KOMPOZİT MALZEME KULLANIM ALANLARI;

Kompozit malzemeler artık gittikçe artan oranlarda ve yeni sektörlerde kullanılmaya başlanmıştır. Uzun zaman uçak sanayisindeki ihtiyaçların yönlendirdiği kompozit malzeme gelişimleri son dönemde yeni bir çok sektörde birçok farklı amaç için kullanılmaktadır.

Tablo 4. ABD'nin 1991-1994 yılları arasında "milyon kg" cinsinden kompozit malzeme ithalatı (Azom)

Havacılık Sanayi

Özellikle ileri kompozit malzemeler havacılık sanayinde çok geniş uygulama alanları bulmaktadır. Komposite malzemelerinin hafifliklerine oranla üstün mekanik özellikleri uçaklarda ve helikopterlerde sadece içi mekan değil yapısal parçalarınıda polimer esaslı kompozitlerle üretilmesine neden olmaktadır.

• B2 bombardıman uçağı gövde panelleri; karbon fiber+epoksi
• A380 yolcu uçağı kanat panelleri ve flapler; karbon fiber+epoksi
• A380 yolcu uçağı burun bölümü (radome); CTP
• A380 yolcu uçağı dikey stabilizer; Aramid fiber+epoksi
• Zemin Plakası; Airbus 300/600 uçaklarında kullanılan karbon takviyeli Polieterimid
• Uçak EAPS kapağı; (Karbon Elyafı+PEEK)

Resim 10. CTP Deniz Araçları

Denizcilik Sanayi

• Yelkenli Gövdesi; CTP, Balsa ve polimer köpük üstüne cam, aramid karbon dokumaları ile kaplanması
• Yat, Tekne Arkası Platform
• Basamaklar; CTP
• Yelken Direği; Kevlar+Epoksi

Spor Araçları

Kompozit malzemelerin popüler olduğu yeni sektörler arasında spor araç ve gereçleri her geçen gün daha da öne çıkmakatdır. Özellikle ağırlığın azalması, dolayısıyla hareket kabiliyetinin artması, ve dayanıklılığın artmasına neden olan cam ve karbon elyafı takviyeli kompozitler kullanılmaktadır.

Kompozitler kano, sörf ve yatlar için çok önemli olan malzeme yorgunlupu ve darbe dayanımı konusunda üstün özelliklere sahiptirler. Dağ bisikletleri en iyi katılık/ağırlık oranı ve en düşük ağırlık özellikleri kazanmak için karbon elyafı ile üretilmektedir. Korozyona dayanım, şok emme ve sağlamlık gibi üstün özellikler kazandırmaktadır.
Ayrıca golf sopası, tenis raketi gibi spor ürünlerinde ağırlığı düşürmek için karbon elyafı takviyeli kompozit malzemelerden üretilmektedirler.

• Su kayağı; Termoplastik prepreg
• Kar kayağı; Ahşap üzerine sarılmış karbon, aramid, cam elyafı karışımı+epoksi Kano küreği; (%33 Cam+Poliftalamid)
• Su kaydırakları: CTP
• Sörf Tahtaları:; CTP
• Bisiklet; (Karbon+Poliamid 6), yaklaşık 1kg ağırlığında
• Reebook Spor Ayakkabı; termoplastik poliüretan, petek (honeycomb)
• Golf Sopası; Karbon Fiber+Epoksi
• Tenis Raketi; Aramid (Kevlar)+Epoksi
• Zıpkın Gövdesi; Karbon Fiber+Epoksi
• Palet; Karbon Fiber+Epoksi

Spor Malzemeleri

Korozyona Dayanıklı Ürünler

• Su tankı; CTP
• Mazgal Olukları; CTP
• Yeraltı Boruları;
• Marketlerde Dondurulmuş Gıda Reyonu Kaplaması; CTP
• Rasathane Kubbesi; CTP
• Açık Saha Dolapları: CTP
• Çit; CTP
• İlan Panoları; CTP

Sağlık

• Tekerlekli sandalye; Cam veya Karbon Elyaf takviyeli Polyester
• Tıbbi Tetkik Cihazları Dış Muhafazaları; CTP
  
  

Ulaşım

• Traktör Kaporta
• Kabin
• Oturma Birimi; SMC
• Toplu Taşıma Araçları Oturma Birimi; SMC
• Konteyner Tabanı; GMT
• Otobüs Havalandırma Kanalları
• Port Bagaj Parçaları
• Gösterge Paneli; CTP
• Açık Alan Servis (Golf Arabası) araçları kaporta, tavan; CTP
• Teleferik; CTP, Maçka teleferiği
• Tren; Kompozit prepreg ve dokuma malzemeler türleri artan oranlarda tren konstrüksiyonunda maliyet ve ağırlık düşürmek amacıyla kullanılmaktadır. İskelette ağırlığın düşürülmesi enerji tasarrufu sağlamakla beraber daha hızlı araçların geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Ayrıca trenlerde malzemelerin yüksek katılığa sahip olmaları iskeletin desteklenmesine gerek olmaması anlamına gelmaktedir ki böylece yolcu taşıma bölümü ayrılan mekan artırılabilmektedir. Tren konstruksiyonunda kolay ve hzılı değişebilen genellikle prepreg levhalar kullanılır.Böylece tekil zarar gören paneller hızla değiştirilebilmektedir.
  

