Bazalt elyaf takviyeli filaman sarım kompozit boruların işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of machinability of basalt fibre reinforced filament winding composite pipes
Yazar: FURKAN ERHAN
Danışman: DOÇ. DR. LOKMAN GEMİ ; DOÇ. DR. ŞAKİR YAZMAN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Bazalt = Basalt ; Elyaf = Fibre ; Filaman sargı = Filament winding ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Kompozit polimerler = Composite polymers ; İşlenebilirlik = Machinability

Özet:
Bu çalışmada filaman sarım yöntemiyle üretilen kompozit boruların işlenebilirliği araştırılmıştır. Üretilen kompozit borular, son zamanlarda kullanımı artan, karbon ve cam elyaflara bir alternatif olan bazalt elyafla sarılmıştır. Kompozit borular ±30/±60/±90, ±60/±90/±30 ve ±90/±30/±60 olmak üzere üç farklı sarımda üretilmiş ve açı farklılıklarının işlenebilirliğe etkileri incelenmiştir. Kompozit borulara 300 mm/dk sabit ilerleme hızında 1000, 2000, 3000 ve 4000 dev/dk'da kesme ve 2500 dev/dk sabit kesme hızında 150, 250, 350, 450 mm/dk ilerleme hızlarında delme işlemi uygulanarak işlem sonrası oluşan kuvvetler dinamometre ile ölçülüp kaydedilmiştir. Elde edilen verilerle ilerleme ve iş mili dönüş hızlarının da işlenebilirliğe etkileri karşılaştırılmıştır. Delme sonrası oluşan delaminasyon alanları verilmiştir ve bu doğrultuda delaminasyon faktörleri hesaplanmıştır. Numunelere ASTM D 2290 standardında halka çekme de uygulanmış olup malzemelerde oluşan gerilmeye göre birim şekil değişimleri de hesaplanmıştır. 90° yönlü tabaka iç katmana ne kadar yakınsa numunenin o kadar dayanıklı olduğu görülmüştür. Bunların yanında kompozit malzemeler hakkında gerekli olduğu kadar detay bilgi verilerek bu tezin, kompozitler hakkında bir kaynak olarak kullanılmasını sağlamak da amaçlanmıştır.

Abstract:
In this study, machinability of composite pipes produced by filament winding method was investigated. The composite pipes produced were wrapped with basalt fibre, an alternative to carbon and glass fibres, whose use has increased recently. Composite pipes were produced in three different windings, ±30/±60/±90, ±60/±90/±30 and ±90/±30/±60, and the effects of angle differences on machinability were investigated. By applying drilling process to composite pipes at 1000, 2000, 3000 and 4000 rpm spindle speed at constant feed rate of 300 mm/min and at 150, 250, 350 and 450 mm/min feed rate at constant spindle speed of 2500 rpm, the forces that occur after the process were measured and recorded with a dynamometer. The effects of feed rates and spindle speeds on machinability were compared with the data obtained. The delamination areas occured after drilling were calculated and accordingly delamination factors were calculated. Ring tensile tests also applied to the samples in ASTM D 2290 and strain changes were calculated according to stress occured in the materials. It was seen that how close 90° oriented layer is to the inner layer, the sample is more durable. In addition to these, it is aimed to provide detailed information about composite materials and to use this thesis as a source about composites.