Geri Dön

Karbon elyaf takviyeli kompozitlerin su jeti ve frezeleme ile delinmesinde termoset ve termoplastik matris etkilerinin deneysel olarak incelenmesi

Experimental investigation of thermoset and thermoplastic matrix effects on drilling of carbon fiber reinforced composites by water jet and milling

PDF İndir

  1. Tez No: 922801
  2. Yazar: DOĞANCAN ERASLAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FIRAT KAFKAS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 157

Özet

Günümüzde kompozit malzemeler endüstriyel uygulamalarda sıklıkla tercih edilmektedir. Matris bileşeni olarak uzun yıllardır termoset polimerler kullanılmaktadır. Geri dönüşüm özelliğine sahip olmasıyla birlikte çevre sağlığı ve üretim maliyetleri açısından avantajlı olan termoplastik polimerlerin matris elemanı olarak kullanılması yaygınlaşmaktadır. Bu sebeple literatürde ve endüstride çeşitli üretim zorlukları üzerine çalışmalar sürdürülmektedir. Talaşlı imalat süreçlerinde sergilediği kendine özgü karakteristik farklılıklar sebebiyle termoset matrisli kompozitlere göre işlenebilirlik farkı ve parametrelerin optimize edilmesi araştırma konusudur. Bu çalışmada, temelde farklı kimyasal bağlara ve bu sebeple farklı işlenebilirlik davranışlarına sahip termoset ve termoplastik matrisli karbon elyaf takviyeli kompozit plakalar üzerinde matkap ile düz delik delme, parmak freze ile interpolasyon metodu kullanılarak delik açma ve aşındırıcı su jeti ile delik açma operasyonları gerçekleştirilmiştir. Bu sayede farklı matris tipi ve farklı işleme tiplerinin delik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Delik çapı, silindiriklik, yüzey pürüzlülüğü, delik hasar durumu ve kerf açısı özelliklerinin matris tipi ve işleme yöntemine bağlı olarak değişimleri belirlenerek, metotların bu özellikler üzerine etkisinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın hedefi farklı matris tipine sahip kompozit levhalarda farklı işleme yöntemleri ile delinen deliklerin özellikleri üzerine en ideal işleme parametrelerinin belirlenmesi ve aralarındaki farklılıkların ortaya çıkarılmasıdır. Kesme deneyleri her metot için üç seviyeli iki farklı parametre kullanılarak Taguchi L9(32) ortogonal düzene göre gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, imalat metodu ve kesme parametrelerinin iki farklı matris tipi üzerine etkileri incelenmiştir. Matris tipleri ve imalat metotları arasında oluşan farklar sebep ve sonuç ilişkisi içerisinde değerlendirilmiştir. Matkap metodunun delik delme uygulamaları için ideal metot olduğu, su jetinin kerf açısı oluşumuna sebep olarak hassas uygulamalar için uygun bir metot olmadığı ve freze operasyonlarıyla delik açmanın gelişim gösteren bir metot olduğu önde gelen sonuçlardır. Bunun yanında ilerleme hızı, kesme hızı ve su jeti yaklaşma mesafesinin kalite kriterlerine olan etkileri yorumlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Nowadays, composite materials are frequently preferred in industrial applications. Thermoset polymers have been used as matrix components for many years. Thermoplastic polymers, which have advantages in terms of environmental health and production costs due to their recyclability, are becoming widespread to be used as matrix elements. For this reason, studies on various production difficulties are carried out in the literature and in the industry. Due to the unique characteristic differences, they exhibit in machining processes, the difference in machinability compared to thermoset matrix composites and the optimization of parameters are the subjects of research. In this study, drilling with a drill bit, interpolation hole opening by end mill and hole opening by abrasive water jet were performed on carbon fiber reinforced composite plates with thermoset and thermoplastic matrix, which basically have different chemical bonds and therefore different machinability behaviors. In this way, the effects of different matrix types and different processing types on hole properties were investigated. It was aimed to determine the changes in hole diameter, cylindricity, surface roughness, hole damage status and kerf angle properties depending on the matrix type and processing method and to determine the effects of the methods on these properties. The aim of the study is to determine the most ideal processing parameters on the properties of holes drilled with different processing methods in composite panels with different matrix types and to reveal the differences between them. Cutting experiments were carried out according to the Taguchi L9(32) orthogonal arrangement using two different parameters with three levels for each method. As a result of the study, the effects of the manufacturing method and cutting parameters on two different matrix types were investigated. The differences between the matrix types and manufacturing methods were evaluated within the context of cause-and-effect relationship. The leading results are that the drilling method is the ideal method for hole drilling applications, the water jet is not a suitable method for precision applications as it causes the formation of kerf angle and that opening holes with milling operations is a developing method. In addition, the effects of feed rate, cutting speed and water jet approach distance on quality criteria were interpreted.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    884114

    Katman içi geçişli karma kompozitlerin burkulma ve darbe davranışlarının incelenmesi

    Investigation of buckling and impact behaviors of intraply hybrid composites

    İSMAİL YUNUS KAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELMAS SALAMCİ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ÇAĞRI TÜZEMEN

  2. Tez No

    921565

    Uzun karbon elyaf takviyeli poliamit 6 esaslı kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of long carbon fiber reinforced polyamide 6 based composite material

    EMİNE CANBAY GÖKÇE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA

  3. Tez No

    957029

    Polietilen matrisli tuzlu su ortamında yaşlandırılan hibrit kompozit malzemelerin düşük hızlı darbe özelliklerinin belirlenmesi

    Determination of low-velocity impact properties of polyethylene matrix hybrid composite materials aged in saline environment

    TUNCAY ATEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜROL ÖNAL

  4. Tez No

    611408

    Isıl yaşlanma ve takviye malzemesi türünün poli(eter eter keton) kompozitlerin özellikleri üzerine etkisi

    Thermal aging and reinforcement type effects on the properties of poly(ether ether ketone) composites

    RECEP ŞADİ DEMİRKOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TANER YILMAZ

  5. Tez No

    566192

    Tailoring interfacial interactions in fiber reinforced polymeric composites by the electrospray deposition of waterborne carbon nanotubes

    Fiber takviyeli polimerik kompozitlerin ara yüzlerine elektrosprey kaplama yöntemiyle su bazlı karbon nanotüp ekleme

    MURAT TANSAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Metalurji MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL

Geri Dön