23 Eylül 2013 | ÃœRÃœN 39. Sayı (Temmuz-AÄŸustos 2013)

Karl Mula Teknik Müdür Metyx Composites
Karl Mula Teknik Müdür Metyx Composites
Neden İnfüzyon?
İnfüzyon ve RTM yöntemleri, kompo- zitlerin üretilmesi için gelecekte kullanılacak en iyi yöntemler olarak görülmektedir.
• Üretilen ürün boşluk içermez. Reçine, her türlü boşluğu vakum yardımıyla doldurur.
•   Üretilecek parçanın boyutu ile ilgili herhangi bir sınırlama yoktur; infüzyon işlemi ikinci bir yapıştırma/ bağlama olmadan gerçekleşebilir. Bu durumdan, el yatırması veya vakum torbalama metotları için bahsedilemez.
•   El yatırması yönteminde, işlemin kalitesi büyük bir ölçüde çalışanlara bağlıdır.
•   İnfüzyonda stiren emisyonu neredeyse sıfırdır ve çok daha temiz bir çalışma ortamı sağlar.
•   65/35 cam/reçine oranı infüzyon işlemi için normaldir. %40’a kadar reçine tasarrufu sağlanabilir. Daha az insan gücüyle daha hafif ve kaliteli sonuç elde edilebilir.

İşlem Süreci
Genelde infüzyon yönteminin daha zor, riskli ve pahalı olduğu söylenir, ancak gerekli önlemler alındığında bu kanının doğru olmadığı ortaya çıkacaktır.
•   Öncelikle, infüzyon işlemine uygun olan bir kalıba ihtiyacınız olacaktır. Bu kalıpta hiçbir şekilde hava kaçağına sebebiyet verecek delikler bulunmamalıdır ve flanş genişliği normalden daha geniş olmalıdır. 30 cm uygun olacaktır.
•   Kalıp ayırıcıyı uyguladıktan sonra, sprey veya fırça ile yaklaşık 0.6-0.8 mm kalınlıkta olmak üzere jelkot uygulanır.
•   İnfüzyon reçinesi daha fazla stiren içeriğine sahiptir ve uzun jelleşme süresiyle kullanılır. Bu nedenle,
jelkot “skin coat” ile korunmalıdır. Bu genellikle yüzey tülü ve bir veya iki kat CSM (cam elyaf keçe) içerir.
•   Skin coat kuruduktan sonra, bütün kompozit malzemeleri (elyaf katları, PVC köpük vb.) kalıbın içine konulur. Genelde, önce birkaç kat CSM (cam elyaf keçe), arkasından da multiaksiyal elyaf, daha sonra ise köpük (core) malzeme ve yine elyaf sırasıyla kalıba malzemeler yatırılır.
•   Daha sonra infüzyon işleminin en kritik aşaması olan reçine hortumlarının yerleştirilmesine geçilir. Normal V şeklindeki bir alt gövdede yerleştirme daha kolaydır. En ortaya bir hat ve yan kirişlere de birer hat gelecek şekilde yerleştirilir. Ancak, yanlış yerleştirilmiş bir hortum,  özellikle zorlu üst güverte yapılarında  ve çoklu gövdelerde sorun yaratabilir.
•   Bu işlemden sonra sıra vakum torbasına gelir. Vakum torbası yerleştirilmeden önce bütün elyafların ve köpük (core) malzemelerin doğru  şekilde yerleştirildiğinden emin olunmalıdır. Vakum torbası flanşa vakum macunuyla contalanır ve  düşük seviyede (yaklaşık -100 mbar) vakum uygulanır. Bu işlem yerlerinden oynamış ana materyalleri tekrar hizalama olanağı sağlar. Cam elyafların kalıbın köşelerine tam anlamıyla yatması sağlanmalıdır. Aksi takdirde elyaf ve kalıp arasındaki boşluk tamamen reçine ile dolar ve buranın çok fazla ısınmasına ve kürleştiğinde kırılgan bir yapıda olmasına sebep olur.

Dikkatlice yapılan hazırlık aşaması infüzyon metodu için her şey demektir. Geri kalan işlemler basittir. Vakum sistemi hazırlanır ve kaçak olup olmadığı vakum kaçak detektörüyle kontrol edilir. Bütün vakum boruları kapatılır ve vakum göstergesi gözlemlenir. Eğer göstergede ani bir düşüş meydana gelirse, bu düşüş, bulunması şart olan bir kaçak olduğu anlamına gelir. İnfüzyon işleminde “daha sonra yaparım” mantığı işe yaramaz! Her şeyin uygun olduğuna emin olduktan sonra, reçine akışı, reçine hattı üzerinden en uzak tarafta olan vakum hattından başlatılmalıdır. Reçine, vakum hortumuna ulaşmadan önce, ikinci hattan enjeksiyona başlanmalıdır. Bütün kalıp ıslandıktan sonra, yavaşça vakum basıncı 100-200 mbar’a düşürülmelidir. Bu işlem “mikro” hava kabarcıkları yaratabilir. Bunlar baskı uygulanarak gidilebilir ve bu işlem stirenin kaynama noktasını da artıracaktır. Kalıp, reçine jelleştikten sonra vakum altında birkaç saat daha tutulmalıdır.

