Turkchem Dergisi | Kompozitler Niye Tercih Edilmektedir?



Kompozitler Niye Tercih Edilmektedir?

Kompozitler Niye Tercih Edilmektedir?
Kompozit ürünlerin günümüzde mühendisler, tasarımcılar,üreticiler ve yöneticiler tarafından yaygın olarak kabul görmesindeki en önemli etken sunduğu değişik performans avantajlarıdır. Kompozit malzemeler tüketiciler ve üreticilerin kullanımında çeşitli faydalar sağlamaktadır. Kompozitlerin sağlayacağı bu faydaların daha iyi anlaşılması sonucunda, tasarımcılar, mühendisler ve tasarımlarını son ürüne dönüştüren ilgili diğer meslek grupları, işlerini daha kolay ve etkin şekilde yapabilirler.

Kompozit uygulamalarının üstün yanlarını şu başlıklar altında
özetleyebiliriz;
1. Yüksek Mukavemet: Kompozitler yüksek mukavemet değerleri sağlayan malzemeler arasında en etkin olanlardan birisidir. Çekme, eğilme, darbe ve basınç dayanımı gibi mekanik değerlerin sağlanmasına yönelik tasarlanabilmektedirler. Geleneksel malzemelerin aksine kompozitler, bir uygulamadaki özel tasarım beklentilerine uygun mukavemet değerlerini sağlayabilmektedirler.

2. Hafiflik: Kompozitler birim alan ağırlığında hem takviyesiz plastiklere, hem de metallere göre daha yüksek mukavemet değerleri sunmaktadırlar. Ürüne sağladığı yüksek mukavemet / hafiflik özelliği etkin bir şekilde kullanılmasındaki en önemli nedenlerden biridir.

3. Tasarım Esnekliği: Kompozitler bir tasarımcının aklına gelebilecek her türlü karmaşık, basit, geniş, küçük, yapısal, estetik, dekoratif ya da fonksiyonel şekle sokulabilirler.
Maliyet düşürme çalışmalarının yanısıra, kompozit ürün tasarımcıları prototip üründen seri üretime geçme yönünde yeni yaklaşımları denemektedirler.

4. Boyutsal Stabilite: Çeşitli mekanik, çevresel baskılar altında termoset kompozit ürünler şekillerini ve işlevselliklerini korumaktadırlar. Kompozitler takviyesiz termoplastiklerin viskoelastik ve büzüşme özelliklerini sergilemezler. Isıl genleşme katsayıları daha düşüktür. Kompozitlerin sünme noktası genel olarak kırılma noktasına eşdeğerdir.

5. Yüksek Dielektrik Direnimi: Kompozitlerin göze çarpan elektrik yalıtım özellikleri, birçok komponent’in üretimi konusunda açık bir tercih nedenidir. Ayrıca uygulama gereği, uygun modifiye edicilerin ve katkı malzemelerinin kullanılması durumunda kompozit ürüne elektriksel iletkenlik niteliği katmak da mümkündür.

6. Korozyon Dayanımı: Kompozitler paslanmaz ve aşınmaz. Çeşitli kimyasal ve ısıl ortamlara dayanım sağlamak amacı ile geliştirilmiş birçok reçine sistemi mevcuttur. Uygun tasarlandığında kompozit ürünlerin en az bakımla, uzun süreli hizmet ömrüne sahip olmaları sağlanabilir.

7. Kompozit Parçaların İmalatı: Kompozit ürünler çelik türündeki geleneksel malzemelerde karşılaşılan "birçok parçanın birleştirilmesi ve sonradan monte edilmesi” işlemini "tek parçada kalıplama” olanağı ile ortadan kaldırırlar. Böylece üretim maliyetinin daha düşük olmasını ve montaj sırasında karşılaşılabilecek sorunların azaltılması sağlanmaktadır.

8. Yüzey Uygulamaları: Kompozit uygulamaların çoğunda renk kalıplama sırasında ürüne kazandırılabilmekte ve uzun süre bakım gerektirmeden kullanılabilmektedir. Düzgün yüzey (A sınıfı) ve düşük çekme özelliklerine sahip reçine sistemleri metalik boyama uygulamalarına uyumludur. Kalıpların uygun tasarımı ve uygun malzeme seçimi trim atıkları, zımpara ve kenar firelerinin azaltılabilmesini sağlayabilmektedir.

