Makine tezgâh gövdelerinin titreşim sönümlenmesinde kullanılabilecek kompozit malzeme tasarımının geliştirilmesi

Makine tezgâhlarının taban ve gövdelerinde kullanılan malzemeler makine ile gerçekleştirilen işlemin hassasiyeti üzerine etkilidir. Makine kullanım ömrü ve ürün kalitesi açısından bu malzemelerin mekanik ve dinamik özelliklerinin bilinmesi ve özellikle titreşim yalıtım kabiliyeti iyi malzemelerin tercih edilmesi gerekmektedir. Bu kapsamda sıkça kullanılan malzemeler dökme demir ve çelik verilebilir. Ancak son zamanlarda bu malzemelere alternatif olarak titreşim sönüm kabiliyeti daha yüksek olan polimer matrisli kompozit malzeme olan mineral döküm ile üretilen kompozit malzemeler geliştirilmiştir. Mineral döküm çeşitli formlardaki agregalar, silis kumu ve bağlayıcı olarak epoksi reçinesi içerir. Bu karışım oda sıcaklığında ve bekledikçe sertleşmektedir. Hassas ölçüm gerektiren tüm takım tezgâhlarında kullanılabilirken avantajları dolayısıyla yakın gelecekte mineral döküm modern yapı malzemesi olarak ta kullanılacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada modern takım tezgâhlarında meydana gelen titreşim problemini minimum seviyeye indirmek üzere polimer matrisli kompozit sistem geliştirilmiş ve geliştirilen sistemin titreşim karakteristikleri ile elastik modül değerleri incelenmiştir. Bu amaçla farklı kompozit malzeme karışım reçeteleri hazırlanmış, çeşitli formlarda hazırlanan agrega ve kumlar endüstride kullanım sıklığı da dikkate alınarak bu çalışmada tercih edilmiştir. Titreşim testleri için karışım reçetelerinden 20x25x480 mm3 ebatlarında çeşitli sayılarda kiriş test numuneleri, basma testleri için ise aynı karışım reçetelerinden boyu 100 mm olan Ø50 mm'lik silindirik test numuneleri hazırlanmıştır. Deneysel modal analiz yöntemiyle her bir kirişin doğal frekans ve sönüm oranları, Frekans Cevap Fonksiyonu (FRF) yardımıyla sonuçlar elde edilmiş, basma test sonuçlarıyla elastik modül değerleri ile kıyaslanmıştır. Araştırmada elde edilen bulgulara göre titreşim sönümleme verileri ile elastik modül değerleri dikkate alındığında kompozit yapının titreşim sönümleme kabiliyetine etki eden en önemli faktörün kompozit yapı içerisindeki çakıl taşı ve epoksi oranlarının olduğu sonucuna varılmıştır.