Metallerle elyaf takviyeli termoplastik kompozitlerlerin sıcak baskı yöntemi ile birleştirilmesinin araştırılması

Abstract

Farklı malzemelerin birleştirilmesi, mühendislik açısından ilgi çekici ve zorlu bir konudur. Günümüzde metallerin elyaf takviyeli termoplastik kompozitlerle birleştirilmesi ve hibrit yapılar olarak kullanılması, başta otomotiv ve havacılık endüstrileri olmak üzere oldukça yaygındır. Bu çalışmanın literatür bölümünde metallerin elyaf takviyeli termoplastik kompozitlerle birleştirilmesi alanındaki çalışmaların bir özeti sunulmuştur. Bu özette farklı malzemeleri birleştirmek için kullanılan geneneksel yöntemler ve ileri birleştirme yöntemleri incelenmiştir. Sık kullanılan yöntemlerin tarihinden, çalışma prensiplerinden, yöntem parametrelerinden, avantajlarından ve dezavantajlarından bahsedilmiştir. İleri birleştirme yöntemlerinden Sıcak Baskı Birleştirmesi (HPJ), diğer termomekanik birleştirme yöntemleri arasında ucuz olmasıyla öne çıkan oldukça güncel bir termomekanik birleştirme yöntemidir. Günümüzde diğer yöntemlerin bir çoğuna kıyasla çok az çalışmaya rastlanmaktadır. Bu tez kapsamında termoplastik matrisli cam elyaf takviyeli kompozit olarak GF30 PA66 ve metal olarak da AISI 304 paslanmaz çelik seçilmiş ve bu malzemelerin ilgili sıcak baskı tekniği kullanılarak birleştirilmesi incelenmiştir. Malzemelerin fiziksel özellikleriyle ilgili ilave bilgi verilmiştir. Oluşturulan deney düzeneğinde sıcak baskı yönteminin parametreleri olan baskı kuvvetini, sıcaklığı ve uygulama zamanını kontrol etmek mümkündür. Deney düzeneği ve testin yapılışıyla ilgili ayrıntılı bilgi verilmiştir. Literatürdeki çalışmalar dikkate alınarak seçilen çeşitli sıcaklık (220 – 260 °C arasında), basınç (2 – 6 bar arasında) ve zaman (30 – 180 saniye arasında) değerlerinde öncül deneyler gerçekleştirilmiştir. Öncül deneyler sonlu elemanlar analizi ile desteklenerek iyileştirilmiş test parametreleri belirlenmiştir.