İnfüzyona adaptasyon süreci
Mevcut üretim yönteminden infüzyona geçmek ya da doğrudan infüzyona başlamak  yaklaşık  olarak  2-3  ay  alabilir.

İnfüzyon için en ideal bileşenler: Vinilester reçine, kanallı ve delikli köpük, multiaksiyal (çok yönlü) cam elyaf; köpük malzemenin bükülemeyeceği yarıçapı küçük yerlerde ise RTM elyafı. Reçinenin test edilmesi de unutulma- ması gereken, önemli bir unsurdur. Normal laminasyonda işlemi ne zaman istenilirse durdurabilir ve istenildiği zaman devam edebilir; eğer polyester için gereğinden fazla sertleştirici kullanılırsa, hemen fark edilip proses durdurulabilir. Ancak 52 feet’lik bir gövdeye “one-shot” infüzyon yapılıyorsa,
500 kilograma yakın reçine etrafta yüzmeye başlar! Böyle bir hata yaptıysanız sonucunda, ciddi ekzotermik problemlerle, çok fazla çöpe giden sarf malzeme ile ve hatta kalıbın yüzeyinin zarar görmesi ile karşı- laşabilirsiniz. Yani, gerçek infüzyon işle- mine başlamadan önce kalıpla aynı ortam sıcaklığında reçine karışımı mutlaka test edilmelidir.

Kalite
Eğer yüzey için özel yüzey malzemeleri kullanılmamışsa bir teknenin infüzyonla yapılıp yapılmadığı, yüzeye geçen “print through” izler nedeniyle her zaman anlaşılabilir. Bunun sebebi laminatın kalıba karşı yaklaşık 800g/cm²’lik bir basınçla basılmasıdır. Bu da yaklaşık 8 tons/m²’ye tekabül eder.

Mekanik özellikleri: Bilindiği gibi laminasyonun gücü, mukavemeti büyük ölçüde içerisindeki camın miktarı ve yönüne bağlı- dır. Camın içindeki fazla reçine, malzemenin kırılgan ve ağır olmasına sebep olur.

Yatırım
İki adet iyi çalışan vakum pompası, vakum dağıtım sistemi, vakum regülatörleri ve pompayı çalıştırabilecek kadar güçlü bir acil durum jenatörü gereklidir. Reçineler ve köpük daha pahalı olacaktır, ancak cam kumaş daha ağır katmanlar kullanılabileceğinden daha ucuzdur. Eğer daha önceden vakum torbalaması yapılmıyorsa; vakum torbası, vakum macunu, spiral hortum gibi sarf malzemeler de maliyetler arasına eklenmelidir.

En büyük yatırım üretim prosesinin yeniden düşünülüp, dizayn edilmesidir. Bir kere başlandığında yatırıma değdiği görülecektir.

Birkaç ipucu daha
•   Kalıp sert ve hava geçirmez olmalıdır.
•   İnfüzyona, istikrarlı ve dayanıklı vakum sistemi olmadan kesinlikle başlanmamalıdır.
•   Enjektör yerleştirilecek yerlerin boyutu kalıba uygun olmalıdır. Gereğinden fazla büyük çap, vakumun kırılmasına sebep olabilir.
•   İnfüzyonun aşağı yönde olması, içeride kalan havanın hapsolmasına ve dolayısıyla kuru noktalara sebep olabilir.
•   Eğer vakum torbasında küçük bir delik bulursanız vakum bandıyla bu deliği kapatabilirsiniz.
•   Köpüğün arasındaki boşluklar reçine kanalları oluşturur ve gereksiz ağırlık artışı meydana getirebilir, bu sebeple hizalama düzgün yapılmalıdır.
•   52 feet’lik bir gövdede (bu kısmın geometrisine bağlı olarak) reçine yaklaşık olarak bir saat sonra yan kirişe ulaşacaktır. Bu da reçinenin 2 metre cam elyaf tarafından dışarı çekilmesiyle ciddi bir anlamda yavaşlama meydana gelebilir. Bu nedenden dolayı karinadaki akış durdurulur; reçine hatları yan kiriş boyunca uzanan ikinci enjeksiyon hatlarına bağlanır.
•   Vakum mümkün olduğunca uzun süre açık tutulmalıdır. Böylece reçine çekmesi başladığında, kaçakların ve dalgalı yüzeylerin oluşumu engellenebilir.



 

---

R E K L A M