3B yazıcı ile üretilen bal peteği sandviç kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi

Bal peteği kompozit sandviç yapılar hafif olmaları, ağırlığına oranla darbe ve basma dayanımlarının yüksek olmasından dolayı tercih edilmektedirler. Ayrıca üretilen malzemeye bağlı olarak kimyasallara ve suya karşı dayanıklı olması, vidalama, delme, ekleme, tamirat gibi birçok kullanım özelliklerinden dolayı otomotiv, uçak, hafif ticari araç, yatçılık, hızlı tren, inşaat, ambalaj, rüzgâr enerjisi, güneş panelleri gibi birçok sektörde kullanılmaktadır. Sandviç yapılar, alt ve üst örtü arasına çekirdek bir yapının yapıştırılmasından oluşan kompozit yapı elemanlarıdır. Örtüler ince, katı ve yoğunluğu fazladır. Çekirdek ise örtüye göre daha kalındır ve daha düşük yoğunluklu malzemelerden tercih edilir. Sandviç yapılarda basma, darbe, eğme dayanımı gibi amaçlanan mekanik özelliklere sahip olması için birçok çalışma mevcut olup araştırılmaya ve geliştirilmeye devam edilmektedir. Tez çalışması kapsamında, üç farklı hücre genişliği ve hücre duvar kalınlığındaki bal peteği geometrileri kullanılarak 3 boyutlu yazıcıda polilaktik asit (PLA) filamentten çekirdekler üretilmiştir. Üretilen çekirdekler alt ve üst yüzeyleri karbon fiber takviyeli kompozit plakalarla (CFRP) yapıştırıcı ile birleştirilen tek katlı ve iki katlı sandviç kompozitlerin deneysel yöntemlerle mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çalışmada üç farklı hücre genişliği ve hücre duvar kalınlığı sırasıyla 6_0,8 mm, 9_1,2 mm ve 12_1,6 mm ölçülerindeki bal peteği geometrileri kullanılmıştır. Eşit yüzey alanı elde etmek amacıyla hem hücre genişliği hem de hücre duvar kalınlıkları artırılarak bu ölçüler tercih edilmiştir. İki katlı numuneler her bir katı aynı ve farklı (hibrit) hücre genişliğine sahip çekirdeklerden üretilmiştir. Üç farklı hücre genişliğinde fakat birbirine yakın yüzey alanlarına sahip numunelere üç nokta eğme, düşük hızda darbe ve basma testleri uygulanmıştır. Testlerden elde edilen grafiklerle numunelerin testlere karşı gösterdikleri davranışlar incelenmiş ve yorumlar yapılmıştır. Basma testlerinde hücre genişliği 12 mm olan tek ve iki katlı numunelerin basma dayanımları yüksek çıkmıştır. Eğme testlerinde en yüksek eğilme rijitliği 6 mm hücre genişliğindeki tek katlı ve iki katlı numunelerde tespit edilmiştir. Üç farklı enerji seviyelerinde (80J, 100J ve 140J) uygulanan düşük hızda darbe testlerinde 6 mm hücre genişliğine sahip numunelerin daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir.