Komsav

Türkiye Kompozit Sanayicileri Araştırma
Geliştirme ve Eğitim Vakfı

Composite materials

 

 

 

“Kompozit malzeme” ile iki veya daha fazla malzemeyi makro boyutta birleştirerek elde edilen kullanışlı üçüncü bir malzeme ifade edilmektedir. Bir malzemenin makro incelenmesinde malzemenin bileşenlerini çıplak gözle birbirinden ayırt edebiliriz.
Kompozit malzemelerin bileşenleri takviye malzemesi ve matris malzemesidir. Bir kompozit malzemenin avantajı, eğer iyi tasarlanmış ise, bileşenlerinin sahip olduğu özelliklerden en iyilerini sergilemesi ve hiçbir bileşeninde gözlenmeyen bazı özelliklere sahip olmasıdır. Kompozit malzeme elde edilerek geliştirilebilecek bazı özellikler aşağıda sıralanmıştır:
• Mukavemet
• Rijitlik
• Korozyon dayanımı
• Kullanım aşınması
• Ağırlık
• Yorulma dayanımı
• Sıcaklığa bağlı davranışlar
• Termal yalıtım/iletkenlik
• Akustik yalıtım
Yukarıda sıralanan özelliklerin hepsi aynı zamanda geliştirilemez, kaldı ki hepsinin birden geliştirilmesine gerek de yoktur. Ayrıca amaç hedeflenen son kullanım alanı için gerekli karakteristiklere sahip bir malzeme elde edebilmektir.
Tekstil Kompozitleri
Tekstil kompozitleri matris malzemesi ile tekstil takviye malzemesi olarak elyafın, ipliğin ya da kumaşın makro boyutta birleşimi ile elde edilen kompozit yapılar olarak tanımlanabilir. Bu yapılarda tekstil bileşeni (tekstil önşekili de denilmektedir) mukavemeti ve boyutsal stabiliteyi sağlamaktadır.
1960’lardan beri tekstil kompozitleri yapısal uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu malzemelerin düşük yoğunluklarda yüksek dayanımı ve sertliği, yüksek enerji depolama davranışları ve mükemmel yorulma performansları vardır. Ancak tek yönlü liflerin ve matrisin birleşimi ile oluşan tabakaların bir araya gelmesi ile elde edilen ilk nesil tekstil kompozitlerinde liflerin yerleşim doğrultusuna dik yönlerdeki sertlikleri ve dayanımları düşüktür. Bu sorun kompozit malzemelerin geliştirilmesinde anahtar nokta kabul edilmiştir. Çalışmalar sonucunda çözüm olarak:
1. Tabakaların kullanımı ile çok yönlü kompozit malzemelerin üretimi
2. 2 boyutlu tekstil yapılarının kullanılması önerilmiştir.
Farklı yönlerde lif yerleşimi olan tabakaların ve iki boyutlu kumaşların kullanımı ile tabaka düzlemi içerisindeki lif doğrultusu optimize edilebilmektedir. Ancak düzleme dik doğrultuda sertlikler ve dayanımlar düşük olmaktadır. Bu durumlarda üç boyutlu kumaş takviyeleri kullanılarak sorun giderilebilmektedir. Ayrıca üç boyutlu tekstil yapılarının kullanımı ile kompozit üretim maliyetleri de düşürülebilmektedir.
Tekstil kompozitleri mil, yan raylar, kapılar, yağ deposu, yaprak yaylar, tekerlekler, kamyon kasaları, motor kapağı, menteşeler, tamponlar, koltuk destekleri gibi otomotiv endüstrisinde, ana gövde imalatı yanında gövde içi ürünlerden bagaj bölümü, yan duvarlar, taban, tavan, lavabolar, kargo bölümleri gibi uçak sanayinde, misil, roket ve uydular gibi uzay endüstrisi ürünlerinde, tekne gövdeleri, sonar kubbeleri, anten, şamandıra, gemi direği ve sereni, denizaltı gibi denizcilik endüstrisinde ve golf sopaları, sörf tahtaları, cirit, atlama sırığı, hokey sopaları, kayak sopaları, tenis raketleri, bisiklet gövdesi ve kaskları, kano, katamaran gibi spor malzemeleri üretiminde kullanılmaktadır.