Serdivan Karbon Fiber Üretimi ve Kompozit Parça İmalatı

Yüksek mukavemet ve düşük ağırlık gereksinimlerinin kritik olduğu endüstriyel sistemlerde kompozit malzemeler belirleyici bir rol oynar. Sakarya Serdivan sanayi ve teknoloji ekosistemindeki mekanik, otomotiv ve savunma odaklı projeler için planlanan yapısal parçalar; Ankara Ostim OSB tesislerimizde ileri teknoloji otoklav ve infüzyon altyapısıyla işlenerek sevk edilmektedir. Proje gereksinimlerinin eksiksiz karşılanabilmesi için mühendislik akışının belirli standartlar dahilinde yürütülmesi esastır. Bu kapsamda Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri portföyümüz, ilk veri paylaşımından montaja hazır bileşenlerin sahaya teslimine kadar dört ana aşamada yapılandırılmıştır.

1. Proje Başlangıcında Hazırlanması Gereken Veriler

Kompozit imalat sürecinin sıfır hata toleransıyla başlatılabilmesi, müşteri tarafından sağlanan mühendislik verilerinin doğruluğuna ve kapsamına doğrudan bağlıdır. Tasarımın kompozit mekaniğine uygun şekilde dönüştürülebilmesi için ilk aşamada aşağıdaki teknik girdilerin derlenmesi gerekmektedir:

• Geometrik Veriler: Parçanın nihai sınırlarını, montaj deliklerini ve yüzey sürekliliklerini içeren 3D CAD modelleri (STEP, IGES veya Parasolid formatında).
• Yük ve Çevre Koşulları: Parçanın maruz kalacağı çekme, basma, kesme (shear) ve burulma gerilmeleri; sürekli ve anlık çalışma sıcaklık aralıkları (-40°C ile +120°C veya yüksek sıcaklık gereksinimi varsa +180°C ve üzeri); kimyasal temas (yağ, yakıt, UV dayanımı) şartları.
• Kütle ve Ağırlık Hedefleri: Nihai bileşen için hedeflenen maksimum kütle değeri ve kritik ağırlık merkezi kısıtları.
• Arayüz ve Tolerans Bilgileri: Metal insert, bağlantı braketleri ve cıvatalı montaj noktalarının yerleşimleri ile izin verilen geometrik toleranslar (örneğin ISO 2768-m veya teknik resim üzerinde tanımlı özel toleranslar).

Müşteri bu verileri eksiksiz bir teknik şartname (SRS) dosyası haline getirdiğinde, ön tasarım ve gerilme analizleri gecikme yaşanmadan başlatılabilir.

2. Tasarım, Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) ve Prototip Aşaması

Teknik girdilerin onaylanmasının ardından yapısal hesaplamalar ve kumaş serim mimarisi (layup schedule) belirlenir. Bu adımda izotropik metallerden farklı olarak, karbon liflerinin yönlendirilmesi (0°, 90°, +45°, -45°) parçanın maruz kalacağı ana gerilme vektörlerine göre optimize edilir. Yüksek rijitlik gerektiren bölgelerde standart modüllü (230-240 GPa) ya da orta modüllü (290-300 GPa) karbon elyaflar yapıya dahil edilir.

Kalıp Tasarımı ve Malzeme Seçimi

Prototip veya seri üretim adedine bağlı olarak kalıp malzemesi tayin edilir. Düşük adetli fonksiyonel prototiplerde yüksek yoğunluklu işlenebilir poliüretan model blokları tercih edilirken, yüksek sıcaklık ve basınç dayanımı gerektiren otoklav süreçlerinde CNC ile hassas işlenmiş alüminyum (6082/7075 alaşım) ya da invar kalıplar devreye alınır. Yüzey formlarının hassas aktarımı için Serdivan CNC Kalıp İmalatı Hizmetleri kapsamındaki işleme altyapısından faydalanılarak kalıp yüzey pürüzlülüğü Ra 0.4 µm seviyesine kadar indirilir.

Prototip İmalatı ve Curing Süreci

Müşteri onayı alınan kumaş oryantasyonu doğrultusunda, temiz oda (cleanroom ISO Class 8) ortamında prepreg kumaşlar kalıp üzerine serilir. Vakum torbalama operasyonu sonrası parça otoklava alınır. Tipik bir epoksi prepreg kürü, 7 bar hidrostatik basınç altında 120°C ile 180°C arasında uygulanan rampa ve bekleme eğrileriyle tamamlanır. Çıkan ilk parça üzerinde boyutsal CMM taraması ve ultrasonik tahribatsız muayene (NDT) yapılarak tasarım kriterleri doğrulanır.

3. Kalite Kontrol ve Seri Üretime Geçiş

Prototip doğrulaması tamamlanan ve müşteri saha testlerinden geçer not alan kompozit bileşenler için seri imalat fazına geçilir. Bu aşamada üretim hızını ve tekrarlanabilirliği garanti altına almak amacıyla otomasyon ve standart kontrol adımları devreye girer:

1. Süreç Parametrelerinin Dondurulması: Reçine transfer kalıplama (RTM) veya otoklav proses parametreleri (vakum seviyesi, sıcaklık artış hızı, basınç tutma süresi) PLC sistemine kilitlenir.
2. Ultrasonik Delaminasyon Kontrolü: Üretilen parçalar ASTM E2580 standartlarına uygun şekilde A-Scan veya C-Scan ultrasonik cihazlarla taranarak hava boşluğu (void content) %1’in altında tutulur.
3. Mekanik Doğrulama: Seri partilerden alınan kupon numuneleri üzerinde çekme (ASTM D3039) ve eğme (ASTM D790) testleri uygulanarak reçine-elyaf matriksinin homojenliği denetlenir.
4. 5 Eksen CNC Trim ve Delik Delme: Kürlenmiş parçaların kenar fazlalıkları ve cıvata montaj delikleri, elyaf ayrışmasını (delaminasyon) önleyen elmas kaplamalı freze uçlarıyla işlenir.

Bölgesel sanayi projelerinde sunulan çözümler, Sakarya geneli Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri standartlarımızla tam uyumlu olarak kalite sertifikaları eşliğinde kayıt altına alınır.

4. Devreye Alma ve Satış Sonrası Destek

Üretimi tamamlanan tüm karbon fiber yapı elemanları, Ankara Ostim OSB tesisimizde nihai montaj denetiminden geçirilir. Parça üzerinde metal burçlar, somunlar veya yapısal yapıştırıcılar (metil metakrilat veya havacılık sınıfı yapısal epoksi) kullanılmışsa, bu birleşimlerin tork ve kayma testleri doğrulanır. Ürünler darbe emici özel ambalajlama standartlarıyla sevk edilir.

Parçanın sahada ana gövdeye montajı esnasında müşteriye montaj kılavuzları, cıvata tork spesifikasyonları ve galvanik korozyonu önleyici yalıtım protokolleri (örneğin karbon-alüminyum temasında cam elyaf bariyer katmanı veya özel izolasyon astarı kullanımı) yazılı doküman olarak teslim edilir. Kullanım ömrü boyunca karşılaşılabilecek darbe hasarları veya revizyon ihtiyaçlarında uzman teknik ekibimiz tahribatsız hasar tespiti ve lokal kompozit yama onarım prosedürleriyle doğrudan mühendislik desteği sağlamaktadır.