Ahşap plastik kompozit malzemelerden üretilen bazı birleştirme elemanlarının mekanik performans özellikleri

Abstract

Kompozit malzemeler iki ya da daha fazla materyalden oluşan ve çoğu zaman kendini oluşturan malzemelerden daha iyi özellikler gösteren ürünlerdir. Ahşap plastik kompozitler (APK), orman ürünleri endüstrisinde sıklıkla tercih edilen, geri dönüşüm imkanı olan mühendislik ürünü malzemelerdir. Bu çalışmada APK malzeme üretilmesi, mekanik ve fiziksel performans özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Belirlenen özelliklerin literatürdeki çalışmalar ile karşılaştırılması yapılmıştır.APK üretiminde plastik hammaddesi olarak Polivinil klorür (PVC), dolgu maddesi olarak karaçam (pinus nigra) odun unu kullanılmıştır. Çalışmada plastik/odun unu oranı %50/50 olacak şekilde APK karışımı kullanılmıştır. Üretilen APK malzemelerden sandalye birleştirmelerini temsilen T-tipi ve H-tipi birleştirmeler zıvanalı, kavelalı ve yekpare olarak hazırlanmıştır. T-tipi ve H-tipi birleştirmelerin moment taşıma kapasitelerini belirlemek için ASTM standartlarına uygun olarak mukavemet testleri yapılmıştır. Ayrıca çalışmada yoğunluk, kalınlığına şişme oranı, su alma oranı, eğilme direnci, elastikiyet modülü, çekme direnci, vida tutma gücü, yüzey pürüzlülüğü, doğal yaşlandırma ve renk değişimi testleri yapılmıştır.Yapılan birleştirme testleri sonucunda APK malzemenin kavelalı kullanıma uygun olduğu, zıvanalı kulanım da ise pres sıcaklığı ve süresinin önemli olduğu görülmüştür. Levha kalınlığına göre pres sıcaklığı ve süresinin optimum değerlerinin belirlenmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Yekpare ve kavelalı birleştirmelerde zıvanalı birleştirmelere göre daha yüksek değerler elde edilmiştir.Sonuç olarak APK malzeme diğer ahşap esaslı levha ürünleri ile kıyaslandığında daha yüksek mukavemet değerine sahip olduğu görülmüş, masif malzemede ise daha düşük performans değerleri göstermiştir.

Composite materials are products that consist of two or more materials and often exhibit better properties than their self-constituent materials. Wooden plastic composites (WPC) are engineering products that are recyclable, often preferred in forest products industry. In this study, it is aimed to produce and determine strength properties of wood plastic composite (WPC) products The determined characteristics were compared with the studies in the literature. Polyvinyl chloride (PVC) is used as a plastic raw material in the production of WPC and black pine (pinus nigra) wood flour is used as a filling material. In the study, WPC mixture was used as 50/50 ratio of plastic / wood flour. T-type and H-type joints representing the chair joints produced from WPC materials are prepared with mortise and tenon, dowel and one-piece joints. Strength tests were performed in accordance with ASTM standards to determine the moment carrying capacities of T-type and H-type joints. Besides, density, thickness swelling and water absorption rate, humidity ratio, bending strength, modulus of elasticity, tensile strength, surface roughness tests were performed on the WPC material. It has come to the conclusion that optimum values of press temperature and duration should be determined according to composite board thickness. As a result of the joining tests performed, it has been found that the use of WPC material is suitable for dowel joint. Pressing temperature and duration were also found to be important for mortise and tenon joint. Higher values were obtained in the case of one-piece and dowel joints than in the case of mortise and tenon joint. As a result, WPC material has been found to have higher strength value compared to other wood based board products and it was found lower performance values compared to massive material.