İstenilen özelliklerde ve biçimde kompozit malzeme üretimi için bir çok yöntem bulunmaktadir. Bu yöntemlerden baslicalari asagidadir.
1. Elle yatirma (hand lay-up)
Dokuma veya kirpilmis elyaflarla hazirlanmis takviye kumaslari hazirlanmis olan kalip
üzerine elle yatirilarak üzerine sivi reçine elyaf katmanlarina emdirilir. Elyaf yatirilmadan
önce kalip temizlenerek jelkot sürülür. Jelkot sertlestikten sonra elyaf katlari yatirilir. Reçine
ise kompozit malzemenin hazir olmasi için en son sürülür Bu islemde elyaf kumasina
reçinenin iyi nüfuz etmesi önemlidir. El yatirma tekniginde en çok kullanilan polyester ve
epoksi’nin yanisira vinil ester ve fenolik reçineler de tercih edilmektedir. Elle yatirma yogun
isçilik gerektirmesine ragmen düsük sayidaki üretimler için çok uygundur.
2. Püskürtme (spray-up)
Püskürtme yöntemi elle yatirma yöntemini aletli sekli olarak kabul edilebilir. Kirpilmis
elyaflar kalip yüzeyine, içine sertlestirici katilmis reçine ile birlikte özel bir tabanca ile
püskürtülür. Elyafin kirpilma islemi tabanca üzerinde bulunan ve bagimsiz çalisan bir kirpici
sayesinde yapilir. Püskürtülme islemi sonrasi yüzeyin bir rulo ile düzeltilmesiyle ürün
hazirlanmis olur.
3. Elyaf sarma (filament winding)
Bu yöntem özel biçime sahip ürünlerin seri üretimine uygundur. Elyaf sarma yöntemi
sürekli elyaf liflerinin reçine ile islatildiktan sonra bir makaradan çekilerek dönen bir kalip
üzerine sarilmasidir. Sürekli liflerin farkli açilarla kaliba sarilmasiyla farkli mekanik
özelliklerde ürünler elde edilebilir. Yeterli sayida elyaf katinin sarilmasindan sonra ürün
sertlesir. Ardindan döner kalip ayrilir. Bu yöntemle yapilan ürünler genellikle silindirik,
borular, araba saftlari, uçak su tanklari, yat direkleri, dairesel basinç tanklaridir.
4. Reçine transfer kaliplama RTM / Vakum İnfüzyon
Bu kompozit üretim yönteminde elle yatirma sistemlere daha hizli ve uzun ömürlü
olmakla birlikte iki parçali kalip kullanmak gereklidir. Kalibin kompozit malzemeyle yapilmasi
çelik kalip maliyetine göre daha düsük kalmasina neden olmaktadir.
RTM yöntemi çogunluk jelkotlu veya jelkotsuz her iki yüzeyinde düzgün olmasi istenen
parçalarda kullanilir.
Takviye malzemesi kuru olarak keçe, kumas veya ikisinin kombinasyonu kullanilir.
Takviye malzemesi önceden kalip boslugu doldurulacak sekilde kaliba yerlestirilir ve kalip
kapatilir. Elyaflar matris içinde geç çözünen reçinelerle kaplanarak kalip içerisinde
sürüklenmesi önlenir. Reçine basinç altinda kaliba pompalanir. Bu süreç daha fazla zaman
ister. Matris enjeksiyonu soguk, ilik veya en çok 80ºC’ye kadar isitilmis kaplarda
uygulanabilir. Bu yöntemde içerideki havanin disari çikarilmasi ve reçinenin elyaf içine iyi
islemesi için vakum kullanilabilir. Elyafin kaliba yerlestirilmesini gerektirmesinden dolayi uzun
sayilabilecek bir isçilik gerektirir. Kalip kapali oldugu için ise zararli gazlar azalir ve
gözeneksik bir ürün elde edilebilir. Bu yöntemle karmasik parçalar üretilebilir. Concorde
uçaklarinda, F1 arabalarinda bazi parçalar bu yöntemle hazirlanmaktadir.
5. Hazir kaliplama / compression molding (SMC,BMC)
Hazir kaliplama bünyesinde cam elyafi, reçine, katki ve dolgu malzemeleri içeren
kaliplamaya hazir, hazir kaliplama bilesimleri olarak adlandirilan kompozit malzemelerin
(SMC,BMC) sicak pres kaliplarla ürüne dönüstürülmesidir. Karmasik sekillerin üretilebilmesi,
metal parçalarin bünye içine gömülebilmesi, farkli cidar kalinliklari gibi avantajlari
bulunmaktadir. Ayrica ürünün iki yüzüde kalip ile sekillenmektedir. Diger kompozit malzeme
üretim tekniklerinin olanak vermedigi delik gibi komplike sekiller elde edilebilmektedir. Iskarta
orani düsüktür. Bu yöntemin dezavantajlari kaliplama bilesimlerinin buzdolaplarinda
saklanmalari gerekliligi, kaliplarin metal olmasindan dolayi diger kaliplardan daha maliyetli
olmasi ve büyük parçalarin üretimi için büyük ve pahali preslere ihtiyaç olmasidir.