Resim 11.Yapay bacak

Resim 12. GM otomobil ön panel

Otomotiv

Otomobil firması müşterilerinin ihtiyaçlarına karşılık vermek çevresel şartların baskısı altında daha hafif otomobiller üretmektedirler. Hafifi otomobiller daha çabuk hızlanabilen, daha çabuk durabilen ilerlemek için daha küçük bir motora ve daha az benzine ihtiyaç duyan araç anlamına gelmektedir.

• Cam Sileceği; %30 Cam+PBT
• Fitre Kutusu; Mercedes, %35 Cam+Poliamid 66
• Pedallar; %40 Cam+Poliamid 6
• Dikiz Aynası; %30 Cam+ABS
• Far Gövdesi; BMW, %30 Cam+PBT
• Hava Giriş Manifoldu; BMW, Ford, Mercedes, %30 Cam+Poliamid 6
• Otomobil Gösterge Paneli; GMT
• Otomobil Spoiler; CTP
• Otomobil Yan Gövde İskeleti; Ford, CTP
• Otomobil kaporta; Corvette, SMC CTP

FORMULA 1 Arabaları;
Formula 1 arabalarının yapımına ait düzenlemeler çok özeldir ve titizlikle uygulatılmaktadır. Arabanın tüm ağırlığı 605 kilogramı aşmamalıdır. Tasarım mühendisleri en az ağırlıkla en sağlam çözümü bulmak durumundadırlar. Daha önceleri yariş arabalarında hafif bir metal olan alüminyum kullanılmaktaydı artık kompozit malzemeler çok daha düşük ağırlıklarla serlik ikiya katlanabilmektedir. Ayrıca karmaşık parçaların kompoızit malzemelerle üretilebilmesi F1 otomobillerin üretiminde gerekli parça sayısı azaltılabilmektedir. Alümninyumla 200'den fazla parçayla üretilen gövde ve saşe beş parçaya düşürülmüştür. Kompozit malzemeler metal çivatalar gibi bağlantı parçaları ile birleştirilmek yerine epoksi reçimesi ile birbirlerine bağlanmaktadır.
F1 arabalarında aşağıda belirtilenlerle beraber birçok parça kompozit malzeme kullanılmaktadır.

• Motor kaplaması
• Burun kapağı
• Ön ve arka kanatlar, spoiler
• Ana gövde. Mühendislik
• Elektrik dağıtım Panoları; CTP
  
  

Karbon + epoksi Keman

Müzik aletleri

London College of Furniture ve diğer bazı yerlerde ileri kompozit malzemelerle müzikal enstrümanlar yapılması üzerine çalışmalar bulunmaktadır. İleri kompozit malzemelerle yapılan yaylı sazlarda boyun kısmının tellerin gerilmesinden dolayı deforme olması karşılaşılan temel sorunlardandır.

• Keman; Karbon Fiber+Epoksi
• Gitar; Karbon lamine tabakalar arası polimer köpük
• Akustik Gitar; Grafit-Epoksi
• Çello; Karbon + Epoksi
  
  

Yapı sektörü

• Köprü Tabanı;CTP
• Trabzanı;CTP
• Yürüme yolları;CTP
• Taşıyıcı Konstruksiyon;CTP
• Bina Balkon Korkuluğu;CTP
• Kapı;CTP
• Taşıyıcı Konstruksiyon, Yüzme Havuzu, Kapı Saçağı, Yer karoları; SMC
• Bina Kaplama Panelleri: CTP
• Küvet; CTP
• Lavabo; CTP
• Sokak Lambası; CTP
  

KAYNAKLAR

• Olcay Y., Akyol M., Gemci R., 2002, Polimer Esaslı Lif Takviyeli Kompozit Malzemelerin arabirim Mukvemeti Üzerine Farklı Kür Metodlarının Etkisinin İncelenmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık fakültesi, Cilt 7, Sayı 1, Bursa
• Philips N. L.,1989, Design with Advance Composite Materials,Springer-Verlag, The Design Council, Great Britain Younnossi O., Kennedy M., Graser J. C I., 2001, Military Airframe Costs The Effects of Advanced Materials and Manufacturing Processes, Project Air Force, RAND, Pittsburg, USA
• Cam Elyaf, 1997, Bülten Sayı 6, Cam Elyaf Sanayi A.Ş.,
• www.science.org.au/nova/059/059key.htm > Putting it together - the science and technology of composite materials
• www.fibersource.com > FiberSource: The Manufactured Fiber Industry
• http://plastics.about.com/library/weekly/aa060297.htm > Composites / Plastics - What's a Composite?
• www.geocities.com/CapeCanaveral/1320 > Vince Kelly's Carbon Fiber Homepage
• www.fibreglast.com > Fiberglass, Carbon Fiber - Fibre Glast Developments Corp.
• www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2001/stef/img23.htm > Peel Joint: FE Model