Farklı fiber yönlerinde üretilen epoksi polimer matrisli karbon elyaf takviyeli kompozit borularda işlenebilirliğin araştırılması

Günümüzde özellikle gelişen batarya sistemlerinin daha verimli kullanılabilmesi adına yüksek mukavemetli ve hafif malzemelerin arayışı hızla devam etmektedir. Bu nedenle kompozit malzemeler daha fazla ilgi görmektedir. Kompozit malzemeler iki veya daha fazla malzemeden elde edilir ve bu malzemelerin üstün özelliklerini içerirler. Fiber takviye plastikler (FRP), önemli miktarda yüksek teknoloji uygulamalarında kullanılmaktadır. Örneğin denizcilik, havacılık, motor sporları, enerji ve savunma sanayisinde kullanılmaktadır. Ancak yine de uzun üretim süreleri, yüksek üretim maliyetleri ve karmaşık geometrilerdeki zorluklar gibi üstesinden gelinmesi gereken bazı zorlukları bulunmaktadır. Formlu geometrilerde ürün elde etmek için filament sarma, pultrüzyon ve vakum torbalama gibi çeşitli üretim yöntemleri mevcut olmasına rağmen, kalıp üzerine elle yatırma yöntemi, yüksek mukavemetli malzemeleri geliştirmek için en verimli yöntemdir. Tez çalışmasında karbon fiber ve polimer matris çalışılmıştır. CFRP boruların üretim yöntemlerinde yüzey hassasiyeti düşük olduğundan üretim sonunda yüzey kalitesi işlemlerine gerek duyulmaktadır. Bu işlemler göz önünde bulundurularak CFRP borular için torna işleme süreci bu çalışmada deneysel olarak incelenmiştir. Bu çalışmada karbon fiber/epoksi kompozit boruların imalatında tek yönlü fiber doğrultusunda (UD) elyaf kullanılarak, uygulamaya yönelik kullanımı için 0, 45, 90° arası açılarda sarım gerçekleştirilerek ürünler elde edilmiştir. Üretilen numuneler bilgisayarlı sayısal kontrollü (CNC) torna tezgâhında üç farklı kesme hızı, üç farklı ilerleme hızı ve sabit kesme derinliğinde tornalama işlemine tabi tutulmuştur. Tornalama işlemi sonrası; yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı ve takım aşınması parametreleri incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda en yüksek yüzey pürüzlülüğü değerine 90⁰ sarım açısı ve 120 m/dak kesme hızında en düşük ise 45⁰ sarım açısı 160 m/dak kesme hızında ulaşılmıştır. Kesme sıcaklığında ise kesme hızı arttıkça kesme sıcaklığında da artış gözlemlenmiştir.