Kompozitler

21_Basma testi

Genel bileşik

Bileşikler birbirine bağlı iki veya daha fazla malzemeden oluşur. Bu sayede, ağırlık tasarrufu sağlarken belirli yönlerde rijitlik veya mukavemet gibi çok özel malzeme özellikleri elde edilir ve bu da yeni uygulama alanlarını ortaya çıkarır. 

Kompozitler pek çok üründe yeni uygulamalar buluyor. Airbus'tan A380 veya A350 veya Boeing 787 gibi uçak, yüksek oranda karbon fiber kompozitlerin kurulduğu sivil havacılığa ilişkin mevcut örneklerdir. I3 ve I8 araçları ile BMW, iki kişinin bunları taşıyabileceği kadar hafif CFRP malzemeden yapılmış komple araç şasisini kullanıyor. Fiberglas kompozitler uzun zamandır yarış arabalarında standart olmuştur. Büyük rüzgar türbinlerinin kanatlarında çeşitli kompozitler takılmıştır. Tek yönlü fiber kompozitler santrifüj kuvvetlerini absorbe eder, dış yüzeyler çok yönlü fiber kompozitlerden üretilir ve genel yapı bir çekirdek kompozit olarak tasarlanır. Son olarak, kompozitler tıbbi teknolojide, örn. protezler olarak ve inşaat sektöründe köprüler için çok yönlü malzemeler ve cephe yapımı alanında ilginç uygulama alanları sunmaktadır.

Elyaf kompozitlerinde, elyaf, kompozitin, matris olarak adlandırılan bir bileşeninin içine gömülür. Bu bir fiber matris sistemi oluşturur. Elyaflar bir veya daha fazla özel yönde olabilir ve tercih edilen yönlere sahip olabilirler.

Lamine kompozitler, farklı sayıların üst üste bindirilmiş katmanlarından oluşur. İkisi özdeş dış katman olan üç katman özel durumu kompozit olarak da adlandırılır. 

Hafif yapılarda çekirdek kompozitler kullanılır. Bu durumda, kapak plakaları arasındaki boşluğu dolduran çekirdek, ör. köpüklü bir plastikten yapılı bir malzemeden yapılmıştır. İkincisine petek kompozit denir.
Okumaya devam et Daha az göster

Lif kompozitlerinin tanımı

Teknik uygulamalarda, çeşitli elyaf kompozitler kullanılır, örn.

  • Cam elyaf takviyeli plastik (GFK)
  • Karbon fiber takviyeli plastikler (CFK)
  • Aramid Elyaf Takviyeli Plastikler (AFK)
  • Doğal elyaf takviyeli plastik (NFK)

Elyaf kompozitler, filaman ya da ştapel elyaf, ör. gerekli fitil yapışmasını sağlayan bir fitil ve bir matris olarak bulunur.  

Elyaf ve matris malzemesinin seçilmesine ilaveten, mülk profili temel olarak tekstil kumaşındaki liflerin yönlendirilmesi ile belirlenir. Test tekniğinin endişeleri için genellikle tek yönlü ve çok yönlü laminatlara göre bir ayrım yapılmaktadır. 

Kural olarak, malzeme testi, standartlaştırılmış test numunelerinde bireysel stres senaryolarını tasvir eder. Özelliklerin güçlü yön bağımlılığına bağlı olarak, farklı numuneleme ile farklı stres türleri, örn. ana fiber yönüne uzunlamasına ve çapraz olarak gerçekleştirilir.  

Bu testler uluslararası ISO standartının yanı sıra; ulusal ve yerel standartlara (ASTM, EN, DIN) ve firmanın kendi düzenlemelerine (Airbus AITM, Boeing BSS) uygun yapılmaktadır. Bu, yaklaşık jenerik test yöntemlerini tanımlayan 170'den fazla standardın bulunduğu bir ortamda sonuçlanır.

Bileşenlerin, yapısal bölümlerin ve komple yapıların muayenesi, daha sonraki işlemde oluşan gerilimlerle genellikle hizalanır. Güçlülük, enerji emilimi (Crash), malzeme yorgunluğu ve ömür boyu tahminleri ön planda.

Fiber kompozitlerin yön ve kesilme duyarlılığı nedeniyle, test kuvvetleri tam olarak istenilen yönde kullanılmalıdır. Aksiyallık hatasına eğrilik denir ve dar sınırlara tabidir. Taslağı ölçmek için ZwickRoell, numunelerin şekline ve boyutuna dayalı özel ölçüm cihazları kullanıyor. Test cihazının çekme eksenlerinin mekanik ayar cihazları (hizalama parçaları) ile hizalanması.

Okumaya devam et Daha az göster

Elyaf kompozitler için modüler test sistemi

Karşılık gelen yüksek test hacimleri ile daha büyük test laboratuvarları, bireysel test yöntemleri için birkaç farklı boyutlu test cihazı kullanır ve bu nedenle dönüşüm çabasını en aza indirebilir. Standartlaştırılmış test yöntemleri kabaca aşağıdaki güç aralıklarına bölünebilir: 

  • 1 kN'e kadar kuvvet: Eğme testleri, enerji boşalma oranları, tek filamentli çekme testleri
  • 10 kN'e kadar kuvvet: IPS, ILSS ve V-çentik, filament şeritler üzerinde çekme testleri, UD 90° çekme testleri, kalınlık yönündeki çekme testleri
  • 100 kN UD 0° çekme testine kadar olan kuvvetler için, daha küçük laminat kalınlıkları için çekme testleri, ISO, ASTM ve EN standartlarına göre sıkıştırma testleri, çentik basınç testleri, rulman testleri
  • 100 kN üzerindeki kuvvetler uygun laminat kalınlığı ile Airbus standartlarına göre çekme ve basma testleri, Compression After Impact
Ancak, test hacmi o kadar yüksek değil ya da o kadar düzenli değilse, birkaç test cihazına yatırım yapmayı önerir, o zaman tek bir test cihazı mümkün olan en fazla sayıda test metodu mümkün olan en az dönüştürme çabasıyla yürütmek üzere donatmak avantajlıdır. Bu amaçla, ZwickRoell çeşitli nominal boyutlarda elektromekanik ve servohidrolik test cihazları için modüler test cihaz konseptleri geliştirmiştir. Bu modüler sistemlerin avantajı açıktır: Tüm aletler, ekstensometre, yazılım ve muhtemelen koruyucu ekranlar ve sıcaklık bölmesi modülerliğin bir parçasıdır ve koordine edilmiştir. Ayrıca, bu sistem gelecekteki güvenliği de kazanır, çünkü tüm bileşenler aynı zamanda yenilenebilir.
Okumaya devam et Daha az göster

Çekme testi, basma testi ve eğme testi

ZwickRoell, geniş bir sıcaklık aralığında standart uyumlu çekme, basma ve eğme testleri için özel test cihazları sunmaktadır.

Makaslama testi

Farklı düzlem ve doğrultularda itme özelliklerini belirlemek için farklı test yöntemleri yapılmıştır.

Kompozitlerde diğer testler

Malzeme geliştirme alanında yaygın olarak kullanılan daha özel test yöntemleri çeşitliliği vardır.
En iyi