Siirt Tillo Karbon Fiber Kompozit İmalat Çözümleri

Yüksek mukavemet/ağırlık oranı gerektiren endüstriyel uygulamalarda kompozit sistemler kritik bir rol oynamaktadır. Siirt Tillo bölgesindeki altyapı, ölçüm istasyonları ve özel saha projelerinde kullanılan yapısal elemanlar; çevresel etkenlere dirençli, yüksek elastisite modülüne sahip malzemeler gerektirir. Ankara Ostim OSB tesislerimizde yürüttüğümüz Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri kapsamında, havacılık ve endüstri standardı reçine matrisleri kullanılarak teknik şartnamelere tam uyumlu imalat yapılmakta ve ilgili parçalar doğrudan sahaya sevk edilmektedir.

Karbon Fiber İmalatında Teknik Özellikler ve Performans Parametreleri

Karbon elyaf takviyeli polimer (CFRP) bileşenlerin mekanik davranışı, takviye elyafının türü, dokuma paterni ve matris reçinesinin kimyasal yapısıyla doğrudan ilişkilidir. Yüksek gerilme mukavemeti hedeflenen projelerde standart modüllü (SM - 230-250 GPa) ya da ara modüllü (IM - 290-310 GPa) PAN esaslı continuous (sürekli) elyaflar tercih edilir. Çekme mukavemeti değerleri 3500 MPa ile 5000 MPa arasında değişen bu lifler, epoksi bazlı ısıyla sertleşen (thermoset) sistemlerle emprenye edilir.

Üretim sürecinde lif hacim oranı (Fiber Volume Fraction - FVF) mekanik rijitliği belirleyen ana parametredir. Vakum torbalama tekniğinde bu oran %45-55 aralığında kalırken, otoklav altında 6-7 bar pozitif basınç ve 120-180°C sıcaklık gradyanında uygulanan prepreg kürleme çevrimlerinde FVF oranı %60-68 seviyesine ulaşır. Düşük gözenek (void) oranı (

Uygulama Toleransları ve Metroloji Yöntemleri

Hassas montaj arayüzlerine sahip kompozit parçalarda boyutsal kararlılık, kürleme sonrasındaki kimyasal büzülme ve termal genleşme katsayılarının (CTE) kontrolüne bağlıdır. Karbon elyafın boyuna doğrultudaki termal genleşme katsayısı negatif veya sıfıra yakındır (-0.1 x 10⁻⁶ /K), ancak reçine fazının izotropik genleşmesi parça geometrisinde distorsiyona yol açabilir. Bu çarpılmaları önlemek adına, kalıp tasarım aşamasında yaylanma (spring-in/spring-back) açıları simüle edilmelidir. Kalıp geometrisi hazırlığı için Tillo CNC Kalıp İmalatı Hizmetleri süreçlerinden faydalanılarak ±0.05 mm işleme hassasiyeti sağlanmaktadır.

Nihai ürünlerin geometri doğrulaması taşınabilir CMM (Koordinat Ölçüm Cihazı) ve lazer tarama sistemleri ile gerçekleştirilir. Parça üzerindeki delik eksenleri, flanş düzlemsellikleri ve montaj yüzeylerinde genel tolerans sınıfı olarak ISO 2768-m veya havacılık projelerinde havacılık toleransları (genellikle ±0.2 mm profil doğruluğu) referans alınır. İmalat sonrası iç yapı muayeneleri için ultrasonik phased-array (A-Scan/C-Scan) tahribatsız muayene (NDT) yöntemleri uygulanarak delaminasyon ve kuru bölge hataları haritalandırılır.

Saha Koşullarında Karşılaşılan Teknik Zorluklar

Siirt Tillo projelerinde kullanılan kompozit yapıların sahada maruz kaldığı fiziksel koşullar, tasarım girdilerini doğrudan etkiler. Bölgenin karasal iklim karakteristiği gereği yaz aylarında yüzey sıcaklıklarının 50°C üzerine çıkması, kışın ise sıfırın altındaki değerlere inmesi, camlaşma geçiş sıcaklığı (Tg) seçimini kritik kılar. Seçilen epoksi matrisin Tg değeri, maksimum ortam sıcaklığının en az 30°C üzerinde (tercihen Tg ≥ 120°C) konumlandırılmalıdır.

Güneş ışınımına uzun süreli maruziyet, epoksi reçinelerde fotodegradasyona ve yüzey matlaşmasına neden olur. Bu deformasyonları engellemek için alifatik poliüretan bazlı, UV emicili koruyucu son kat boyalar uygulanır. Ayrıca bölgedeki rüzgar yükü ve mikron mertebesindeki kum/toz erozyonu, yüzey aşınma direncini zorlar. Yapısal tasarım parametrelerinin doğrulanması ve sonlu elemanlar analizi (FEA) modellemeleri için Tillo Ar-Ge ve Mühendislik Çözümleri ekibimiz tarafından lamine serim optimizasyonu (layup optimization) yapılmaktadır.

Matris ve Elyaf Seçim Kriterleri

Kompozit elemanların üretiminde doğru elyaf tipi ve reçine formülasyonu, projenin maruz kalacağı yük spektrumuna göre kararlaştırılır. Tek yönlü (UD) prepreg bantlar eksenel yüklerin yoğun olduğu kiriş veya profil üretiminde ideal rijitlik sunarken; 2x2 dimi (twill) veya düz (plain) dokuma kumaşlar burulma ve darbe direncinin dağıtılması gereken çok eksenli gerilme bölgelerinde kullanılır.

• Standart Modüllü Epoksi Prepreg: Genel mekanik dayanım, yüksek çekme ve basma performansı gereken panellerde kullanılır. Otoklav kürleme çevrimiyle maksimum mukavemet sağlar.
• Yüksek Sıcaklık Reçineleri (Bismaleimid veya Siyanat Ester): Sürekli 180°C üzeri termal döngü içeren koruma muhafazaları ve motor kompartımanı çevreleri için uygundur.
• Vinil Ester ve İnfüzyon Epoksileri: Kimyasal korozyon riski bulunan saha hatlarında, düşük viskoziteleri (150-250 mPa.s) sayesinde kuru lif paketlerine tam nüfuz ederek hava boşluğu bırakmaz.
• Hibrid Kumaşlar (Karbon/Aramid): Yüksek sertliğin yanında darbe enerjisi sönümleme (balistik direnç veya taş çarpması koruması) gereken dış cidar muhafazalarında tercih edilir.

Tüm parçalar Ankara Ostim OSB merkezimizde üretilip kalite kontrol testlerinden (barcol sertliği, interlaminar kayma mukavemeti - ILSS) geçirildikten sonra koruyucu ambalajlama standartlarına uygun olarak Güneydoğu Anadolu bölgesindeki şantiye sahalarına sevk edilmektedir. İhtiyaç durumunda Siirt geneli Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri çerçevesinde teknik şartname hazırlığı ve numune lamine testleri mühendislerimizce koordine edilmektedir.