Talk dolgu maddesinin otomotiv sızdırmazlık profili üretiminde kullanılan polipropilen üzerine etkilerinin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Investigation of the effects of talk filler on polypropylene used in automotive sealing profile production by finite element analaysis
Yazar: MUHAMMET EMİN KARAKAŞ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ATA KARAVANA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Akış performansı = Flow performance ; Kompozit polimerler = Composite polymers ; Polipropilen = Polypropylene ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Talk = Talc

Özet:
Otomotiv sızdırmazlık profillerinde statik bölgelerde kullanılan polipropilen (PP) malzemelerin içeriğinde farklı oranlarda kullanılan talk dolgu maddesinin termal ve akış özellikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi ve bu inceleme sonucunda ortaya çıkabilecek olan avantaj ve dezavantajların belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada, otomotiv sızdırmazlık profillerinde ürün tasarımı, kalıp tasarımı ve imalat metotlarının geliştirmesi adına kullanılabilecek bir veri tabanı oluşturulması da hedeflenmiştir.
PP polimeri içerisine belirli oranlarda eklenen talk malzemenin PP'nin termal özelliklerine, akış özelliklerine ve maliyetine etkisi incelendiği bu çalışmada içerisinde %20, %25 ve %30 talk içeren PP malzemeler kullanılmıştır. Böylece, profilin kullanılacağı bölgeye özel seçimler yapılabilecektir.
Üç farklı talk oranına sahip PP malzemelerin akışkanlık değerlendirmeleri için kapilar reometre testi, yoğunluk testi, termal iletkenlik testi, özgül ısı testi yapılmıştır. Farklı talk oranlarına sahip PP malzemelerden elde edilen veriler kullanılarak SolidWORKS bilgisayar destekli 3 boyutlu katı modelleme ve tasarım yazılımı ile akış performansları karşılaştırılmıştır.
Analiz sonuçlarına göre talk oranı arttıkça kalıp çıkışında okunan basınç ve sıcaklık değerleri ile eriyik basıncı değerinin düştüğü görülmüştür. Talk oranı artışına bağlı olarak yoğunluğun artması neticesinde termal iletkenliğin de artacağı anlaşılmıştır.

Abstract:
It is aimed to examine the effects of talc filler, which is used at different rates in the content of polypropylene (PP) materials used in static regions in automotive sealing profiles, on the thermal and flow properties and to determine the advantages and disadvantages that may arise as a result of this examination. In this study, it is also aimed to create a database that can be used for the development of product design, mold design and manufacturing methods in automotive sealing profiles.
The effect of the talc material added into the PP polymer at certain rates on the thermal properties, flow properties and cost of PP was investigated. PP materials containing 20%, 25% and 30% talc were used in the study. Thus, specific selections can be made for the region where the profile will be used.
Capillary rheometer test, density test, thermal conductivity test and specific heat test were performed for the fluidity evaluation of PP materials with three different talc ratios. Flow performances were compared with SolidWORKS computer aided 3D solid modeling and design software using data obtained from PP materials with different talc ratios.
According to the results of the analysis, it was observed that the pressure and temperature values read at the mold exit and the melt pressure value decreased as the talc ratio increased. It has been understood that the thermal conductivity will increase as a result of the increase in the density depending on the increase in the talc ratio.