Termoplastik matrisli karbon elyaf takviyeli kompozit malzemelerin üretim sürecinde indüksiyonla ısıtmanın etkileri
The effects of induction heating on the manufacturing process of carbon fibre reinforced thermoplastic composite materials
Yazar: ÖNER HAŞİM OLGUN
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
İleri polimer matrisli kompozitler benzersiz özellikleriyle mühendislik çalışmalarında gün geçtikçe daha çok ilgi çekmektedir. Ağırlık oranlarına göre üstün mukavemet ve sertlik değerleri sayesinde hafiflik, düşük yoğunluk ve yüksek performans kapsamındaki polimer matrisli kompozit uygulamaları kendilerini askeri ve havacılık, otomotiv, rüzgar enerjisi ve daha birçok endüstride duyurmuştur. Maliyetleri azaltmak üzere anılan malzemelerin üretim sürecini kısaltacak yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu kapsamda yapılan araştırmalarda indüksiyonla ısıtma da ön plana çıkmaktadır.
Bu tezde mekanik olarak yüksek performanslı termoplastik kompozit malzemeleri, karbon takviye elemanının elektriksel iletkenlik özelliğini kullanarak, indüksiyonla ısıtma yöntemiyle mevcut teknolojilere göre daha ekonomik ve hızlı olarak yüksek sıcıkalıklarda şekillendirmek için gerekli parametreler incelenecektir. 
Çalışmada öncelikle indüksiyonla ısıtma yöntemine ilişkin temel bilgiler verilmiş, daha sonra ısıtma prosesine etkiyen unsurlar ve esaslar ile yöntemdeki parametrelerin değiştirilmesi halinde malzeme üzerindeki etkileri ortaya konmuştur. Ayrıca, termoplastik kompozit plakalar birbirine kaynaklanabilirliği ortaya konularak ısıtma düzeneği ve bobin tasarımında yapılacak değişiklikler belirlenerek yeni bir bobin tasarlanmış ve numuneler birbirine indüksiyonla kaynaklanarak kaynağın etkinliği incelenmiştir. Çalışmanın, indüksiyonla ısıtma yöntemi ile termoplastik matrisli kompozitlerin işlenmesinde daha düşük maliyetli proseslerin oluşturulmasına yönelik araştırmalara kaynak olacağı değerlendirilmektedir.

Abstract:
Advanced polymer-matrix composites are attracting increasing interest thanks to their unique features. Applications of polymer-matrix composites took place efficiently in military and civil aviation, automotive, wind power generation and many other industries due to their lightness, light density and high performance in additon to high strength and rigidity in comparison with low weigth ratio. In order to decrease the costs of aforementioned materials, new processing methods are required to shorten the manufacturing procedures. Induction heating becomes prominent among the researches  within this context.
In this thesis, the parameters essential to form mechanically high performance thermoplastic composite materials by induction heating method, which is faster and economically in comparison with other current technologies, in high temperatures, using the electrical conductivity of carbon reinforcement, will be investiagted. 
In this study, basic information and components related to induction heating method are explained, then fundamentals and intrinsic structure affecting the heating process are examined and the effects of the changes in the parameters of the method on the material are indicated. Later, it is presented that thermoplastic plates can be welded to eachother, modifications are made in the heating system and the coil design and finally the samples are welded to eachother by induction heating and the efficiency of the weld is examined. We assess that this study might be a resource to the researches to create new low-cost production processes of thermoplastic composites.