devaml› fitil sarg› olmal›d›r. Bu sarg›ya, yeterli kal›nl›¤a ulafl›l›ncaya kadar devam edilmelidir.

3. Bu tip sarg›lar boru rijiditesinde de¤iflikli¤eneden olur. Öyle ki, küçük bir alanda sarg›kal›nl›¤›n› boru kal›nl›¤›n›n iki kat›na ç›kartmakla rijidite artar, bükülebilme özelli¤i düfler. Tamirat s›ras›nda bu hususadikkat edilmelidir.

4. Tamirat s›ras›nda kullan›lacak polyester cinsi, boru üretiminde kullan›lm›fl polyesterile ayn› veya kimyasal dayan›m› daha yüksek bir polyester olmal›d›r. Aksi takdirde baz› çatlaklar oluflabilir.

5. Dikkat edilmesi gereken bir di¤er husus polyester d›fl›na taflm›fl serbest cam elyaf› bulunmamas›d›r. Aksi takdirde k›lcal s›z›nt›lar olabilir ve daha büyük hasarlara yol aç›labilir.


GÜVENL‹K ÖNLEMLER‹

G‹R‹fi

Reçineler, katalizörlerle çözücüler ve di¤erkatk› malzemeleri, endüstride uzun zamandanberi emniyetle kullan›lmaktad›r. Bu nedenletüm kimyasal maddeler gibi, bu malzemelerinde meydana gelebilecek kazalar›n önlenebil-mesi amac› ile özel itina ile kullan›lmas› ge-reklidir. Malzeme üreticileri kullan›m ve stok-lama konusunda devaml› tavsiyelerde bulun-maktad›r. Kaza olas›l›¤›n› en aza indirmekiçin, bu tavsiyelere kesinlikle uyulmal›d›r.Bu bölümde çeflitli malzeme üreticileri taraf›n-dan yap›lan kullan›m tavsiyeleri özetlenmek-tedir. Zaman zaman bu tavsiyeler özel malze-meler için de¤iflebilmektedir. Ancak, afla¤›daverilen tavsiyeler genel k›lavuz olarak kabuledilebilir. Bunun d›fl›nda üretici firmalardanayr›ca tavsiyeleri elde edilebilir.

GENEL ÖNLEMLER

Bütün sentetik reçinelerle, katalizörlerle, sert-lefltiricilerle ve çözücülerle çal›fl›l›rken, kar›fl-t›rma ve uygulama esnas›nda deriyle temas›n›ve buhar ç›k›fl›n› en az düzeye indiren biryöntem bulmak gerekir.Deri temas›, koruyucu krem ve koruyucu el-diven kullan›larak en az düzeye indirilebilir.Kimyasal maddelerin göz ile temas etmesi uy-gun gözlük ve yüz koruyucular kullan›larakönlenebilir. Duman veya buhar ç›karan mal-zemelerle çal›fl›ld›¤›nda, çal›fl›lan ortam ancakuygun havaland›rma tertibat› ile çal›fl›labilirhale getirilebilir. Havaland›rman›n, duman ve-ya buhar›n çal›flan iflçinin bulundu¤u yönün

www.fibropol.com

111

www.camelyaf.com

aksi yönde d›flar›ya at›lacak flekilde düzenlen-mesi gereklidir.F›r›n veya s›cak presleme ile çal›fl›ld›¤›nda,duman›n çal›flma sahas› d›fl›na at›lmas› içindevaml› havaland›rma gereklidir. Deri tahrifl-lerini önlemek amac› ile, personel sa¤l›k dü-zeyini yüksek tutmak gerekir. Baz› personelinözel malzemelere karfl› cildi hassas ise, doktormüsaadesi al›nmaks›z›n deri tahrifllerine se-bep olan malzeme ile uzun süre çal›flmas›namüsaade etmemek gerekir. Sigara içmek, ye-mek yemek, su içmek,veya tuvalet amac›ylaçal›flmaya ara verildi¤inde, bütün çal›flanlar›nellerini özel temizleyiciyle veya su ve sabun-la-ki bu yöntem daha etkilidir-y›kamal›d›rlar.E¤er eldeki malzeme vücudun iyi örtülmemiflbir k›sm›na temas ederse, deri tahriflleri buyerlerde de ortaya ç›kabilir. Ayr›ca elde kalanmalzemelerin bir k›sm› a¤›z ile temas ederse,zehirleyici etki gösterebilir.Aç›k yaralar, s›yr›klar ve tahrifl olmufl deri hiç-bir zaman reçine, sertlefltirici ve çözücülerletemas etmemelidir. Kullan›mdan sonra eldi-venlerin y›kanarak reçine art›klar›ndan temiz-lenmesi, bu art›klar›n eldivenin içinde deriyletemas etmesini önlemek aç›s›ndan gereklidir.‹çine polyester bulaflm›fl eldivenlerin kullan›l-mas› hiçbir yarar sa¤lamaz. Atölyelerin ve ça-l›flma alan›n›n iyi donat›lmas› ve temiz tutul-mas› ile kazalar›n azalt›lmas› mümkündür.

Tedavi ÖnlemleriKazara malzemenin göze veya deriye temasetmesi durumunda, derhal müdahale edilme-si tedaviyi kolaylaflt›rmaktad›r.

Gözler: Malzemenin kazara gözle temas etme-si durumunda yap›lacak ilk yard›m,gözü der-hal en az 10-15 dakika süre ile devaml› bolsuyla y›kamakt›r. Baz› özel kimyasal maddele-rin bulaflmas› durumunda e¤er baflka tedaviyöntemi öneriliyorsa, bu önerilerin atölyedekiilk yard›m talimatlar›nda aç›kça belirtilmesi vetemizleyici malzemelerin kolayca ulafl›labile-cek yerde bulunmas› gerekir. ‹lk yard›mdansonra kazaya u¤rayan flahs›n, derhal doktoragönderilmesi gereklidir.

Deri: Kazara veya kaç›n›lmayan deri temasla-r›nda, etkilenen yerler temizleyici krem sürül-dükten sonra su ve sabunla iyice y›kanaraktemizlenebilir. Bu y›kama etkili olmazsa ase-ton,metil etil keton veya uygun bir çözücü ileetkilenen yerler temizlenebilir. Aç›k yaralarçevresinde çözücü hiçbir zaman kullan›lma-

mal›d›r. Bu gibi tüm çözücülerin deri üzerin-de kullan›m› en az düzeyde tutulmal›d›r ve te-mizleyici krem sürülmüfl olan yerler iyice y›-kanmal›d›r. Daha önce polyester bulaflm›fl çö-zücüler, hiçbir zaman temizlik amac› ile kulla-n›lmamal›d›r. Deri tahrifli veya yan›k gibi birkaza meydana geldi¤inde, hiç gecikmedendoktora baflvurmak gereklidir.

Solunum Yolu Temas›: Nefes borular› tahrifloldu¤unda, kazaya u¤rayan flah›s, solunumbozukluklar› ortadan kalkana kadar aç›k ha-vaya ç›kar›lmal› ve temiz hava ortam›nda ne-fes düzelene kadar dinlendirilmelidir. Kazayau¤rayan flah›s normale dönene kadar yaln›zb›rak›lmamal›d›r. Baz› izosiyanatlar gibi çokzehirli buhar ç›karan malzemeler kullan›ld›-¤›nda, tedavi önlemleri al›nmal›d›r. Bu önlem-ler kapsam› içine derhal doktora baflvurmak-da girer. Baz› durumlarda solunum zorluklar›belirtileri çabuk kaybolmazsa derhal doktorabaflvurmal›d›r.

Sindirim Yolu Temas›: Büyük miktarda reçi-ne yutulmas› halinde, a¤›z bol suyla y›kanma-l› ve çok miktarda su içilmelidir. Bunun d›fl›n-da, hemen doktor müdahalesi gerekebilir. Di-¤er malzemelerin yutulmas›nda bu malzeme-ler için verilen özel tavsiyelere uyulmal› vehemen doktor müdahalesi sa¤lanmal›d›r.

Dökülme: Reçine veya sertlefltiricilerin büyükmiktarda dökülmesi halinde, dökülen yerüzerine kum, h›zar talafl› veya emme özelli¤iolan baflka malzeme dökülmeli ve süpürüle-rek özel at›k bidonuna konulmal›d›r. Bu du-rumda dikkat edilmesi gereken husus, yüksek›s› ç›k›fl›ndan dolay› bidonun yanmamas›d›r.Aksi takdirde, yang›n tehlikesi do¤urabilir.Yere peroksit dökülmesi halinde, yan›c› olma-yan bir absorblay›c› maddeye emdirilmeli veemdirme iflleminden sonra dökülen yer bolsuyla y›kanmal›d›r. Peroksit emdirilmifl ab-sorblay›c›lar kesinlikle kapal› kaplara konul-mamal› ve en k›sa yoldan imha edilmelidir.Bu tür kazalarda temizleme ifllemi s›ras›ndamutlaka koruyucu elbiseler giyilmelidir.

SERTLEfiT‹R‹C‹LER

Sertlefltiriciler çeflitli de¤iflik s›n›flara ayr›labi-lirler. Kullan›l›rken, her zaman koruyucu birelbise giyilmesi tavsiye edilir. Ayr›ca temiz ha-va ak›m› olan bir alanda kullan›lmal›d›r. Bumalzemeler y›llard›r endüstride kullan›lm›fl ve

www.fibropol.com

112


etkin tedbirler al›narak kazalara meydan veril-memifltir.Gözle temas› fliddetli tahrifle neden olur; buyüzden sertlefltiriciler kullan›ld›¤›nda, gözlüktak›lmal›d›r.

Alifatik aminler Bunlar, dietilen triamin ve trietilen tetramingibi maddeleri kapsar. Bunlar düflük moleküla¤›rl›kl›, uçucu, tahrifl etme gücü yüksek mad-delerdir. Saf halde alkali özelli¤e sahiptir vederi dokusunda, mukozada, gözlerde fliddetliyanmaya ve tahrifle neden olur. Buharlar› dagözlerde, yüzde, mukozada ve nefes yollar›n-da tahribat yapar.Bu tür maddeler kullan›l›rken her türlü temas-tan kaç›n›lmal›d›r. ‹stenmeden temas edildi-¤inde gözler ve deri temiz ve bol suyla derhaly›kanmal›, dumanl› yerden temiz haval› yereç›k›lmal›d›r. Deride herhangi bir tahribat ol-muflsa veya oldu¤undan flüphe ediliyorsa,derhal doktora baflvurulmal›d›r.

Aromatik AminlerDDM gibi kat› aromatik aminler, alifatik amin-lerden daha az kostik, daha az tahrifl edici vedaha az hissedilebilir. Çözelti halinde bulun-mas› halinde, bu özellikler daha da az hisse-dilir.DDM kimyada zehirli olarak bilinir ve insanhayat› için tehlikelidir. Deri içine absorbe ola-bilir. Bu yüzden kesinlikle temas edilmemeli-dir. Normal kullanma tedbirleri burada da uy-gulanmal›d›r.

Siklo Alifatik AminlerBunlar›n derideki tahrifl ve hissedilebilirlik et-kileri tiplerine ve molekül a¤›rl›klar›na ba¤›m-l› olarak çeflitlidir. Baz›lar›, alifatik aminler gi-bi etkileme özelli¤ine sahipken, baz›lar› aro-matik aminlere benzer flekilde etki gösterebi-lirler. Gözler için son derece tahrifl edicidirler.Bütün normal temaslardan kaç›n›lmal›d›r.Herhangi bir kaza sonucu deri ile temas etme-si halinde, derhal bol temiz suyla y›kanmal›-d›r.

Poliimid SertlefltiricilerBu malzemeler, deri tahrifl edicidirler. Bütünnormal temaslar önlenmelidir. Deri için tahrifledici özelli¤i cinsine göre de¤iflebilir. Genel-likle deri taraf›ndan hissedilemezler. Gözleriçin son derece tahrifl edicidirler. Genel koru-ma önlemleri yerine getirilmelidir.

Anhidrit SertlefltiricilerBunlar deri, gözler, mukoza ve solunum yol-lar› için tahrifl edicidirler ve yan›klara nedenolabilirler. Ftalik anhidrid gibi baz›lar› deritaraf›ndan hissedilebilirler. Tozundan ve bu-har›ndan, özellikle s›cak sertleflme esnas›ndaç›kan buhar›ndan sak›n›lmal›d›r. Genel gü-venlik önlemleri geçerlidir.

Di¤er SertlefltiricilerOldukça de¤iflik etkileri vard›r. Özel bilgilerüretici firmalardan elde edilebilir.

