Geri dönüştürülmüş Tİ6AL4V alaşım tozu takviyeli poliüretan çekirdek malzemeli sandviç yapıların mekanik ve dinamik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of mechanical and dynamic properties of recycled Tİ6AL4V alloy powder reinforced polyurethane core materials sandwich structures
Yazar: ONUR AHMET AYDIN
Danışman: PROF. DR. HAMİT AKBULUT
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dinamik özellikler = Dynamic properties ; Poliüretan = Polyurethane ; Sandviç yapı elemanları = Sandwich structure elements ; Titanyum alaşımları = Titanium alloys

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında, Ti6Al4V tozu katkılı poliüretan köpük çekirdekli sandviç kompozitlerin deneysel mekanik ve dinamik özellikleri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında, havacılık sektöründe yaygın şekilde kullanılan poliüretan köpük çekirdekli sandviç kompozitlerin kullanım ömürlerini azaltan titreşim, eğilme, çekme ve basma yüklerine maruz bırakılmıştır. Bu problemin çözülmesi amacıyla poliüretan köpük çekirdekli sandviç kompozitlerin Ti6Al4V tozu ile katkılanarak mekanik ve dinamik özelliklerini iyileştirilmesi amaçlanmıştır.

Yöntem:  Ti6Al4V toz parçacık boyutları 20 µm ve 45 µm olarak iki farklı tipte üretilerek katkı oranı ağırlıkça %0, %1, %2, %3 oranında kullanılmıştır. Sandviç kompozitlerde yüzey tabakası olarak karbon elyaf (düzlem dokuma) takviyeli tabakalı kompozit plakalar ve arayüzey yapıştırıcısı olarak epoksi reçine sistemi kullanılmıştır. Poliüretan köpüğün mikro yapısındaki etkisinin incelenmesi için optik mikroskop kullanılmıştır. 

Bulgular: Tez çalışmasında, ASTM standartlarına göre numuneler üretilmiş ve deneyler yapılmıştır. Yapılan deney sonuçlarına göre, katkılı numunelerin katkısız numunelere göre özelliklerinde iyileşmeler meydana geldiği tespit edilmiştir.   

Sonuç: Aynı oranda takviye edilmiş Ti6Al4V toz parçacık boyutlarına göre farklı artışla toz parçacık boyutunun etkisi de gözlemlenmiştir ve titreşim, basma, eğilme davranışlarında iyileşmeler elde edilmiştir.

Abstract:
Purpose: In this study, experimental mechanical and dynamic properties of Ti6Al4V powder doped polyurethane foam core sandwich composites were investigated. Within the scope of the study, polyurethane foam core sandwich composites, which are widely used in the aviation industry, are exposed to vibration, bending, tensile and compression loads that reduce their service life. In order to solve this problem, it is aimed to improve the mechanical and dynamic properties of polyurethane foam core sandwich composites by doping with Ti6Al4V powder.

Method: Ti6Al4V powder particle sizes were produced in two different types as 20 µm and 45 µm, and the additive ratio was used as 0%, 1%, 2% and 3% by weight. In these sandwich composites, carbon fiber (plain weaving) reinforced laminated composite plates are used as surface layer and epoxy resin system is used as interface adhesive. An optical microscope was used to examine the effect of polyurethane foam on its microstructure.

Findings: All tests performed in the thesis study were produced in accordance with ASTM standards and studied under the same conditions. As a result of the tests, it was determined that the values of the samples with additives improved compared to the samples without additives.

Results: The effect of powder particle size was observed with a different increase compared to the powder particle sizes of Ti6Al4V reinforced at the same rate, and the vibration, compression, bending behaviors were improved.