Üzerine kalıplama ile üretilmiş termoset kompozit – termoplastik yapılarda arayüzeyin geliştirilmesi
Improvement of the interface in thermosetting composites - thermoplastic structures produced through overmolding
- Tez No: 647244
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ, PROF. DR. MELİH PAPİLA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Chemical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Production of carbon nanotube reinforced nanoprepregs and their characterization
Karbon nanotüp takviyeli nanoprepreglerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
BEYZA BOZALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- 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
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN
- 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
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN SANLI ŞENTÜRK
- Development of ensete fiber based composites and their characterization
Ensete lifi bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
TOLERA ADERIE NEGAWO
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Silika-fenolik kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of silica-phenolic composites prepared with compression molding method
ÖNDER GÜNEY
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM DEMİRKESEN