Uçaklarda kullanılan AL 2024 alaşımlarında ve karbon fiber kompozitlerinde termografi yönteminin uygulanabilirliğinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of applicability of thermography method on the AL 2024 alloys and carbon-fiber composites used on airplanes
Yazar: CAHİT BİLGİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MURAT TEKELİOĞLU
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering

Özet:
Bu çalışmada uçaklarda kullanılan Al 2024 (Al-Cu) alaşımlarında ve karbon fiber kompozitlerde termografinin deneysel incelenmesi gerçekleştirilmiştir. Alaşım parçalarının bir numunesine yapıştırıcı kanalı açılmadan, bir epoksi yapıştırıcı E şeklinde uygulandı. Diğer alaşım numunesine ise I şeklinde bir yapıştırıcı kanalı açıldı ve epoksi yapıştırıcı uygulandı. Alaşımlardan iki farklı termografik görüntü alınmaya çalışıldı. Pulse Termografide yapışmayan bölgeler net olarak görüntülenirken, Lock in Termografide  net görüntü alabilmek için malzemenin daha çok ısıtılması gerektiği görülmüştür. Al 2024 (Al-Cu) alaşımlarında termografi yöntemiyle alınan görüntüleri doğrulamak için ultrasonik yöntem kullanılmıştır. Karbon fiber kaplı kompozitlerde termografinin kullanılabilirliğini ölçmek maksadıyla yüzey altında 3 ayrı hata bulunan karbon fiber bal peteği yapılı kompozit kullanılmıştır. Üst Yüzeyi 5-kat, 10-kat ve 15-kat karbon fiber kompozit malzemeden termografik görüntüler alınmıştır. Termografinin, karbon fiber kaplı kompozitlerde 5-kat yapıda çok iyi görüntü verdiği, 10-kat yapıda hatanın tespit edilebildiği fakat 15-kat yapıda görüntü alınamadığı görülmüştür. Kompozit yapıdan alınan termografik görüntüler, ultrasonik bond master cihazı ile doğrulanmıştır. Al 2024 (Al-Cu) alaşımlarında termografinin kabul edilebilir sonuçlar verdiği ve ultrosonik yöntemin aksine hiçbir ön hazırlık gerektirmeden oldukça kısa sürdüğü görülmüştür. Geniş yapılı uçuş kumanda yüzeylerinin kontrolünde ve 10-kat karbon fiber ile kaplı bal peteği yapıdaki kompozitlerde termografinin kabul edilebilir sonuçlar verdiği görülmüştür.

Abstract:
In this study, experimental investigation of Thermography on Al 2024 (Al-Cu) alloys and Carbon-fiber composites used on airplanes is done. To a specimen of alloy parts, without caving an adhesive canal, an epoxy adhesive was applied in E form. To the other alloy specimen, an adhesive canal was caved in I form and the epoxy adhesive was applied. Two separate images from Thermography were taken from the alloys. While in the pulse Thermography regions not adhered were visualized clearly, in the Lock-in Thermography it was necessary to heat up the material. In Al 2024 (Al-Cu) alloys, Ultrasonic method is used as a reference to verify the images taken with the Thermography method. In order to measure the usability of the Thermography on Carbon-fiber composites, honeycomb composite structure with three separate errors beneath the surface is used. Thermographic images are taken from the composite material covered with the five-layer, ten-layer and fifteen-layer Carbon-fiber. It is observed that Thermography gives very good image on the five-layer structure, the error can be verified on the ten-layer structure though on the fifteen-layer structure no image could be taken. Thermographic images taken from the composite structure are verified with the ultrasonic bond master device. It is seen that Thermography gives acceptable results on the Al 2024 (Al-Cu) alloys and contrary to the Ultrasonic method, Thermography takes short time without preconditioning. It is seen that Thermography gives acceptable results in the control of wide-structured flight control surfaces and on the composites with honeycomb structure covered with ten-layer Carbon-fiber.