Polimer matriksli kompozit malzemelerde farklı fiber takviye fazlarının işlenebilirliğe etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Fiber takviyeli kompozit malzemeler düşük özgül ağırlık, yüksek mukavemet, yüksek aşınma direnci, yüksek yorulma dayanımı, tokluk gibi üstün mekanik özelliklere sahip olduğundan uzay, askeri ve havacılık gibi çok özel alanlarda kullanım yeri bulmuştur ya da metallerin yerine geçmiştir. Ancak, fiber takviyeli kompozit malzemeler her ne kadar üstün özelliklere sahip olsalar da, bu malzemelerin işlenebilirliği esnasında bazı problemler ortaya çıkmaktadır. Bunlar delaminasyon, fiber fazının ayrılması, matriks malzemesinin çatlaması, takımın hızlı aşınması ve matriks fazının işleme sıcaklığından etkilenmesi gibi problemlerdir. Kompozit malzemeleri işleme esnasında oluşan problemler malzemenin mukavemetini ve yorulma dayanımını olumsuz yönde etkiler. Özellikle de bu malzemelerin yorulma dayanımı istenen uçak parçalarında kullanıldığı göz önüne alındığında parça üzerinde oluşabilecek bir işleme kusuru hayati facialara neden olabilir. Bu nedenle; fiber takviyeli kompozit malzemelerin işlenebilirliğinin incelenmesi önem teşkil eder. Bu çalışmada; farklı fiber yapılarına sahip kompozit malzemelerin işlenebilirlik üzerinde etkileri deneysel olarak incelenecektir. Fiber olarak %10, %20 ve %30 takviye oranlarında cam fiberleri ve literatürde henüz yeni olan rockforce minerali aynı oranlarda kullanılacaktır. Matriks malzemesi olarak polyamid 6 tercih edilmiştir.

Due to high properties such as low density, high strengh, high wear resistance and high fatigue endurance, Fiber reinforced plastic composites are employed wide range of spesific areas, including military and aerospace, or can take place of metals. Although Fiber reinforced plastic (FRP) composites have superior preperties, there is some problems during machining of FRP. Some of them are fiber pull-out, cracking of matrix, excessive wear of tool, matrix phase thermal degradion. The problems which are occured at the machining of FRP adversely affect fatigue resistance and strengh. Especially, given that these materials are used in aeroplane parts which should resist to high fatigue damage, machining defect on the composite part can pose to fatal results. Thus, Machining of fiber reinforced composites is of great importance. In this study, composite parts reinforced with different fiber structures are investigated. %10, %20 and %30 ratios are used as rate of fibers. Rockforce which is too new in literature as fiber and glass fibers are employed for reinforcement phase. The matrix phases are selected as polyamide-6.