Karbon fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemelerin otoklav prosesi parametrelerinin porozite ve mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of autoclave process parameters on porosity and mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy matrix composite materials
- Tez No: 751105
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELMAS SALAMCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Savunma sanayi endüstrisinde özellikle karbon fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemeler geleneksel malzemelere alternatif olarak kullanılmaktadır ve bu malzemelerin üretimi otoklav prosesi ile yapılmaktadır. Karbon fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemelerde mekanik özellikler büyük ölçüde otoklav çevrimindeki kürlenme parametrelerine bağlıdır. Bu parametreler; kürlenme süresi, kürlenme sıcaklığı, ısınma hızı, soğuma hızı, otoklav basıncı, vakum v.b parametrelerdir. Maliyeti azaltmak ve yüksek kalitede kompozit yapı elde etmek için basınç, kürlenme süresi, ısınma hızı ve soğuma hızı sürdürebilirlik ışığında belirlenmelidir. Bu çalışmada, karbon fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemelerde ısınma hızı, kürlenme süresi ve otoklav basıncının porozite ve mekanik özellikler yönünden etkileri incelenmiştir. Farklı ısınma hızları, farklı otoklav basınç değerleri ve kürlenme sürelerinin porozite ve mekanik özellikler üzerindeki etkileri için yedi adet kür çevrimi tasarlanmıştır. İlk üç kür çevriminin kürlenme süresi 120 dakika, otoklav basıncı 2,9 bar ve ısınma hızları sırasıyla 0,6°C, 2,2°C ve 3,9°C olarak seçilmiştir. Dördüncü ve beşinci kür çevrimlerinin otoklav basıncı 2,9 bar, ısınma hızı 2,2°C ve kürlenme süreleri 90 ve 150 dakika olarak seçilmiştir. Altıncı ve yedinci kür çevrimlerinin otoklav basınç değerleri ise sırasıyla 4,9 bar ve 6,9 bar, ısınma hızları 2,2°C ve kürlenme süreleri 150 dakika olarak seçilmiştir. Bu tezin amacı otoklav prosesindeki değiştirilen parametrelerin mekanik özelliklere etkisinin araştırılması ve kompozit malzeme üretimi yapan bir fabrikadaki en pahalı ekipmanlardan biri olan otoklavın yıllık enerji sarfiyatını minimum seviyede tutmak için elde edilen verilerin kullanılmasıdır.
Özet (Çeviri)
Carbon fiber reinforced epoxy matrix composite materials have been used as alternative to conventional materials in defence industries and these materials produced by autoclave process. Mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy matrix composite materials depend highly on curing parameters in the autoclave cure cycle. These parameters are curing time, curing temperature, heating up rate, cool down rate, autoclave pressure, vacuum etc. In order to reduce cost and to get high-quality composite structure, pressure, cure dwell time and heating up rate and cooling down rate should be determined in the light of sustainability. In this study, effects of heating up rate, cure dwell time and pressure on porosity and mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy matrix composite materials were investigated. Seven cure cycles were designed to evaluate the effects of different heating up rate, curing time and pressure on porosity and mechanical properties. The first three cure cycles cure dwell time was 120 minutes, pressure was 2,9 bar and heating up rates were selected as 0,6°C, 2,2°C and 3,9°C, respectively. Fourth and the fifth cure cycles heating up rate was 2,2°C, pressure was 2,9 bar and cure dwell times were selected as 90 and 150 minutes, respectively. Sixth and the seventh cure cycles heating up rate was 2,2°C, cure dwell time was 150 minutes and the pressure were selected as 4,9 and 6,9 bar respectively. The aim of this thesis is to investigate the effects of the changed parameters in the autoclave process on the mechanical properties and to use the data obtained to keep the annual energy consumption of the autoclave at a minimum level-which is one of the most expensive equipment in a factory producing composite materials.
Benzer Tezler
- Bor fiber takviyeli polimer matrisli kompozitlerin mekanik ve termal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical and thermal properties of boron fiber reinforced polymer matrix composites
SEFA MERT SEMERCİÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Havacılık sektörü için otoklavda üretilen karbon fiber takviyeli epoksi polimer kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerine otoklav basıncının etkisi
The effect of autoclave pressure on the thermal and mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy polymer composites produced in autoclave for aviation industry
MURAT KALENDER EVİRGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- Hava araçlarında kullanılan kompozit yapısalların onarım yöntemlerinde uygulanan yapıştırma bağlantılarının optimizasyonu
Optimization of adhesive joints applied in repair methods of composite structures used in aircraft
MEHMETCAN EVREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ÜNAL
- The properties of natural fiber reinforced hybrid composite materials as an alternative to carbon fiber composites
Karbon fiber kompozitlere alternatif olarak doğal fiber takviyeli hibrit kompozit malzemelerin özellikleri
OKAN ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Otomotiv MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR YAŞAR
- Investigation of CNT smart paint for structural health monitoring in advanced and nano-enhanced carbon fiber composites
Gelişmiş ve nano takviyeli kompozit malzemeler için karbon nanotüp içerikli akıllı boyanın yapısal sağlık izleme için geliştirilmesi
YAĞMUR ATEŞCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HÜLYA CEBECİ