Kompozit parçalardaki tamir yaması yapıştırma yönteminin deneysel incelemesi
Experimental investigation of repair patch bonding method in composite parts
Yazar: MEHMET BERKAY KARA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN ERDEN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Uçak Mühendisliği = Aeronautical Engineering

Özet:
Günümüzde kompozit malzemeler ile üretilen parçalar otomotiv, havacılık, enerji sektörlerinde yaygın kullanım alanı bulmuştur. Özellikle kompozit malzemelerden üretilen parçaların hafif olması ve tamir edilebilir olması son dönemlerde havacılık sektöründe kullanılan titanyum, alüminyum malzemelerden üretilen parçaların yerini kompozit malzemelerden üretilen parçaların almasını sağlamıştır. Üretim süreci boyunca veya üretim sonrası servis ömrü boyunca kompozit parçalarda meydana gelen hatalar veya hasarlar, parçanın yeniden üretilmesi veya değiştirilmesi yerine yapısal tamirlerle giderilebilmektedir. Bu durum maliyet etkisini önemli ölçüde azaltmaktadır. Parçadaki hatanın karakteristiğine, boyutlarına, hatanın parça ömrüne olan etkisine göre analizler yapılarak ve teknik şartnameler incelenerek tamir kararı verilir. Tamir kararı sonrası uygun tamir tasarımının yapılarak tamir yönteminin seçilmesi de yapısal parçanın servis ömrü boyunca biçim, uygunluk, işlevini devam ettirebilmesi açısından önemlidir. Havacılık sektöründe kompozit malzemelerden üretilen parçaların kullanımının artmasıyla yapısal tamir ihtiyacı da artmıştır. Yapısal parçalarda yaygın olarak kullanılan kompozit tamir yöntemi yapıştırma tamirleridir. Yapıştırma tamir yöntemleri kendi içerisinde reçine enjeksiyonu, yama tamiri, kademeli yama tamirleri olarak ayrılmaktadır. Bu çalışmada deliksiz, delikli ve yama tamiri gerçekleştirilen numuneler çekme ve basma testleri ile karşılaştırılıp tamirlerin parça üzerindeki mukavemet etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen deneysel veriler incelendiğinde yama tamiri yönteminin daha çok basma kuvveti altında sağlamlık etkisini gösterdiği tespit edilmiştir. Basma kuvveti altında tamirli numunelerin dayandığı maksimum yük ve gerilme deliksiz ve delikli numunelerden fazladır.

Abstract:
These days, parts produced with composite materials have found widespread use in the automotive, aerospace and energy sectors. The fact that the parts produced from composite materials are light and can be repaired have made it possible for the parts made of titanium and aluminum materials used in the aviation industry to be replaced by parts made of composite materials. Defects or damage to composite parts during the production process or during the post-production service life can be fixed by structural repairs rather than remanufacturing or replacing the part. This significantly reduces the cost impact. The repair decision is made by analyzing the characteristics of the defect in the part, its dimensions, the effect of the defect on the life of the part and examining the technical specifications. After the repair decision, choosing the repair method by making the appropriate repair design is also important in terms of maintaining the form, fit and function of the structural part throughout its service life. With the increase in the use of parts made of composite materials in the aerospace industry, the need for structural repair has also increased. The commonly used composite repair method in structural parts is "Bonded Repairs". Various of bonded repairs are resin injection, patch repair, scarf repairs. In this study, non-perforated, perforated and patch-repaired samples were compared with tensile and compression tests, and the strength effect of repairs on the part was investigated experimentally. When the experimental data obtained as a result of the study were examined, it was determined that the patch repair method had a stronger effect under compression force. The maximum load and stress that the repaired specimens withstand under compression force is higher than that of non-perforated and perforated specimens.