Otomotiv sektöründe kullanılan polipropilen esaslı iç trim parçalarının kimyasal köpük yapıcı katkı kullanılarak enjeksiyon kalıplama yöntemi ile üretilmesi ve özelliklerinin belirlenmesi
Production of polypropylene based interior trim parts used in the automotive industry by using chemical foaming additive with injection molding method and determining the features
Yazar: SEDEF ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. AKIN AKINCI
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Toyota CH-R model aracın kapı panellerinin üretiminde kullanılan polipropilen (PP) malzemenin kimyasal köpük katkı kullanılarak hafifletilmesi amaçlanmış ve köpük yapıcı katkının fiziksel, termal ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. PP malzemeye ağırlıkça değişen oranlarda (%1, %1,5 ve %2) KKK ilavesi ile kesitinde köpük içeren PP malzeme elde edilmiştir. Ağırlıkça değişen köpük katkı ilavesi ile üretilen numunelerin köpük hücre boyutları, birim hacimdeki hücre yoğunluğu, kabuk tabaka kalınlığı gibi morfolojik özellikleri incelenmiştir. Köpük katkı oranına bağlı olarak mekanik özelliklerdeki değişim çekme, eğme, darbe ve sertlik testleri ile belirlenmiştir. Termal özelliklerini incelemek amacı ile diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) analizi gerçekleştirilmiştir. 

Yapılan çalışmalar sonucunda kapalı hücrelere sahip PP köpük üretilmiştir. Köpük katkı miktarının artması ile parça yoğunluğunda düşme sağlanmıştır. Köpük hücre boyutları ve birim hacimdeki hücre yoğunluğu artış gösterirken kabuk tabaka kalınlığı azalmıştır. Köpük katkı miktarının mekanik özelliklere etkisi incelendiğinde genel olarak köpük katkı miktarı arttıkça darbe mukavemeti, çekme mukavemeti ve eğme mukavemeti değerlerinde çok fazla değişim görülmemektedir.

Anahtar kelimeler: Hücre morfolojisi, köpük katkı, polimer köpük, enjeksiyon kalıplama

Abstract:
This study aimed to lighten the polypropylene material used in the production of door panels of Toyota CH-R model vehicle using chemical foaming additive (CFA), and the effect of foaming additive on physical, thermal, and mechanical properties was investigated. By adding CFA in varying ratios (1%, 1.5%, and 2%) to PP material, PP material containing foam in its cross-section was obtained. Morphological properties such as foam cell sizes, cell density per unit volume, and skin layer thickness of the samples produced with foaming additive varying in weight were investigated. Depending on the foaming additive ratio, the change in mechanical properties was determined by tensile, flexural, impact, and hardness tests. Differential scanning calorimetry (DSC) analysis was carried out to examine its thermal properties.

As a result of the studies, PP foam with closed cells was produced. With the increase in the amount of foam additive, a decrease in the particle density was achieved. While foam cell sizes and cell density per unit volume increased, the skin layer thickness decreased. When the effect of foam additive amount on mechanical properties is examined, generally, as the amount of foam additive increases, there is not much change in impact strength, tensile strength, and flexural strength values.

Keywords: Cell morphology, foaming additive, polymer foam, injection molding