Pultrüzyon yöntemi ile üretimi yapılan kompozit profillerin darbe davranışlarının incelenmesi
Investigation of the impact behavior of composite profiles manufactured by pultrusion method
Yazar: DUYGU GÜNKAYA
Danışman: PROF. DR. OSMAN ASİ
Uşak Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
İçerisinde metal, seramik, polimer malzemelerin arasından en az iki malzeme seçiminin fiziksel birleşmesiyle oluşan kompozit malzeme, günümüzde kullanım alanı, çeşidi ve miktarı, kendi içerisindeki değişimi ve imalat ile ısıl yöntemlerinin gelişimi sebebiyle sürekli artmaktadır. Bu malzemelerin üretim yöntemleri, kompozit malzemenin mekanik özelliklerine yön veren etmenlerden biridir. Bu sebeple elde edilmek istenen kompozit malzemenin açık veya kapalı kalıp üretim yöntemleri arasından en uygun olanı seçilir. Bu yöntem, kompozitin talep edilen özelliklerde, şekillerde, boyutlarda olmasını ve uygulanacak ısıl işlem varsa koşullarını sağlamalıdır. Dış veya iç mekan fark etmeksizin dayanıklı olan sabit kesitli sürekli elyaf takviyeli kompozit malzemelerin üretim yöntemlerinden en yaygın olanı, pultrüzyon yöntemidir. Pultrüzyon yöntemi, takviye malzemelerine matris banyosu yaptırılırken ısıtılmış kalıplardan kalıp boyunca çekilerek üretim yapan otomatik bir üretim yöntemidir. Bu çalışmada, pultrüzyon yöntemi ile düz, kutu, U, I ve L profillerde üretilmiş olan cam takviyeli polyester reçineli kompozit malzemenin çekme, eğme, kalsinasyon ve darbe testine maruz bırakılarak ortaya çıkan mekanik özellikleri karşılaştırılması sonucu aralarındaki farklılıklar incelenmiştir. Darbe deneyi ASTM D-256 standardına, çekme deneyi ASTM D-638 standardına, eğilme deneyi ASTM D-790 standardına ve kalsinasyon deneyi TS-1177/EN-ISO-1172 standardına göre uygulanmıştır. Profil şekillerinde deneyin uygulanacağı yöne dikkat edilerek numune kestirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, simetriklik, düzlemsellikten uzaklaşıldıkça ve keskin köşeler tercih edildikçe akma dayanımlarının azaldığı gözlenmektedir.

Abstract:
Composite material, which is formed by the physical combination of at least two material selections among metal, ceramic and polymer materials, is constantly increasing due to its usage area, type and amount, changes within itself and the development of manufacturing and thermal methods. The production methods of these materials are one of the factors that shape the mechanical properties of the composite material. For this reason, the most suitable one among the open or closed mold production methods of the composite material desired to be obtained is selected. This method should ensure that the composite has the requested properties, shapes, dimensions and conditions if there is a heat treatment to be applied. Pultrusion method is the most common production method of constant cross-section continuous fiber reinforced composite materials, which are durable regardless of exterior or interior. The pultrusion method is an automatic production method that produces by pulling through the mold from heated molds while the reinforcement materials are bathed in a matrix. In this study, the differences between them were investigated by comparing the mechanical properties of glass-reinforced polyester resin composite materials produced in flat, box, U, I and L profiles by the pultrusion method by subjecting them to tensile, bending, calcination and impact tests. Impact test was applied according to ASTM D-256 standard, tensile test according to ASTM D-638 standard, bending test according to ASTM D-790 standard and calcination test according to TS-1177/EN-ISO-1172 standard. In the profile shapes, the sample was cut by paying attention to the direction of the experiment. As a result of the study, it is observed that the yield strength decreases as the symmetry is removed from the planarity and sharp corners are preferred.