Samsun Vezirköprü Karbon Fiber Üretimi

Örnek Proje Senaryosu ve İhtiyaç Analizi

Endüstriyel otomasyon ve özel amaçlı tarımsal ekipman mekanizmalarında hareketli bileşenlerin atalet momenti, doğrudan sistem verimini ve enerji sarfiyatını belirler. İncelediğimiz vaka çalışmasında, yüksek devirli bir tasnif ve aktarma kolu üzerinde çalışan standart alüminyum 6061-T6 profillerin dinamik yük altında esnemesi ve tahrik motorunda oluşturduğu aşırı termal yük bir darboğaz yaratmıştır. Sistemin döngü hızını dakikada 45 çevrimden 75 çevrime çıkarma hedefi doğrultusunda, rijitlik kaybı yaşamaksızın hareketli kütlenin en az %50 oranında hafifletilmesi gerekmiştir.

Uygulamada karşılaşılan temel problem, alternatif alaşımların rezonans frekanslarının darbe döngüsüyle çakışması ve malzeme yorulması kaynaklı mikro çatlak riskidir. Yapılan sonlu elemanlar analizi (FEA) sonuçları; eğilme mukavemetinin korunabilmesi için çekme modülünün en az 230 GPa mertebesinde tutulması, aynı zamanda kütlenin 4,2 kilogramdan 1,8 kilogram seviyesine düşürülmesi gerektiğini ortaya koymuştur. Bu spesifikasyonlar, geleneksel metaller yerine hedefe yönelik yönlendirilmiş lif oryantasyonuna sahip kompozit yapıları zorunlu kılmıştır.

Uygulanan Çözüm ve Teknik Yaklaşım

İhtiyaç duyulan rijitlik-kütle optimizasyonunu sağlamak adına Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri kapsamında prepreg (önceden reçine emdirilmiş) kumaş laminasyonu ve otoklav kürleme yöntemi tercih edilmiştir. Ankara Ostim OSB tesislerimizde yürütülen üretim sürecinde şu teknik adımlar izlenmiştir:

• Kalıp Tasarımı ve İşleme: Parçanın nihai geometrisine uygun olarak termal genleşme katsayısı düşük tutulan alüminyum 7075 bloklar seçilmiş, süreç Vezirköprü CNC Kalıp İmalatı Hizmetleri altyapısıyla ±0,02 mm tolerans dahilinde işlenmiştir.
• Kumaş Seçimi ve Oryantasyon: Eksenel burulma ve eğilme gerilimlerini karşılamak için 3K 200 g/m² twill dokuma prepreg kumaşlar [0°/45°/90°/-45°] simetrik dizilim konfigürasyonuyla kalıplanmıştır. Bu yönlendirme, parça boyunca izotropik mekanik direnç dengesi sağlamıştır.
• Otoklav Kürleme Rejimi: Kalıp içine serilen katmanlar vakum torbalama işleminden geçirilmiş, 7 bar basınç altında 135 °C sıcaklıkta 180 dakika boyunca kontrollü kürleme döngüsüne tabi tutulmuştur. Bu parametreler, reçine-lif oranını hacimce %58 lif lehine sabitlemiş ve hava boşluğu (void content) oranını %0,5 seviyesinin altına indirmiştir.
• İkincil İşlemler ve Boyutsal Kontrol: Kürleme sonrası parça 5 eksenli CNC tezgahlarda elmas uçlu frezeler yardımıyla işlenerek bağlantı federleri ve burç yuvaları açılmıştır. ASTM D3039 standartlarına uygun çekme testleri yapılarak laminatın elastisite modülü doğrulanmıştır.

Tasarım ve simülasyon adımlarında kompozit yapay zeka destekli katman analizi uygulanarak kritik gerilim noktaları önceden haritalandırılmıştır. Bu kapsamda gerektiğinde Vezirköprü Ar-Ge ve Mühendislik Çözümleri süreçlerimizden faydalanılarak mekanik optimizasyon raporlanmıştır.

Elde Edilen Sonuçlar

Geliştirilen karbon fiber aktarma kolunun hatta entegrasyonu sonrasında elde edilen performans verileri, metal eşdeğerleriyle karşılaştırmalı olarak tabloda sunulmuştur:

Hafifleyen hareketli kütle, aktarma motorunun çektiği anlık akımı düşürerek güç tüketiminde %27 net tasarruf sağlamıştır. Ayrıca yüksek rijitlik, parça ucundaki salınım toleransını 1,4 mm seviyesinden 0,2 mm altına çekerek üretim hattındaki hassasiyet hatalarını minimize etmiştir.

Samsun Vezirköprü Bölgesinden Benzer İhtiyaçlar

Samsun Vezirköprü Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri ekseninde değerlendirilebilecek benzer talepler; genellikle kereste işleme, tarımsal mekanizasyon, nakil sistemleri ve özel aparat gerektiren endüstriyel sahalardan gelmektedir. Ağır sanayi ekipmanlarında çelik veya döküm parçaların yol açtığı rulman aşınmaları, yüksek vibrasyon ve yavaş ivmelenme sorunları, kompozit dönüşümü ile giderilebilmektedir.

Söz konusu coğrafyada üretim yapan işletmeler, Ankara Ostim OSB merkezli tesislerimizde hassas toleranslarla şekillendirilen kompozit parçalara lojistik ağımız üzerinden hızlıca erişebilmektedir. İster münferit bir prototip imalatı ister seri yapısal parça üretimi olsun, malzeme test raporları ve 3D koordinat ölçüm (CMM) belgeleriyle desteklenen ürünler sevk edilmektedir. Bölgedeki farklı lokasyonların sanayi gereksinimleri için Samsun geneli Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri çerçevesinde mühendislik desteği sürdürülmektedir.