Silindirik termoplastik kompozitlerin elyaf sarma yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

Elyaf sarma yöntemi polimer matrisli kompozit üretiminde tercih edilen üretim yöntemlerinden biridir. Silindirik basınçlı kaplar, yer altı depolama ve dağıtım sistemleri gibi özellikle tüp ya da boru şeklindeki parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemde fiber ve matris arasında iyi arayüzey bağlantısı sağlamasından dolayı termoset matris tercih edilir. Ancak termosetlere göre daha yüksek kırılma tokluğu, esnekliğe sahip olmasının yanında kısa zamanda ve kolay işlenebilirlik gibi birtakım üstünlüklerinden dolayı son yıllarda termoplastik kompozitlerin kullanımında bir artış görülmektedir. Bu avantajlarına rağmen termoplastiklerin yüksek eriyik viskoziteleri, matrisin fiber demetlerini yeterli oranda ıslatamamasına yol açması ve fiber-matris arayüzey bağlantısı zayıf olması, bu malzemenin kullanımını zorlaştırmaktadır. Termoplastik matrisin fiberi ile takviye fiberin karışımından oluşan melez iplikler ise bu sorunu çözmek için geliştirilmiş kompozit malzemelerdir. Yine de bu malzemenin özellikle elyaf sarma yöntemindeki kullanımın henüz yaygın olmadığını eklemek gerekir. Elinizdeki çalışmada Polietilen/E-camı ve Polipropilen/E-camı melez ipliklerin üretim aşamaları ayrıntılı biçimde aktarılmıştır. Öncelikli olarak farklı katman, sıcaklık ve sürelerde plaka numuneleri üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu numunelerde çekme, eğme, darbe, kalsinasyon testleri ve SEM incelemeleri yapılarak üretim parametreleri optimize edilmiştir. İkinci olarak ise elyaf sarma yöntemiyle silindirik şekilli parçalar üretilmiş ve bu parçalara halka rijitliği testleri uygulanmıştır. Plaka numunelerinden alınan sonuçlara göre optimum üretim koşullarının Polietilen/E-camı malzeme için 200 °C' de 5 dakika presleme süresi ve Polipropilen/E-camı malzeme için ise 220 °C'de 5 dakika presleme süresi olduğuna karar verilmiştir. Bu sonuçlara göre üretimi yapılan silindirik numunelerin EN 12666-1, EN 1852-1, EN 13476-2 ve EN 13476-3 standartlarına uygun değerlere ulaştığı saptanmıştır.