Otomotiv sektörüne yönelik odun plastik kompozit malzemelerin tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of tribological properties of wood plastic composite materials for the automotive industry
Yazar: AYSUNUR KUTUN KIZMAZ
Danışman: DOÇ. DR. SALİH HAKAN YETGİN
Tarsus Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering

Özet:
Bu çalışmada, kestane ve geven dolgulu polipropilen kompozit malzemelerin karakterizasyonu ve tribolojik özellikleri incelenerek otomotiv sektöründe tribolojik parçalarda kullanılabilirliği araştırılmıştır. Tez çalışması kapsamında ağırlıkça % 5, % 10, % 15, % 20 oranlarında kestane ve ağırlıkça %10, %20, %30, %40 oranlarında geven katkılı polipropilen (PP) kompozit numuneler üretilerek pim-disk cihazında, kuru ortam şartları altında 10 N, 30 N ve 50 N yük ve 0,5 m/s, 1 m/s ve 1,5 m/s kayma hızlarında aşınma ve sürtünme deneyleri yapılmıştır.
Sertlik testleri sonucunda en yüksek sertlik değeri 77,4 ile %20 oranında kestane ilaveli PP/20Kestane kompozitinde elde edilmiştir. Çalışma sonucunda kayma hızı ve sürtünme katsayısı arasındaki ilişki incelendiğinde, kayma hızı 0,5 m/sn' den 1,0 m/sn' ye arttırıldığında, sürtünme katsayılarındaki artış PP polimerinde %7,39 oranında, PP/5Kestane kompozitinde %10,48 oranında, PP/10Kestane kompozitinde %9,45 oranında ve PP/15Kestane kompozitinde %7,17 oranında elde edilmiştir. PP/20Kestane kompozitinde ise bu değer %7,51 elde edilmiştir. Aynı şekilde kestane katkılı malzemeler olan PP/5Kestane, PP/10Kestane, PP/15Kestane ve PP/20Kestane için sırasıyla %12,28; %11,53; %10 ve %13,04 oranlarında elde edilmiştir. Sonuçlara göre kayma hızının artması sürtünme katsayısını da arttırmaktadır. Sürtünme katsayısının ayrıca yüke bağlı değişimi de gözlemlenmiş olup yük arttıkça katsayının arttığı sonucu ortaya çıkmıştır. Malzemelerin aşınma oranı üzerindeki etkisi incelendiğinde ise; 0,5 m/sn' den 1,0 m/sn' ye arttırıldığında PP polimerinin aşınma oranı %16,39 armış olup PP/10Geven, PP/20Geven, PP/30Geven ve PP/40Geven için sırasıyla %18,74; %14,28; %23,00 ve %7,96 oranlarında arttığı belirlenmiştir. PP/5Kestane, PP/10Kestane, PP/15Kestane ve PP/20Kestane için sırasıyla %12,28; %11,53; %10 ve %13,04 oranlarında elde edilmiştir. Aynı şekilde yüke bağlı değişim de incelenmiş olup aşınma direncinin yük arttıkça azaldığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, the characterization and tribological properties of polypropylene composite materials filled with chesnut and geven were investigated and their usability in tribological parts in the automotive industry was investigated. Within the scope of the thesis study, polypropylene (PP) composite samples with 5%, 10%, 15%, 20%, 15%, 20% by weight chesnut and 10%, 20%, 30%, 40% by weight geven additives were produced and wear and friction tests were carried out in pin-disc device under dry ambient conditions at 10 N, 30 N and 50 N loads and 0.5 m/s, 1 m/s and 1.5 m/s sliding speeds. As a result of the hardness tests, the highest hardness value was obtained in PP/20 Chestnut composite with 77.4. As a result of the study, when the relationship between sliding speed and friction coefficient is examined, when the sliding speed is increased from 0.5 m/s to 1.0 m/s, the increase in friction coefficients is 7.39% in PP polymer and 10.48% in PP/5 Chestnut composite. ratio, 9.45% in PP/10 Chestnut composite and 7.17% in PP/15 Chestnut composite. In the PP/20 Chestnut composite, this value was obtained as 7.51%. Likewise, 12.28% for chestnut-added materials PP/5Chestnut, PP/10Chestnut, PP/15Chestnut and PP/20Chestnut, respectively; 11.53%; Rates of 10% and 13.04% were obtained. According to the results, increasing sliding speed also increases the friction coefficient. The variation of the friction coefficient depending on the load was also observed, and it was concluded that the coefficient increased as the load increased. When the effect of materials on the wear rate is examined; When increased from 0.5 m/s to 1.0 m/s, the wear rate of PP polymer increased by 16.39% and 18.74% for PP/10Geven, PP/20Geven, PP/30Geven and PP/40Geven, respectively; 14.28%; It was determined that it increased by 23.00% and 7.96%. 12.28% for PP/5Chestnut, PP/10Chestnut, PP/15Chestnut and PP/20Chestnut, respectively; 11.53%; Rates of 10% and 13.04% were obtained. Likewise, the change depending on the load was examined and it was observed that the wear resistance decreased as the load increased.