Nurhak Karbon Fiber Parça İmalatı ve Yapısal Kompozitler

Kompozit İmalatında Teknik Parametreler ve Performans Kriterleri

İleri mühendislik uygulamalarında yapısal ağırlığı minimize ederken mekanik rijitliği en üst seviyeye çıkarmak, kontrollü laminasyon ve kürleme süreçlerine dayanır. Standart metallere kıyasla karbon elyaf takviyeli polimerler (CFRP), özgül mukavemet ve yorulma direnci açısından belirgin üstünlük sunar. Çekme dayanımı 3500 MPa ile 4900 MPa arasında değişen yüksek mukavemetli (High Tenacity) ve 230 GPa ile 390 GPa elastisite modülüne sahip karbon lifler, taşıyıcı yapılarda elastik deformasyonu önler.

Endüstriyel gereksinimleri karşılamak adına sunulan Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri kapsamında matris-elyaf hacimsel oranı (Vf) kritik bir performans kriteridir. Vakum infüzyon (VARTM) yönteminde %45 ila %52 arasında kalan elyaf oranı, otoklav destekli prepreg kürleme sistemlerinde %60 ila %65 seviyelerine çıkarılmaktadır. Reçine zengin veya reçine fakir bölgelerin elimine edilmesi, laminat katmanlarındaki boşluk (void) oranının %1'in altına düşürülmesiyle doğrudan ilişkilidir.

Uygulama Toleransları ve Metrolojik Ölçüm Yöntemleri

Hassas mekanik montaj yüzeyleri, bağlantı flanşları ve aerodinamik kabuk yapılarında boyutsal kararlılık temel gerekliliktir. Kürlenme sürecinde reçinenin hacimsel büzülmesi (genellikle epoksi sistemlerde %1.5 ila %2.5 aralığındadır) kalıp tasarımında hesaplanmalıdır. İmalatı tamamlanan parçalarda ±0.1 mm ila ±0.05 mm işleme toleranslarına ulaşmak için 5 eksenli CNC tezgahlarda elmas uçlu (PCD) kesicilerle frezeleme ve delme işlemleri gerçekleştirilir. Bu süreçte doğru altyapı için Nurhak CNC Kalıp İmalatı Hizmetleri entegrasyonu büyük önem taşır.

Kalite kontrol döngüsünde tahribatsız muayene (NDT) metotları devrededir. Katmanlar arası ayrılmaları (delaminasyon), mikro çatlakları ve gözenekleri tespit etmek amacıyla ASTM E2580 standardına uygun ultrasonik faz dizili (phased array) tarama testleri uygulanır. Boyutsal denetimler ise lazer tarayıcılar ve CMM (Koordinat Ölçüm Cihazı) ile doğrulanarak 3D CAD modelleri üzerinden sapma haritaları çıkarılır.

Saha Koşullarında Karşılaşılan Teknik Zorluklar

Kahramanmaraş Nurhak bölgesindeki saha operasyonlarında, kompozit malzemelerin maruz kaldığı şiddetli termal döngüler, yüksek UV radyasyonu ve kış aylarındaki donma-çözünme mekanizmaları özel bir mühendislik yaklaşımı gerektirir. 1500 metreyi aşan rakımlarda gece ile gündüz arasındaki sıcaklık farkı, matris malzemesinde mikro termal gerilimlere yol açabilir. Termal genleşme katsayısı (CTE) karbon lif ekseninde yaklaşık -0.1×10⁻⁶/K iken epoksi matriste 50-60×10⁻⁶/K seviyesindedir. Bu uyumsuzluk, yetersiz tasarlanmış katman simetrisinde çarpılma ve delaminasyona sebep olur.

Üretim faaliyetleri, Ankara Ostim OSB'de yer alan iklimlendirmeli ve sertifikalı tesislerimizde yürütülmekte olup, üretilen yapısal parçalar tam kürlenme ve son testlerin ardından montaj sahalarına sevk edilmektedir. Yapısal tasarım aşamasında sonlu elemanlar analizi (FEA) yardımıyla Tsai-Hill ve Hashin hasar kriterleri simüle edilerek donma etkilerine karşı hidrofobik poliüretan jelkot kaplamalar sisteme entegre edilir.

Matris ve Elyaf Seçiminde Mühendislik Kriterleri

Uygulamanın yük taşıma biçimine göre tek yönlü (UD), çift yönlü (twill/plain) veya çok eksenli (multiaxial) kumaş konfigürasyonları belirlenir. Yalnızca tek eksende çekme gerilimi taşıyan kiriş tipi bileşenlerde 0° yönelimli UD prepregler tercih edilirken, burulma ve kesme yüklerine maruz kalan boru veya gövde profillerinde ±45° yönelimler zorunludur.

• Reçine Matrisi: Yüksek cam geçiş sıcaklığına (Tg > 140°C) sahip bisfenol-A veya novolak epoksiler nem emilimini %0.2'nin altında tutar.
• Elyaf Türü: 12K veya 3K karbon demetleri, yüzey alanı ve ıslanabilirlik dengesine göre reçine transfer hızını doğrudan belirler.
• Çekirdek Malzemesi: Sandviç panel yapılarında eğilme rijitliğini artırmak için PMI (polimetakrilimid) sert köpükler veya aramid petek (nomex honeycomb) kullanılır.
• Galvanik Korozyon İzolasyonu: Karbon yüzeyin alüminyum veya çelikle temas ettiği flanş bağlantılarında en dış katmana cam elyaf (E-glass) bariyer eklenir.

Mühendislik ekibimizin sunduğu çözümler, Rox Group Hakkında edinebileceğiniz endüstriyel deneyim ve proses kabiliyetiyle şekillenmektedir. Karmaşık geometriye sahip özel projeleriniz, kalıplama parametreleri ve teknik şartname uygunlukları için Teklif ve İletişim kanallarımız üzerinden teknik kadromuza ulaşabilirsiniz.