Seramik takviyeli termoplastik matrisli kompozitten üretilen farklı snap-fit tırnak tasarımlarının, nümerik analizi ve deneysel (mekanik ve mikroyapı) olarak incelenmesi

Termoplastik çentikli tırnak yapıları montaj kolaylığı ve maliyet nedeni ile son yıllarda beyaz eşya ve otomotiv sektörlerinde öne çıkan konulardan birisidir. Bu yapılardaki en temel problem, montaj ve demontaj esnasındaki deformasyonu ve mekanik özellikleri olmaktadır. Bu çalışmada esneyerek kilitlenebilen termoplastik tırnakların deformasyonunun azaltılabilmesi için tırnak yapılarının farklı tasarımı, üretim yöntemleri ve malzemeleri incelenerek mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Çentikli esneyerek kilitlenebilen tırnakların eğme kuvveti altındaki deformasyon etkisi, birçok farklı parametredeki tasarımlar ışığında sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmiş ve eğme testi ile korelasyonları sağlanarak formülizasyonuna çalışılmıştır. Endüstride en çok tercih edilen Polipropilen, HİPS, Polyar gibi termoplastik malzemelerin literatür ışığında enjeksiyon kalıpçılığındaki üretim parametreleri (basınç, sıcaklık, bekleme süresi gibi) değişikliğinin mukavemete etkileri incelenmiştir. HİPS ve Polipropilen malzemelere, literatürde yüzey sertliğini arttırdığı belirtilen sodyum pentaborat, maliyet azaltma için kullanılan kalsit ve aktif karbon katkıları (takviyeleri) ile yeni numuneler oluşturulmuştur. Katkıların iç yapıda oluşturdukları etkiler çekme testleri ile incelenmiştir. Bu malzemelerin arasından Sodyum Pentaborat ve Anhidrat formunun Polipropilen Homo Polimerde FTIR ve SEM analizleri ile içyapıdaki etkileri gözlenmiştir. Polipropilen malzemeye Sodyum Pentaboratın %1 eklenmesiyle akma gerilmesinde %4 artış elde edilmiştir. Sodyum Pentaboratın, PP iç yapısında zincirler arasına yerleşerek akma gerilmesini arttırdığı düşünülmüş, hidrojen ile kurduğu zayıf bağlar SEM analizlerinde görüntülenerek, çekme testleriyle doğrulanmıştır. Sodyum Pentaborat Pentahidrat ve Anhidrat eklenmesiyle ise 200 kPa basınç ve 100°C kalıp sıcaklığında topaklanma oluştuğu için içyapıyı bozarak mukavemeti düşürdüğü belirlenmiştir.