Zeytin çekirdeği tozlarının taşıt fren balatalarında kullanımı ve aşınma özelliklerinin araştırılması
The use of olive seed powders in vehicle brake pads and investigation of wear properties
Yazar: ESRA KESKİN
Danışman: PROF. DR. RECAİ KUŞ
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Fren balatası üretiminde kullanılan asbestin insan sağlığını olumsuz etkilemesi sonucunda araştırmacılar asbeste alternatif yeni malzeme arayışına girmişlerdir. Bu çalışmada, fren balatalarında asbestin yerine ekolojik bir malzeme olan zeytin çekirdeği (ZÇ) tozu kullanımının, balatanın aşınma özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Zeytin çekirdeği tozları ağırlıkça %3, %6, %9, %12 ve %15 oranlarında eklenerek 5 farklı kompozisyon oluşturulmuştur. Balataların üretiminde takviye malzemesi olarak zeytin çekirdeği, bağlayıcı olarak fenolik reçine, dolgu malzemesi olarak barit, sürtünme düzenleyici olarak bronz, katı yağlayıcı olarak grafit ve aşındırıcı olarak alümina kullanılmıştır. Numune üretimi için toz bileşenler 1000 d/dak.' da, 12 dak. karıştırılmıştır. Hazırlanan karışımlar tek yönlü pres ile 10 MPa basınçta, 150 °C presleme sıcaklığında 15 dak. preslenmiştir. Üretilen deney numunelerinde düzgün bir yüzey elde etmek için önce zımparalama, ardından ultrasonik temizlik yapılmıştır. Numunelerin yoğunluk, sertlik, aşınma oranı ve sürtünme katsayısı değerleri belirlenmiş, SEM görüntüleri alınarak incelenmiştir. Ticari bir balatadan alınan örneklere de yoğunluk, sertlik, pin-on disk aşınma testleri yapılmış ve çıkan sonuçlar mukayese edilmiştir.  Pin on disk aşınma deneyi iki farklı hız ve basınçta çalışılmıştır. Böylece sürtünme katsayısı ve aşınma oranına hız ve basıncın etkisi incelenmiştir.

Çalışma sonunda, ZÇ oranı arttıkça sertlik ve yoğunluk değerlerinin azaldığı görülmüştür.  Hızın artmasıyla birlikte aşınma oranı ve sürtünme katsayısının arttığı, basıncın artmasıyla birlikte aşınma oranı ve sürtünme katsayısının azaldığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Asbest, Aşınma, Ekolojik Malzeme, Fren Balatası, Sürtünme Katsayısı, Zeytin Çekirdeği Tozu

Abstract:
Asbestos used in the production of brake lining has a negative impact on human health, researchers have been searching for new materials asbestos alternative. In this study, the effects of the use of olive seed (ZC) powder, an ecological material, on the wear properties of the brake pads were investigated. 5 different compositions were created by adding in rations of 3%, 6%, 9%, 12% and 15% by weight of olive seed powder. In the production of linings, olive seed were used as reinforcement material, phenolic resin as binder, barite as filler material, bronze as friction regulator, graphite as solid lubricant and alumina as abrasive. The powder components were mixed at 1000 rpm for 12 minutes for sample production The prepared mixtures were pressing by unidirectional press at 10 MPa pressure, 150 ° C pressing temperature for 15 min. In order to obtain a smooth surface, firstly sanding and then ultrasonic cleaning were performed. The density, hardness, abrasion rate and friction coefficient values of the samples were determined and examined by taking SEM images. Density, hardness, pin-on disk abrasion tests were performed on the samples taken from a commercial lining and the results were compared. Pin on Disc wear test was conducted at two different speeds and pressures. Thus, the effect of velocity and pressure on the coefficient of friction and the rate of wear were studied.

At the end of the study, it was observed that hardness and density values decreased as ZC ratio increased. It was determined that  rate of wear and the coefficient of friction increased with the increase of speed, and the rate of wear and the coefficient of friction decreased with the increase of pressure.

Keywords: Asbestos, Coefficient of Friction, Ecological Material, The Brake Lining, , Olive Seed Powder, Wear