Otomotiv süspansiyon burçlarında alternatif kauçuk-metal yapışma sistemlerinin denenmesi
Investigation of alternative rubber-metal adhesion systems in automotive suspension bushings
Yazar: FEVZİYE ERDEM
Danışman: DOÇ. DR. ŞEYDA POLAT
Kocaeli 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: Doğal kauçuk = Natural rubber ; Metal kaplama = Metal coating ; Sıyırma = Stipping ; Taşıt süspansiyonu = Vehicle suspension ; Yapışma = Adhesion

Özet:
Motorlu araçların şasisinde bulunan burçlar, istenmeyen titreşimleri ve gürültüyü azaltmak üzere özel olarak tasarlanmış, konfor ve emniyet sağlayan kauçuk-metal parçalardır. Burç üretimi için şekillendirilen metal borular, kauçuk ile birleştirilmeden önce yüzey temizleme ve yapışma için gerekli yüzey işlemlerinden geçirilir ve enjeksiyon preslerinde kauçuk hamuru ile proses edilerek nihai ürün elde edilir. Bu çalışma kapsamında, sektörde kauçuk-metal parçaların yapıştırılmasında kullanılan Chemosil uygulamalarına alternatif, daha çevreci bir yapışma sistemi denenmiştir. Yöntem, araç lastiklerinde ve konveyör bantlarında kullanılan, çelik tel ya da kordların bakır/pirinç/bronz ile kaplanarak vulkanizasyon sırasında kauçuk-metal arayüzeyinde bakır sülfür bileşiğinin elde edilmesi ve böylece iki malzeme arasında yapışma sağlanması esasına dayanmaktadır. Çalışmada doğal kauçuk esaslı bir hamur reçetesi tasarlanmış ve laboratuvar mikserinde hazırlanan hamurun fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. ERD 6222 kalite çelik ile üretilen plakalar ve burçlar elektroliz yöntemi ile farklı kalınlıklarda pirinç kaplanmış, kaplama banyosunun bileşimi ağırlıkça % 60 Cu, % 40 Zn pirinç kaplama elde etmek üzere hazırlanmıştır. Kaplanan plaka ve burçların kauçuk hamuru ile vulkanizasyon işlemi gerçekleştirilmiş, elde edilen örneklere sıyırma (koparma), konfor, ömür ve korozyon testleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, korozyon direncinin geliştirilmesi halinde pirinç yapışma sisteminin Chemosil uygulamasına iyi bir alternatif olabileceğini, işyeri güvenliği ve işçi sağlığı açısından da fayda sağlayacağını ortaya koymuştur.

Abstract:
Chassis bushings are specially designed rubber-metal parts in motor vehicles that reduce unwanted vibrations and noise to provide comfort and safety. Metal tubes, formed for bushing production, are processed with rubber compound in injection presses after necessary surface cleaning and treatment procedures for proper adhesion. In this study, an environmentally friendly adhesion system has been tried as an alternative to the commonly used Chemosil applications in industry. The method is based on the formation of copper sulfide compound at the rubber-metal interface during vulcanization, and is inspired from the adhesion system used in tires and conveyor belts for bonding copper/brass/bronze coated steel wires/cords to rubber. A natural rubber based compound is designed for this purpose, prepared in a laboratory mixer and tested for physical and mechanical properties. ERD 6222 quality low carbon steel is used for test plates and bushings which are then coated with brass, at varying thicknesses, by electrolysis. The bath composition is adjusted to attain a brass composition of 60 wt. % Cu and 40 wt. % Zn. After vulcanization process the test plates and bushings are subjected to peel, comfort, fatigue and corrosion tests. Test results revealed that brass adhesion system has a great potential for use in bushings, if the corrosion resistance is improved. The system is also beneficial in terms of health and safety at the workplace.