Cam Takviyeli Polimerler (CTP)

Nedir? CTP yani Cam Elyaf Takviyeli Plastik, cam elyafı ile taşıyıcı matris bir reçinenin birleştirilmesi ile ile elde edilen üstün nitelikli bir kompozit mühendislik malzemesidir. CTP, ortam koşullarına dayanıklı , esnek ama yeterli mekanik dayanıma sahip olmayan plastik (ör: polyester reçine) ile, yüksek mekanik dayanımlı cam elyafının çeşitli yöntemlerle biraraya getirilmesi ile elde edilir.

Nedir? Bu ürün, çok çeşitli sektörlerde kendisine çok uzun yıllardır kullanım sahaları bulmuştur ve bu sahalar gün geçtikçe genişlemektedir. CTP; alternatifi olduğu pek çok malzemeye göre, korozyon dayanımı, hafiflik, montaj ve tamir kolaylığı, bakım, tutum ve koruma istemeyen doğası gibi nedenlerle, avantajlı olarak ön plana çıkmaktadır.

Nasıl? Saf haldeki reçinelerin (takviyelerle birlikte) katkı malzemesi ile sertleştirilmesi sonucu elde edilen kompozit ürünlerin, mekanik mukavemet değerleri diğer plastiklere göre kıyaslanamayacak kadar yüksektir. Kompozitleri oluşturan temel malzemeler; polimerler, termosetler, reçineler veya termoplast reçineler, takviye malzemeleri, katkı malzemeleri ve dolgu malzemeleridir. Cam elyaf takviyesi ile fiziksel mukavemetleri arttırılmış kompozit malzemeler ahşap, beton, metal,cam gibi bir üretim malzemesi olup, kullanım amacına uygun değişik özelliklerin kolayca kazanılabilmesi özelliği ile diğer üretim malzemelerine göre üstünlük gösterir.

Avantajları ve Özellikleri Yüksek özgül mukavemet Mükemmel elastikiyet Hafiflik Yüksek korozyon dayanımı Mükemmel dielektrik nitelikler Üstün boyutsal stabilite Tasarım esnekliği  Kalıplama esnekliği (değişik metodlarla üretilebilme esnekliği)

Avantajları ve Özellikleri Kolay tamir edilebilirlik Yüksek kimyasal dayanım Yüksek ısıl dayanım Kendinden renklendirilebilme olanağı Alev geciktirici katkılar ile alev direnci niteliği sağlanması İstenildiğinde ışık geçirgenlik özelliği sağlanması Yüksek amortisman süreleri (teorik olarak sonsuz ömür) olarak özetlenebilmektedir.

Ne kullanılır? Ctp üretiminde yaygın olarak kullanılan doymamış polyester reçineler, takviyeli plastikler içinde termoset grubunda yer alan bir reçinedir. El yatırması gibi basit kalıplama tekniklerden en karmaşık makineleşmiş kalıplama tekniklerine kadar her tür kalıplama tekniğine hitap eder.

Ne kullanılır? Cam elyafı çok ince cam tellerinden üretilen bir malzemedir. Eritilmiş haldeki camın küçük deliklerden akıtılıp katılaştırılması sonucu üretilir. Kum, alumina, kireç taşı, kolemanit, kaolen gibi geleneksel hammaddeler kullanılarak üretilmektedir.

Plastik Neden kullanılır? Cam elyafı, yüksek mekanik dayanıma sahip bir malzemedir. Plastikler, kimyasal yapıları nedeni ile esnek (kırılmaz) yapıya sahiptir ve mekanik dayanımı düşüktür. Cam elyafından mekanik dayanım özelliği, plastikten esneklik özelliği alınarak kusursuz bir malzeme oluşturulmaktadır.

Cam Neden Kullanılır? Eriyik durumdan kolaylıkla yüksek mukavemetli fiberler olarak çekilebilir. Takviye elemanı olarak, nispeten güçlüdür ve plastik bir matris içine gömüldüğü zaman, çok yüksek bir özgül dayanıma sahip bir kompozit üretir. Çeşitli plastikler ile birleştiğinde, çeşitli korozif ortamlarda kullanışlı hale getiren bir kimyasal inertliğe sahiptir.

Üretim Yöntemleri El Yatırması Metodu Geniş yüzeyli CTP kalıplaması için en çok kullanılan metoddur. Kalıp ayırıcı uygulandıktan sonra jelkot uygulanır. Jelkot tabakasının sertleşmesinden sonra cam elyafı ve polyester fırça veya yün rulo ile uygulanır. Düşük sabit sermaye yatırımı gerektiren bir kalıplama yöntemi olan el yatırması ile %25-35 oranında cam elyafı ile takviyeli polyester ürün elde edilebilir. Emek-yoğun bir üretim metodu olduğundan kapasite, emek ve kalıp adedine bağlıdır. Bir kalıptan günde ortalama 2 ürün alınabilir

Üretim Yöntemleri Püskürtme Metodu El yatırması metodunun daha seri olarak uygulanmasını sağlayan bir kalıplama metodudur. Üretim sırasında kalıp üzerine polyester ve cam elyafı özel bir makine yardımı ile püskürtülür. Püskürtme metodunda devamlı cam elyafından fitil, püskürtme işlemi sırasında 17-50 mm uzunluğunda kırpılarak kullanılır. Geniş yüzeyli ürünlerde seri üretim olanağı ve işcilikten tasarruf sağlar.

