Geri Dön

Üzerine kalıplama ile üretilmiş termoset kompozit – termoplastik yapılarda arayüzeyin geliştirilmesi

Improvement of the interface in thermosetting composites - thermoplastic structures produced through overmolding

  1. Tez No: 647244
  2. Yazar: NURSEL KARAKAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ, PROF. DR. MELİH PAPİLA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Chemical Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 157

Özet

Son yıllarda karbondioksit emisyonunu kontrol altına alabilmek amacıyla araç ağırlığı ve yakıt tüketimini azaltmak için, kompozit malzemelerin yaygın kullanımı gündeme gelmiştir. Buna yönelik olarak, yapılan bu çalışmada yapısal parçalarda kullanılabilecek hibrit yapıların üretimini sağlamak için alternatif bir bağlantı yöntemi olarak, termoset kompozitlerle termoplastiklerin üzerine kalıplama prosesi kullanılarak birleştirilmesi incelenmiştir. Bu kapsamda, termoplastik olarak poliamid-6 (PA6) ve termoset kompozit olarak ise cam ve karbon elyaf takviyeli epoksi bazlı kompozit kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, arayüzey yapışmayı etkileyen üç ana faktör incelenmiştir: takviye edici elyaf türü (karbon ve cam), kalıplama işlemi sırasında kullanılan kalıplama sıcaklığı (30oC ve 80oC) ve pürüzlülük amacıyla soyma kumaşının kompozit yüzeye uygulanması. Yapılan deneysel çalışmalar, soyma kumaşı uygulaması, daha yüksek kalıp sıcaklığı (80oC) ve karbon elyaf takviyeli kompozit yüzeyin daha iyi yapışma ile sonuçlandığını ortaya koymuştur. İkinci aşamada, hibrit yapının arayüzeyinde sıcak eriyik formunda yapıştırıcı uygulamasının etkisi araştırılmıştır. Deney sonuçları, sıcak eriyik tipi ve yapıştırıcı kalınlığının, hibrit bağlantı performansı üzerindeki etkilerini vurgulamıştır. Termoplastik poliüretan (TPU) bazlı sıcakta eriyen yapıştırıcı, tek tesirli bindirme testi ve DMA analizinden elde edilen bulgulara göre diğerlerine (kopoliesterler, poliolefin) kıyasla daha iyi yapışma özellikleri sergilemiştir. Optik mikroskop ve SEM ile görüntülenen kırılma yüzeyleri de bu parametrelerin sinerjik etkisini doğrulamıştır. Genel sonuç olarak, arayüzey kimyasının uygun olması halinde, üzerine enjeksiyon teknolojisinin termoset kompozitlerin termoplastik hibrit yapıların üretimi için kullanım potansiyeli taşıdığı kanaatine varılmıştır.

Özet (Çeviri)

In recent years, widespread use of composite materials seems to be a practical and promising solution for fuel economy and reduction of vehicle weight in order to keep carbon dioxide emission under control. For this purpose, in this study overmolding of thermoplastics on thermoset composites was investigated as an alternative joining method in order to enable production of hybrid structures. Polyamide-6 (PA6) was used as thermoplastic; glass and carbon fiber reinforced composites were used as thermoset composites. In the first phase of this thesis, three main factors affecting the interface adhesion were studied: type of reinforcing fiber (carbon and glass), moulding temperature during overmolding process (30oC and 80oC), and application of peel ply on composite surface for the purpose of roughness. Overall testing studies reveal that, peel ply application, higher mould temperature (80oC) and composite surface with carbon fiber reinforcement resulted in better adhesion. In the second phase, the influence of hot melt adhesive application at the interface between the thermoset composite and thermoplastic part was investigated. The experimental scheme highlighted the effects of hot melt type and adhesive layer thickness on the performance of these hybrid joints. Thermoplastic polyurethane (TPU) based hot melt adhesive performed better adhesion characteristics among others (copolyesters, polyolefin) according to findings from single lap shear test and DMA analysis. The fracture surfaces observed with optical microscopy and SEM also confirmed the synergistic effect of these parameters. It can be concluded that, if proper interface chemistry is achieved, overmolding technology has great potential to be used for production of thermoset composite - thermoplastic hyrid structures.

Benzer Tezler

  1. Production of carbon nanotube reinforced nanoprepregs and their characterization

    Karbon nanotüp takviyeli nanoprepreglerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    BEYZA BOZALİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZDEN YENİGÜN

  2. Sustainable automotive part production by assessing the performance of waste-derived graphenes and talc adopting life cycle assessment

    Atık kaynaklı grafenlerin ve talkın performansını yaşam döngüsü analizi ile birlikte değerlendirerek sürdürülebilir otomotiv parça üretimi

    RAMISA YAHYAPOUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN

  3. Synthesis and characterization of polyurea formaldehydemicrocapsules filled with tung oil for preparation ofcomposite polylactic acid film for self healing applications

    Kendini onarabilen polilaktik asit kompozit filmerindekullanılmak üzere tung yağı katklı poliüre formaldehitmikrokapsüllerinin sentezlenmesi ve karakterize edilmesi

    GİZEM SEMRA ARITÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OZAN SANLI ŞENTÜRK

  4. Development of ensete fiber based composites and their characterization

    Ensete lifi bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    TOLERA ADERIE NEGAWO

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KILIÇ

  5. Silika-fenolik kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of silica-phenolic composites prepared with compression molding method

    ÖNDER GÜNEY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDEM DEMİRKESEN