POLYESTER REÇ‹NELER

Polyester reçinelerin, katalizörlerin ve h›zlan-d›r›c›lar›n izlenmesi önerilen genel güvenlikönlemleri uygulanmas› halinde herhangi birtehlike do¤urmas› söz konusu de¤ildir.Polyester deri için orta derecede tahrifl edici-dir. Deri üzerindeki etkisi fazla de¤ildir. An-cak cildi hassas kiflilerde allerjik reaksiyon ya-pabilir. Gözle temas etti¤inde göz için son de-rece tahrifl edicidir. Bunun için bütün kulla-n›mlarda gözlük tak›lmas› gereklidir.Polyester reçineler stiren veya metil metakrilatgibi düflük alevlenme noktas›na sahip çözü-cüler ihtiva ederler. Bu nedenle kolayca alevalan maddelerden say›l›rlar ve kullan›m s›ra-s›nda havaland›rma gerektirirler. Sertleflmiflpolyester ve laminatlar›n ifllenmesi s›ras›ndaortamda bulunmas› gereken miktar 10 mg./m3

civar›nda olmal›d›r. Bundan fazla miktarlardamaske tak›lmas› sa¤l›k yönünden gereklidir.Malzeme dökülmesi yang›n tehlikesini artt›r›r.Kuru inert emici malzemelerin dökülen reçi-neyi emmesi sa¤lanarak, yang›n ihtimali orta-dan kald›r›lmal›d›r. Emici malzemenin yan›c›olmas› da yang›n tehlikesi yarat›r.

PEROKS‹T KATAL‹ZÖRLER

Peroksit katalizörler kuvvetli oksitleyici mad-delerdir ve dikkatli kullan›lmalar› gerekir.Kullan›mlar› s›ras›nda koruyucu eldiven, ön-lük ve gözlük kullan›lmal›d›r. Kullan›m alan›devaml› havaland›r›lmal› ve buharlar›n tenef-füs edilmesi önlenmelidir. Temizli¤e her za-man dikkat edilmeli ve katalizör bulaflm›flkaplar, hiçbir zaman kullan›lmamal›d›r. Kata-lizör fazlas› hiçbir flekilde tekrar kendi kab›nadökülmemelidir. Peroksitlerin kullan›ld›¤› ve-ya stokland›¤› alanlarda kesinlikle sigara içil-memelidir.Katalizörün gözle temas› kesinlikle önlenmeli-

www.fibropol.com

113

www.camelyaf.com

dir. Bütün önlemlere ra¤men gözle temas mey-dana gelirse, derhal bol suyla y›kanmal› vedoktor müdahalesine baflvurulmal›d›r.Deriye temas etmesi durumunda, deri derhalsuyla y›kanmal› ve temizlendikten sonra ya¤l›krem sürülmelidir. Peroksit yutuldu¤unda, çokmiktarda su içilmeli ve kusma sa¤lanmal› vederhal doktor müdahalesine baflvurulmal›d›r.Yere dökülmesi durumunda, inorganik mad-deler, dökülmüfl katalizör üzerine at›lmal›d›r.‹norganik madde dökülen katalizörü emdik-ten sonra derhal d›flar› at›lmal›d›r. Paçavra, ka-¤›t ve talafl yanabilecekleri için kesinlikle kul-lan›lmamal›d›r. Keza yang›na neden olabile-cekleri için çok miktarda peroksite bulaflm›flpaçavralar ortal›kta b›rak›lmamal›d›r. Organikperoksitler çok alevli yanarlar ve hemen pat-layabilirler. Küçük yang›nlar, su püskürtüle-rek söndürülebilir. Büyük yang›nlarda yang›nbarikat› kurulmal› ve derhal yang›n türü belir-tilerek itfaiyeye haber verilmelidir.Peroksitler eflit miktarda h›zar talafl› ile kar›fl-t›r›larak d›flar› at›l›rlar ve 1-2 kg’l›k kümelerhalinde aç›k arazide yak›l›rlar. Y›¤›nlar üzeri-ne yan›k paçavralar at›larak yak›l›r. Bu iflleminkonrollü bir flekilde yap›lmas› gereklidir.Peroksit katalizörler orijinal kaplar›nda, serinsa¤lam zeminli depolarda, di¤er malzemeler-den uzak olarak stoklanmal›d›rlar. Direkt gü-nefl ›fl›nlar›na maruz ve s›cak yerlerde ve h›z-land›r›c›lar›n yan›nda hiçbir zamanstoklanmamal›d›r.

DOLGU MALZEMELER‹VE P‹GMENTLER

Dolgu malzemeleri vepigmentler ortamda tozhalinde bulunabilirler.Bunlardan baz›lar›özellikle silikat içerenmalzemelerin tenef-füs edilmesi, sa¤l›kaç›s›ndan problemyaratabilir. Bu ne-denle kullan›m s›-ras›nda uygun ön-lemlerin al›nmas›gereklidir. Kom-pozit malzemele-rin mekanik ola-rak ifllenmesi s›ra-

s›nda ç›kan toz nedeniyle toz ekstraktörleri vemaskeler kullan›lmal›d›r. Bu tozlar sa¤l›¤azararl›l›k aç›s›ndan afla¤›da s›ralanan 4 grubaayr›labilir:

Grup 1 •Çok Tehlikeli • Is›t›lan silikatlar •Crocidolite veya mavi asbest

Grup 2 •Tehlikeli•Silkatlar kuartz vb.•Crocidolit’ten baflka asbestler

Grup 3 •Orta Derece Tehlikeli•Asbestine•Talk•Mika•Kaolin•Pamuk tozu•Grafit•Di¤er baz› tozlar

Grup 4 • Alümina • Barit• Carborundum• Çimento• Cam ve

cam elyaf›• Demiroksit• Kireç tafl›• Magnezyum

oksit• fiimdiye kadar

bahsedil memifl silikatlar

• Titanyumdioksit

• Çinko oksit• Zirkonyum

oksit ve silikatlar

• Di¤er baz› tozlar

www.fibropol.com

114


A

A Safhas›: Baz› termoset reçinelerin (özelliklefenolikler), takviye üzerine uygulanmas›ndansonra, malzemenin baz› s›v›lar içinde çözülebilirve eritilebilir oldu¤u, polimerizasyon reaksiyo-nunun erken bir safhas›d›r. B ve C safhalar›na dabak›n›z.Aç›l› Sar›m: Elyaf sarma yöntemiyle üretilenCTP ürünlerde, liflerin yaklafl›k 0o helisel aç› ilesar›lmas›d›r.Agregalar: Kompozit kal›plamas›nda kullan›lan,genellikle mineral kökenli ifllenmemifl, kat› mal-zemelerdir. Yer döflemesi üretiminde ve yüzeysertlefltirme ifllemlerinde kullan›lmaktad›r.Ak›fl: Bir kal›b›n bütün boflluklar›n› doldurmaküzere, reçinenin bas›nç alt›ndaki hareketidir.Ak›fl Hatt›: Kal›plama s›ras›nda iki noktadan en-jekte edilen reçinenin, kal›p içerisinde karfl›lafl-t›klar› hat üzerinde beliren izdir. “Birleflme nok-tas›” veya “kaynak hatt›” olarak da ifade edil-mektedir.Ak›fl ‹zleri: Termoplastik reçine ile kal›plananbir ürünün dalgal› yüzey görünümünü ifadeeder. Reçinenin kal›p içinde düzgün akmam›flolmas›ndan kaynaklanmaktad›r.Akma Dayan›m›: Akma noktas›ndaki gerilim-dir. Malzeme üzerindeki gerilimin, gerilim/geril-me (Stress/Strain) oran›na göre sapma gösterdi¤ian› ifade eder. Akma Noktas›: Gerilim alt›ndaki bir malzeme-de, kal›c› deformasyonun bafllad›¤› noktad›r.Yaln›zca akma özelli¤i gösteren malzemelerde“Akma Noktas›” bulunur.Akrilik: Akrilik asit esterinin ve türevlerinin poli-merizasyonu ile üretilen bir termoplastik polimerdir.

Akustik Emisyon / Ses yay›l›m›: Bir malze-meye gerilim alt›nda uygulanan bir test meto-dudur. Ses dalgas› yay›l›m› ile, tan›mlanan mal-zemenin bütünlü¤ünü koruyup koruyamad›¤›,herhangi bir çatlak olup olmad›¤› ölçülür.Alafl›m: Plastiklerde, polimer veya kopolime-rin, di¤er polimerler veya elastomerlerle seçil-mifl koflullar alt›nda harmanlanmas›d›r.Alev Geciktiriciler: Reçinenin yanma e¤ilimi-ni azaltmak amac›yla kullan›lan kimyasal katk›maddeleridir.Ambalaj: ‹plik, fitil v.b ürünlerin çözülebilme-si, tafl›nabilmesi, depolanabilmesi, sat›labilmesive kullan›labilmesi için uygun paketleme biri-midirAnisotropik Laminat: Farkl› yönlerde, farkl›özellik gösteren laminatt›r.Anisotropik: Farkl› yönlerdeki eksenler bo-yunca, test edildi¤inde farkl› özellikler göster-me özelli¤idir.Antioksidan: Oksitleyici etkiler sonucunda,bozunmay› engellemek amac› ile küçük miktar-larda reçineye kat›lan katk› maddesidir.Antistatik Maddeler: Bu tür malzemeler, birkal›plama malzemesine veya kal›planm›fl birürünün yüzeyine uyguland›¤›nda, onu dahailetken yapan malzemelerdir. Böylece, toz biri-kimini veya elektrik yükü birikimini engellerler.Ara Dayan›m: Tam sertli¤e ulaflmadan önce,bir laminat›n herhangi bir kal›c› bozulma ol-maks›z›n, kal›ptan ç›kart›labilme ve ifllenebilmekabiliyetidir.Ara Durufl: Bir kal›ptaki ›s› veya bas›nç uygu-lamas›n›n k›sa bir süre ile durdurularak, kal›ptam olarak kapat›lmadan önce, kal›plama mal-zemesinden gaz ç›k›fl›n›n sa¤lanmas›d›r.Ara Malzeme: Sandviç yap›daki ürünlerde, ge-

BÖLÜM 6

TER‹MLERSÖZLÜ⁄Ü

www.fibropol.com

115

www.camelyaf.com

nellikle köpük veya bal pete¤i fleklinde, iki cidararas›nda yap›flt›r›lm›fl olarak yer alan malzemedir.Arakesit: ‹ki de¤iflik, fiziksel olarak ay›rt edile-bilir ortam aras›ndaki s›n›r veya yüzeydir. Lami-natta , takviye ve reçine aras›ndaki temas yüze-yini ifade eder.Aramid: Poliamid’den türeyen, yüksek orandayönlendirilmifl bir organik malzeme türüdür. Fa-kat aromatik halka yap›s›n› içermektedir. Önce-likli olarak yüksek mukavemetli, yüksek modül-lü takviye elyaf› olarak kullan›lmaktad›r. Kevlarve Nomex birer aramid elyaf› örne¤idir.Ark Dayan›m›: Yüksek voltajda elektrik yükünedayanabilme özelli¤idir. Aral›klarla meydana ge-len kesintili bir ark, saniyelerle ifade edilen top-lam zaman içindeki yüzey iletkenli¤ini kaybet-meksizin, plastik bir yüzeyde hareket edebilir.Aspect Ratio: Elyaf çap›n›n, elyaf uzunlu¤unaoran›d›r.Atk›: Dokunmufl bir kumaflta, çözgüye göre dikaç›da yönlendirilen cam elyaf›d›r.Ay›r›c› Film: Sertleflme esnas›nda reçineye te-mas eden, yap›flmayan su geçirmez bir film taba-kas›d›r.

B

B Safhas›: Baz› termoset reçinelerin reaksiyo-nunda bir ara düzeyi ifade etmektedir. Bu safha-da, malzeme ›s›t›ld›¤›nda yumuflar ve plastiktir.Eritilebilir bir özellik gösterir ancak tamamen çö-zülemez veya erimez. Premix veya sertleflmemiflprepreg içindeki reçine genelde bu düzeydedir.2. Ba¤lay›c› (Binder): Keçe veya preform flek-lindeki takviye malzemelerinde, imalattan kal›p-lamaya kadar geçen süre içinde, liflerin biraradatutulmas›n› sa¤layan kimyasal bilefliktir.1. Ba¤lay›c› (Finish): Cam elyaf› ve di¤er lifle-re uygulanmak üzere, kar›fl›m halinde haz›rlan-m›fl bir kaplama malzemesidir. Reçinenin elyafadaha kolay ve sa¤lam olarak ba¤lanmas›n› sa¤la-yan kimyasal bileflenleri içerir.Bal Pete¤i: Reçine emdirilmifl levha malzeme(ka¤›t, cam kumafl v.s) veya metal folyo gibimalzemelerin, eflkenar alt›gen flekilli hücrelerflekline getirilmesiyle üretilen sandviç konstrük-siyon ara malzemeleridir.Bal›k Gözü: Laminat yüzeyinde beliren kabarc›k-lar ve küçük delikçiklerdir. Yüzeyin kirli olmas›veya reçine üstüne düflen yabanc› maddeler gibisebeplerden kaynaklanmaktad›r.Bant Geniflli¤i: Elyaf sarma prosesinde, takvi-ye malzemesi fleridinin mandrele uyguland›¤› s›-radaki geniflli¤idir.Barcol Sertli¤i: Yay yükü alt›nda, keskin bir çe-lik noktan›n, penetrasyona dayan›m›n›n ölçül-