Üretim Yöntemleri Reçine Enjeksiyon Metodu Bu üretim metodunda dişi ve erkek olmak üzere iki kalıp kullanılarak iki yüzü düzgün ürün elde edilir. Reçine enjeksiyonu için üretilmiş olan özel cam keçe (devamlı keçe) kalıp üzerine yerleştirilir ve kalıplar kapatılır. Önceden hazırlanmış olan bir reçine enjeksiyon noktasından, basınç altında polyester, kalıp içine enjekte edilir. Reçine enjeksiyonu metodu ile daha seri ve ekonomik olarak el yatırmasına oranla daha kaliteli ürün elde edilir.

Üretim Yöntemleri SMC/BMC Hazır Kalıplama Bileşikleri Ürün boyutuna göre 3-6 dakikalık bir kalıplama süresi sağlayan hızlı, seri bir kalıplama metodudur.Önceden hazırlanmış, pestil veya hamur haldeki cam elyafı – polyester– dolgu ve katkı malzemeleri karışımının 150-170 C sıcaklıkta, 50-120 kgf/cm2 basınç altında çelik kalıplarda şekillendirilmesi metodudur

Üretim Yöntemleri Savurma Döküm Yöntemi Boru, depo, direk gibi silindirik ürünlerin yapımında kullanılır. Döner bir kalıp içine cam elyafı ve polyester birlikte püskürtülür. Kalıbın dönmesinden meydana gelen merkezkaç kuvvet, laminatın kalıp yüzeyine yapışmasını ve her iki yüzü düzgün ürün elde edilmesini sağlar.

Kullanım Alanları

Kullanım Alanları Otomotiv: Otomobil/kamyon kaputu, kamyon/otobüs karoseri parçaları, kamyonet kabinleri, rüzgar deflektörü, otomobil kapı ve gövde panelleri, traktör parçaları, motorsiklet parçaları, makaslar,şaftlar,fren /debriyaj balataları. Taşımacılık: Yol kenar dikmeleri, işaret levha direkleri, modüler bilgi panosu. Tarım: Seralar, tahıl depolama siloları, sulama kanalları. Gıda: Silolar, yem tesisi gereçleri, gıda depolama tankları, salamura tankları, balık yetiştirme havuzları, taşıma kapları. Ev aletleri : Dikiş makinesi, mikser, şalter, yumurta pişirme ve yoğurt yapma makineleri, mikro dalga fırınlar, buzdolabı, hesap makinesi, fotokopi makineleri, masa lambaları, servis tepsileri, abajurlar. Havacılık: Uçak ve helikopter gövdeleri, uçak burun parçası, kanatlar, uçak iç komponentleri, helikopter parçaları, planör, antenler, roket motoru kaplama panelleri, radar koruyucusu, pilotsuz deney uçak modelleri. Endüstriyel uygulamalar : Muhtelif amaçlı boru ve bağlantı parçaları, silolar, fan kanatları, kimyasal tesis zemin ızgaraları, asit tankları ve kaplamaları, arıtma tesisleri. İnşaat: Dış ve iç cephe kaplamaları, prefabrik binalar, çatı kaplama levhaları, dekoratif elemanlar, saniter malzemeler, beton kalıpları, taşıyıcı profiller, depolama tankları, yağmur suyu taşıma sistemleri, monoblok havuzlar, su soğutma kuleleri, muhtelif amaçlı izolasyon işleri, köprü platformları ve ayakları.

Kullanım Alanları Spor&Eğlence: Lunapark gereçleri, tribün oturma elemanları, karavanlar, tenis raketleri, kasklar, su kaydırakları, havuzbaşı ekipmanları, olta kamışları, golf sopaları, bisikletler, spor aletleri parçaları, motorlu kızaklar, kayaklar, snowboard. Elektrik&Elektronik: İzolatörler, antenler, baskılı devre panelleri, devre kesiciler, sigorta- panel kutuları, aydınlatma gövdeleri, yalıtkan platformlar ,elektrik ve aydınlatma direkleri, elektrik direk bazaları, devre kesici kutular, kablo taşıyıcıları, kablo kanalları, doğal gaz kutuları ,sokak lamba gövdeleri, sayaç panoları, merdivenler, balast, kofralar, projektörler. Karayolları uygulamaları: Yol kenar dikmeleri, modüler bilgi panosu sistemi,işaret levha direkleri. Mobilya: Masa, sandalye, sehpa, koltuk, kütüphane, mutfak dolapları,saksı, dekoratif eşyalar. Şehir mobilyaları: Modüler kabinler, çöp kutuları, heykel, banklar, dekoratif elemanlar, süs havuzları. Askeri uygulamalar: Miğferler, balistik koruyucu paneller, konteynerler, taşıt araç parçaları, istihkam malzemeleri, silah ve roket parçaları, mayın avlama gemileri, sahil koruma botları, planörler, helikopter kaportaları, pervaneler, barınaklar. Enerji: Tribün kanatları. Denizcilik: Yelkenli/motorlu tekneler, can kurtarma flikaları, şamandralar, sallar, kanolar, deniz motorsikleti, sörf tahtası, şilep ve yolcu gemileri üst yapıları, dubalar-iskeleler, iç donanım ve saniter hacimler.

