Kompozit malzeme için uygun üretim yönteminin seçilmesi ve farklı fiber oryantasyonlarının kompozit malzemenin mekanik özelliklerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi

Havacılık, askeri ve otomotiv sektöründe kompozit malzemelerin kullanımı günden güne artmaktadır. Tamir uygulamalarında, ticari projelerin detay parçalarında ve uçak üretimlerinde yüksek dayanımı ve hafifliği sebebiyle kompozit malzemeler tercih edilmektedir. Özellikle son 50 yılda uçaklarda kullanılan kompozit malzemelerin miktarı %50'yi geçmektedir. Bu durum kompozit malzemelerin üretimi ve bu malzemelerin mekanik özelliklerinin geliştirilmesi için araştırma çalışmalarının artmasına yol açmıştır. Kapalı kalıplama tekniğindeki ekonomik metotlardan olan vakum infüzyon ve vakum torbalı el yatırma yöntemleri kompozit malzemelerin üretiminde sıkça kullanılmaktadır. Bu çalışmada, karbon fiber takviyeli kompozit malzemenin (KKM) vakum torbalı el yatırma yöntemi ve iki farklı vakum infüzyon yöntemleri ile üretimi gerçekleştirilerek çekme ve basma testleri yapılmıştır. KKM çekme numunelerinin üretimi ve testleri ASTM D3039 standardına, basma numunelerinin üretimi ve testleri ASTM D6641 standardına göre yapılarak KKM'nin çekme ve basma mekanik özellikleri incelenmiştir. Test sonuçları incelendiğinde, çekme ve basma mekanik özellikleri en iyi olan numunenin üretim metodu tek torbalı vakum infüzyon olduğu ortaya çıkmıştır. En iyi çekme ve basma mekanik özelliklerine sahip olan numunenin ANSYS 2024 R2 programı kullanılarak sayısal analizi gerçekleştirilmiş ve oluşturulan model deneysel sonuçlar ile doğrulanmıştır. Doğrulanan modelde KKM'deki fiber oryantasyonları değiştirilerek çekme ve basma yüklerine karşı en dayanıklı KKM elde edilmiştir.