Adblue Tank Malzemesinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Son yıllarda araçlarda kullanımı artan plastik komponentler, bu artışa paralel olarak plastiklerde dayanım konusunun incelenmesi gereğini de ortaya koymuştur. Bu çalışmada ilk olarak, Mercedes-Benz EURO IV otobüslerinde egzoz emisyonlarını azaltmak amacıyla kullanılan AdBlue tanklarının malzemesi olan plastikler hakkında temel bilgilere yer verilmiştir ve plastiklerin sınıflandırılması yapılarak AdBlue tankının malzemesi olan polietilenin özelliklerinden bahsedilmiştir. Bununla beraber plastiklerin mekanik özellikleri ve bu tip malzemelerde görülen kırılma şekilleri anlatılmıştır. Plastiklerin mekanik özellikleri incelenirken metallerden farklılık göstermeleri nedeniyle, yorulma özellikleri ve plastiklerin yorulma davranışına etki eden parametreler üzerinde de durulmuştur. Ayrıca ilk bölümde AdBlue tanklarının üretim prosesi olan döner kalıplama işlemine de değinilmiştir. Bir sonraki adımda ise plastik tankların malzemesi olan lineer düşük yoğunluklu polietilenin malzeme testleri yapılarak çıkan sonuçlar değerlendirilmiştir. Bu testler standartlara uygun numunelerle ve standart test koşullarında gerçekleştirilmiştir. Bu testler sonucunda malzemenin çekme dayanımı, elastik modülü gibi fiziksel özellikleri elde edilmiş ve bir sonraki adımda ise gerçekleştirilecek olan yorulma testi numunelerinin üretim yöntemi olan enjeksiyonla kalıplama ile döner kalıplama arasındaki farklılıklar ortaya konmuştur. Plastik malzemelerde yorulma davranışı daha öncede bahsedildiği üzere, gerek malzemenin özellikleri gerekse dış etkenler göz önünde bulundurulduğunda metallerden farklılık gösterir. Bu çalışmanın son bölümünde ise daha ileriki adımlarda gerçekleştirilecek olan yorulma analizlerine kaynak oluşturacak olan, lineer düşük yoğunluklu polietilenin yorulma testlerinin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ASTM D671 standardına uygun yapılan yorulma testleri sonucu söz konusu malzemeye ait gerilme-tekrar sayısı (S-N) ilişkisi bulunmuştur.

The research of the durability of plastics has become a must especially with the increasing use of the plastic components in automotive industry, recent years. This study is an analysis of the mechanical properties, especially fatigue behavior of plastic material used for AdBlue tanks of Mercedes-Benz EURO IV buses to reduce exhaust emissions. The first section starts with basic information about the material, followed by the classification of plastics especially emphasizing polyethylene, AdBlue tank material. Furthermore the mechanical properties and the failure types in plastics have been described. While the mechanical properties of plastics are being examined, fatigue behavior and factors affecting fatigue life of plastics have been especially accentuated since they differ from metals. Moreover, rotational molding which is the manufacturing process of AdBlue tanks has been mentioned. In the following section, standard material tests of linear-low density polyethylene were conducted and the results were evaluated. The tests were done with the standardized specimens under standard testing conditions. In conjunction with the tests, the physical properties of LLDPE, such as tensile strength and elastic modules, were obtained and the differences between the rotational and injection molding, which is the manufacturing process of fatigue test specimens, have been defined. As mentioned above, fatigue behavior of plastics differ from metals owing to the material properties and external effects. In the last section, it is aimed to identify the fatigue behavior of linear-low density polyethylene to serve as a resource for future analysis. For this purpose, the fatigue tests, executed according to the ASTM D671 test standard, were done and the stress-life (S-N) curve of the material was obtained.