Oluşabilecek Yüzey Hataları Buruşma (Fil Derisi) Jelkot uygulaması sırasında belirebilecek hataların en çok rastlananıdır. Sebebi, jelkot reçinenin yeterince sertleşmesi beklenmeden cam elyafı işlenmesine başlanmasıdır. Bir diğer buruşma sebebi, jelkot’un gereğinden fazla kalın kullanılmış olması veya üzerinden sıcak hava cereyanı geçirilmesidir. Her iki halde de yüzeyde kısmi bir sertleşme görülmesine rağmen, tamamı sertleşmeden işleme devam edilmesi olasıdır. (Jelkot:CTP lerin, en üst katmanında yer alan ve yüzey görünüm kalitesini artırmanın yanında, CTP ürünün dış ortam performansını sağlayan malzemedir. Genel olarak jelkotlar, epoksi veya doymamış poliester reçinesi esaslıdır.)

Oluşabilecek Yüzey Hataları Küçük Delikcikler Küçük delikcikler jelkot’un jelleşmesinden önce içinde küçük hava kabarcıkları (habbecikler) kalmasından kaynaklanır. Ayrıca, çalışmaya başlamadan önce kalıp yüzeyinde toz bulunması da küçük delikciklerin oluşması sebebidir.

Oluşabilecek Yüzey Hataları Jelkot’un Kabuk Gibi Kalkması Cam elyafı ve polyesterin jelkot’a yeterince yapışmamasından kaynaklanır. Özellikle kalıptan zorlamalı olarak çıkartılırken belirir. Değişik nedenleri vardır; Kalıp yeterince parlatılmamış ise, jelkot kalıba yapışabilir. Kötü kaliteli yumuşak vaks kullanılması halinde, jelkot vaksla karışabilir. Bu durumda vaksınızı değiştirin. Jelkot yüzeyi, cam elyafı işlenmesinden önce kirlenmiş olabilir ve laminatın jelkota yapışmasını engelleyebilir. Jelkot, cam elyafı işlenmesinden önce çok fazla sertleşmiş olabilir. Cam elyafı gerektiği gibi rulolanmamış olabilir.

Oluşabilecek Yüzey Hataları Yöresel Kuru Bölgeler Cam elyafının yeterince ıslanmamasından kaynaklanır. Değişik nedenleri vardır; Cam elyafı işlenirken yeterince rulolanmamış olması. Cam elyafının yeterince ıslatılmamış olması. Birkaç kat cam elyafının aynı anda işlenmiş olması. Kullanılan polyester viskozitesinin çok yüksek olması nedeniyle cam elyafını yeterince ıslatamaması. Jelleşme süresinin çok kısa olması. Bu durumda hızlandırıcı miktarını azaltın,  gerekiyorsa katalizör cinsini değiştirin, jelleşme süresini uzatacak inhibitör kullanın.

Uygun Olmayan Reçine/Cam Oranının Yaratacağı Sorunlar Reçine zenginliği (Çok fazla reçine): Cam üzerinde parlak bir reçine yüzeyi şeklinde kendini gösterir. Reçine zenginliğinin etkileri: • Zayıf parçalar  •Çatlama •Isı ile bozulma  •İz bırakma  •Sertleşmeden kalıptan ayrılma  •Aşırı reçine tüketimi •Ağır parçalar • Havaya daha çok stiren yayılması  •İtinasız işçilik görünümü Reçine azlığı (Yetersiz reçine): •Kuru laminat; hava boşlukları, katlar arası bağlanmanın zayıflığı şeklinde kendini gösterir. Reçine azlığının etkileri: •Zayıf parçalar  •Eksik sertleşme •Parçanın çatlaması  •Katlara ayrılma (delaminasyon) •Yapısal zayıflık  •Fazladan yama işçiliği •İtinasız işçilik görünümü Kırpılmış cam elyafından keçelerde tipik reçine/cam oranı, ağırlıkça %25-35 arasında olmalıdır. Dokuma ve iğnelenmiş dokuma kullanılarak yapılan kalıplamalarda cam oranı ağırlıkça %40-50 mertebesindedir. 

Muhammet Recep Soran 1311110044