ELYAF TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİN DELİNMESİ SIRASINDA OLUŞAN DEFORMASYONLARI ÖNLEMEK ÜZERE BİR METOT GELİŞTİRİLMESİ

Abstract

ÖZET

Günümüzde enerji kaynaklarının sınırlı olması ve alternatif güç kaynaklarının performans açısından yetersizliği, taşıtlarda ağırlık azaltma çalışmalarını ön plana çıkarmıştır. Çevre sorunlarına yönelik artan hassasiyetle birlikte zararlı emisyonların azaltılması da önem kazanmıştır. Bu bağlamda, plastik malzemelerin hafifliği, otomotiv sektöründe plastik türevi kullanımını teşvik etmektedir. Plastik malzemelerin mukavemet ve verimlilik değerlerini artırmak amacıyla takviye elemanları ile güçlendirilerek kompozit malzemeler elde edilmektedir. Endüstriyel parçaların birleştirilmesi amacıyla malzemelere delik delinmesi işlemi, yaygın bir imalat yöntemidir. Kompozit malzemelerin delinmesi malzeme kesitinde deformasyona, yüzey kalitesinin bozulmasına ve mukavemet kaybına neden olabilir. Bu deformasyonlar, elyaf takviyeli polimer kompozit bileşenlerinin performansını ve yapısal bütünlüğünü olumsuz yönde etkiler. Bu çalışmada, termoplastik kompozit delinmesinde oluşan deformasyonları en aza indirmek için yenilikçi bir fikstür tasarlanmış ve imal edilmiştir. Bu çalışmada, sürekli cam elyaf takviyeli polyamid-6 kompozit levhalar kullanılmış ve standart matkapta delme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen fiktür yardımıyla delik girişine farklı tutma kuvvetleri uygulanmış, farklı matkap dönüş hızı ve matkap ucu çaplarının deformasyonlara etkileri araştırılmıştır. Delme işlemi sonrası numunelerde meydana gelen delaminasyon ve yüzey deformasyonları incelenmiştir. Tutma kuvveti artışı delaminasyonların azalmasına katkıda bulunmuştur.

ABSTRACT

The limited availability of energy resources and the inadequacy of alternative power sources in terms of performance have brought weight reduction efforts to the forefront in vehicles today. With the increasing sensitivity to environmental issues, reducing harmful emissions has also become crucial. In this context, the lightweight nature of plastic materials encourages the use of plastic derivatives in the automotive sector. Composite materials are obtained by reinforcing plastic materials with reinforcement elements to increase their strength and efficiency. Drilling holes in materials for the assembly of industrial components is a common manufacturing method. The drilling of composite materials can lead to deformation, surface quality deterioration, and strength loss in the material section. These deformations adversely affect the performance and structural integrity of fiber-reinforced polymer composite components. In this study, an innovative fixture has been designed and manufactured to minimize deformations during the drilling of thermoplastic composite laminates. Continuous glass fiber-reinforced polyamide-6 composite laminates were used in this study, and drilling operations were carried out with a standard drill. Different holding forces were applied to the hole entrance with the developed fixture, and the effects of different drill rotation speeds and drill bit diameters on deformations were investigated. Delamination and surface deformations occurring in the specimen after the drilling process were examined. An increase in holding force contributed to a reduction in delamination.