Geri Dön

Kızılötesi ısıtma ile kürlenen karbon fiber katkılı kompozit malzemede taguchi yöntemi kullanılarak optimum kür çevriminin belirlenmesi

Determination of the optimum cure cycle of carbon fiber reinforced composite materials using taguchi method

  1. Tez No: 625947
  2. Yazar: YAKUP OKAN ALPAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İLYAS UYGUR, PROF. DR. MEHMET FIRAT
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Düzce Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Kompozit malzemeler endüstride yüksek mekanik özellikler ve düşük ağırlık gerektiren birçok ileri uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Önceden reçine emdirilmiş karbon elyaflardan oluşan prepreg denilen kompozit malzemeler yaygın olarak havacılık ve uzay sanayi gibi en ileri uygulamalarda bir sıcaklık ve basınç fırını olan otoklav yöntemi üretilmektedirler. Fakat otoklavın hem ilk yatırım maliyetleri hem de işletme giderleri yüksek olduğu için birim ürün maliyetleri çok yüksek çıkmaktadır. Bu yüzden otoklav dışı ileri üretim yöntemi araştırmaları polimer matrisli kompozit malzemeler alanına önde gelen çalışma konularından biridir. Bu çalışmada, otoklav dışı alternatif üretim yöntemlerinden biri olan kızılötesi ile üretim yönteminde optimum kür çevriminin belirlenmesi amaçlanmıştır. Kızılötesinin elektromanyetik dalgalarla hacimsel ısıtma yapması, hızlı ısıtma yapabilmesi, homojen ve otoklava göre daha kontrollü bir ısıtma yapabilmesi gibi potansiyel avantajları vardır. Çalışmada, bu avantajların, daha hızlı bir kürlenme sağlayarak işlem süresini kısaltıp kısaltamayacağı belirlenmiş, çekme mukavemetini maksimum yapacak optimum ısıtma hızı, maksimum sıcaklık ve maksimum sıcaklıkta kalma süresi (plato süresi) Taguchi metodu kullanılarak belirlenmiştir. Sonuçlar malzemenin teknik verileri ile ve optimum kızılötesi için belirlenen optimum kür çevrimi ile otoklavda üretilen numune ile karşılaştırılmıştır. Optimum kür çevrimine göre yapılan testler sonucu çekme mukavemeti değeri, doğrulama testleri öncesi yapılan kızılötesi kür çevrimi sonuçlarının en yüksek olanından %6,2 daha yüksek çıkarken, malzemenin teknik malzeme raporunda otoklavda üretim için verilen çekme mukavemeti değerinden %18,8 daha yüksek çıkmıştır. Bunun yanında, otoklav için önerilen kür çevrimi toplam 130 dk iken, kızılötesi için önerilen optimum kür çevrimi 85 dk'dır. Dolayısıyla kür çevrimi süresi 45 dk kısaltılarak %35 oranında zamandan tasarruf edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Composite materials are widely used in industry in many advanced applications that require high mechanical properties and low weight. Composite materials consisting of carbon fibers previously impregnated with resin are called prepreg. These materials are widely produced in the most advanced applications such as the aerospace industry employing the autoclave method, which is a high temperature and pressure furnace. However, since both autoclave's initial investment costs and operating expenses are high, unit product costs are very high. Therefore, out-of-autoclave manufacturing method research is hot topic in the field of polymer matrix composite materials. In this study, it was aimed to determine the optimum cure cycle in infrared curing method, which is one of the alternative out-of-autoclave manufacturing methods. Infrared has potential advantages such as volumetric heating with electromagnetic waves, rapid heating, more controlled and homogeneous heating compared to autoclave. In the study, it has been determined whether these advantages can shorten the processing time by providing a faster cure. In addition, optimum heating speed, maximum temperature and maximum temperature residence time (plateau time) that will maximize the tensile strength have been determined by using the Taguchi method. The results were compared with the technical data of the material and the sample produced in the autoclave with the optimum curing cycle determined for infrared. The tensile strength value was 6.2% higher than the highest results of the infrared cure cycle before the verification tests, while the tensile strength value was 18.8% higher for the autoclave production in the technical datasheet of the material. In addition, while the recommended curer cycle for the autoclave is 130 minutes in total, the recommended optimum cure cycle for infrared is 85 minutes. Therefore, the cycle time was shortened by 45 minutes and 35% of time was saved.

Benzer Tezler

  1. Kızılötesi-mikrodalga kombinasyonlu fırında pişirilmek üzere hazırlanan yer bademi unu içeren glutensiz bisküvi hamurlarının reolojik özellikleri ve bisküvilerin kalite özellikleri

    Rheological properties of gluten-free biscuit doughs containing tiger nut flour and quality properties of biscuits to be baked in infrared-microwave combination oven

    AZRA TUĞÇE ÇİNAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gıda MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. ELİF YOLAÇANER

  2. Theoretical investigation and modeling of various shaped planar coils for induction system applications

    İndüksiyon sistemi uygulamaları için farklı düzlemsel bobin şekillerinin teorik olarak incelenmesi ve modellenmesi

    MUHAMMED FURKAN ERMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAbdullah Gül Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ VELİ TAYFUN KILIÇ

  3. Soğuk hava koşullarında rusya normlarına göre betonarme imalatlarda kızıl ötesi ışıma kullanımı

    The use of infrared radiation in rough construction under cold weather conditions according to russian standards

    SİBEL YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. FEYZİ HAZNEDAROĞLU

  4. Kopigmentasyon ile Hibiskus sabdariffa'dan stabil antosiyanin bazlı gıda renklendiricilerinin üretimi ve model gıdalara uygulanması

    Production of stable anthocyanin based food colorants from Hibiscus sabdariffa by copigmentation and their application to model foods

    VİLDAN EYİZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Gıda MühendisliğiNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELMAN TÜRKER

    DOÇ. DR. İSMAİL TONTUL

  5. Kuru soğanların yüzey dekontaminasyonu amacıyla kızılötesi uygulama ve endüstriyel ölçekte proses tasarım için hesaplamalı matematiksel model geliştirilmesi

    Infrared process for surface decontamination of dry onions and developing a computational mathematical model for industrial scale process design

    EDA COŞKUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Gıda MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERRUH ERDOĞDU