Otomotiv endüstrisinde kullanılan geri dönüştürülmüş PC (polikarbon) malzemesi üzerine bir çalışma

Abstract

Plastik hammaddeler kolay şekil alabilen, hafif, dayanımı yüksek, mühendislik malzemeleri olduğundan nihai ürünlerde kullanımı sürekli artmaktadır. Özellikle geri dönüştürülebilir bir malzeme olması günümüzde yürürlükte olan ve gelecekte daha da önem kazanacak çevre politikaları nedeni ile gelecekte çok daha fazla öneme sahip olacaklardır.Otomobil sektöründe plastik hammadde kullanımı diğer sektörler ile kıyaslandığında çok daha fazla öneme sahiptir. Son yıllarda değişen müşteri beklentileri nedeni ile araçlara eklenen ek donanımların yarattığı ek ağırlık ve bu ağırlığın sebep olduğu ek emisyonların günümüzde uygulanmakta olan sıkı egzoz emisyon kısıtlamaları ile tezat oluşturması otomobil sektöründe ciddi ağırlık azaltma çalışmalarına yol açmıştır. Plastik hammaddeler sahip oldukları teknik özellikler nedeni ile otomobil ve ağırlığın önemli olduğu diğer tüm alanlarda mühendislik uygulamalarını vaz geçilmezi olmuştur. Yukarıda anlatılan özellikler nedeni ile artan plastik kullanımı beraberinde atık ürünlerin yönetilmesi sorununu ortaya çıkarmıştır. İmalat sürecinde kaçınılamayan, özellikle kalıp devreye alma aşaması ve üretim esnasındaki yaşanan sapmalar nedeniyle ıskartaya ayrılmış parçalar ile teknik ömrünün sonunda âtıl duruma gelmiş ürünlerin yol açtığı çevre sorunları yürürlükte olan çevre politikaları nedeni ile gittikçe önem arz etmektedir.Plastik hammaddelerin petrol türevlerinden elde edilmesi ve günümüzde yerli sanayiler tarafından kullanılan plastiklerin büyük bir çoğunluğunun ithal edilmesi nedeni ile geri dönüşüm ekonomik açıdan da yüksek öneme sahiptir.Bu tez çalışmasında otomobil sanayisinde oldukça sık kullanılan PC/ABS hammaddenin geri dönüştürülmesi incelendi. Bunun için üretim esnasında ıskarta olarak ayrılmış ürünler ayıklanarak önce kırma işlemi yapılarak granül çekme işlemine uygun hale getirildi. Kırılan malzemeler özel enjeksiyon tezgâhlarında çekilerek granül hale getirildi ve saf hammadde içine ağırlık olarak %5 ve %10 oranında karıştırılarak otomotivde kullanılan nihai yarı mamul üretimi yapıldı.Elde edilen parçalar serbest-serbest titreşim testine tabii tutularak birincil ve ikincil modları çıkarılmış ve kırma malzemenin nihai ürünün mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre kırma oranı arttıkça 1. Modda malzemenin daha kırılgan bir yapıya büründüğü, 2. Modda ise malzemenin yumuşama eğilimine girdiği gözlemlenmiştir.

As plastic materials are light weight, easy to shape and high strength engineering materials, their usage in end products are constantly increasing. As a recyclable material and due to environmental policies being constantly more strict and important by every passing year, plastic material usage in the future will be much higher and wide spread.The use of plastic material in the automotive industry has much more importance compared to other sectors. Increase in the car emissions due to implemented additional functionalities caused by customer demand forced car manufacturers to put tremendous effort on weight reduction studies caused by the constantly tightening EU emissions standards. Due to the technical properties of plastic material, they have become an indispensable material in automotive and other sectors where part weight is an issue.Increasing usage of plastic materials, because of the technical specifications explained above, led to another problem, waste management. Unavoidable waste and scraps caused by the production process during the start-up phase, by the deviations during the serial production and the products after their service life arisen environmental issues which must be managed due to strict environmental policies.Additionally these raw materials are produced from petroleum based monomers and most plastics used in industry are import goods which increases the importance of recycling by means of economical ways.In this study, recycling of PC/ABS material which is being used widely in the automotive industry was examined. For this purpose, scrap parts made of same raw materials are separated, broken down and later granulated in special injection machines, mixed with virgin material with a weight ratio of 5% and 10% and used to produce sub component for a commercially available vehicleThe obtained parts were subjected to a free-free vibration test to analyse the effects of recycled material on the mechanical properties of the final product by obtaining primary and secondary modes of the part. According to the obtained results, it is observed that the material is becoming more fragile in the first mode and more elastic in the second mode according to the amount of recycled material.