Polimer matrisli kompozit malzemelerin ultrasonik kaynak yöntemiyle kaynak kabiliyetinin incelenmesi
Investigation of welding capability of polymer matrix composite materials by ultrasonic welding method
- Tez No: 817023
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET DEMİRER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Endüstrideki geliĢmeler ile kolay Ģekillendirilebilen, hafif, uygun maliyetli, aĢınma direnci fazla olan, çevreye uygun malzemeler tercih edilmektedir. Polimer kompozit malzemelerin kullanımı bu nedenle yaygınlaĢarak, metal, seramik, ahĢap vb. farklı özelliklere sahip malzemelerin yerini almaktadır. Bu malzemelerin birleĢimleri için çoğu zaman kaynaklı bağlantılar karĢımıza çıkmakta bu kaynaklı bağlantıların içerisinde ultrasonik kaynağının hızlı, seri oluĢu ve görsellik açısından avantaj sağlayan bir kaynak tekniği olduğu bilinmektedir. Bu nedenle bu çalıĢma da ultrasonik kaynaklı birleĢtirme yönteminin parametre değerinin kompozit malzeme üzerindeki etkisi araĢtırılmıĢtır. ÇalıĢmada mühendislik plastik malzemelerinden katkısız poliamid6‟nın (PA6) iki farklı cam elyaf (CE) katkı oranında (PA6+%15CE ve PA6+%30CE) kompozitin, üç farklı kaynak parametresinde (Basınç – Kaynak Süresi – Genlik) ve bindirme pozisyonunda ultrasonik kaynak kabiliyeti incelenmiĢtir. Ġki farklı ultrasonik kaynak tekniği kullanılmıĢ olup birincisi enerji yönlendiricili (EY), ikincisi nokta (punta) kaynak tekniğidir. Optimum kaynak parametre değerlerinin belirlenmesi amacıyla Taguchi yöntemi ve Anova analizinden yararlanılmıĢtır. Kaynak parametrelerinin her üç malzemeye etkisi ayrı ayrı ve karĢılaĢtırmalı olarak incelenmiĢtir. Numunelere çekme testi, darbe testi ve sertlik testleri yapılmıĢtır. BirleĢtirme bölgesindeki kesme kuvveti ve kesme dayanımları ölçülmüĢ olup, optimizasyon çalıĢması ile kaynak kabiliyetini en iyi olan kaynak parametreleri belirlenmiĢtir. Ayrıca numuneler SEM ve optik mikroskopla incelenerek kaynak kabiliyetleri ele alınmıĢtır. Hazırlanan kompozit malzeme numunelerinin çekme testi sonuçları incelendiğinde çoğunlukla takviye malzeme miktarının artıĢı ile doğru orantılı olarak kesme dayanımının ve sertliğin arttığı gözlemlenmiĢtir. Ultrasonik kaynak parametreleri odaklı bir değerlendirme yapıldığında en çok dayanım değerini etkileyen parametreler sırasıyla basınç, genlik ve kaynak süresinin olduğu tespit edilmiĢtir. Ultrasonik EY‟li kaynak yönteminde katkı oranı arttıkça kaynak basıncının düĢürülmesi, genliğin ve sürenin yüksek tutulması kaynak kabiliyetini arttırmıĢtır.
Özet (Çeviri)
With the developments in the industry, materials that can be easily shaped, light, cost-effective, have high abrasion resistance and are suitable for the environment are preferred. For this reason, the use of polymer composite materials has become widespread, and metal, ceramic, wood, etc. It replaces materials with different properties. We often come across welded joints for the combinations of these materials, and it is known that ultrasonic welding is a welding technique that provides advantages in terms of rapidity, rapidity and visuality among these welded joints. Therefore, in this study, the effect of the parameter value of the ultrasonic welded joining method on the composite material was investigated. In the study, ultrasonic welding of undoped polyamide6 (PA6), one of the engineering plastic materials, in two different glass fiber (CE) additive ratios (PA6+15% CE and PA6+30% CE) composite in three different welding parameters (Pressure - Welding Time - Amplitude) and in overlap position. capability has been studied. Two different ultrasonic welding techniques are used, the first is energy directed (EY) and the second is spot (spot) welding technique. Taguchi method and Anova analysis were used to determine the optimum source parameter values. The effects of welding parameters on all three materials were investigated separately and comparatively. Tensile test, impact test and hardness tests were performed on the samples. The shear force and shear strengths in the joint area were measured, and the welding parameters with the best welding ability were determined with the optimization study. In addition, the samples were examined with SEM and optical microscope and their welding capabilities were discussed. When the tensile test results of the prepared composite material samples were examined, it was observed that the shear strength and hardness increased in direct proportion to the increase in the amount of reinforcement material. When ultrasonic welding parameters are evaluated, it has been determined that the parameters that affect the strength value the most are pressure, amplitude and welding time, respectively. In the ultrasonic EY welding method, as the additive ratio increased, reducing the welding pressure and keeping the amplitude and time high increased the welding ability.
Benzer Tezler
- Polimer matrisli kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin tahribatlı ve tahribatsız karakterizasyonu
Destructive and nondestructive characterisation of mechanical properties of polymer matrix composite materials
SEHER SELEN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLVEN MUTLU
- İletken polimer matrisli kompozitlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of conductive polymer matrix composites
MOHAMMED BEKDASH
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLVEN MUTLU
- Metal ve polimer esaslı malzemelerin enjeksiyon kalıplama yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of metal and polymer based materials by injection moulding method
FURKAN YENİLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLVEN MUTLU
- Production of smart materials for stent applications
Stent uygulamaları için akıllı malzemelerin üretilmesi
FADI BAGHDADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaNanoteknoloji ve Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLVEN MUTLU
- 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