9. Düşük Araç / Gereç Maliyeti: Genel bir kural olarak seçilen kalıplama yöntemi ne olursa olsun kompozit üretimi için seçilen araç ve gereçlerin maliyeti çelik, alüminyum ve metal alaşımlı geleneksel malzemelere göre daha ucuzdur.

10. Geçmişteki Başarılı Uygulamalar: Geçen yarım asır içerisinde, ellibinin üzerinde başarılı kompozit uygulaması bu ilginç malzemenin değerini ortaya koymaktadır. Daha düne kadar Kompozit endüstrisinin öncüleri, kompozit malzemelerin kabul görmesi için çalışırken bugünün mühendisleri, tasarımcıları, pazarlama uzmanları son kullanım ve uygulamalarda, kompozit malzemelerin artan başarısı nedeniyle bu tür malzemelere karşı duydukları güveni vurgulamaktadırlar. Bu uygulamalar kompozitlerin maliyet ve performans değerlerini kanıtlamaktadır. Kompozitler ayrıca; sınırsız kalıplama boyutları, çok sayıda üretim tekniği, diğer malzemelerle uyuşma özelliği (takviye amacı ile köpük kullanımı), kendinden renklendirilme olanağı, isteğe bağlı olarak, ışık geçirgen özellikte üretilebilme olanağı gibi avantajlara da sahiptir.

ABD ve Türkiye Takviyeli Plastik Pazarından Bir Kesit ABD dünya takviyeli kompozit tüketiminin (talebinin) yaklaşık üçte birine yakın bir pazar görünümündedir. 1960 yılında 113 milyon kg. olan ABD takviyeli plastik endüstrisi, 2010 yılında 2.7 milyar kg.’lık bir rakama ulaşmıştır. Önümüzdeki beş yıllık dönemde yıllık %4-5 arasında bir büyüme göstermesi beklenmektedir. 13.000 üretici firma sayısı ve istihdam edilen 236.000 çalışanı ile Amerikan ekonomisine 25 milyar Euroluk bir katkı sağlamaktadır. Takviyeli kompozit ürünlerin yaklaşık %90’ı cam elyafı ile takviye edilmektedir. Yine üretimin yaklaşık %75’lik bir kısmında matriks malzeme olarak doymamış polyester veya diğer termoset reçineler ağırlık kazanmaktadır. Poliamid, polipropilen ve PBT gibi diğer termoplastik reçineler geriye kalan % 25’lik kısmı oluşturmaktadır.

Sektörlere göre A.B.D. takviyeli kompozit pazarına 783 milyon kg. ile otomotiv dahil olmak üzere taşımacılık sektörünün hakim olduğunu, taşımacılık sektörünün ardından köprü ve diğer köprü bileşenleri uygulamaları ile yapı sektörünün 648 milyon kg. ile ikinci en önemli sektör konumunda olduğunu görmekteyiz. Enerji sektörü ise, kompozit rüzgar tribünü kanatları uygulamaları ile gelecek açısından umut vericidir. Otomotiv sektörü ise 2010 yılında bir önceki yıla göre %11’lik bir büyüme göstererek, 256 milyon kg.’dan, 285 milyon kg.’a ulaşmıştır. Otomotiv sektöründe takviyeli termoset tüketiminin 2015 yılında 372 milyon kg.’a ulaşması beklenmektedir ve bu büyüme trendi içerisinde SMC üretimi önem taşımaktadır. Yurtiçi pazarımız da büyüme trendindedir. Dünya CTP pazarındaki gelişmelere ve ekonomik konjoktüre bağlı olarak yıllık %10-12 bir büyüme göstermektedir. Dünyada ve Avrupa’da uygulanan çevre standartları ve ekonomik gelişmeye bağlı olarak daha yüksek performansta ürünlere ihtiyaç artmakta olup, artık CTP üretimi açık kalıplamadan, makine üretimine kaymaktadır.



İsmail Hakkı HACIALİOĞLU
Kompozit Sanayicileri Derneği
Yönetim Kurulu Başkanı