Organik fagot kamışlarının termoplastik matrisli kompozit malzemelerden üretilmesi
Production of organic bassoon reeds from thermoplastic matrix composite materials
Yazar: SELİN DURSUN
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH TUĞRUL SEYHAN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Dinamik özellikler = Dynamic properties ; Elyaf = Fibre ; Fagot = Basson ; Plastik kompozitler = Plastic composites

Özet:
Günümüzde üflemeli çalgılar ailesine ait olan Fagot enstrümanının kamışı Arundo Donax L. bitkisinden elde edilmektedir. Fagot kamışı, enstrümandan elde edilen sesin özelliklerini doğrudan etkilemektedir. Fagot kamışı kullanıma bağlı olarak ses özelliklerini daima aynı seviyede koruyamamaktadır. Bu doğrultuda kullanım ömrünün çok kısa olduğu saptanmıştır. Literatürde geleneksel fagot kamışlarının yerine piyasaya sürülen polipropilenden üretilen sentetik fagot kamışları bulunmaktadır. Fakat tam anlamı ile geleneksel yöntemlerde kullanılan fagot kamışının ses ve akustik özelliklerini karşılayamamaktadır. Bu bağlamda fagot kamışı hala gelişimini tam anlamıyla tamamlayamamıştır. Bu tez çalışmasında geleneksel yöntemlerde kullanılan Arundo Donax L. bitkisi ve sentetik numuneler arasında bağlantı kurularak akustik özelliklerinin karşılaştırılması hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda termoplastik matrisli kompozit numuneler üretilmiştir. Termoplastik matrisli kompozit numunelerin üretiminde fiber olarak karbon fiber kullanılırken; matris olarak polipropilen kullanılmıştır. Kompozit numuneler termoplastik matrisli kompozit üretim yöntemi olan Sıcak Basınçlı Kalıplama yöntemi ile üretilmiştir. Numuneler üretilirken sıcaklık, basınç ve matrisin kat sayılarındaki farklılık ele alınmıştır. Kullanılan fiber ve matris numunelerin analizleri için Termogravimetrik Analiz (TGA), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Arundo Donax L. bitkisinin nem tayini değerinin anlaşılması için TGA cihazı kullanılmıştır. Arundo Donax L. bitkisi ve kompozit numunelerin iç yapı özelliklerinin incelenmesi için SEM kullanılmıştır. Üretilen kompozit numunelerin ve Arundo Donax L. bitkisinin mekanik özelliklerini incelemek için Dinamik Mekanik Analiz (DMA) cihazı kullanılmıştır. DMA analizinden elde edilen elastik modülü (G'), kayıp modülü (G'') ve Tanδ değerleri ile numunelerin akustik özellikleri hakkında bilgi sağlayan Kalite Faktörü ve Akustik Dönüşüm Verimliliği değerleri hesaplanmıştır. Sonuçlar elde edilen veriler doğrultusunda detaylı olarak tartışılmıştır.

Abstract:
Today the reed of the bassoon, which belongs to the family of wind instruments, is obtained from the Arundo Donax L The bassoon reed directly affects the characteristics of the sound obtained from the instrument. Depending on use, the reed cannot always prevent its sound properties at the same level. Consequently, its lifetime is very short. Synthetic reeds made of Polypropylene(PP) have been introduced. However, they don't fully match the sound and acoustic characteristics of traditional reeds. Accordingly, the development of the reed hasn't yet been fully completed. Aim of this thesis is to compare the acoustic properties of the Arundo Donax L., with synthetic samples. For this, thermoplastic matrix composite(TPMC) samples were produced. Carbon fiber(CF) was used as fiber and PP as matrix. The composite samples were produced using Hot Compression Moulding Process. The differences in temperature, pressure and matrix coefficients considered. Thermogravimetric Analysis(TGA), Differential Scanning Calorimetry(DSC) and Scanning Electron Microscope(SEM) were used to analyses the raw materials. TGA was used to understand the moisture content of Arundo Donax L.SEM was used to study the internal structural properties of Arundo Donax L. and composite samples. Dynamic Mechanical Analysis (DMA) device was used to investigate the mechanical properties of the composite samples and Arundo Donax L. Elastic modulus(G'), loss modulus(G'') and Tanδ values obtained from DMA, as well as Quality Factor and Acoustic Conversion Efficiency values, which provide information about the acoustic properties of the samples, were calculated. The results were discussed in detail in line with the data obtained.