Fiber takviyeli termoplastik kompozit malzeme üretimi ve mekanik özelliklerinin bulunması

Abstract

IV FIBER TAKVİYELİ TERMOPLASTTK KOMPOZIT MALZEME ÜRETİMİ VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN BULUNMASI Mustafa GÜLEŞEN Makina Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2005 Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Mehmet ŞENEL ÖZET Bu çalışmada, termoplastik kompozit malzeme üretimi için eşli kalıplama yöntemine göre tasarlanmış kalıp imal edilmiştir. Kompozit malzemenin matris malzemesi alçak yoğunluklu polietilen (AYPE), takviye malzemesi olarak 0,3 mm çapında bakır fiber kullanılmıştır. % 0,4 ve % 0,5 oranlarında fiber hacimsel konsantrasyona sahip termoplastik kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretilen numunelerin çekme deneyleri Uludağ Üniversitesinde gerçekleştirilmiştir. Bakır fiber takviyesi ile polietilen matris malzemesindeki mekanik özelliklerinin değişimi tespit edilmiştir. Bakır fiber takviye yönleri 90°, 45° ve 0° 'deki çekme numunelerine strain-gage bağlanılarak şekil değiştirme miktarları bulunmuş, bu değerler neticesinde kompozit malzemenin poission oram, elastisite modülü ve kayma modülü tespit edilmiştir. Çekme deneyleri neticesinde elde edilen kuvvet-uzama diyagramları ile elastik bölgedeki elastisite modülü ve plastik bölgedeki plastisite sabiti (K), deformasyon sertleşmesi üssü (n) değerleri hesaplanmıştır. Hacimsel konsantrasyonundaki artış elastisite modülü, kopma gerilmesi, poission oranı, akma gerilmesi ve kayma modülü değerlerini arttırmıştır. 90° takviye yönünde elastisite modülü, akma gerilmesi ve kopma gerilme değerlerinde diğer takviye yönlerine ve polietilen matris malzemesine göre artış meydana gelirken, plastisite sabiti (K), deformasyon sertleştirme üssü (n), değerleri azalmıştır. Anahtar Kelimeler : Bakır Fiber Takviyesi, Çekme Deneyi, Mekanik Özellikler, Termoplastik Kompozit.

PRODUCTION OF FIBRE REINFORCED THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL AND INVESTIGATION OF MECHANICAL PROPERTIES Mustafa GÜLEŞEN Mechanical Engineering, M.S. Thesis, 2005 Thesis Supervisor : Mehmet ŞENEL, Assistant Prof. SUMMARY In this study, the production of mould, designed by match die press forming, was done to produce thermoplastic composite material. The matrix material was polythene (low density) and reinforcement material was copper fibre having 0.3 mm diameter. Thermoplastic composite material having %0,4 and %0,5 fiber volume concentration were produced. Tensile experiments of these materials were done in Uludağ University. The change of mechanical properties of polythene material by the reinforcement of copper fibre was investigated. The elongation ratios of materials having direction of 90°, 45° and 0° copper fibre reinforcementwere measured by strain-gages and poission ratio, elasticity stress and sheer stress were calculated. By the results of force elongation diagrams elasticity in elastic region and plasticity constant (K), deformation hardening exponential (n) in plastic region were calculated. Increase in volume concentration increased the elasticity stress, rupture stress, poission ratio, yielding stress and sliding stress. The elasticity stres, yielding stres and rupture stress of the reinforcement with the direction of 90° was higher than the other directions and substrate material. The plasticity constant (K) and deformation hardening (n) were decreased. Keywords: Copper Fibre Reinforced, Mechanical Properties, Tensile Test, Thermoplastic Composite.