Sarıyer Karbon Fiber Üretimi ve İleri Kompozit Çözümleri

İnsansız Deniz Aracı İçin Hafif Yapısal Gövde İhtiyacı ve Analiz

Endüstriyel kompozit uygulamalarında yüksek mukavemet ve düşük ağırlık dengesini sağlamak, özellikle zorlu çevre koşullarında çalışan sistemler için kritik bir gereksinimdir. İstanbul Sarıyer merkezli bir deniz teknolojileri Ar-Ge firmasından gelen talep doğrultusunda, otonom insansız deniz aracının (İDA) üst gövde yapısının imalatı üstlenilmiştir. Mevcut alüminyum 6061-T6 konstrüksiyonun, deniz suyunun korozyon etkilerine maruz kalması ve toplam ağırlığın hedeflenen batarya menzilini kısıtlaması nedeniyle yenilenmesi gerekmiştir.

Proje başlangıcında yapılan mühendislik analizlerinde, yapının toplam 1800 mm boyunda, 850 mm genişliğinde olması ve 12 knot hizada oluşacak hidrodinamik yüklere, burkulma gerilmelerine direnç göstermesi hedeflenmiştir. Ağırlığın en az %40 oranında azaltılması, elastik modülün ise minimum 130 GPa seviyesinde tutulması istenmiştir. Bu kriterleri karşılamak adına serbest serim reçine transferi yerine yüksek lif hacim oranına (Vf ≥ %60) olanak tanıyan fırın/otoklav kürlemeli prepreg Karbon Fiber Üretimi metodu seçilmiştir.

Prepreg Yöntemi ve Otoklav Kürü ile Uygulanan Teknik Çözüm

Tasarım onayının ardından imalat süreci, yüksek hassasiyetli kalıp hazırlığı ile başlatılmıştır. Yapının kompleks formunu tam toleransla elde etmek amacıyla öncelikle Sarıyer CNC Kalıp İmalatı standartlarına uygun işlenebilir epoksi model bloklarından master kalıp işlenmiştir. İşleme toleransı ±0,05 mm aralığında sabitlenmiş, kalıp yüzeyine 180°C ısı dayanımlı epoksi bazlı sızdırmazlık ve ayırıcı kimyasallar uygulanmıştır.

Süreç adımları sırasıyla şu şekilde gerçekleştirilmiştir:

• Kumaş Seçimi ve Serim: Toray T700S yüksek mukavemetli liflerden üretilmiş, 200 g/m² 3K Twill 2x2 prepreg kumaş ve yükün yoğunlaştığı bağlantı noktalarında 300 g/m² Unidirectional (UD) bantlar tercih edilmiştir.
• Sıralı Vakum Debulking: Havanın katmanlar arasında hapsolmasını önlemek için her 3 katmanda bir -0,98 bar vakum altında 15 dakika süresince ön sıkıştırma (debulking) işlemi uygulanmıştır.
• Vakum Torbalama ve Otoklav Kürü: Hazırlanan vakum torbası düzeneği otoklav ünitesine alınmış, 135°C sıcaklık ve 6 bar dış basınç altında 120 dakikalık standart kürleşme döngüsüne tabi tutulmuştur. Bu işlem, parçadaki gözenek oranını (void content) %0,5'in altına düşürmüştür.

Tüm üretim ve kalite kontrol süreçleri, modern makine parkımızın ve teknik altyapımızın yer aldığı Ankara Ostim OSB tesisimizde gerçekleştirilmiştir. İmalatı tamamlanan parçalar, özel iklimlendirmeli sevkiyat ambalajlarıyla İstanbul'daki proje alanına sevk edilmiştir.

Mekanik Testler ve Elde Edilen Performans Verileri

Üretimi tamamlanan karbon fiber gövde panelleri, tahribatsız muayene (NDT) yöntemlerinden biri olan phased array ultrasonik test (PAUT) ile taranarak katman ayrışması (delaminasyon) ve iç boşluk analizi açısından doğrulanmıştır. Yapılan laboratuvar testleri ve mekanik doğrulamalar neticesinde elde edilen veriler aşağıdaki tabloda sunulmuştur:

Ağırlıkta elde edilen bu belirgin düşüş, insansız deniz aracının batarya kullanım ömrünü %32 oranında artırmış ve seyir menzilini uzatmıştır. Ayrıca parçaların yüzey pürüzsüzlüğü, ek bir macun-zımpara prosesine gerek kalmadan doğrudan UV korumalı poliüretan vernik uygulamasına imkan tanımıştır.

İstanbul Sarıyer Bölgesinden Benzer İhtiyaçlar ve Sanayi Uygulamaları

Ağır sanayi parçalarından kentsel prototipleme projelerine kadar geniş bir yelpazede kompozit malzeme talepleri artmaktadır. Bölgedeki teknoparklar, üniversite Ar-Ge laboratuvarları ve marinalar; hafifletme, korozyon dayanımı ve yüksek yorulma ömrü sunan yapısal çözümlere ihtiyaç duymaktadır. Firmamız, Ankara Ostim OSB'deki entegre tesisinde imal ettiği yüksek standartlı parçaları, İstanbul'un her noktasına lojistik ağımız üzerinden ulaştırmaktadır.

Sadece bu bölgeyle sınırlı kalmayıp, İstanbul genelinde geniş bir hizmet ağı sunulmaktadır. Örneğin, denizcilik ve otomotiv projeleri için İstanbul geneli Karbon Fiber Üretimi çözümlerimiz mevcuttur. Benzer şekilde, komşu ilçelerdeki prototip ve serileşme süreçlerinde Beyoğlu Karbon Fiber Üretimi departmanımız üzerinden de teknik danışmanlık ve imalat desteği verilmektedir. Alanında uzman mühendis kadromuz, CAD/CAM tasarımlarından son kat kalıp ve otoklav kürlemesine kadar olan tüm adımları uluslararası ISO 9001 kalite standartlarında yürütmektedir.