mesiyle elde edilen bir sertlik de¤eridir. “BarcolImpressor” olarak tan›mlanan ayg›t, 0 ile 100skalalar› aras›nda “direkt okuma” vermektedir.Sertlik de¤eri bir plasti¤in sertleflme de¤erininölçülmesinde kullan›lmaktad›r.Bas›nçl› Kal›plama: Aç›lan kal›p içine malze-menin yerlefltirildi¤i, kal›p kapat›ld›ktan sonrauygulanan bas›nç ve s›cakl›k etkisiyle malzeme-nin flekillendirildi¤i bir kal›plama yöntemidir.Bas›nçl› Karbon Emdirme: Karbon-karbonkompozitler için, yüksek ›s› ve izostatik bas›nçkoflullar› alt›nda karbonizasyon ve zift emdirmeifllemlerini kapsayan bir yo¤unlaflt›rma prosesidir.Bas›nçl› Torba Kal›plama: Bas›nç torba kal›p-lama yöntemi, atmosferik bas›nçtan daha yüksekbas›nçlar›n gerekti¤i uygulamalarda kullan›l›r.Esnek bir film, takviye malzemesi ve reçine üze-rine yerlefltirilirek, kal›p kenar›na yap›flt›r›l›r. Es-nek film üzerine uygulanan 3,5 bar de¤erindebas›nç, sertleflme tamamlanana kadar uygulan›r. Bafllang›ç Modülü: Yük–uzama veya yük-geril-me e¤risinin bafllang›ç gerilme k›sm›nda görülene¤imidir.Bafllat›c›: Serbest radikallerin kayna¤› olarak pe-roksitler kullan›lmaktad›r. Serbest radikal poli-merizasyonunda termoset reçinelerin sertleflme-sinde, elastomerler ve polietilen için cross linkoluflturucu kimyasal olarak ve keza polimer mo-difikasyonunda kullan›lmaktad›r.Bileflim: Bir polimere dolgu, yumuflat›c›, plasti-fiyan, takviye, katalizör, pigment veya boya gibigirdilerin eklenmesiyle ve homojen bir flekildekar›flt›r›lmas›yla elde edilen üründür. Termoplas-tik bir bileflim; pigmentler, köpürtücüler v.b ba-z› maddelerin sonradan eklenmesini gerektirir-ken, termoset bir bileflim; son ürün için gereklitüm girdileri içerir.Bismaleimide: Kondensasyon reaksiyonu yeri-ne, ekleme reaksiyonu ile sertlefltirilen bir poli-mid reçine türüdür. Böylece, sertleflme s›ras›ndauçucu organiklerin oluflmas› engellenmektedir.BMC (Haz›r Kal›plama Bileflimi): Termoset re-çineler; k›rp›lm›fl elyaf takviyesi, dolgu malzeme-si v.b. gibi malzemelerin kar›fl›m› ile elde edilen,pres ve enjeksiyon kal›plama teknikleriyle kal›p-lanan, haz›r hamur haldeki vizkoz bileflimlerdir.Bor Elyaf›: Mukavemet ve rijitlik veren, genel-likle tungsten filament üzerinde, saf bor elemen-tinin yo¤uflturulmas› fleklinde üretilen bir elyaf-t›r.Boflluk: Bir laminat içinde hapis olan hava veyagaz habbesidir. Gözeneklilik, bu küçük boflluk-lar›n bir bütünüdür.Boyutsal Stabilite: Kal›pland›ktan sonra plastikbir ürünün son fleklini koruyabilmesidir.Breathing: Kal›plama sürecinin bafllang›c›nda,

www.fibropol.com

116


kal›b›n aç›l›p kapan›rken gaz ç›k›fl›na izin verme-sidir. Zehirli gazlar›n at›lmas›, (degassing) olarakda tan›mlanabilir.Bundle: Bobin çözülmesi esnas›nda,birden fazlalifin ayn› anda gelmesidir.Burkulma: Bükülme gerilimidir.Burkulma Gerilimi: Burkulma ifllemi s›ras›ndakesit alan›nda oluflan kesme gerilimidir.Buruflma / Fil derisi: Jelkotlu d›fl yüzeyde, bu-ruflma veya katlanma fleklinde görülen bir kal›p-lama hatas›d›r. Bu sorun, vakum torba kal›pla-mada, plastik filmin düzgün yerlefltirilmemesin-den de kaynaklanabilir.Bükülme: Yap›sal element üzerinde, bas›nç et-kisi sonucunda istikrars›z yanal defleksiyon ola-rak nitelendirilen hasar durumudur.Büküm: Bir iplik veya di¤er tekstil elyaf›nda, bi-rim uzunluk bafl›na eksenel yönde yap›lan dö-nüfl say›s›d›r.

C-Ç

C Safhas›: Baz› termoset reçinelerin reaksiyo-nunda çözülemez ve erimez bir hal ald›¤› sondüzeydir.Cam Elyaf›: Erimifl cam›n çekilmesiyle elde edi-len ba¤›ms›z filamentlerdir. Kontinü filamentlerbelirsiz uzunlukta veya büyüklükteki tek uçlucam elyaf›d›r. K›sa elyaf ise, boyu 430 mm’dendaha k›sa olan cam elyaf› türüdür. Elyaf uzunlu-¤u kullan›lan üretim prosesiyle iliflkilidir.Cam Elyaf› Takviyeli Plastikler: Keçe, demetve di¤er flekillerdeki elyaf çeflitleri ile takviyeedilmifl kompozitler için kullan›lan genel bir te-rimdir.Cam Elyaf› takviyesi: Plastiklerin takviyesindeen çok kullan›lan malzemedir. Keçe, fitil, ku-mafl v.b. halinde sat›l›r. Gerek termoset, gereksetermoplastiklerin takviyesinde kullan›lmaktad›r.Cams›laflma: Amorf haldeki bir polimerin vis-koz ve elastik halden, kat› ve k›r›lgan hale geçiflde¤iflimidir. Cams›laflma S›cakl›¤›: Cams›laflma geçiflininmeydana geldi¤i, uygun ortam s›cakl›¤›d›r.Çapraz Kumafl: Atk› ve çözgüde yer alan lifle-rin, kumafl›n uzunlu¤uyla belli bir aç›da dokun-mufl olmas›d›r.Çatlak: Plastik malzeme veya reçine yüzeyininalt›nda ya da üstünde, bir a¤ yap›s›nda belirenve genifl bir yüzey bölgesine yay›labilen bölge-sel çatlaklard›r. Genellikle, elyaf sarma yöntemiile üretilmifl bas›nçl› kaplar›n yüzeyinde görülür.Çekme: Kal›planan ürünün so¤uk kal›pta ölçü-len boyutu ile kal›ptan al›nd›ktan 24 saat sonraölçülen boyutu aras›ndaki boyutlar›n, nispi de¤i-flimidir.

Çekme Dayan›m›: Numunede birim kesit alan›üzerine etkiyen yük veya kuvvettir. Numuneyik›rmaya yetecek çekme gerilimini ifade eder.Çekmede Uzama: Numunenin yük alt›nda kop-mas› s›ras›nda gösterdi¤i uzamad›r. ‹lk uzunlu-¤un yüzde oran› olarak ifade edilir.Çember Gerilimi: ‹ç veya d›fl bas›nçla karfl›la-flan silindirik flekilli malzemedeki çevresel geri-limdir.Çentik Hassasiyeti: Bir malzeme yüzeyinde bu-lunan çentik gibi yüzey homojenli¤ini bozan biretmen, parçay› k›r›lmaya karfl› daha hassas halegetirmektedir.Çevre: Bir maddenin performans›n› etkileyenvibrasyon, flok, manyetik ve elektrik alanlar›,radyasyon, nem, ›s› ve kirlilik gibi d›fl faktörlerintümüdür.Çift Eksenli Yük: Laminat yüzeyine uygulananyükün iki farkl› yönde uygulanmas›d›r.Çok Uçlu Fitil: Cam elyaf› demetlerinin birbiri-ne paralel olarak bükülmeden sar›lmas› ile el-de edilen fitillerdir. Çözgü: Dokuma uzunlu¤u boyunca, birbirineparalel olarak dizilmifl ipliklerdir.Çukur Bölge: Kompozit malzemedeki iç geril-meler sonucu, belirli bölgelerde oluflan çukur veyüzeyde çökme görüntüsüdür.

D

Darbe Dayan›m›: Ani bir darbeye karfl› malze-menin dayanabilme yetene¤idir.Darbe Kökenli Çatlaklar: Yüzeyde görünenmalzemede meydana gelen ayr›lmalard›r. Darbeçatlaklar› belirli bir bölgede, elyaf takviyesininyetersiz kald›¤› veya reçinenin yüksek konsant-rasyonlu oldu¤u bir bölgede oluflmaktad›r.Darbe Testi: Ani bir darbe ile malzemenin k›r›-labilmesi için gerekli enerjinin ölçülmesi fleklin-de yap›lan testtir.Dayan›kl›l›k: Malzemenin, ifli absorblama özel-li¤idir. Bir di¤er tan›mla, malzemenin birim hac-mi veya kütlesi bafl›na, malzemeyi k›rabilecek iflolarak ifade edilebilir. Dayan›kl›l›k, yük-uzamae¤risinin, orijin ile k›r›lma noktas› aras›ndaki böl-genin alt›nda kalan alanla orant›l›d›r.Deformasyon (Akma) Oran›: Belirli bir za-manda, deformasyon-zaman e¤risi üzerindekie¤imin de¤eridir. Verilmifl bir statik yük alt›ndazaman içinde oluflan defleksiyonu belirler.Deformasyon (Akma): Bafllang›çta, anidenoluflan elastik deformasyonu kapsamayan, geniflbir zaman dilimi içinde, afl›r› yük alt›nda kalanmalzemede görülen boyutsal de¤iflimdir.Demet: Belli say›daki devaml› lifin, bükümlen-dirilmeden bir araya getirilmesi ile oluflturulan

www.fibropol.com

117

www.camelyaf.com

bir bütündür.Dengeli Konstrüksiyon: Kumaflta atk› ve çöz-gülerin eflit yo¤unlukta kullan›lmas› halidir. Çek-me ve s›k›flt›rma yükleri, konstrüksiyonda uzamave bas›nç deformasyonu ile sonuçlan›rken, e¤il-me yükleri eksenel ve lateral yönlerde eflit bü-yüklükte da¤›lmaktad›r.Denye: 9000 m uzunlu¤undaki iplik veya fila-mentin, gram cinsinden a¤›rl›¤›n› belirten birkodlama sistemidir.Depolama Ömrü: Spesifik ›s› koflullar› alt›nda,s›v› reçinenin depolanabilme ve kullan›labilirdurumda kalma süresidir.Devaml› Demetli Keçe: Kovandan akan lifle-rin, düzgün da¤›l›ml› tabakalar oluflturacak fle-kilde, bir düzlem üzerine yay›lmas›ndan oluflancam elyaf› takviye malzemesidir. Bu flekilde ya-y›lan lifler, ikinci bir ba¤lay›c› kullan›larak bira-rada tutulur. Dielektrik: Elektrik yal›tkanl›¤›d›r. Bir malzeme-nin, elektrik ak›m›n›n ak›fl›na dayanabilmesidir.Dielektrik Dayan›m›: Elektrik yüküne dayan›msa¤layan, izolasyon özelli¤idir. Birim kal›nl›k ba-fl›na, dielektrik özelli¤in bozulma potansiyelininortalama de¤eri olarak ifade edilir.Dielektrik Is›nma: Yüksek frekansl› elektrosta-tik alanda, dielektrik kayb› ile malzemelerin ›s›n-mas›d›r.Dielektrik Sabiti: Bir elektrod çiftinin, yal›tkanmalzeme içindeki s›¤a de¤erinin, ayn› elektrodçiftinin hava içindeki s›¤a de¤erine oran›d›r.Disiklopentadien ile modifiye edilmifl pol-yesterler: Polyester reçinenin, hammaddelerin-den biri olarak DCPD’nin kullan›ld›¤› bir polyes-ter reçine s›n›f›d›r. Diels-Alder eklemesi tekni¤iile üretilebilirler. Fakat daha tipik olarak, maleikasitin, disiklopentadien çift ba¤lar›na eklenmesiile elde edilirler.Dokuma: Fitil veya ipliklerin, birbirleri aras›n-dan geçerek, birbirlerini s›k›flt›rmas› sonucunda,a¤ fleklinde oluflturulan kumafla verilen geneladd›r.Dokunmam›fl Fitil: Belirli yönlerde mukavemetsa¤lamak amac› ile tek katl› veya çok katl› ola-rak, dokunmadan bir arada tutturulmufl takviyemalzemeleridir. Özellikle yüksek mekanik daya-n›m ve hassasiyet aranan havac›l›k ve uzay sek-töründe kullan›lmaktad›r. Dokunmam›fl Kumafl: Çeflitli elyaf türleriningevflek bir flekilde preslenme ile bir arada tutul-du¤u, düzlemsel bir tekstil yap›s›n› ifade et-mektedir.Dokunmufl Fitil: Fitilin dokunmas› ile elde edi-len cam kumaflt›r.Dokunmufl Kumafl: Cam elyaf› ipliklerindenbasit, twill, saten, tek yönlü modellerde dokun-

mufl kumafllard›r. Genellikle epoksi reçine takvi-yesinde kullan›l›r. Bafll›ca uygulamalar› bask›l›devre üretimi, devre kesici tüpleri üretimi gibielektrikli araç gereç üretimidir. Dolgu (Filler): Eklendi¤i malzemenin fiziksel,mekanik, temel, elektriksel ve di¤er özelliklerinide¤ifltiren veya maliyeti düflüren bünyeye kat›-lan inert bir malzemedir. Bazen dolgu terimi,partikül boyutundaki katk›lar› ifade etmek içinde kullan›lmaktad›r.Dolgu Malzemeleri: Yüksek maliyetli reçinele-rin özgün özellikleri azalt›lmaks›z›n, dolgu kat-mak amac› ile kullan›lan, düflük maliyetli malze-melerdir.Düz dokuma: Atk› ve çözgü elyaf›n›n birbiri ar-d›na geldi¤i, basit bir dokuma tekni¤idir.

