Kompozit plakalarda farklı tabaka sayısı, farklı yapı ve istifleme sırasına bağlı optimum mekanik özelliklerin belirlenmesi
The effect of woven-fabric density, stacking sequence and the number of layers on the optimum mechanical properties of glass/polyester composites produced by RTM
Yazar: YAKUP DABAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RAİF SAKİN
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Cam elyaf kompozitler = Glass fiber composites ; Cam elyafı = Fiberglass ; Lifli kompozitler = Fiber composites ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Tabakalı kompozit levhalar = Laminated composite plates ; Tabakalı kompozitler = Laminated composites

Özet:
Bu çalışmada, kompozit plakalarda cam-dokuma tipi, istifleme sırası ve tabaka sayısı gibi parametrelerin mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Kompozit plakalar vakum destekli reçine transfer kalıplama (RTM) yöntemi ile üretilmiştir. Bu amaçla, laboratuvar ölçekli RTM prosesi kurulmuştur. Kalıbın alt ve üst yüzeylerinde parlatılmış paslanmaz çelik levhalar kullanılarak iki yüzü düzgün plakalar üretilmiştir. Kapalı kalıp içindeki hava -700 mmHg'lik basınç ile vakumlanırken, kalıp merkezinden farklı hız ve basınçlarda reçine enjeksiyonu yapılmıştır. Fiber olarak, ağırlıkları 800-500-300-200 gr/m2 olan cam-dokumalar kullanılmıştır. Reçine ise, RTM'ye uygun Polipol-336 polyester'dir. On yedi farklı istifleme ve altı farklı tabaka sayısına sahip plakalar elde edilmiştir. RTM prosesinde cam-dokuma tipi ve artan tabaka sayısına bağlı olarak ıslanma sorunları ile başa çıkabilmek için 1-3 kez reçine sirkülasyonu uygulanmıştır. RTM sonrası kalıp üzerine ≈135 KPa'lık kürlenme basıncı uygulanmıştır. Elde edilen kompozit plakalar için çekme ve üç noktadan eğme gibi temel mekanik özellikler incelenmiştir. Tekrarlı enjeksiyon ile iyi ıslanana cam dokumalar, kompozit plakanın mekanik özelliklerini arttırmıştır. İstifleme sırasında reçine geçirgenliği en düşük olan 200 gr/m2 dokumaların merkezde olması çekme mukavemetini düşürürken eğilme mukavemetini arttırmıştır. Sonuçta Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) kullanılarak optimum RTM parametreleri, istifleme sırası ve tabaka sayısı önerilmiştir.

Abstract:
The effects of Glass-Woven type, Stacking sequence and such as number of layer parameters on composite plates were investigated to mechanical properties in this study. Composite plates were manufactured with of vacuum assisted resin transfer molding (RTM) method. Laboratory RTM process has been established for this purpose. Two sides smooth plates were manufactured utilizing polished stainless steel plates on the top and bottom surfaces of the mold. While the air is vacuumed -700 mmHg pressure inside of a covered mold, the injection of resin has been made from the center of the mold with different speed and pressure. 800 - 500 - 300 - 200 gr/m2 weights Glass-Woven is used as fiber. The resin is the Polipol-336 polyester conveniently to RTM. Seventeen different Stacking and six different number of layer plates have been obtained. The resin circulation has been applied 1-3 times depending on glass-woven type and increasing number of layer to cope of wetting issues on RTM process. Post RTM, ≈135 KPa curing pressure has been applied on the mold. The tensile strength and three point bending as well as basic mechanical properties have been studied for the resulting composite plates. Well wetted glass-woven with repeated injection, increase mechanical properties of the composite plates. Resin permeability is the lowest 200 gr/m2 to be at the center during stacking while decreasing tensile strength, increasing bending strength. As a result of using Response Surface Methodology (RSM) optimum RTM parameters, Stacking sequence and number of layer has been proposed.