Termoplastik vulkanize ürünler (TPV) ile farklı koşullarda üretilen otomobil sıyırıcılarının karakterizasyonu

Tez çalışmasında, termoplastik vulkanizatlara (TPV) farklı proses koşullarının etkisi ve karakterizasyonu çalışılmıştır. TPV'ler otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan bir malzeme olmasının yanı sıra Orijinal Parça Üretici (OEM) firmaların ürün üzerinden beklediği performans kriterleri bulunmaktadır. Bir Japon Ana sanayi firması için üretilen iç sıyırıcı kalıbı, test numunelerinin hazırlanmasında kullanılmıştır. Seçilen iç sıyırıcı kalıbı ile farklı ekstrüder sıcaklığında, soğutma süresi ve soğutma suyu sıcaklığında test numuneleri elde edilmiştir. Elde edilen iç sıyırıcı numunelerinin yapısal, mekanik, ısıl yaşlandırma ve ısıl özellikleri OEM teknik şartname testleri, optik mikroskop, TGA ve DSC cihazları ile analiz edilmiş ve ekstruder çıkış sıcaklığının, soğutma süresi ve soğutma sıcaklığının etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak, yapısal özellikleri için optik mikroskop görüntüleri karşılaştırıldığında, soğutma suyu sıcaklığının kristallenme üzerinde etkisinin daha fazla olduğu gözlenmiştir. Mekanik ve ısıl yaşlandırma özelliklerinin karşılaştırılması için sertlik, esneklik, kalıcı deformasyon, düşük sıcaklık dayanımı, boyalı plakaya karşı lekeleme, cama yapışma ve beyazlama test sonuçları değerlendirildiğinde, ekstrüder çıkış sıcaklığı arttıkça, 210°C de boyalı plakalarda kirlilik gözlenmiştir. Soğutma sıcaklığı artışı ile esneklik test sonuçlarında azalma gözlenmiştir. Soğutma süresinin azalması ile sertlik ve esneklik değerlerinde azalma gözlenirken, kalıcı deformasyon değerinde artış gözlenmiştir. Seçilen numunelerin TGA ile analizi 40 °C den 600 °C'ye kadar, 20 ˚C/dakika ısıtma hızında ve azot gazı ile yapılmıştır. Termal bozunmanın iki adımda gerçekleştiği gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, polipropilen (PP)'nin etilen propilen dien monomer (EPDM)'den daha önce, 300 °C'de bozunmaya başladığı gözlenmiştir. TGA ile incelenen sekiz numune karşılaştırıldığında, farklı soğutma sürelerinde elde edilen numunelerin kül miktarlarında farklılık gözlenmiş ve bu farklılığın homojen olmayan vulkanizasyondan kaynaklandığı yorumlanabilir. DSC analizi seçilen dört örnekle gerçekleştirilmiştir. Bu tezde farklı soğutma hızları olarak 10 °C/dak ve 20 °C/dak incelenmiştir. Tüm numuneler 10 °C/dak ısıtma hızı ile 25 °C'den 300 °C ye kadar ısıtılmış ve 300 °C'den yaklaşık 25 °C' ye kadar soğutularak iki döngü ile analiz tamamlanmıştır. Bu analizden, erime sıcaklığı, erime entalpisi, kristallenme sıcaklığı ve kristallenme entalpisi elde edilmiştir. Fakat, camsı geçiş sıcaklığı açıkça görülememiştir. Malzeme iki polimerden oluşması sebebiyle farklı erime noktaları ve kristallenme pikleri gözlenmiştir. Erime sıcaklığı 150-155 °C arasında, kristalleşme sıcaklığı 105-110 °C arasında gözlenmiştir. Bu çalışma, Standard Profil fabrikası ekstrüzyon prosesinde beyazlama ve düşük esneklik değerlerine sahip sorunlu ürünler ile karşılaşılaşılması üzerine başlamıştır. Bu problemlerden dolayı enerji kaybı ve hurda artarken verimlilik düşmekte ve önemli bir maliyet artışı problemine neden olmaktadır. Bu çalışma ile ekstrüzyon hat kurulumlarında, soğutma suyu etkisi üzerinde yoğunlaşılıp, proses iyileştirilmeleri planlanabilir.