E

E Cam› Elyaf› : Maksimum alkali içeri¤i %2.0olan ve kalsiyum alüminyum borosilikat içerenbir cam türüdür. Genel amaçl› elyaf, yüksek da-yan›m özelli¤i nedeniyle, elektrik uygulamalar›n-da kullan›lacak laminatlar için uygundur. Plastik-lerin takviyesinde çok s›k olarak kullan›lmakta-d›r.E¤ilme Dayan›m›: Bir kiriflteki elyaf yüzeyindeoluflabilecek en yüksek e¤ilme gerilimidir. E¤il-me dayan›m› en büyük yüke karfl›, k›r›lmadanönce numune parçan›n gösterdi¤i birim dirençolarak da tan›mlanabilir. Birim alana etkiyenkuvvet olarak ifade edilir.E¤ilme Modülü: Elastik limitler içinde bir testparças›na uygulanan e¤ilme geriliminin, en uzaknoktadaki lif üzerine etkiyen gerilme de¤erineoran› olarak tarif edilir.E¤ilme Modülü: Bir malzemede meydana ge-len, gerilme veya deformasyon ile buna nedenolan yük veya bask› aras›ndaki orand›r. E¤im: Kal›planm›fl parçalar›n kal›ptan ç›kar›lma-s›n› kolaylaflt›rmak üzere tasarlanan kal›b›n, di-key yüzeylerinin e¤imli olmas› veya gittikçe in-celtilmesidir.E¤im Aç›s›: Kal›planm›fl ürünün ç›kar›lmas›n›kolaylaflt›ran, bir kal›p veya mandrel üzerindeverilmifl e¤imin aç›s›d›r.Ekzoterm: Bir plastik ürünün sertleflme reaksi-yonu s›ras›nda, aç›¤a ç›kan ›s›n›n serbest kalma-s› ve yay›lmas›d›r.El Yat›rmas›: Takviye malzemesinin kal›ba elile yat›r›ld›¤›, reçine ile ›slat›labilen takviye mal-zemesinin rulolama ifllemine tabi tutuldu¤uemek yo¤un bir kal›plama yöntemidir.Elastikiyet: Deformasyona neden olan faktörlerinkald›r›lmas›ndan sonra, malzemenin orijinal boyutunuve fleklini yeniden kazanmas›, korumas› özelli¤idir.

www.fibropol.com


118

Elastikiyet Katsay›s›: Gerilme testi s›ras›ndakiYoung modülünün karfl›l›¤›d›r.Elastomer: Deformasyona neden olan faktörünkald›r›lmas›ndan sonra oda s›cakl›¤›nda orijinalboyutunu ve fleklini yeniden kazanan malzemedir.Elyaf: Filament yap›daki malzemeler için kulla-n›lan genel bir terimdir. Genellikle, elyaf kelime-si filament kelimesiyle efl anlaml› olarak kullan›l-maktad›r.Elyaf Çap›: Her bir filamentin çap›n›n ölçülme-sidir.Elyaf ‹zi Görünümü: Son ürün yüzeyinde görü-nen elyaflard›r.Elyaf Oran›: Kompozit üründeki elyaf miktar›-d›r. Elyaf oran›, kompozit ürünün bütününeoranla, a¤›rl›kça ve hacimce yüzde olarak ifadeedilmektedir.Elyaf Sarma: Önceden veya sar›m s›ras›nda, re-çine emdirildikten sonra cam liflerinin dönen birmandrele sar›lmas› fleklinde uygulanan, kompo-zit yap›daki ürünlerin üretimi için kullan›lan birkal›plama yöntemidir. Farkl› aç›larda sar›m yap›-labilen mandrel üzerindeki takviye tabakalar›, is-tenen kal›nl›¤a ulaflt›¤›nda, kal›p üzerine sar›lm›flolan ürün, kal›p üzerinde sertlefltirildikten sonrakal›ptan ç›kart›l›r.Elyaf Yönü: Belirtilen eksene göre, elyaf›n boy-lamsal olarak belirlenmifl bir aç›da yönlendiril-mesi veya dizilmesidir.Enjeksiyon Kal›plama: Is› ile yumuflat›lan ter-moplastik polimerin bas›nç alt›nda so¤uk birbofllu¤a do¤ru aktar›lmas› veya bir termoset po-limerin ›s›t›lm›fl kal›ba aktar›lmas› ile plasti¤in is-tenen flekilde elde edilmesi yöntemidir.Epoksi: Meraptanlar, asit anhidrit, karbolik asit-ler, fenoller, alkoller ve aminlerle reaksiyona so-kularak sertlefltirilebilen, bir veya birden fazlaepoksi grubu içeren, polimerize edilebilen ter-moset polimerlerdir. Kompozitler ve yap›sal ya-p›flt›r›c›lar için önemli bir matriks reçinedir.Esnek Kal›plar: Plastiklerin dökümü için kulla-n›lan kauçuk veya elastomer plastiklerden yap›-lan kal›plard›r. Ters aç›l› parçalar›n kal›planmas›-na olanak tan›rlar.Esneklik S›n›r›: Bir malzemenin, kal›c› bir de-formasyona u¤ramadan dayanabilece¤i en bü-yük yük de¤eridir.Efl Gerilme: Bir fitil bobininde, fitili oluflturandemet uçlar›n›n herbirinin ayn› gerilim alt›ndatutulmas› ifllemidir.

F

Fenolik: Bir aldehit ile aromatik alkol, özellikleformaldehit ile fenol’ün kondensasyonu ile üre-tilen bir termoset reçinedir.

Filament: Kovan deliklerinden akan her bir camlifine filament denir. Ürün tipine göre de¤iflik ka-l›nl›klarda olabilir. Filament çap› birimi mikrondur.Fitil Bobini: Belirli bir d›fl çap ölçüsünü olufltu-racak flekilde, fitilin bir bobin halinde sar›lmas›ile elde edilen birim ambalajd›r.

G

Geçirgenlik: Fiziksel veya kimyasal olarak etki-lenmeyen bir tutucu ortam içinden, kat›, s›v›, gazveya buhar geçifli veya yay›lmas›d›r.Geçifl S›cakl›¤›: Bir malzemenin özelliklerininde¤iflti¤i s›cakl›kt›r. Malzeme cinsine ba¤l› ola-rak, geçifl de¤iflimi tersine olabilir.Gerilim: Bir gövdenin flekilsel veya hacimselde¤iflimlere direnç göstermesini sa¤layan iç kuv-vettir. Birim alan bafl›na kuvvet olarak ifade edil-mektedir. Gerilme: Gerilimin neden oldu¤u elastik defor-masyondur. Verilen bir yönde, birim uzunlukbafl›na, uzunluktaki de¤iflim, yüzde veyamm/mm olarak ifade edilmektedir.Gerilim Korozyonu: Korozif bir ortamda, geri-lim alt›ndaki bölgelerin, gerilim alt›nda olmama-s› halinde korozyona u¤ramayaca¤› halde, ko-rozyona u¤ramas› halidir.Gerilim Yo¤unlaflmas›: Makromekanik bir dü-zeyde, uygulanan gerilimin, çentik, boflluk, delikv.s bölgelerinde yo¤unlaflmas›d›r.Gerilim-Gerilme E¤risi: Yük ve deformasyonu,gerilim ve gerilmeye çevirerek yap›lan simulteneokumalar, bir koordinat sistemine kaydedildi¤in-de, gerilim-gerilme diagram› elde edilir.Gerilme Ölçme Ayg›t›: Elektriksel dayan›mdakide¤iflim esas al›narak yük alt›ndaki bir malzemeüzerindeki gerilmeyi ölçen ayg›tt›r.Gömme: Plastik kal›plama s›ras›nda, plastikmalzemenin içinde muntazam biçimde gömülüdurumda yer alan metal parçad›r.Gözeneklilik: Kat› bir madde içinde vakum,gaz, hava boflluklar›n›n oluflmas› durumudur.Genellikle boflluk hacminin, toplam hacime ora-n› olarak ifade edilir.Grafit Elyaf›: Bir tafl›y›c› üzerinde oksidasyon,karbonizasyon ve grafitleflme ile üretilen bir el-yaft›r.

H

Hacim Oran›: Bileflen hacminin, tüm kar›fl›mhacmine oran›d›r. Hasars›z ‹nceleme (NDI): Bir malzemeninözelliklerini ve yap›s›n› de¤ifltirmeksizin, ultraso-nik veya radyografik yoklamalarla malzemenin

www.fibropol.com

119

www.camelyaf.com

niteliklerinin veya kalitesinin belirlenmesi içinbir prosedür ya da prosestir.Hasars›z Test (NDT): NDI ile eflanlaml› olarakkullan›lmaktad›r.Hafl›l (Size): Elyaf›n niteliklerini kontrol alt›ndatutmak, üretim ve iflleme proseslerine yard›mc›olmak, ürünün flekillenmesi s›ras›nda yüzeyi ko-rumak için, elyaf veya ipli¤e uygulanan jelatin,ya¤, vaks, niflasta ve di¤er bileflenleri kapsayangirdilerdir.Hava Ç›k›fl Deli¤i / Hava Memesi: Kal›p üze-rine yerlefltirilen ve kal›plama s›ras›nda kal›piçinde oluflan gazlar›n ç›k›fl›n› sa¤layan küçükdelik ya da yoldur. Hava ç›k›fl›ndan sonra kapa-t›labilmelidir.Hava Kabarc›¤›: CTP kal›plamas› s›ras›nda tak-viye tabakalar› aras›nda veya birlefltirme bölgele-rinde s›k›flarak kalan hava boflluklar›d›r.Hava Kabarc›¤› Miktar›: Kompozit bünyesin-de hava kabarc›klar›n›n kalmas› sonucu oluflanboflluklar›n, kompozitin tüm hacmine oran›d›r.Özellikle sertleflmifl kompozitlerde %1’den dahaazd›r.Hava Kanal›: Kal›plama malzemesi girdi¤i süre-ce, gaz veya hava ç›k›fl›n› sa¤layan, kal›p içineyerlefltirilmifl küçük bir delik veya ince bir ka-nald›r.Hava Koflullar›na Dayan›m: Plastiklerin d›fl or-tamda hava koflullar›na dayan›kl›l›¤› veya havakoflullar› sonucunda malzemede oluflan de¤iflimanlam›nda kullan›l›r. Helisel Sar›m: Sarma kafas›, kal›p döndükçeileri geri hareket etmektedir. Cam elyaf› bantlar›,dairesel sar›mdan farkl› olarak yan yana yerlefl-mekte ve bir hatve görünümü oluflturmaktad›r.Silindirik sar›mlar›n d›fl›nda, sar›m aç›lar› farkl›olabilmektedir.H›zland›r›c› (Promoter): Bu katk› maddeleri,katalizör ile reaksiyona girerek polimerizasyonreaksiyonunu h›zland›r›rlar. H›zland›r›c›lar (pro-moterler), katalizöre ilave edilmesinden itibarensertleflmeyi çabuklaflt›r›r.H›zland›r›c› (Accelerator): Katalizör veya birreçine ile kar›flt›r›ld›¤›nda, katalizör ile reçinearas›ndaki kimyasal reaksiyonu h›zland›racakolan bir malzemedir. Hareket verici (Promoter)olarak da tan›mlan›r.H›zland›r›lm›fl Test: Hizmet ömrü boyunca, birürünün karfl›laflabilece¤i tahrip etkilerini, k›sasürede eflde¤er bir sonuç elde edecek flekilde,test etme yöntemlerinin gelifltirilmesi ve uygu-lanmas›d›r.Hibrid: ‹ki veya daha fazla bileflen içeren, kompo-zitlerde kullan›lmak üzere üretilmifl takviye malze-mesi çeflididir. “Karbon ve cam” veya “karbon vearamid” gibi farkl› elyaf türlerinin kombinasyonudur.

Hidrolik Pres: Kal›plama ifllemi için gerekli ba-s›nc›n, bir ak›flkan kullan›larak sa¤land›¤› presçeflididir.Homojenlik: Bir malzemenin, ürünün her tara-f›nda ayn› kompozisyonda oldu¤unu tan›mlayanbir terimdir.

