IZOD darbe testi cihazının tasarımı ve plastik testlerinde kullanılması
Designing of IZOD impact test instrument and using for the plastic testing
Yazar: ENES ALPEREN ASLAN
Danışman: PROF. DR. MURAT ŞEN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Darbe dayanımı = Impact strength ; Darbe direnci = Impact resistance ; Plastikler = Plastics

Özet:
Izod darbe testi cihazı, plastik malzemelerin darbe direncinin tayini amacıyla kullanılan sarkaç tipi bir test cihazıdır. Bu cihaz, ülkemizde üretilmemekte, yurt dışından ithal edilmektedir. Plastikler için Izod testi yapabilecek bir cihaz, bu tez kapsamında tasarlanmış, üretilmiş, montajlanmış ve doğrulanarak farklı plastiklerin testlerinde kullanılmıştır. 
Plastiklerde Izod testi için tanımlanmış standartlar incelenmiştir. Bu standartlar ışığında cihaz tasarımı yapılmıştır. Tasarımı yapılan parçalar, yerli imkanlar ile ürettirilmiştir. Cihaz üzerinde kullanılan hazır ürünlerin seçimi ve satın alımı yapılmıştır. Cihazın elektronik devresi ve yazılımı hazırlanmış, yazılım bir işlemciye yüklenerek cihaza entegre edilmiştir. Cihaz montajlanmış ve çalışır hale getirilmiştir. Standartlarda belirtilen geometrik toleranslar, cihaz üzerinden ölçümler alınarak doğrulanmıştır. Sürtünme ve hava direnci etkileri dinamik olarak yapılan testler sonucunda belirlenmiştir. Test sonuçlarına etki edebilecek bu etkiler, standartlarda belirtildiği şekilde sonuca etki etmeyecek şekilde doğrulama faktörü olarak hesaplamaların içine eklenmiştir. Sarkaç periyodu kullanılarak sarkaç boyu teorik olarak belirlemiş ve cihaz üzerine takılı olan sarkaç ile karşılaştırılarak teorik sarkaç boyu ile gerçek sarkaç boyunun birbirine uygun olduğu tespit edilmiştir. 
Darbe direnci testleri yapılarak ticari olarak satılan farklı plastik parçalar temin edilmiştir. Bu plastik parçalar, standartlarda belirtilen numune ölçüleri göz önünde bulundurularak işlenmiş ve test numunesi haline getirilmiştir. Ayrıca, farklı firmalardan temin edilen PA6 ve POM granülleri Hacettepe Üniversitesi bünyesindeki ısı ayarlı hidrolik pres cihazında uygun kalıplarda çarpma mukavemeti test numunesi haline getirilmiştir. Hazırlanan numuneler kalibrasyonu ve sertifikasyonları tamamlanmış olan Kocaeli Universitesinde, BUTEKOM test merkezinde ve bu tez çalışması kapsamında üretilmiş olan cihazda test edilmiştir. Alınan tüm sonuçlar bir arada toplanarak değerlendirilmiş ve cihazın doğruluk oranı tespit edilmiştir. 
Yapılan testler sonucunda POM ve PMMA gibi nispeten daha düşük darbe mukavemetine sahip olan numunelerde yüksek doğruluk oranı ile ölçüm yapılabildiği tespit edilmişken, çentik açılmamış numunelerde ve PA6 gibi yüksek mukavemetli numunelerde sonuçların doğruluk oranının düştüğü tespit edilmiştir. Daha mukavemetli malzemeler için daha yüksek kapasiteli sarkaçlar ile ölçüm yapılması gerektiği sonucuna varılmıştır. 
Anahtar Kelimeler: Darbe direnci, Izod, darbe muhavemeti, plastik, PA6, POM

Abstract:
Izod Impact Strength Test Device is a pendulum type instrument that measures the impact strength of a material. This instrument is imported since it is not produced in Turkey. An Instrument is designed, manufactured, assembled and used for plastic tests 
First, international standards such as ISO and ASTM are investigated. Conceptual design and detail design studies completed in according to these international standards. Designed parts of the instrument are manufactured using appropriate manufacturing techniques in Ankara. Other finished products such as bearing and encoder are purchased.  Electronic system and software is prepared. All sub-parts assembled together and manufacturing process is completed. Geometric tolerances defined by standards are measured on the assembled product. Loses of friction and drag force are determined with the dynamic tests. Effects of these factors are added to software so that the device can automatically eliminate these effects. Reduced length of the pendulum is calculated which is explained in standards. This length is compared with real pendulum length and it is determined that these two values are proper. 
Different plastic materials are purchased. These bulk materials are processed and test specimens are manufactured according to ISO and ASTM standards. In addition, granules of different plastics are procured. Test specimens are produced via compression moulding device at Hacettepe University. Specimens are tested at Kocaeli University and BUTEKOM, which have calibrated Izod Impact Strength test instrument. Specimens are also tested at Hacettepe University with the test instrument that produced within this study. All the results are evaluated together and accuracy rate of the device for each test specimen is calculated. 
According to test results, it is observed that the results of the materials such as POM or PMMA which have less Izod impact strength are more accurate, since the test results of new instrument and calibrated instruments are very similar. It is also observed that the results of the materials such as PA6 or unnotched specimens, which have higher Izod impact strength are less accurate. It is concluded that usage of higher capacity pendulum is required for the strong materials. 
Keywords: Impact strength, Izod, plastics, PA6, POM