Kompozit Yama ile Tamir Edilmiş Oval Çentikli Çelik Plakanın Çekme Dayanımının Deneysel Olarak Araştırılması
Experimental Investigation of Tensile Strength of Oval Notched Steel Plate Repaired with Composite Patch
Yazar: Dindar, Berkant
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi No. 23, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Composite patch,304 stainless steel,tensile strength,carbon fiber,epoxy ; Kompozit yama,304 paslanmaz çelik,çekme dayanımı,karbon fiber

Bu çalışmada oval çentikli 304 östenitik paslanmaz çelik levhanın karbon/epoksi kompozit yama ile tamir edilebilirliği deneysel olarak araştırılmıştır. Bu bağlamda 2 mm kalınlığındaki çelik levhadan 250x40 mm boyutunda deney numuneleri kestirilerek merkezlerine CNC tezgahta 20x4 mm ebatında oval çentikler açılmıştır. Daha sonra bu çentikleri yamamak için karbon elyaf takviyeli kompozit yamalar hazırlanmıştır. Yamalarda kullanılan kompozitler el yatırması yöntemi ile üç eksenli kumaşlara epoksi uygulanması ve sonrasında sıcak presleme yapılması ile üretilmişlerdir. Üretilen bu kompozit plakalardan 40x40 mm ebatında su jeti ile kompozit yamalar kesilmiştir. Daha sonra bu yamalar Weicon RK-7100 yapıştırıcı ile tek taraflı ve çift taraflı olacak şekilde çentikli çelik levhalara yapıştırılmıştır. Yapıştırma işelemi yapılmadan önce plakaların yüzeylerindeki kir ve tortu tabakası döner keçe ile temizlenmiştir. Daha sonra numunelere solvent bazlı yüzey temizleyici sprey sıkılarak mükemmel bir yapışma yüzeyi elde edilmiştir. Yapıştırma işlemi tamamlandıktan sonra yapıştırıcının kürleşmesi için numuenler üç gün süre ile beklemeye alınmıştır. Numuneler nihai hallerini aldığında statik çekme deneyleri yapılarak çekme gerilmeleri tespit edilmiş ve her bir açı değeri için yamasız, tek yön yamalı ve çift yön yamalı olacak şekilde grafikler üzerinde karşılaştırmaları yapılmıştır. Yamalı numunelerin kritik akma dayanımının yamasız numunelere kıyasla dikkate değer ölçüde iyileştiği tespit edilmiştir. Nihai çekme dayanımlarında ise numuneler arasında belirgin bir fark görülmemiştir.

In this study, the repairability of oval notched 304 austenitic stainless steel plate with carbon/epoxy composite patch was experimentally investigated. In this context, 250x40 mm test specimens were cut from 2 mm thick steel plate and in the CNC machine, oval notches 20x4 mm sized were opened in three diffrent directions on their centers. Carbon fiber reinforced composite patches were then prepared to patch these notches. The composites used in patches were produced by applying epoxy to triaxial fabrics by hand lay-up method and then hot pressing.  Composite patches were cut from composite plates with water jet. These patches were then affixed with Weicon RK-7100 adhesive to one-sided and double-sided notched steel plates. Before the adhesion process, the dirt and residue layer on the surfaces of the plates were cleaned with a rotary felt. Then, by spraying solvent-based surface cleaner on the samples, a perfect adhesion surface was obtained. After the bonding process was completed, the samples were kept for three days in order for the adhesive to cure. When the samples were in their final form, static tensile tests were performed, tensile stresses were determined and comparisons were made on the graphics for each angle value without patches, one way patches and two way patches. It was found that the critical yield strength of the patched specimens was significantly improved comparaed to the unpatched samples. There was no sinificant difference between the patched and non-patched samples in the ultimate tensile strength.