Vakumlu membran preslerde kavisli lamine ahşap elemanların üretilebilirliğinin deneysel incelenmesi
An experimental study on productivity of curved laminated wooden elements in vacuum membrane presses
Yazar: NECMİ KAHRAMAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ALTINOK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada, değişik kavisli lamine ahşap mobilya elemanların üretiminde vakumlu membran presin kullanılabilirliği incelenerek, bu elemanlarda uygulanabilecek kavislerin limit değerleri tespit edilmiş ve bu kavislere sahip lamine elemanların yapışma ve mekanik performansları belirlenmiştir. Deney örneklerinde 1,5 mm kalınlıkta doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky), sapsız meşe (Quercus petrea L.) ve sarıçam (Pinus sylvestris L.) papel kaplama kullanılmıştır. Papel kaplamalar 13 katmanlı olarak beş değişik yarıçapta (20-40-60-80-100 mm), üç değişik genişlikte (50-150-450 mm) ve `L' şeklinde hazırlanmış iki değişik yapıdaki (dışbükey-içbükey) kalıplar yardımı ile lamine tekniğinde vakumlu membran pres makinesinde preslenmiştir. Örneklerin yapıştırılmasında PVAc dispersiyonu D4 tutkalı kullanılmıştır. Deney örneklerine, katmanlara paralel ve katmanlara dik yapışma direnci, diyagonal basınç ve diyagonal çekme direnci ile yorma direnci (formunu koruma) deneyleri uygulanmıştır. Çalışma sonucunda, ulusal mobilya sektöründe kavisli lamine ahşap elemanların üretiminde yaygın olarak kullanılan fakat sağlık açısından çeşitli risklere sahip olması yanında, yapımı zor ve yüksek maliyetli çift taraflı kalıplar gerektiren RF (radyo/yüksek frekanslı) presler yerine bahsi geçen olumsuzluklara sahip olmayan vakumlu membran preslerin kullanılabileceği ortaya konulmuştur. Vakumlu membran preslerin dezavantajlarından olan, olası membran yırtılmalarına ise kauçuk esaslı membran yerine silikon esaslı membran tercih edilerek çözüm getirilmiştir. Dışbükey kavisli kalıp kullanarak lamine elemanlarda elde edilebilecek en düşük kavis yarıçapının 40 mm, içbükey kavisli kalıplar ile elde edilebilecek en düşük kavis yarıçapının 200 mm olduğu tespit edilmiştir. Hazırlanan deney örneklerinde en iyi yapışma kalitesi doğu kayınında elde edilmiştir. Buna göre D4 tutkalı kullanılarak doğu kayını papel kaplama ile üretilmiş lamine elemanların daha iyi direnç özelliklerine ve yük taşıma kabiliyetine sahip oldukları belirlenmiştir. Sonuç olarak, vakumlu membran preste kavisli lamine ahşap üretimlerinde daha iyi sonuç verdiği tespit edilen dışbükey kalıpların kullanımı ile papel kaplamada ağaç türü olarak doğu kayını önerilebilir.

Abstract:
In this study, the usability of vacuum membrane press in laminated wooden furniture elements having variable curves were studied, the limit values of curves which can be applied on these elements were specified and the adhesion and mechanical performances of the laminated elements having such curves were determined. In the experimental samples, Oriental Beech (Fagus Orientalis Lipsky) in 1,5 mm. thickness European Oak (Quercus Petrea L.) and Scotch Pine (Pinus Sylvestris L.) with papel veneers were used. Papel veneers were pressed in 13 layers with five different radii (20-40-60-80-100 mm.), in three different width (50-100-150 mm.) with the help of two different structured (concave, convex) moulds prepared in ?L? shape in lamination method under vacuum membrane press machine. During the fastening procedure of the samples, PVAc dispersion D4 adhesive was used. Adhesion strength parallel and vertical to the layers, diagonal pressure, diagonal tensile strength and fatigue strength (rigidity- keeping the form) experiments were applied to the experiment samples. As a result of the study, vacuum membrane presses can be used instead of RF (Radio/high frequency) presses which carry various health risks and additionally which need double sided moulds with high cost but which are widely used in curved laminated wooden elements production in the national furniture sector and vacuum membrane presses don?t have the said disadvantages. One of the disadvantages of vacuum membrane presses was the membrane tear-off problem which was solved by using silicon based membrane instead of rubber based membrane. It was determined as s result that the lowest obtainable curve radius in laminated elements by using convex curve moulds was 40 mm., and the lowest obtainable curved radius was 200 mm. by using concave curved moulds. Among the experiment samples, the best adhesion quality were obtained in Oriental Beech samples. In relation to this, according to the results of the performance experiment, it was observed that laminated elements produced with using D4 adhesive and Oriental Beech papel veneer have better strength properties and ability to carry load. As a result, convex mould usage which was specified as giving better results in production of curved laminated wood under vacuum membrane press and as a wood type for papel veneers, Oriental Beech can be recommended.