Kompozit Üretim Aşamaları
Yapısal Birimi'nin kararlaştırdığı tasarımlara göre, kompozit parçalar atölyemizde üretilir. Bu parçaların aşamaları sırasıyla:
- Parça için uygun standartlarda numune üretimi
- Üretilen numunelerin okulumuz laboratuvarlarında testlerinin gerçekleştirilmesi
- Test sonuçlarına göre en uygun üretim yönteminin belirlenmesi
- Üretilecek parçanın bilgisayar ortamında (SolidWorks) kalıbının tasarlanması ve üretimi
- Kalıp kullanılarak ana parçanın üretimi
1. Parça İçin Uygun Standartlarda Numune Üretimi
Roketimizde kullanılmak üzere üreteceğimiz kompozit malzemenin, roketin uçuşu sırasında oluşan zorlu koşullara dayanabildiğini bilmemiz gerekir. Bu yüzden malzemeyi üretmeden önce belirli standartlara uyarak malzememizin numunesini üretir ve laboratuvar ortamındaki testlere hazırlarız.
Numunelerimizi ürettiğimiz standartlar ASTM D3039 çekme dayanımı testi, EN ISO 14125 3 nokta eğilme testi ve ASTM D7136 Charpy darbe testidir. Tüm testler için test hızı dakikada 2 milimetredir.
Çekme testinde fiberlerin yatırılma yönüne ve biçimine göre numunelerin sahip olması gereken ölçüler.
2. Üretilen Numunelerin Laboratuvarda Testlerinin Gerçekleştirilmesi
Üretilen numuneler için okulumuzda bulunan Merkez Laboratuvarı'ndan randevu alınarak, profesör hocamız eşliğinde numunelerin testleri gerçekleştirilir. Çekme ve 3 nokta eğme testleri için 5'er adet numune, darbe testi için ise 10 adet numune üretilir ve test sonuçlarının ortalamaları yazılır.
Çekme testi
3 nokta eğme testi
Darbe testi
3. Test Sonuçlarına Göre Uygun Parçanın Seçimi ve Üretimi
Test sonuçları ertesi gün e-posta olarak bizlere iletilir ve ekip eşliğinde yorumlanarak optimum malzeme seçimi yapılır. Örneğin teste alınan iki tür malzeme vardır: 0/90 derecelerle yatırılmış cam kompozit ve 0/45 derecelerle yatırılmış cam kompozit. Bu iki malzemenin testlerinden çıkan sonuçlara göre hangisi bizim için en uygun koşulu sağlıyorsa üretimin o şekilde yapılması planlanır.
Bu yapılan testlere örnek olarak aşağıdaki grafikleri inceleyebilirsiniz. İlk grafikte 0/90 dereceli olarak üretilmiş numune, diğer grafikte ise 0/45 dereceli olarak üretilmiş numunenin çekme testindeki grafikleri görülmektedir. İlk numunemizin çekme gerilmesi 250 MPa üzerine çıkamazken ikinci numune 300 MPa'dan daha fazla bir değer görmektedir.
Fiber oryantasyonları: soldan sağa 0, 90, +45, -45.
4. Üretilecek Parçanın SolidWorks Üzerinden Kalıbının Tasarlanması ve Üretimi
Mekanik Ekibi'nin yaptığı CAD tasarımı alınarak bundan bir kalıp çıkarma işlemi uygulanır. İşlem burun konisi için aşağıda listelenmiştir.
Burun konimizin 3D yazıcıda üretilecek olan CAD görüntüsü Ultimaker programına aktarılmıştır. Aşağıdaki şekilde sağ çizginin solundaki ve sol çizginin solundaki 50'şer cm'lik ek parçalar, üretimdeki toleranslar için bırakılmıştır. Asıl üründe yer almamaktadır.
Burun konisinin kalıbını üretmek için okulumuzda bulunan Prototip Atölyesi'nden randevu alınır. Burun konimizin CAD tasarımına uygun, belirli ek parçalar eklenerek 3D yazıcıda basılmak üzere bir parça çizilir. Sonrasında bu parça Prototip Atölyesi'nde üretime girer.
Biz parçayı teslim aldıktan sonra atölyemizde kalıp üretimini gerçekleştiririz. Üreteceğimiz kalıp, ana parçadan daha kalın ve sağlam olmalıdır. Bu yüzden kullanılacak reçine ve cam elyaf oranı daha fazladır.
Yukarıdaki görüntüde üretilmiş olan model gösterilmektedir. Bu aşamadan sonra model atölyemize getirilerek kalıbın üretimine başlanır.
Prototip Atölyesi'nden bastırılan modelden üretilen kalıp şekildeki gibidir. Sonrasında bu kalıplar içerisine cam elyaflar yatırılıp kalıplar birbirine montajlanarak kürleşme aşamasına geçilir. Kürleşme tamamlandıktan sonra, fırın kullanılırsa 90-110 °C'de 2-3 saat; kullanılmazsa 1 gece sonunda burun konisi kalıptan çıkarılır.
Kalıptan çıkarılan son ürün şekildeki gibidir. Bu aşamada burun konisi üzerindeki hatalar dikkatlice incelenerek kusurlar giderilir.