I-‹

Is› Dayan›m›: Plastiklerin veya elastomerlerinartan ›s›n›n, olumsuz etkilerine karfl› dayanabil-me kabiliyeti veya özelli¤idir.Is› ‹letkenli¤i: Bir malzemenin ›s›y› iletebilmekabiliyetidir. ‹ki cidar›n ›s› fark› 1 derece oldu¤un-da, bir maddenin birim küp hacminden birim za-manda geçen ›s› miktar› için fiziksel sabittir.Is›l Genleflme Katsay›s› (CTE): 1 derecelik ›s›art›fl› ile birim uzunluk veya hacimdeki de¤ifli-min matematiksel ifadesidir.Islak Yat›rma: Takviye malzemesinin kal›p üzeri-ne yerlefltirilmesinden sonra, reçine sisteminin s›v›halde uygulanmas› tekni¤i ile takviyeli bir ürününelde edildi¤i üretim yöntemidir.Islakl›k Direnci: Matriks reçine, absorbe etti¤inem ile doygun hale geldi¤inde veya absobla-nan nemin yüzdesi doygunluk düzeyinden dahaaz oldu¤unda organik matriksin mukavemetidir.Islanma: Demet ve cam lifleri aras›ndaki bofl-luklar›n reçine ile dolduruldu¤u fitil ve ipliklerin›slat›lmas› durumudur.Islatma: Takviyeli plastiklerde, takviye malze-mesinin reçine ile doyurulmas›d›r.‹¤ne Deli¤i: Sertlefltirilmifl parça yüzeyinde görü-len küçük boflluklard›r. Kal›p yüzeyine, kal›pla-madan önce toz birikmesi sonucu oluflmaktad›r.‹¤nelenmifl Keçe: K›sa boyda k›rp›lan demet-ler, bir düzleme yay›lmakta daha sonra i¤nelemeifllemi ile bir keçe haline getirilmektedir. Bu türtakviye malzemesine i¤nelenmifl keçe ad› veril-mektedir.‹ki Aç›l› Sarma: Elyaf sarma prosesinde bir sar-ma çeflididir.‹ki Yönlü Laminat: Takviyeli bir plastik lami-nat’›n kendi düzleminde, takviye liflerinin ikifarkl› yönde yerlefltirilme halidir.‹letkenlik: Herhangi bir malzemenin birim ha-cimdeki elektriksel ve ›s› iletkenli¤idir.‹nhibitör: Kimyasal reaksiyonu geciktiren birmaddedir. Ayr›ca, reçinelerin ve monomerlerinraf ömürlerini uzatmak amac› ile kullan›l›r.‹norganik Pigmentler: Plastiklere ›s› ve ›fl›kstabilitesi , hava koflullar›na dayan›m ve renk ve-ren, do¤al veya sentetik metalik oksitler, sülfitlerve di¤er tuzlard›r.‹zod Darbe Testi: Çentik aç›lm›fl bir test numu-nesi üzerine darbe indirerek test numunesinin

www.fibropol.com

120


k›r›ld›¤› ve absorblanan enerjinin ölçüldü¤ü birtest metodudur.‹zopolyester: ‹zoftalik asit kullan›lan , bir dizidoymam›fl polyester reçinelerdir. Hava koflullar›-na, darbe ve kimyasal etkilere daha yüksek da-yan›m özellikleri ile nitelendirilen reçinelerdir.‹zosiyanat Esasl› Plastikler: Di¤er bileflenler ileorganik izosiyanatlar›n reaksiyonu ile elde edilenreçine esas›na dayanan plastiklerdir.‹zotropik: Bir malzemenin bütün yönlerde ho-mojen özelliklere sahip olmas› niteli¤idir.

J

Jel: S›v› reçinenin de¤iflimi s›ras›nda, kat› fazageçmeden önceki (kat›laflman›n bafllang›ç afla-mas›); yar› s›v› halde bulunan flebeke yap›s› sis-temidir.Jelkot: Kal›p yüzeyine uygulanan ve keçeninkal›p üzerine yat›r›lmas›ndan önce jelleflen birreçinedir. Kal›planan ürünle bir bütün oluflturanbu reçine, özellikle düzgün bir ürün yüzeyi is-tendi¤inde uygulan›r.Jelleflme: Reçine vizkositesinin, sertleflme reaksi-yonu s›ras›nda belirli bir noktaya kadar yükselme-si halidir. Bir çubuk sokularak test edildi¤inde, re-çinenin pelte k›vam›na ulaflt›¤› gözlenebilir.Jelleflme Noktas›: S›v› haldeki reçinenin psödo-elastik özellikler göstermeye bafllad›¤› düzeydir.Bu düzey, vizkosite-zaman grafi¤i üzerindekibükülme noktas›ndan aç›kça gözlemlenebilir.

K

Kabarc›klar: Bölgesel olarak veya tüm yüzeydebeliren uygulama hatalar›d›r. H›zl› sertleflme so-nucunda, reçine, dolgu veya cam elyaf›n›n için-de rutubet bulunmas› gibi etkenlerden kaynakla-nabilir.Kabuklanma: Kabu¤u soyulmufl portakal gö-rüntüsünde bir yüzey hatas›d›r.Kal›c› Gerilim: D›fl yüklere maruz kalmayan veüniform bir ›s›da, dengede, hareketsiz bir vazi-yette, gövdede varolan gerilimdir.Kal›p: Plastik bileflimin yerlefltirildi¤i ve flekil-lendirildi¤i boflluktur.Kal›p Ay›r›c›lar: Kal›planan parçan›n, kal›bayap›flmas›n› engellemek için kullan›lan bir kay-d›r›c› s›v›, silikon ya¤lar ve vaks türü malzeme-lerdir.Kal›p Bas›nc›: Kal›p bofllu¤unun tamam›n›n re-çine ile doldurulabilmesi, yumuflat›lm›fl plasti¤initilebilmesi için ekipman taraf›ndan uygulananbas›nçt›r.Kal›p Bofllu¤u: Reçine veya kal›plama bilefli¤i-nin döküldü¤ü veya enjekte edildi¤i bir kal›b›n

iki parças› aras›nda kalan boflluktur.Kal›p Çekmesi: Kal›planan bir parçan›n kal›p-tan ç›kar›l›p, oda s›cakl›¤›nda so¤utuldu¤u s›ra-da oluflan, ani gelen çekmedir.Kal›p Yüzeyi: Otoklav veya hidroklav içindekisertleflme s›ras›nda, kal›pla temas eden laminat›nyüzeyidir. Kal›p Yüzü: Kompozit parçan›n, sertleflirken ka-l›p veya mandrel yüzeyine temas etti¤i yüzeydir.Kal›plama: Bir polimer veya kompozitin, isteni-len hacim ve flekilde kat› bir cisim halinde flekil-lendirilmesidir.Kaplama: Bir malzemenin plastik madde ilekaplanmas›d›r. Bask›l› devrelerin ve kondansa-törlerin üretiminde kullan›l›r.Karbon: Bütün organik polimerlerin belkemi¤i-ni oluflturan elementtir. Grafit, karbonun dahadüzenli fleklidir. Elmas; karbon’un yo¤un kristalhalidir.Karbon Elyaf›: Rayon, poliakrilonitril (PAN),zift (pitch), gibi organik liflerin inert bir ortamdapirolize edilmesi ile elde edilen takviye lifleridir.Karbon-Karbon: Karbon veya grafit matriksiçinde karbon veya grafit elyaf› içeren kompozitbir malzemedir.Kat: Bir veya daha fazla tabakay› (laminat v.s)kapsayan kumafllar veya dokumalard›r. Tabaka-lar bir y›¤›n› oluflturmaktad›rlar.Katalizör: Bu endüstride bafllat›c› ile anlamdaflolarak kullan›lmaktad›r. “Bafllat›c›”, “h›zland›r›-c›”, “sertlefltirici” (Hardener) ve “destekleyici”(Promoter) a bak›n›z.Katk›: Herhangi bir madde içine, özelliklerinimodifiye etmek amac› ile kat›lan plastifiyen, ›fl›kabsorblay›c›lar ve alev geçiktiriciler gibi mad-delerdir.Kayd›r›c›: Tekstil ipliklerinin iflleme ve kal›pla-ma özelliklerinin artt›r›labilmesi için, ba¤lay›c›la-r›n ço¤una eklenen kimyasal bir malzemedir. Keçe: Tesadüfi bir da¤›l›mla, bir bant üzerinek›rp›lan cam liflerinden oluflan ve bir ba¤lay›c›arac›l›¤› ile bir arada tutularak kumafl haline ge-tirilmifl takviye malzemesidir. Kesme Dayan›m›: Bir malzemenin tafl›yabilece-¤i maksimum kesme gerilimidir.Kesme Kenar›: Kal›planan ürünün sertleflme-sinden sonra, kal›ptan taflan k›s›mlar›n kesilmesiiçin kal›p kenar›nda b›rak›lan flanfl› tarif eder.Kesme Kuvveti: Birbiriyle temas halinde olaniki parçay›, ayn› düzlemde birbirine paralel ola-rak kayd›rmak üzere uygulanan kuvvet taraf›n-dan, uygulanan gerilimdir. K›r›lma: Bir gövdenin ayr›lmas›d›r. Tamamenayr›lma kavram› yan› s›ra, tam ayr›lma olmadan,yaln›z yüzeyde görülen bir k›r›¤› da ifade etmek-tedir.

www.fibropol.com

121

www.camelyaf.com

K›r›lma Gerilimi: K›r›lman›n bafllang›ç an›ndaminimum kesit alan› üzerine, dik olarak uygula-nan yüktür.K›r›lmaya Dayan›kl›l›k: Bafllang›ç durumun-daki bozukluklar veya çatlaklar görülen bir mal-zemenin, k›r›lmadan ne kadar kullan›labilece¤i-nin ölçümüdür. Özellikle, uçak üretiminde, yap›-sal tasar›mlar›n ve analizlerin yap›lmas› s›ras›ndakullan›l›r.K›rp›lm›fl Demetler: Cam elyaf› demetlerinin3-12 mm uzunlu¤unda k›rp›lm›fl fleklidir.K›zd›rma Kayb›: Yakma iflleminden önceki vesonraki a¤›rl›k fark›d›r. Cam elyaf›nda, 1. ba¤la-y›c›n›n (size) ve 2. ba¤lay›c›n›n (binder) yak›l-mas›d›r.Kilitleme Bas›nc›: Enjeksiyon ve Transfer ka-l›plamada, reçinenin takviye malzemesi aras›n-dan ak›fl› s›ras›nda oluflan bas›nc›, kal›p kenarla-r›ndaki kilitleme ekipman› karfl›lar. Bu bas›nca,kilitleme bas›nc› ad› verilir. Kohezyon: Tek bir maddenin birbirine yap›flmae¤ilimidir. Moleküler partiküllerinin karfl›l›kl› çe-kim kuvvetidir. Ay›rmaya karfl› bir direnç olup,maddeleri bir arada tutan güçtür.Kompozit Malzeme: Takviye malzemeleri, dol-gular ve reçineler gibi, iki veya daha fazla mal-zemenin birlefltirilmifl flekli, makro düzeyde, bi-reysel özelliklerinden farkl› özellikler göstermek-tedir. Bileflenlerin daha farkl› özellikler sa¤lad›¤›bileflkelere, kompozit malzeme ad› verilmekte-dir.Kondensasyon Polimerizasyonu: ‹ki veya da-ha fazla molekülün birleflti¤i kimyasal bir reaksi-yon s›ras›nda, ürün ile birlikte su moleküllerininaç›¤a ç›kt›¤› bir kimyasal reaksiyondur.Kontrplak: Lif yönüne göre tabakalar›n birbiri-ne dik yönde yerlefltirilerek birlefltirildi¤i tabaka-lard›r.Kopolimer: ‹ki veya daha fazla birbirine benze-meyen monomerin, bir arada reaksiyona sokula-rak polimerize edilmesi ile elde edilen üründür.Kordon: Liflerin düz kumafl yerine, boru fleklin-de dokunmas›d›r. Grafit elyaf› takviyeli golf so-palar›nda bu tür takviye malzemeleri kullan›l-maktad›r.Korozyon Dayan›m›: Bir malzemenin özellik-lerinde herhangi bir de¤iflim veya azalma olmak-s›z›n, etraf›n› çevreleyen ortamdaki kimyasal et-kilere karfl› gösterdi¤i dayan›md›r. Korozyon ola-y›, metaller için kar›ncalanma veya paslanma, or-ganik malzemeler için çatlak oluflumu fleklindeolabilir.Köprülenme: Kal›plama esnas›nda köfle ve rad-yuslara yatmayan, bu nedenle boflluk ve boyut-sal hatalarla sonuçlanan durumdur.Krater: Bir plasti¤in yüzeyindeki küçük düzen-

li veya düzensiz, çap› ve derinli¤i afla¤› yukar›eflit boyutta olan kraterlerdir.Kullan›labilirlik Süresi: Proses s›ras›nda kulla-n›lmak üzere katalize edilmifl reçinenin, jellefl-meye bafllamadan, kullan›labilir durumda kala-bildi¤i süreyi ifade eder.Kuvvet: Erkek kal›b›n boflluk üzerine kapat›lma-s›yla, reçine üzerine uygulanan bas›nç reçineninakmas›na neden olur.Kül Oran›: Bir takviye malzemesi yak›ld›ktansonra geriye kalan kat› art›klar›n bafllang›ç a¤›r-l›¤›na oran›d›r.

L

Laminat: Genellikle bas›nç ve ›s› alt›nda, taba-kalar› bir ba¤lay›c› malzeme ile birlefltirmek. Ay-n› zamanda birlefltirilerek bir araya getirilen ta-bakalar›n oluflturdu¤u bir malzeme (örne¤in birkompozit) kavram›n› tarifleyen terimdir.Laminat Aras›: Kompozitlerde, iki laminat ara-s›n› tarif eden genel terimdir.Arada kalan boflluk,arada oluflan kesme gerilimi gibi fiziksel oluflum-lar, bu terim ile an›l›r.Laminat Aras› Kesme Gerilmesi: Bir laminat-ta, iki tabaka aras›ndaki ara kesit yüzeyi do¤rul-tusunda, nispi bir yer de¤ifltirme oluflturan kes-me kuvvetidir.

M

Maçal› Kal›plama: Zamana ba¤l› olarak, bas›nçve ›s›yla kompozit parçan›n kal›planmas›n› sa¤-layan difli ve erkek metal kal›plar›n birlefltirilme-si sonucu elde edilen (Pres kal›plama olarak daifade edilebilir) takviyeli plastik kal›plama yönte-midir. Mandrel: Reçineye emdirilen fitil, keçe, kumaflgibi takviye malzemelerinin flekillendirilmek içinüzerine sar›ld›¤› metal kal›plard›r. ‹çi bofl, silindi-rik boru ve tank gövdeleri üretiminde kullan›l›r.Matriks: Bir kompoziti oluflturan elyaf sistemiiçerisinde yer alan homojen reçine veya polimermalzemedir. Termoplastik ve termoset reçinelerkullan›labilece¤i gibi metal, seramik, cam da kul-lan›labilir.Mekanik Özellikler: Bir kuvvet uyguland›¤›n-da, elastik ve inelastik reaksiyonlarla ba¤lant›l›olan modüller, gerilme ve bas›nç direnci gibimalzeme özellikleridir. Metalik Elyaf: Metal ile kapl› elyaf, plastik kap-l› metal veya tamamen metalle kaplanan tafl›y›c›olarak üretilen elyaf türleridir.Mikro Çatlak: Is›l gerilimlerin yerel olarak, mat-riks direncini aflmas› halinde kompozitlerde olu-flan k›lcal çatlaklard›r.

www.fibropol.com

122


Mil: Cam elyaf filamentlerinin çap›n› ölçmek içinkullan›lan bir uzunluk birimdir. (1 mil=0.001in.)Moleküler A¤›rl›k: Bir molekül içindeki bütünatomlar›n atomik a¤›rl›klar›n›n toplam›d›r. Poli-mer oluflumunu izlemek amac› ile moleküllerinzincir uzunlu¤u ölçümü yap›lmaktad›r.Monomer: Bir polimeri temsil eden en küçükbirimdir. Polimerleri oluflturmak üzere reaksiyo-na giren molekül olarak da ifade edilir.Morfoloji: Kristal özelli¤i, moleküler a¤›rl›k,dallanma gibi bir polimerin yap›s›nda görülenözelliklerin tümüdür.

N

Nem Oran›: Bir malzemenin içindeki nem mik-tar›, nemli ürünün hacminin (kütlesinin) yüzdesiolarak yani, kuru haldeki madde art› nem olarakifade edilmektedir.NOL Halkas›: Elyaf›n biribirine paralel olaraksar›lmas› ile elde edilen bir halkan›n bütünü üze-rinde veya bu halkadan al›nan segmentler üze-rinde, çekme ve s›k›flt›rma testlerinin yap›lmas›için “Naval Ordinance Laboratory” taraf›ndan ge-lifltirilmifl bir test yöntemidir.Novolak: Bir termoset fenolik elde etmek için re-aksiyona sokulan, tek bafl›na sertlefltirilemeyen, li-neer termoplastik, B düzeyi fenolik reçinedir.

O-Ö

Organik: Bitkisel ve hayvansal yaflamdan kay-naklanan maddeler ile, do¤al veya sentetik ola-rak üretilen hidrokarbon kaynakl› maddelerdir. Ortam: Bas›nç, ›s› veya nispi nem gibi etraf›m›-z› saran çevresel koflullard›r.Otoklav: Kimyasal bir reaksiyonu ilerletmek vetamamlamak için veya ›s› ve bas›nç alt›nda her-hangi bir ifllem için kullan›lan kapal› bir kapt›r.Otoklav Kal›plama: Yat›rma veya sarma iflle-minden bütün kal›p, ›s›t›lm›fl otoklav›n içine yer-lefltirilmektedir. Kullan›lan bas›nç genellikle 3,5-7 bar aras›ndad›r. Daha fazla bas›nç uygulanma-s›, ürün yo¤unlu¤unun daha yüksek olmas›n›sa¤lar ve reçinedeki uçucu gazlar›n giderilmesi-ni kolaylaflt›r›r.Ö¤ütülmüfl Lifler: Kontinü cam liflerinin çekiç-li de¤irmende, çok k›sa cam lifleri halinde ö¤ü-tülmesidir.Ön Kar›fl›m: Kal›plama için gerekli tüm bileflen-leri içeren, kal›plama iflleminden önce haz›rla-nan kal›plama bileflimidir. Ön kar›fl›m› oluflturanbileflenler; reçine, takviye, dolgu, katalist, kal›pay›r›c› ve di¤er girdileri içerir.Ön fiekillendirme: Önceden belirlenen uzun-

luklarda k›rp›lan takviye malzemelerinin bir va-kum tablas› üzerinde, kal›planacak parçan›n bo-yutuna yak›n olacak flekilde, ön flekillendirme(Preform) yap›lmas›n› içeren bir prosestir.

P

Parti: Bir malzemenin, ayn› proseste veya birkontinü proseste flekillendirilen ve proses bo-yunca ayn› özellikleri tafl›yan belirli bir miktar›-d›r.Plastik Haf›za: Is› alt›nda gerdirilen bir termoplas-tik malzemenin, tekrar ›s›t›lana kadar, gerdirilme-mifl eski boyutuna dönmesi e¤ilimidir.Plastifiyan: Plasti¤in içine eklenerek, plasti¤inesnekli¤ini, gerilme özelliklerini ve çal›flabilirlili-¤ini art›ran bir malzemedir.Plastik: Ana girdisi, büyük molekül a¤›rl›kl› or-ganik polimerler olan, sertlefltirici, dolgu, takviyegibi katk›lar içeren, bitmifl hali kat› olan ve üre-timinin baz› safhalar›nda ya da bitmifl ürüne yö-nelik ifllenebilirlili¤i olan, ak›flkan ve flekillendi-rilebilen bir malzemedir.Plastik Deformasyon: Yük alt›ndaki bir nesne-nin, elastik deformasyonunun tersine, yük kald›-r›ld›¤› zaman, yeniden eski özelliklerini kazana-mayan, kal›c› boyutsal de¤iflimidir.Poisson Oran›: Eksen boyunca uygulanan çek-me veya gerilme nedeniyle kesit alan›nda oluflande¤iflimin eksenel uzunluktaki de¤iflime oran›d›r. Polar Sar›m: Kal›p yerine, elyaf sarma kafas›hareketlidir. Lifler belirlenmifl bir aç›da kal›p yü-zeyine eksenel yönde yerlefltirildikçe, kal›p ken-di ekseninde bir ad›m dönmektedir. Polar sar›c›-lar, elyaf yerlefltirme kolunun rahat hareket ede-bilmesi amac›yla genellikle dikey konumda ça-l›flmaktad›r.Polimer: Yüksek molekül a¤›rl›kl› organik bile-flimleri, do¤al veya sentetik ürünleri kapsar.Polimerizasyon: Monomer moleküllerinin bir-leflerek, kendi molekül a¤›rl›¤›n›n katlar› merte-besinde bir molekül a¤›rl›¤› oluflturmas› fleklindeyürüyen bir kimyasal reaksiyondur. ‹ki veya da-ha fazla monomerin kat›ld›¤› polimerizasyon re-aksiyonuna, kopolimerizasyon ad› verilmektedir.Poliüretan: Diizosiyanatlar ile polyoller, poli-amidler, alkid polimerler ve polieterlerin, poli-merizasyon reaksiyonu ile haz›rlanan bir termo-set reçinedir. Postcure: Kal›plama s›ras›nda oluflan uçucugazlar›n, yüzdesinin azalmas› veya sertleflme ifl-leminin tamamlanmas› ve/veya son ürün özellik-lerinin artt›r›lmas› amac› ile genellikle bas›nç ol-maks›z›n, bir f›r›nlama ifllemi uygulanmaktad›r. Postforming: Esneklik kazand›rmak için ›s›t›lantermoplastik laminat üzerinde veya tam serleflti-

www.fibropol.com

123

www.camelyaf.com

rilmifl C düzeyindeki termoset laminatlar üzerin-de form verme, e¤me ve flekillendirme ifllemleri-nin yap›lmas›d›r.Preform Ba¤lay›c›s›: Preform (ön flekillendir-me) üretmek üzere k›rp›lan demetlerin üzerine,genellikle flekillendirme s›ras›nda, preform flekli-ni korumak ve tafl›nabilirli¤i sa¤lamak amac›ylapüskürtülen bir reçinedirPrepreg: Tek yönlü elyaf, keçe, kumafl veya re-çine emdirilmifl ka¤›t fleklinde olabilece¤i gibi,fitil halinde sar›lmaya haz›r veya levha fleklindede olabilen haz›r kal›plama malzemesidir.Prepolimer: Moleküler a¤›rl›¤›, monomer veyamonomerler ve nihai polimer ya da reçine ara-s›nda olan kimyasal bir ara maddedir.Pres Stroku: Hidrolik presin, pres aç›k konum-dayken, hareketli ve sabit tablalar› aras›nda ka-lan mesafedir. Kal›p stro¤u, kal›planm›fl parçan›nkal›ptan ç›kar›labimesi için gerekli bofllu¤u sa¤-lar.Proliz: ‹nert bir atmosfer içinde, zift, polyakrilo-nitril (PAN) ve rayon gibi organik öncü elyafmalzemelerinin, ›s› hareketi ile karbon elyaf›nakimyasal olarak dönüfltürüldü¤ü temel bir pro-sestir.Prototip: Malzeme ifllenilebilirlili¤i, tasar›m,performans ve flekil aç›s›ndan tam de¤erlendir-me yap›larak, seri üretim için uygun modelin or-taya konmas› ifllemidir.Pultruzyon: fiekilli bir kesite sahip olan kompo-zitlerin üretimi için kullan›lan, devaml› bir pro-sestir. Pultruzyon, elyaf takviye malzemesinin re-çine banyosundan geçirilmesi ve ›s›t›lm›fl çelikbir kal›p içinden çekilerek, sertlefltirilmesi prose-sidir.Püskürtme: Püskürtme tabancas›n›n, bir uygu-lama ekipman› olarak kullan›ld›¤› bir tekniktir.Takviyeli plastiklerde, örne¤in cam elyaf› ve re-çine ayn› anda bir kal›p yüzeyine uygulanabilir.

R

Raf Ömrü: Bir malzemenin, maddenin veyaürünün uygun çevre koflullar› alt›nda depolana-bilme ve fonksiyonlar› için gerekli nitelikleri ko-ruyabilme süresidir.Reaktif Enjeksiyon Kal›plama (RIM): Poliüre-tan, epoksi ve di¤er s›v› kimyasal sistemlerin ka-l›planmas›nda kullan›lan bir prosestir. Uygunkimyasal oran içinde iki veya daha fazla bilefle-nin kar›fl›m›, yüksek bas›nçla çal›flan kar›flt›r›c›kafa içinde yap›lmaktad›r.Reçine: Bas›nç alt›nda, akma e¤ilimi gösteren,genellikle yüksek molekül a¤›rl›kl›, kat› veya ya-r› kat› organik bir malzemedir.Reçine Havuzu: Laminat yüzeyinin belli bir böl-

gesinde, reçine fazlas› birikiminin yaratt›¤› görü-nümdür.Reçine Oran›: Laminat içindeki reçine miktar›-n›n, toplam a¤›rl›¤a veya toplam hacme oran›olarak ifade edilmektedir.Reçine Transfer Kal›plama (RTM): Cam elya-f› takviyesinin yer ald›¤›, kapal› bir kal›ba kata-lizlenmifl reçinenin enjekte veya transfer edildi¤ibir prosestir.Reçine Zengin Bölge: Takviye miktar›n›n az,reçine miktar›n›n çok oldu¤u bölgedir.Reinforced Reaction Injection Molding (RRIM):Bir takviye malzemesinin eklendi¤i, reaktif en-jeksiyon kal›plama (RIM) prosesidir.Renkli Elyaf: Dokunmufl malzemelerde atk› el-yaf›n›n, çözgü elyaf›ndan ay›rdedilebilmesi; elyafhizalamas›n›n düzgün yap›labilmesi amac› iletakviye malzemesi üzerine yerlefltirilen farkl›renkte tek bir demet veya ipliktir.Reoloji: Malzemelerin plastik akma ve defor-masyonu konular›yla ilgilenen bir bilim dal›d›r.Rezol: Is›t›ld›¤›nda, sertleflmesi için gerekli olantüm maddeleri içeren, bir termoset reçineninsertleflmemifl halidir.Rib: Plastik parçalarda, dikey ve yatay konum-da, dairesel veya di¤er formlarda yap›sal meka-nik takviyeleri sa¤lamak için tasar›ma kat›lan birtakviye unsurudur.Rijitlik: Yük ve deformasyon aras›ndaki iliflkiyibelirleyen bir modül ölçümüdür.Rockwell Sertli¤i: Bir delici üzerine etkiyen yü-kün artmas› ile delinen delik derinli¤inin artma-s› ilkesine dayanan bir yüzey sertli¤i ölçüm de-¤eridir.

