Farklı zamanlarda kriyojenik işlem görmüş polioksimetilen malzemesinin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of polyoxymethylene material of cryogenic treated in different holding times
Yazar: ALİRIZA ALTINSOY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF ARSLAN
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bir mühendislik plastiği olan polioksimetilen, termal dayanımları ve yüksek mekanik özelliklerinden dolayı günümüzde uçak ve havacılık sanayi, otomotiv parçaları, dişliler gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Mühendislik plastikleri içerisinde önemli bir yere sahip olan polioksimetilen ile ilgili literatürde yapılan çalışmalar incelendiğinde kriyojenik işlem sonrası mekanik deneylerin kısıtlı olduğu görülmektedir. Bu çalışmada birçok mekanik alanlarda kullanılan polioksimetilen kopolimer malzemelerinin aşınma direncini ve mekanik dayanımlarını artırmak hedeflenmektedir. Numunelere 6, 12, 18 ve 24 saat boyunca -175°C'de kriyojenik işlem uygulayarak, kriyojenik işlemden sonra, oda sıcaklığında bekletilen numunelere, çekme, aşınma, darbe ve sertlik deneyleri uygulanmıştır. Mikro ve kristal yapılardaki değişimleri değerlendirmek için XRD, SEM ve FTIR analizleri yapılmış ve bu analizlere dayanarak polimerin yapısındaki farklılıklar karşılaştırılmıştır. Çekme deney sonuçlarında çekme dayanımında iyileşme olmadığı görülmüştür. Aşınma deney sonuçlarında kriyojenik işlem uygulanmış tüm numunelerin sürtünme katsayılarının ve kütle kayıplarının azaldığı görülmüştür. İşlem görmüş numunelerin sertliklerinde ve darbe dayanımlarıda artış tespit edilmiştir. XRD sonuçlarında polimer malzemelerde kristal yönelimin arttığı ve daha düzenli bir yapı oluşturduğu, bundan dolayı aşınma ve darbe dayanımında pozitif etkisinin olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Polyoxymethylene, an engineering plastic, is used in many areas such as aircraft and aviation industry, automotive parts, gears, due to its thermal resistance and high mechanical properties. When the studies in the literature on polyoxymethylene, which has an important place in engineering plastics, are examined, it is seen that mechanical experiments after cryogenic processing are limited. In this study, it is aimed to increase the abrasion resistance and mechanical strength of polyoxymethylene copolymer materials used in many mechanical areas such as gears, seals, roller bearings, pumps. By cryogenic process at -175 ° C for 6, 12, 18 and 24 hours, after cryogenic processing, tensile, abrasion, impact and hardness tests were applied with the samples kept at room temperature. In order to evaluate the changes in micro and crystal structures, differences in the structure of the polymer were compared as a result of XRD, SEM and FTIR analyzes. No improvement in tensile strength was observed in the tensile test results. In the abrasion test results, it was observed that the friction coefficients and mass losses of all the samples treated with cryogenic process decreased. In the abrasion test results, it was seen that the friction coefficients and mass losses of all the samples that were cryogenically treated were reduced. An increase in the hardness and impact resistance of the treated samples has been detected. In XRD results, it was determined that crystal orientation in polymer materials increased and formed a more regular structure, therefore it had a positive effect on wear and impact resistance.