Bal peteği çekirdekli poliüretan köpük dolgulu sandviç kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of polyurethane foam filled honeycomb core sandwich composites
Yazar: ERDEM TUNCA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAŞİM KAFALI
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aeronautical Engineering
Dizin: Havacılık = Aviation ; Kompozitler = Composites ; Petek = Honeycomb ; Poliüretan köpük = Polyurethane foam ; Üretim yöntemleri = Production methods

Özet:
Hava aracı yapılarında kullanılan sandviç kompozitlerde genellikle çekirdek malzemesi olarak bal peteği yapılar kullanılmaktadır. Bal peteği yapılarının uçakların yapısal bileşenleri için kullanıldığında bazı dezavantajları bulunmaktadır. Polimer köpük çekirdekli yapılar kullanıldığında da çekirdekte meydana gelen çatlaklar süratle tüm çekirdek yapısı boyunca yayılmaktadır. Bu çalışmada bal peteği çekirdekli yapılar ve polimerik köpük çekirdekli yapıların dezavantajlarını ortadan kaldırabilmek için potansiyel bir malzeme olarak poliüretan köpük – bal peteği yapı kombinasyonu kullanılmıştır. Çalışma kapsamında çekirdek malzeme olan bal peteği yapı üç boyutlu yazıcı kullanılarak polilaktik asit filamentlerden (PLA) üretilmiştir. Üretilen bal peteği yapı poliüretan köpük ile doldurulup elde edilen nihai çekirdek yapısı, yüz malzemesi olan karbonfiber ve epoksi reçine kullanılarak vakum infüzyon yöntemi ile sandviç kompozit formuna getirilmiştir. Karbonfiber/epoksi yüz malzemesi plain dokumaya sahip karbonfiber kumaşların 0°/90° yöneliminde vakum infüzyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretilen sandviç kompozit düzlem içi basma, üç nokta eğme, kayma/kesme (shear) ve nem emilimi testlerine tabii tutulmuştur. Poliüretan köpük dolgusunun yapının mekanik dayanımına olan katkısı ve nem emilim özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir.

Abstract:
Honeycomb structures are generally used as core material in sandwich composites used in aircraft structures. Honeycomb structures have some disadvantages when used for structural components of aircraft. Even when polymer foam core structures are used, the cracks that occur in the core rapidly spread throughout the entire core structure. In this study, polyurethane foam – honeycomb structure combination was used as a potential material in order to eliminate the disadvantages of honeycomb core structures and polymeric foam core structures. Within the scope of the study, the honeycomb structure, which is the core material, was produced from polylactic acid filaments (PLA) using a three-dimensional printer. The produced honeycomb structure was filled with polyurethane foam and the final core structure was formed into sandwich composite form by vacuum infusion method using carbon fiber and epoxy resin, which is the facesheet material. Carbon fiber/epoxy facesheet material is produced by using vacuum infusion method in 0°/90° orientation of plain weave carbonfiber fabrics. The produced sandwich composite was subjected to edgewise compression, three-point bending, shear and moisture absorption tests. The contribution of polyurethane foam filling to the mechanical strength of the structure and its effects on moisture absorption properties were investigated.