S-fi

Sandviç Konstrüksiyon: ‹ki ince CTP laminataras›na bal pete¤i veya köpük türü bir ara mal-zemenin yap›flt›r›lmas›yla elde edilen, yükseke¤ilme dayan›ml› panellerdir.Santrifüj Kal›plama: Boru gibi, silindirik flekil-li kompozitlerin kal›planmas›nda kullan›lan üre-tim tekni¤idir. ‹çi bofl, silindirik bir mandrel içi-ne reçine ve takviye malzemeleri yerlefltirilerekmandrel döndürülmekte, mandrelin ›s›t›lmas› ilereçinenin sertlefltirilmesi sa¤lanmaktad›r.S-Cam›: Çok yüksek gerilme dayan›ml› cam lif-lerinin elde edilebilmesi için tasarlanm›fl birmagnezyum alümina silikat bileflenidir. Sar›m Aç›s›: Sar›lan filamentlerin aks› ile refe-rans olarak al›nan aks aras›ndaki aç›n›n derececinsinden ölçüsüdürSehpa: Gereken say›da fitil bobinlerini bir arada tu-tabilmek ve düzenli bir biçimde bobinlerin çözülme-sini sa¤lamak amac›yla kullan›lan bir ekipmand›r.

www.fibropol.com

124


Sertleflme: Kondensasyon, halka kapatma veyaekleme reaksiyonlar› ile termoset reçine özellik-lerinin, geri dönüflü olmayacak flekilde de¤ifltiril-mesidir.Sertleflme Süreci: Bir termoset reçine sistemiveya prepreg ürünün sertleflmesini sa¤lamakiçin, belirli bir zaman sürecinde kullan›lan ›s› vebas›nç de¤erlerinin tümünü ifade eder.Sertlefltirici: Plastik bileflime eklenerek, sert-leflmeyi kontrol eden veya h›zland›ran, reaksi-yonun içinde yer alan bir kimyasal maddedir.Sertlik: Sivri uçlu bir çubu¤un, yüzeye bat›r›l-mas› ve yüzeyden laminat içine dalma derinli¤i-nin ölçülmesi fleklinde ifade edilen, çentiklerekarfl› dayan›m özelli¤idir.S›k›flt›rma: Laminat içinde kalan havan›n ç›kart›l-mas› amac›yla geçici bir süre ile “vakum torba”tekni¤i kullan›larak “vakum” uygulamas›d›r. Ayn›zamanda, SMC pestil üretiminde de pestil rulosuaras›nda kalan havan›n, rulolar arac›l›¤› ile s›k›flt›-r›lmas›yla giderilmesini de ifade etmektedir.S›k›flt›rma Dayan›m›: Malzemenin kendisinik›rma veya bükme e¤ilimindeki bir güce karfl›gösterdi¤i dayan›md›r.S›k›flt›rma Modülü: Orant› limiti içinde s›k›flt›r-ma yükünün, s›k›flt›rma gerilimine oran›d›r. Te-orik olarak, çekme tesleri ile belirlenen Youngmodülüne eflittir.S›v› Kristal Polimer: Eritilerek ifllenebilen vekal›p içinde yüksek oryantasyon sa¤layan, çek-me dayan›m› ve yüksek s›cakl›k dayan›m› özel-likleri olan, yeni gelifltirilmifl termoplastik bir po-limerdir.S›y›rma B›ça¤›: Reçinenin, ince bir film fleklindedüzgün yay›lmas›n› sa¤layan, düz bir parçad›r.S›zma: Yüzeyde su görülmesi fleklinde rastlananhafif bir s›zd›rma hatas›d›r. Silanlar: Kompozit malzemelerde, takviye mal-zemesi ve reçine matriksi ara kesitinde, bir kim-yasal ba¤ oluflturmak üzere tasarlanm›fl herhan-gi bir kimyasal maddedir.Silikon Karbür: Alüminyumla eflit yo¤unluk,modül ve yüksek direnç göstermesi nedeniylemetal matriks takviyesi olarak, uygulanmaktad›r. SMC (Haz›r kal›plama bileflimi): Genelliklepolyester olan s›v› bir termoset reçine, pigment-ler, dolgular ve di¤er katk›lar›n önceden birara-ya getirildi¤i ve kal›plama s›ras›nda, iflleme ko-layl›¤› sa¤lamas› için pestil haline getirilmifl haz›rkal›plama bileflimidir.So¤uk Ak›m: Bir faz de¤iflimi veya kimyasal de-¤iflim olmaks›z›n, çal›flma s›cakl›¤›nda, devaml›yük alt›nda olan malzemede görülen bozulmad›r.So¤utma fiablonu: Ürün ile ayn› boyut ve flekil-de, hatas›z yüzeye sahip olan metal plakalard›r.Üretilen ürünün, f›r›nda sertlefltirilmesi tamam-

land›ktan sonra, ortam s›cakl›k ve bas›nc›ndaüzerine konularak so¤utulmas›nda kullan›l›r.Spesifik A¤›rl›k: Bir malzemenin birim kütlesi-nin, birim hacmine bölünmesi sonucunda bulu-nan yo¤unluk de¤erinin, sabit bir s›cakl›kta, suyunyo¤unlu¤una bölünmesi ile bulunan de¤erdir.Spesifik Özellikler: Malzeme özelliklerinin,malzeme yo¤unlu¤una bölünmesi sonucu eldeedilen de¤erdir.Standart Sapma: Ortalama veri da¤›l›m›n›n, orta-lama de¤erden ne kadar sapt›¤›n›n ölçülmesidir.Stforming: Esneklik kazand›rmak için ›s›t›lantermoplastik laminat üzerinde veya tam serleflti-rilmifl C düzeyindeki termoset laminatlar üzerin-de form verme, e¤me ve flekillendirme ifllemleri-nin yap›lmas›d›r.Stoper: Kal›b›n iki parças› aras›na yerlefltirilens›n›rlay›c› metal parçalar›d›r. Bas›nçl› kal›plamas›ras›nda, kal›planan parçalar›n›n kal›nl›k kont-rolünde kullan›lmaktad›r.Su absorbsiyonu: Bir malzeme taraf›ndan emilensu a¤›rl›¤›n›n kuru malzeme a¤›rl›¤›na oran›d›r.fierit: Tek yönlü karbon elyaf›ndan yap›ld›¤›nda305 mm.’ye kadar, bor elyaf›ndan yap›ld›¤›nda75mm.’ye kadar genifllikte haz›rlanan flerit flek-linde prepreglerdir.

T

Tabakalara Ayr›lma: Kompozit laminat› olufltu-ran tabakalar›n, bölgesel olarak veya genifl birbölgede biribirinden ayr›lmas›d›r. Sertleflme s›ra-s›nda oluflabilece¤i gibi daha sonra, kullan›mömrü s›ras›nda da oluflabilir.Takviye: Matriks malzemenin, mekanik özellik-lerinin artt›r›lmas› için, matrikse ba¤lanan daya-n›kl› bir malzemedir.Takviyeli Plastikler: ‹çine kumafl, keçe, fleritv.s gibi takviye malzemelerinin kat›lmas›ndansonra, çeflitli yöntemlerle flekillendirilen termosetveya termoplastik reçinelerden yap›lm›fl ürünleriifade eder.Tamamen Bozulma: Mekanik, termal veyaelektriksel sorunlardan kaynaklanan beklenme-dik baflar›s›zl›klar›n tamam›d›r.Taflma: Kal›plama s›ras›nda, kal›p bofllu¤undantaflan malzeme fazlas›d›r. Kal›p birleflme hatt›boyunca, bofllu¤a s›zabilen ve parça kal›ptan ç›-kart›ld›ktan sonra trimlenmesi gereken plastikmalzeme fazlas›d›r.Te¤et Modülü: Birim alan bafl›na, birim gerilmecinsinden ifade edilen statik gerilim-gerilme e¤-risi üstünde, önceden belirlenmifl bir noktada çi-zilen te¤et do¤runun e¤imidir.Tek uçlu Fitil: Çok say›da delik içeren kovan-lardan akan cam liflerinin do¤rudan sar›lmas› ile

www.fibropol.com

125

www.camelyaf.com

elde edilen fitildir. Tek Yönlü Laminat: Bütün liflerin ayn› istika-mete yönlendirildi¤i takviyeli plastik laminatt›r.Tekstil ‹plikleri: Cam liflerinin bükümlü halegetirilmesiyle elde edilen takviye malzemesidir. Temas Kal›plama: Takviye malzemesinin aç›kbir kal›p içerisine yerlefltirildi¤i ve reçine emdiril-di¤i bir kal›plama prosesesidir. Reçine içine kata-lizör ve h›zland›r›c›dan oluflan bir sertlefltirme sis-teminin kat›lmas› ile oda s›cakl›¤›nda veya ek birbas›nç olmaks›z›n, f›r›n içerisinde ›s›t›lmak sure-tiyle sertleflme sa¤lan›r. El yat›rmas› ve püskürt-me yöntemleri, temas kal›plama yöntemleridir.Termoforming: Elyaf takviyesini çatlatmadanveya k›rmadan, termoplastik malzemenin yete-rince yumuflak bir hal alaca¤› noktaya kadar ›s›-t›ld›ktan sonra flekillendirilmesidir.Termoplastik: Is›n›n artt›r›lmas›yla yumuflayan,düflmesiyle sertleflen, tekrarlanabilir özellik gös-teren plastik grubudur.Termoplastik Polyesterler: Kendini tekrareden gruplar›n, biribirine ester gruplar› ile ba¤-lanm›fl oldu¤u termoplastik polimer s›n›f›d›r.Termoset: Is› veya kimyasal bir madde ilavesiy-le sertlefltirildikten sonra, eritilemez ve çözüle-mez bir madde haline dönüflen plastik s›n›f›d›r.Termoset Polyester: Genellikle lineer yap›da,doymam›fl alkid reçinelerin, stiren, metil stirengibi vinil esasl› aktif monomerlerin içinde veyadiallil ftalat içinde çözülmesi fleklinde üretilenreçine s›n›f›d›r.Terpolimer: Bünyesinde üç monomerik birimiçeren polimerik sistemdir.Ters Dönüfl: Rijit bir kal›ptan, kal›planm›fl birparçan›n ç›kart›labilmesini engelleyen bir çentikveya tümsektir.Tesadüfi Da¤›l›m: Sabit bir flablona dayanma-dan yap›lan sarma ifllemidir.Tiksotropik: Hareketsiz haldeyken jel gibi fakatçalkaland›¤›nda ak›flkan halde olan malzemelerdir.Tolerans: Standart bir ortamda, bir bileflenininspesifik olarak belirlenmifl karakteristik özellikle-rinden, en çok sapabilece¤i de¤erdir.Torba Kal›plama: Kal›p içine yat›r›lan takviyelireçinenin, s›k›flt›rma ve sertlefltirme iflleminin es-nek bir membran alt›nda gaz veya s›v› bas›nc›n›nuygulanmas›yla sa¤land›¤› bir prosestir.Torbalama: Su ve hava geçirmez bir film taba-kas›n›n, henüz daha sertleflmemifl parça üzerinekapat›lmas› ve parçan›n vakum uygulamaya ha-z›r hale getirilmesidir.Tow: Kontinü filamentlerin bükümsüz demetle-ridir. Genellikle karbon ve grafitler için kullan›l-makla birlikte, cam ve aramid için de kullan›l-maktad›r. 140 K olarak tan›mlanan tow’da140.000 adet lif bulunmaktad›r.

Transfer Kal›plama: Bir aktar›m odas› içinde›s› ile yumuflat›lan, termoplastik reçinenin dahasonra, uygun bir kanal arac›l›¤›yla son fleklini al-mak ve sertleflmek üzere kapal› kal›ba aktar›lma-s› fleklinde bir kal›plama yöntemidir.Trimleme: Plastik kal›plamas›nda, taflan fazla-l›klar›n giderilmesi ifllemidir.Tufle: Dokunarak ifade edilebilen kumafl yumu-flakl›¤›d›r.Tül: Cam elyaf› veya organik liflerden oluflan,yüzey keçesine benzer çok ince bir keçedir.

