Islak serim/vakum torbalama yöntemi için kür çevrimi parametrelerinin karbon fiber takviyeli polimer kompozitlerin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri
Effects of cure cycle parameters for wet lay-up/vacuum bag method on physical and mechanical properties of CFRP laminated composites
- Tez No: 923652
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELMAS SALAMCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Kompozit parçanın kalitesi ve performansında kürleme koşulları kritiktir. İstenen kaliteye ulaşmak, kür parametreleri üzerinde hassas kontrolü gerektirir. Hassas kontrolü sağlamak pahalıdır ve bazen üretim sırasında öngörülen parametrelerden sapmalar meydana gelebilmektedir. Bu sapmalar kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle, kürleme parametrelerinde kabul edilebilir varyasyon düzeyini belirlemek önemlidir. Kompozit tamiri de yapısal bütünlüğü korumak, operasyonel güvenliği sağlamak ve ürünün ömrünü uzatmak için önemlidir. Tamir yapmak için bileşenleri yerinden çıkarmak pratik değildir ve bu durum ideal olmayan kürleme koşullarında çalışmayı beraberinde getirir. Bir fırın kullanmak yerine ıslak serim/vakum torbalama yöntemiyle yapılan serimin ardından gerekli sıcaklık genellikle bir battaniye ile sağlanır. Bu tez çalışmasının amacı, yukarıda açıklanan gerekçelerden hareketle kür çevrimi parametrelerinden kür sıcaklığı, bekleme süresi ve ısıtma hızındaki değişimin ıslak serim/vakum torbalama yöntemiyle üretilmiş kompozit plakaların fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini incelemektir. Kür sıcaklığı olarak 65, 85 ve 105°C; ısıtma hızı olarak 0,5, 1 ve 2°C/dk; bekleme süresi olarak 5, 10 ve 15 saat seçilmiştir. Dokuz farklı kür çevrimiyle plakalar ayrı ayrı kürlenmiştir. Ardından FVC, basma, ILSS ve DMA testleri koşularak test sonuçları istatistiksel analiz programıyla bilimsel bir temelde yorumlanmıştır. Basma testinde kür sıcaklığındaki değişimin ve bekleme süresi değişiminin (sadece 85°C'de); ILSS testindeyse sadece kür sıcaklığı değişiminin sonuçlarda istatistiksel olarak anlamlı bir farklılığa sebep olduğu tespit edilmiştir. 85/15/0,5 kür çevriminin numuneleri basma ve ILSS testinde en düşük değerleri vermiştir. Bunun mikro yapısal boyuttaki gerekçesini anlamak için SEM analizi yapılmıştır. C3 ve L3 numuneleri SEM analizinde, karşılaştırıldığı diğer kür çevrimi numunelerine kıyasla temel bazı farklılıklar ihtiva etmiştir. Delaminasyon çatlaklarının yaygınlığı, debond olmuş fiberlerin varlığı, fiberlerin üzerindeki matris kalıntılarının yoğunluğunun az oluşu ve formasyonu bu farklılıklardan bazılarıdır. Bu kür çevrimi ile kürlenen numunelerin fiber-matris ara yüzey yapışmasının yeterince güçlü olmamasından dolayı mekanik dayanımlarının düşük olduğu ispatlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Curing conditions are critical to the quality and performance of the composite part. Achieving the desired quality requires precise control over the curing parameters. Precise control is expensive and sometimes deviations from the predefined parameters may occur during production. These deviations may adversely affect the mechanical properties of composite materials. Therefore, it is important to determine the acceptable level of variation in curing parameters. Composite repair is also an important issue for maintaining structural integrity, ensuring operational safety and extending the life of the product. It is not practical to remove components for composite repair and this situation leads to working under non-ideal curing conditions. After stacking with the wet lay-up/vacuum bag method without using an oven, temperature is usually provided by a heat blanket. The aim of this thesis is to investigate the effects of the changes in the cure cycle parameters, such as cure temperature, dwell time and heat-up rate, on the physical and mechanical properties of composite laminates produced by wet lay-up/vacuum bagging method, based on the reasons explained above. Curing temperatures were selected as 65, 85 and 105°C; heat-up rates as 0,5, 1 and 2°C/min; dwell times as 5, 10 and 15 hours. Laminates were cured separately with nine different cure cycles. Then, FVC, compression test, ILSS and DMA tests were run and the test results were interpreted on a scientific basis with a statistical analysis program. It was determined that the curing temperature change and dwell time change (only at 85°C) in the compression test caused a statistically significant difference in the results; and only the curing temperature change in the ILSS test caused a statistically significant difference. The samples of 85/15/0,5 cure cycle gave the lowest values in compression and ILSS tests. SEM analysis was performed to understand the reason for this in microstructural dimensions. C3 and L3 samples contained some fundamental differences in SEM analysis compared to the other cure cycle samples. The prevalence of delamination cracks, the presence of debonded fibers, the low density and formation of resin cusps on the fibers are some of these differences. It was proven that the mechanical strength of the samples (C3 and L3) cured with this cure cycle was low due to the lack of strong fiber-matrix interface bonding.
Benzer Tezler
- Design, methodology development and production of composite cryogenic liquid oxygen tank for space applications
Uzay uygulamalarına yönelik kompozit kriyojenik sıvı oksijen tank tasarımı, metodoloji geliştirilmesi ve üretimi
RECEP UFUK
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL MURAT EREKE
DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF KARABEYOĞLU
- Endüstri atıklarının çorak toprakların ıslahında kullanılma olanakları
Başlık çevirisi yok
ARZU PEKMEZCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
ZiraatÇukurova ÜniversitesiKültürteknik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RIZA KANBER
- Hz. Osman taraftarı Saîd b. el-Âs: Hayatı, kişiliği ve İslâm tarihindeki yeri
Hazrat Uthman supporter Said Ibn al-As: His life, personality and place in Islamic history
RECEP TAYYİP GEDİKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
DinSivas Cumhuriyet Üniversitesiİslam Tarihi ve Sanatları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİROL GÜNDOĞDU
- Önemli zeytin (Olea europaea L.) çeşitlerinin izoenzim polimorfizmleri ve genetik özellikleri
Isoenzyme polymorphisms and genetic characteristics of important olive (Olea europaea L.) cultivars and types
SEVDA DÜLGER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
ZiraatÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT ŞEKER
- CFRP malzemelerin tamir dayanımlarının incelenmesi
Investigation of repair strength of CFRP materials
MEHMET CAN OFLAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET MAVİ