Vakum İnfüzyon Yöntemiyle Kompozit Malzeme Üretimi

Kompozit Nasıl Üretilir? Kompozit Nasıl Yapılır? Kompozit Malzeme Üretimi yapılırken kullanılan yöntemler nelerdir? İnfüzyon yöntemi ile Kompozit Üretimi nasıl üretilir? Bu sorulara cevap arıyoruz...

1
38

Neden İnfüzyon?

İnfüzyon ve RTM yöntemleri, kompozitlerin üretilmesi için gelecekte kullanılacak en iyi yöntemler olarak görülmektedir. Çünkü;
Üretilen ürün boşluk içermez. Reçine, her türlü boşluğu vakum yardımıyla doldurur.
Üretilecek parçanın boyutu ile ilgili herhangi bir sınırlama yoktur; infüzyon işlemi ikinci bir bağlama olmadan gerçekleşebilir. Bu durumdan, el yatırması veya vakum torbalama metotları için bahsedilemez.

                                                 KOMPOZİT YAPIMINDA

   MATRİS MALZEMESİ TAKVİYE MALZEMESİ
Reçine  Karbon Fiber Lifleri
Polyester  Cam Fiber

    

İşlem Süreci

Genelde infüzyon yönteminin daha zor, riskli ve pahalı olduğu söylenir, ancak gerekli önlemler alındığında bu kanının doğru olmadığı ortaya çıkacaktır.

Öncelikle, infüzyon işlemine uygun olan bir kalıba ihtiyacınız olacaktır. Bu kalıpta hiçbir şekilde hava kaçağına sebebiyet verecek delikler bulunmamalıdır ve flanş genişliği normalden daha geniş olmalıdır. 30 cm uygun olacaktır.

Kalıp ayırıcıyı uyguladıktan sonra, sprey veya fırça ile yaklaşık 0.6-0.8 mm kalınlıkta olmak üzere jelkot uygulanır.

İnfüzyon reçinesi daha fazla stiren içeriğine sahiptir ve uzun jelleşme süresiyle kullanılır. Bu nedenle, jelkot “skin coat” ile korunmalıdır. Bu genellikle yüzey tülü ve bir veya iki kat CSM (cam elyaf keçe) içerir.

Skin coat kuruduktan sonra, bütün kompozit malzemeleri (elyaf katları, PVC köpük vb.) kalıbın içine konulur. Önce birkaç kat CSM (cam elyaf keçe), arkasından multi aksiyal elyaf,  sonra köpük (core) malzeme ve yine elyaf sırasıyla kalıba malzemeler yatırılır.

Daha sonra infüzyon işleminin en kritik aşaması olan reçine hortumlarının yerleştirilmesine geçilir. Normal V şeklindeki bir alt gövdede yerleştirme daha kolay. En ortaya bir hat ve yan kirişlere de birer hat gelecek şekilde yerleştirilir. Ancak, yanlış yerleştirilmiş bir hortum,  özellikle zorlu şase yapılarında  ve çoklu gövdelerde sorun yaratabilir.

Bu işlemden sonra sıra vakum torbasına gelir. Vakum torbası yerleştirilmeden önce bütün elyafların ve köpük (core) malzemelerin doğru  şekilde yerleştirildiğinden emin olunmalıdır. Vakum torbası flanşa vakum macunuyla contalanır ve  düşük seviyede (100 mbar) vakum uygulanır. Bu işlem yerlerinden oynamış ana materyalleri tekrar hizalama olanağı sağlar. Cam elyafların kalıbın köşelerine tam anlamıyla yatması sağlanmalıdır. Aksi takdirde elyaf ve kalıp arasındaki boşluk tamamen reçine ile dolar ve buranın çok fazla ısınmasına ve kırılgan bir yapıda olmasına sebep olur.

vakum sistemi şematik gösterim
vakum sistemi şematik gösterim

Sonraki işlemlerde ise vakum sistemi hazırlanır ve kaçak olup olmadığı vakum kaçak detektörüyle kontrol edilir. Bütün vakum boruları kapatılır ve vakum göstergesi gözlemlenir. Eğer göstergede ani bir düşüş meydana gelirse, bu düşüş, bulunması şart olan bir kaçak olduğu anlamına gelir.! Her şeyin uygun olduğuna emin olduktan sonra, reçine akışı, reçine hattı üzerinden en uzak tarafta olan vakum hattından başlatılmalıdır.

Reçine, vakum hortumuna ulaşmadan önce, ikinci hattan enjeksiyona başlanmalıdır. Bütün kalıp ıslandıktan sonra, yavaşça vakum basıncı 100-200 mbar’a düşürülmelidir.

Bu işlem “mikro” hava kabarcıkları yaratabilir. Bunlar baskı uygulanarak gidilebilir. Kalıp, reçine jelleştikten sonra vakum altında birkaç saat daha tutulmalıdır.

AVANTAJLARI:

  •  Vakum infüzyon yönteminin diğer polimer matrisli kompozit üretim yöntemlerine göre avantajları şunlardır.
  • Tek taraflı bir kalıba ihtiyaç vardır.
  • Çok sağlam bir kalıba ihtiyaç yoktur.
  • Büyük parçalar bu yöntemle üretilebilir.
  • El yatırma yönteminde kullanılan kalıplar bu yöntem için düzenlenerek kullanılabilir.

DEZAVANTAJLARI:

  •  Vakum infüzyon yönteminin diğer polimer matrisli kompozit üretim yöntemlerine göre dezavantajları şunlardır.
  • İşlem basamakları kısmen karmaşıktır.
  • Düşük viskoziteli reçine kullanımı mekanik özellikleri olumsuz etkileyebilir.
  • Reçine ile ıslanmamış bölgeler kalabilir; bu da pahalı atık malzemeye neden olabilir.

Formula-1 arabalarında neden Karbon Fiber kullanılır? Merak Ediyorsanz TIKLAYINIZ…

1 Yorum

Yazı hakkında düşüncelerinizi ve sorularınızı yazabilirsiniz...

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.