U-Ü

Uç: Belirli say›daki cam filamentlerinin bir ara-da tutuldu¤u bütünü ifade eder. Bükmeden kul-lan›ld›¤›nda “demet” olarak, bükülerek kullan›l-d›¤›nda “iplik” olarak adland›r›l›r.Uç Say›s›: Bir fitil bobini sar›l›rken bir araya ge-tirilen demetlerin “uç” say›s›d›r.Uçucu Gazlar: Bir malzeme formülasyonu için-de yer alan alkol, su, aseton, stiren gibi madde-lerin, s›cakl›k yükselmesi ile veya oda s›cakl›¤›n-da, buhar halinde ortama yay›lmas›d›r.Uyumluluk: Plastik malzemelerin özelliklerindehomojen bir yap› elde edilebilmesi için, iki veyadaha fazla maddenin bir arada kullan›labilmeözelli¤idir. Örne¤in; belli bir ba¤lay›c›n›n, sonkullan›m alanlar›na göre, belli bir reçine türündekullan›lmas› gibi.Üretan Plastikleri: Organik izosiyanatlar›n, hid-roksil gruplar›n› içeren reçineler ve bileflimlerlereaksiyona sokulmas› sonucu üretilen reçineler-le kal›planan plastiklerdir.

V

Vakum Torba Kal›plama: Kal›p üzerine el ya-t›rmas› veya püskürtme yöntemi ile ürün ifllen-dikten sonra, esnek fleffaf bir film, havaland›rmakumafl› ve ay›r›c› filmden oluflan kombinasyon,sertleflmemifl haldeki ürün üzerine yerlefltirilir,kal›p kenarlar›na yap›flt›r›l›r. Vakum, kompozitürün ile üçlü plastik film tabakas› aras›nda uygu-lanmaktad›r.Vinil Ester: Ço¤unlukla epoksi reçineden yap›-lan, akrilik ester ve/veya meta akrilik asitleri içe-ren bir termoset reçine s›n›f›d›r.Vizkosite: Bir malzemenin ak›fla direnme e¤ili-midir.

X

X-Ekseni: Kompozit laminatlarda, laminat düz-lemi üzerinde 0o referans aç›s› olarak kabul edi-len eksendir.

www.fibropol.com

126


Y

Yanabilirlik: Bir malzemenin alev alma veyanma derecesinin ölçümüdür.Yap›flkanl›k: Bir yap›flt›r›c›n›n veya prepregmalzemenin, üzerine dokunuldu¤unda verdi¤i,yap›flkanl›k duygusudur.Yap›flma Dayan›m›: Yap›flt›r›lm›fl yüzeyler ara-s›ndaki, yap›flma derecesinin ifadesidir. Yap›flmaalan› bafl›na, yüzeyleri biribirinden ay›rmak içingerekli yük miktar›n›n ölçülmesi esas›na dayan›r.Yap›flt›r›c›: Yüzeyde ba¤ sa¤layarak, iki malze-menin bir arada tutulmas›n› sa¤layan maddedir.Film, s›v› veya pasta fleklinde kullan›labilir.Yap›flt›rma: Sertleflmifl iki veya daha fazla kom-pozit parçan›n, yap›flt›r›c› bir bileflenle bir arayagetirilmesidir.Yat›rma: Takviye malzemesini kal›p içine yer-lefltirme ve iflleme prosesidir.Y-Ekseni: ‹ki yönlü kompozit laminatlarda, la-minat düzlemi üzerinde, x eksenine dik yöndeolan eksendir.Yetersiz Sertleflme: Kal›planm›fl ürünün, sertlefl-mesi için gerekli ›s› veya zaman beklenmeden ka-l›ptan ç›kart›lmas› halinde karfl›lafl›lan durumdur.Y›pranma: Bir zaman dilimi içerisinde, çevreselfaktörlerin malzemeler üzerinde yaratt›¤› etkidir.Yolluk: Kal›plama bilefliminin, kal›p bofllu¤unadirekt olarak enjekte edildi¤i kanald›r.Yorulma: Tekrarlanan yük uygulamalar›n›n ar-d›ndan, mekanik özelliklerin azalmas› veya ta-mamen ortadan kalkmas› durumudur. Yorulmatesti, tekrarlanan uygulamalar›n sonucunda yafla-nan olumsuzluklar hakk›nda örne¤in; bir malze-menin çatlama dayan›m›n›n gelifltirilmesi yönün-de bilgi sunan bir testtir.Yorulma Dayan›m›: Belirli bir say›da periyodikyük bindirimi sonucunda, malzemede herhangibir bozulma olmadan malzemenin, kald›rabile-ce¤i en yüksek gerilim mertebesidir. Her türlüyorulmadan sonra, geriye kalan mukavemet de-¤eri kavram›n› da ifade eder.Yorulma Ömrü: Deformasyon oluflana kadargeçen süreyi ifade eder.Yorulma S›n›r›: Hiçbir bozulma olmadan, birmalzeme üzerine sonsuz kez yüklenebilecekmaksimum periyodik gerilim sürecidir.Young Modülü: Normal gerilimin (stress), çek-me ve s›k›flt›rma gerilmesine (strain) oran› olarakifade edilir.Yönlendirme: Yüksek derecede hizaland›r›lm›flbir yap›n›n üretilebilmesi amac›yla, polimerikmalzemelerin içindeki kristal yap›n›n da hizalan-d›r›lm›fl olmas› gerekir.Yöresel Kuru Bölgeler: Genellikle laminat ke-

narlar›nda oluflan, reçine taraf›ndan ›slat›lama-dan kalm›fl bölgelerdir.Yük Alt›nda Deformasyon S›cakl›¤›: Belirlibir yük alt›nda, belirtilen standart test çubu¤u-nun defleksiyona u¤rad›¤› s›cakl›kt›r. Yük Alt›nda E¤ilme E¤risi: Y ekseninde artançekme, bas›nç, bükülme yüklerinin, X eksenindeise bu yüklerin sebep oldu¤u e¤ilmelerin çizil-di¤i e¤ridir.Yük Gerilimi: Kilogram cinsinden uygulananyükün, yükü tafl›yan alana bölünmesi ile eldeedilen gerilim de¤eridir. Maksimum yük gerilimi,tafl›ma alan› taraf›ndan tafl›nabilecek maksimumyüktür. Yük Tafl›ma Dayan›m›: Karfl›lanabilecek mak-simum yük gerilimidir.Yüksek Bas›nç Alt›nda Yap›lan Laminatlar:En az 6.9 Mpa ve daha yayg›n olarak 8.3 ile 13.9MPa aras›ndaki bas›nç de¤erlerinde kal›plananve sertlefltirilen laminatlard›r.

Z

Zincir Polimerizasyonu: Yan ürün elde edil-meksizin, uzun zincir moleküllerinin (polimer-ler) elde edilmesi amac›yla, basit moleküllerin(monomerler) birbirine eklendi¤i / kat›ld›¤› kim-yasal bir reaksiyondur.

www.fibropol.com

127

www.camelyaf.com

EKLER

CAM ELYAF SANAY‹ ÜRÜNLER‹ L‹STES‹

AÇIK KALIPLAMALAR• El yat›rmas› için genel amaçl› keçeler MAT 1 (M)

MAT 8MAT 9

• Püskürtme için fitiller SU 1 (M)KCR 2 (M)

• Sandviç kamyon panelleri için keçeler MAT 5 (M)MAT 7

DEVAMLI LEVHA ÜRET‹M‹• Renkli levha için fitil KCR 1 (M)• Renkli levha için keçe MAT 1 (M)• Ifl›k geçirgen levhalar için fitil KCR 7

SMC / BMC HAZIR KALIPLAMAB‹LEfi‹MLER‹

• SMC için fitil SMC 3• BMC için k›rp›lm›fl demetler BMC 1

BMC 3

TERMOPLAST‹K KALIPLAMAB‹LEfi‹MLER‹

• PA Kal›plama bileflimleri (K›rp›lm›fl Demet, Fitil) PA 1PA 2

• PP Kal›plama bileflimleri (K›rp›lm›fl Demet) PP 1• PBT ve PET Kal›plama bileflimleri

(K›rp›lm›fl Demet) PBT 2

ENDÜSTR‹YEL UYGULAMALARI• Pultruzyon ve boru için tek uçlu fitiller WR 3• Fenolik balata üretimi için k›rp›lm›fl demet PH 2• Otomobil tavan› için k›rp›labilir fitil KCR 4• Su bazl› dispersiyon uygulamalar› için

k›rp›lm›fl demet DE 1• Boru uygulamalar› için çok uçlu k›rp›labilir fitil KCR 5• Savurma döküm için k›rp›labilir fitil KCR 6

CAM ELYAF SANAY‹ POLYESTERÜRÜNLER‹ L‹STES‹

Genel Amaçl› Tip CE 92 N8 OrtoftalikCE 96 N8 OrtoftalikCE 188 N8 Ortoftalik

Döküm Tipi CE 70 N4 OrtoftalikCE 74 N4 Ortoftalik

Levha Tipi CE 53 BV5 OrtoftalikCE 55 DV5 Ortoftalik

SMC / BMC CE 227 OrtoftalikCE 222 OrtoftalikCE BV 8 Ortoftalik

Akrilik Arkas› CE 25 TA7 Ortoftalik

Boru Tipi CE 99 N4 OrtoftalikCE 98 N5 OrtoftalikCE 88 BV4 OrtoftalikCE 89 BV5 OrtoftalikCE 66 N4 ‹zoftalik

Dü¤me Tipi CE 100 D3 Ortoftalik

Pultruzyon CE 67 HV 4 ‹zoftalik NPG

Kimyasal Dirençli CE 266 ‹zoftalik

Plastifiyan CE 511 Ortoftalik

Jelkotlar Ortoftalik‹zoftalik‹zo NPGTIX Pasta

www.fibropol.com

128


fiEK‹LLER VE TABLOLAR

Tablo 2.1 : Farkl› Polyester Türleri Karfl›laflt›rmas› .................................................................. 18Tablo 2.2 : Takviye Türlerinin Karfl›laflt›rmas› ......................................................................... 32fiekil 2.1 : Sandviç Konstrüksiyon Uygulamas› ..................................................................... 33fiekil 2.2 : Uygulama Gelifltirme Prosesi ................................................................................ 40

fiekil 3.1 : El Yat›rmas› Kal›plama Yöntemi ........................................................................... 43fiekil 3.2 : Püskürtme Yöntemi ............................................................................................... 44fiekil 3.3 : SMC Pres Kal›plama ............................................................................................... 46fiekil 3.4 : BMC Pres Kal›plama .............................................................................................. 46fiekil 3.5 : SMC Haz›r Kal›plama Bileflimi Üretimi ................................................................. 47fiekil 3.6 : BMC Haz›r Kal›plama Bileflimi Üretimi ................................................................. 49fiekil 3.7 : Preformlar (Yönlendirilmifl Elyaf Yöntemi ve Plenum Odas› Yöntemi) ............. 50fiekil 3.8 : GMT Kal›plama ....................................................................................................... 51fiekil 3.9 : TMC Temel Üretim Sistemi .................................................................................... 53fiekil 3.10 : R-RIM Prosesi .......................................................................................................... 53fiekil 3.11 : RTM Kal›plama Yöntemi ........................................................................................ 55fiekil 3.12 : Pultruzyon Kal›plama Yöntemi .............................................................................. 57fiekil 3.13 : Elyaf Sarma Yöntemi .............................................................................................. 58fiekil 3.14 : Enjeksiyon Kal›plama ............................................................................................. 61fiekil 3.15 : Santrifüj Kal›plama ................................................................................................. 62fiekil 3.16 : Devaml› Levha ........................................................................................................ 63fiekil 3.17 : Prepreg Üretimi ...................................................................................................... 63fiekil 3.18 : Rotasyonel Kal›plama ............................................................................................. 63fiekil 3.19 : Vakum Torba Kal›plama ........................................................................................ 64fiekil 3.20 : Bas›nç Torba Kal›plama ......................................................................................... 64Tablo 3.1 : Reçine ve Kal›plama Yöntemi Uyumu .................................................................. 65

fiekil 4.1 : Tasar›m Yaklafl›m› .................................................................................................. 66Tablo 4.1 : Kompozit Ürün Yararl›l›klar› Kontrol Listesi ........................................................ 76Tablo 4.2 : Termoset Reçinelerin Genel Özellikleri ................................................................ 77Tablo 4.3 : Kompozitler ‹çin Uygun Test Yöntemleri ............................................................. 77

fiekil 5.1 : Alç› Kal›p Yap›m› ................................................................................................... 83fiekil 5.2 : Parçal› Kal›p Üretim Yöntemi ................................................................................ 84fiekil 5.3 : So¤uk Pres ‹çin Kal›p Kenar Detay› ...................................................................... 84Tablo 5.1 : Cam Elyaf› Cinsleri ................................................................................................. 94fiekil 5.4 : Katalizör Enjeksiyonu Sistemi ............................................................................... 99fiekil 5.5 : Katalizör Püskürtme Sistemi .................................................................................. 99fiekil 5.6 : Çift Kap Sistemi ...................................................................................................... 100fiekil 5.7 : Küçük K›r›klar›n Tamiri ......................................................................................... 109fiekil 5.8 : Hasar Gören Laminat›n ‹ki Yüzüne de Ulafl›ld›¤›nda Uygulanan Tamir Tekni¤i .. 109fiekil 5.9 : Tamir Edilecek Parçan›n Arka Yüzüne Ulaflma Olana¤› Olmad›¤› Zaman

Uygulanacak Tamir Tekni¤i ................................................................................. 109

www.fibropol.com

Cumhuriyet Kuflaklar›n›n Ortak Gururu...

www.fibropol.com

Documents

Fibropol CTP Camelyaf