Tekirdağ Ergene Karbon Fiber Üretimi ve Kompozit İmalat

Endüstriyel Robotik Taşıyıcı İhtiyacı ve Yapısal Analiz

Hızlı tüketim ve tekstil hatlarında çalışan delta ve kartezyen robot sistemleri, yüksek çevrim hızlarında (dakikada 60 çevrim ve üzeri) ciddi atalet kuvvetlerine maruz kalır. Ergene bölgesinde faaliyet gösteren yüksek hızlı paketleme ve ayırma tesisinde kullanılan 7075-T6 alüminyum alaşımlı robotik tutucu kollar, dinamik ivmelenmeler altında 1,4 mm dinamik sehim (deflection) ve aşırı titreşim üreterek hat hassasiyetini sınırlandırmaktaydı. Servomotorların tork eşiklerine yaklaşması, hatta termal duruşlara ve konumlandırma hatalarına yol açıyordu.

Yapılan sonlu elemanlar analizi (FEA) modellemesinde, 14,2 kg ağırlığındaki mevcut metal kolun dinamik kütlesinin en az %60 oranında hafifletilmesi ve birinci doğal frekansının (natural frequency) 45 Hz seviyesinden 110 Hz üzerine çıkarılması gerektiği tespit edildi. Bu mekanik hedef, metaller yerine yüksek elastisite modülüne sahip kompozit malzemelerin kullanımını zorunlu kıldı. Rox Group mühendislik ekibi, sistemin dinamik rijitliğini artırırken kütleyi radikal biçimde düşürecek karbon kompozit profili tasarladı.

Prepreg Katman Mimarisi ve Otoklav Kürleme Süreci

İmalatta, çekme modülü 230 GPa ve çekme mukavemeti 4900 MPa olan Toray T700SC 12K tek yönlü (UD) prepreg lifler ile yüzey burulma direncini optimize eden 3K 200 g/m² 2x2 twill dokuma kumaşlar tercih edildi. Matris olarak camsı geçiş sıcaklığı (Tg) 140°C olan yüksek tokluklu epoksi reçine sistemi kullanıldı.

Kalıplama geometrisi için gerekli toleranslar, Ergene CNC Kalıp İmalatı Hizmetleri kapsamında 5 eksen işleme merkezlerinde işlenen Alumec 89 alüminyum blok kalıplar üzerinde sağlandı. Parçanın katman mimarisi, eksenel eğilme ve burulma yüklerini dengelemek üzere [0/45/90/-45]s simetrik ve yarı izotropik düzende serildi. İmalat adımları şu teknik parametrelerle yürütüldü:

• Vakum Torbalama: Serim tamamlandıktan sonra hava boşluklarını gidermek amacıyla 0,95 bar vakum altında 45 dakika boyunca debulking (ön sıkıştırma) uygulandı.
• Otoklav Kürleme Döngüsü: Ankara Ostim OSB tesislerimizde yer alan otoklav ünitesinde, 2°C/dakika ısıtma hızıyla 130°C sıcaklığa çıkıldı. Parçaya 6,2 bar pozitif hidrostatik basınç uygulandı ve 180 dakika boyunca izotermal kürlenme sağlandı.
• Soğutma ve Çıkarma: Termal gerilmeleri ve parça çarpılmalarını (spring-in/spring-back) önlemek için soğutma hızı 1,5°C/dakika seviyesinde kontrollü olarak düşürüldü.
• Fiber Hacim Oranı: Elde edilen numunelerde ASTM D3171 standardına göre yapılan yanma testlerinde fiber hacim oranı (Vf) %58,4 olarak doğrulandı ve gözeneklilik (void content) %0,6'nın altında tutuldu.

Test Doğrulama ve Mekanik Performans Parametreleri

Kürleme sonrası iş parçaları, 5 eksen su jeti ve elmas uçlu CNC frezelerde ±0,05 mm toleransla trimlendi. Bağlantı noktalarına 7075 alüminyum insertler, yapısal epoksi yapıştırıcı (film adhesive) ve mekanik kilitlenme geometrisiyle entegre edildi. ASTM E2580 standardına göre yapılan ultrasonik tahribatsız muayene (NDT) taramalarında katmanlar arası ayrılma (delaminasyon) saptanmadı.

Sistemin devreye alınmasıyla birlikte hat verimliliği doğrudan yükseldi ve dinamik rezonans kaynaklı mikro duruşlar tamamen ortadan kalktı.

Bölgesel İmalat Hatlarına Yönelik Kompozit Çözümleri

Yoğun üretim temposuna sahip sanayi havzalarında konvansiyonel metaller; yorulma ömrü, yüksek atalet ve kimyasal korozyon gibi sınırlarla karşılaşır. Elyaf takviyeli polimer yapılar, özellikle tekstil apre silindirleri, yüksek devirli baskı milleri, konveyör şaseleri ve kimyasal temas yüzeylerinde uzun işletme ömrü sağlar. Ankara Ostim OSB merkezli üretim tesislerimizde tasarlanan ve üretilen yapısal parçalar, kalite kontrol protokolleri tamamlanmış olarak sevk edilmektedir.

Gelişmiş kompozit mühendisliği kapsamında yürüttüğümüz Karbon Fiber Üretimi Hizmetleri portföyümüz; otoklav kürleme, reçine transfer kalıplama (RTM) ve vakum infüzyon kabiliyetleriyle endüstriyel tesislerin spesifik ihtiyaçlarına yanıt verir. Projelerinizin mekanik hesaplamaları ve imalat aşamaları hakkında bilgi almak için Rox Group Hakkında sayfamızı inceleyebilir, teknik gereksinimlerinizi doğrudan iletmek üzere Teklif ve İletişim kanallarımızdan mühendislik ekibimize ulaşabilirsiniz.