Hazir kaliplama yönteminde kullanilan bilesimler içeriklerine göre çesitlilik
göstermekle beraber en çok iki tür hazir kaliplama bilesimi kullanilmaktadir.
6. Hazir kaliplama pestili / SMC (sheet moulding composites)
SMC takviye malzemesi olarak kirpilmis lif ile dolgu malzemesi içeren bir reçinenin
önceden birlestirilmesi ile olusan pestil biçiminde malzemedir. Sürekli lifler, 25-50 mm
kirpilmis olarak ve kompozitin toplam agirliginin %25-30 oraninda kullanilir. Genellikle 1m
genisliginde ve 3mm. kalinliginda üretilir.
7. Hazir kaliplama hamuru / BMC (bulk moulding composites)
BMC takviye malzemesi olarak kirpilmis lif ve dolgu malzemesi içeren bir reçinenin
önceden birlestirilmesi ile olusan hamur biçiminde malzemedir.
Hazir kaliplama bilesimlerinin avantajlari;
- Çok genis tasarim esnekligi
- Düzgün yüzey
- Kolayca laklanabilme, boyanabilme ve kalip içinde yüzeyin kaplanabilmesi
- Geri dönüstürülebilme ve hazirliginda geri dönüsümlü malzeme kullanabilme
- Metal gömme parçalarin yerlestirilmesi ile montaj kolayligi
- Yüksek alev dayanimi
- Sicaklik dayanimi
- Sogukta kirilgan olmama, enjeksiyon kaliplama (injection moulding)
Bu yöntem RTM’ye benzer bir yöntemdir. Farkliligi reçine/elyaf karisimin kalip
disarisinda karismis ve eritilerek basinç altinda bos kalip içine enjekte ediliyor olmasindadir.
Sadece düsük viskoziteye sahip termoset reçineler bu yöntemde kullanilabilir. Diger
yöntemlere göre daha hizlidir. Çocuk oyuncaklarindan uçak parçalarina kadar bir çok ürün
bu yöntemle üretilebilmektedir.
8. Vakum bonding / vakum bagging
Kompozit malzeme (genellikle genis sandöviç yapilar) önce bir kaliba yerlestirilir,
ardindan bir vakum torbasi en üst katman olarak yerlestirilir. Içerideki havanin emilmesiyle
vakum torbasi, yatirilan malzemenin üzerine 1 atmosferlik basinç uygulayarak asagiya
çekilir. Sonraki asamada tüm bilesim bir firina yerlestirilerek reçinenin kür islemi için isitilir.
Bu yöntem siklikla elyaf sarma ve yatirma teknikleri ile baglantili olarak uygulanir. Kompozit
malzeme tamir islemlerinde de vakum bagging yöntemi kullanilmaktadir.
9. Otoklav / autoclave bonding
Termoset kompozit malzemelerin performanslarini artirmak için elyaf/reçine oranini
artirmak ve malzeme içinde olusabilecek hava bosluklarini tamamen gidermek
gerekmektedir. Bunun saglanmasi için malzemeyi yüksek isi ve basinca uygulayarak
saglanabilir. Vakum bagging yöntemindeki gibi sizdirmaz bir torba ile elyaf/reçine
yatirmasina basinç uygulanabilir. Fakat 1 atmosferden fazla düzenli ve kontrol edilebilir bir
basincin uygulanabilmesi için dissal basinca ihtiyaç duyulur. Bu uygulama için, otoklav
yönteminde de uygulanan ve kompleks sekillerde en çok kontrol edilebilen metod, disaridan
sikistirilmis gazin kompozit malzemenin içinde bulundugu kaba verilmesidir.
Otoklav kesin basincin, isinin ve emisin kontrol edilebildigi basinçli bir kaptir. Vacum
bagging yöntemi ile benzerdir. Firin yerine bir otoklav kullanilir. Böylece özel amaçlar için
yüksek kalitede kompozit üretebilmek için kür sartlari tam olarak kontrol edilebilir. Bu yöntem
digerlerine oranla daha uzun sürede uygulanir ve daha pahalidir.
10. Preslenebilir T akviyeli Termoplastik
Keçe türünde elyaf takviyesi içeren termoplastik reçine ile yapilmis plaka seklinde
preslenebilir kaliplamaya hazir özel amaçli bir takviyeli termoplastik çesidini tanimlamaktadir.
GMT nin hazirlanmasi SMC ye benzemektedir. Ekstruderden çekilen bir termoplastik levha
üzerine yumusak haldeyken bir elyaf takviyesi yerlestirilir. Bu katmanlarin üzerine bir diger
termoplastik levhada yumusakken yerlestirilerek soguk hadde silindirlerinin arasindan
geçirilir. Sertlesen plakalar kesilerek preslenmeye hazir duruma getirilir.
Kaynaklar: ITO Kompozit Raporu
Bu sitede de çok faydalı bilgiler bulabilirsiniz. http://www.poliya.com.tr/