Yivsiz tüfek dipçiklerinin elyaf takviyeli hibrit kompozitler ile üretilmesi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
The production of smoothbore rifle stocks with fiber-reinforced hybrid composites and investigation of their mechanical properties
Yazar: HASAN BERKAY YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET TURAN DEMİRCİ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Savunma Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: Eğilme dayanımı = Bending strength ; Tabakalı kompozitler = Laminated composites ; Çekme dayanım testi = Tensile strength test

Özet:
Termoplastik matrisli kompozit hafif silah üretiminde cam elyaf ile desteklenmiş PA66 malzemesi tercih edilmektedir. Fakat termoplastik matrisli kompozitlerde hava koşullarına bağlı olarak rijitlik ve ölçü toleranslarında problemler ile karşılaşılmaktadır. Aynı zamanda elyaf takviyeli tabakalı kompozitlere göre ağırlıkları yüksek olmaktadır. 
Bu tez projesinde, yivsiz av tüfeklerinde kullanılan dipçik parçasının elyaf takviyeli tabakalı kompozit ile yeniden imal edilmesi hedeflenmiştir. En büyük avantaj olarak mevcut dipçiğin daha hafif olması ve bununda yivsiz av tüfeklerinin toplam ağırlığını düşürmesi ergonomik ve kullanım kolaylığı sağlaması en büyük avantajlarından olması hedeflenmiştir. Bunun yanında mekanik özelliklerinin tespit edilmesi ve mevcut da kullanılan dipçikler ile mukayese edilmesi hedeflenmiştir. Yapılan çalışmalar ışığında üç tür kompozit üretimi yapılmıştır. Üretimi yapılan E-Cam/Epoksi, Karbon/Epoksi ve E-Cam/Karbon/Epoksi hibrit kompozitlere uygulanan testler sonucunda kıyaslama yapıldığında Karbon/Epoksi kompozit malzemesinin çekme dayanımının %42.6 oranında diğer numenlere göre daha fazla olduğu görülmüştür. Aynı kompozit numunenin üç nokta eğme testleri sonucunda ise diğer numunelere göre 2.78 kat daha fazla eğilme dayanımına sahip olduğu gözlemlenmiştir. Karbon/epoksi/E-cam hibrit kompozitinde ise bu değer e-cam/epoksi numunesine göre 1.77 kat yüksek dayanıma sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu sonuçlara dayanarak karbon/epoksi kompozitin en uygun şartları sağladığı gözlenmiştir ancak parça maliyetleri ve üretim maliyeti göz önüne alındığında en uygun numunenin E-Cam/Karbon/Epoksi hibrit kompozitinin olduğu sonucuna varılmıştır

Abstract:
In the production of lightweight firearms utilizing thermoplastic matrix composites, PA66 material reinforced with glass fiber is commonly preferred. However, these composites often encounter issues with rigidity and dimensional tolerances due to environmental conditions. Moreover, they tend to be heavier compared to fiber-reinforced laminated composites.
This thesis aims to re-manufacture the stock part used in smoothbore shotguns with fiber-reinforced laminated composites. The principal objective is to achieve a lighter stock, thereby reducing the overall weight of the smoothbore shotguns, which is anticipated to enhance ergonomics and usability. Additionally, the study aims to determine the mechanical properties of the newly manufactured stocks and compare them with the currently used ones. In this research, three types of composites were fabricated: E-Glass/Epoxy, Carbon/Epoxy, and E-Glass/Carbon/Epoxy hybrid composites. Comparative analysis of the test results indicated that the Carbon/Epoxy composite exhibited a tensile strength 42.6% higher than the other samples. In the three-point bending tests, the same composite demonstrated a bending strength 2.78 times greater than the other samples. The Carbon/Epoxy/E-Glass hybrid composite exhibited 1.77 times higher bending strength compared to the E-Glass/Epoxy sample. Based on these findings, the Carbon/Epoxy composite was determined to offer the most favorable performance characteristics. However, considering the cost of parts and production, the E-Glass/Carbon/Epoxy hybrid composite was concluded to be the most cost-effective solution.