Termoplastik Dokuma Prepreg Geliştirilmesi ve Özelliklerinin İncelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Betül ULUPINAR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İsmail Usta
Eş Danışman: Nergis Demirel Gültekin
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dünyada ve ülkemizde tekstil takviyeli polimer matrisli kompozit malzemelerin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Tekstil takviyeli polimer matrisli kompozit yapılarda tekstil lifleri ve polimer malzeme kullanılmaktadır. Takviye edilen lifin mukavemet sağlaması için matrisin lifi çevrelemesi gerekir. Bu duruma ıslanma denir. Matris ve lif arasında ıslatma için bir sınır bulunmaktadır. Bu sınıra kadar lif oranı arttıkça mukavemet artar. Lifler; tek yönlü, dokuma, açılı (kolon) dokuma, dokunmamış yüzey geometrilerinde oluşturulmaktadır. Dokuma kumaşlarda liflerin matris tarafından ıslanması bağlantılar sebebiyle zor olmaktadır. Kullanılan lifler kompozit yapıda yönlenmenin belirlenmesini sağlamaktadır. Kompozit malzemelerde yönlenme yapının mekanik ve fiziksel özelliklerini doğrudan etkilemektedir. Takviye etkisi yüksek olan dokuma kumaşlar yönlenmiş durumdadır. Lifler; düşük yoğunluk, yüksek elastisite modülü, sertliğe ve yüksek kimyasal korozyon direncine sahiptir. Kompozit yapılarda matris bileşeni sürekli yapı karakterine sahiptir. Matris fazı kompozit yapının takviye bileşeninin bütünlüğünü koruyarak son şeklini almasını sağlamaktadır. Matris, kompozit yapıda sünek ve sertliği daha az olan bileşendir. Kompozit malzemelerde matris bileşeni yapıya maruz bırakılan yükün takviye bileşenine, takviye bileşenleri arası aktarımı ve homojen dağılım imkânı sunar. Matris bileşeni, takviye bileşeninden daha düşük mukavemet değerlerine sahiptir. Tez çalışmasında tasarım kolaylığı, yüksek rijitlik, yüksek mukavemet, korozyon direnci v.b. özelliklerinden dolayı takviye olarak cam elyaf kullanılmıştır. Matris malzeme olarak tekrar şekil verilebilirlik, tamir edilebilirlik ve yüksek kırılma tokluğu sebebiyle termoplastik matris kullanılmıştır. Geleneksel dokuma prepreglerde yaşanan reçine birikmesi ve impregrasyon sorunlarına çözüm oluşturmak için slit tape UD prepreglerden termoplastik dokuma prepregler geliştirilmiştir. Eş yönlü/sürekli(UD) prepreglerler dokuma işlemine uygun genişliklerde dilme işlemi gerçekleştirilmiştir. Kompozit prepreg dokuma sistemine uygun dokuma x makinasında 16 mm ve 20 mm bant genişlikleri, 2/2 dimi ve 4/1 saten desenlerde kumaş üretimi gerçekleştirilmiştir. Bant genişliklerine uygun dokuma makinasında cağlık, çözgü levendi, gücü teli, tarak ve atkı atma mekanizmasında revizyon yapılmıştır. Referans olarak dokuma prepreglerin geleneksel üretim yöntemi olan tekstil dokuma kumaş bazlı prepreg (organosheet) üretim yöntemi kullanılmıştır. Bu kapsamda takviye malzeme olarak ticari dokuma kumaş, matris malzeme olarak polimer film alınıp laminasyon hattında film kaplama prosesi ile prepreg üretimi yapılmıştır. Tekstil bazlı geleneksel dokuma prepregler ve şerit prepregden dokunmuş prepreglere çekme, eğme, darbe ve tabakalar arası kayma testler uygulanarak performans karşılaştırılması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre 20 mm bant genişliğinde saten dokumaların performansının daha iyi olduğu istatistiksel analizlere göre tespit edilmiştir.