yaygın şekilde cam elyafı, cam, keçe ve cam dokuma ile polyester reçineden yapılan çeşitli ürünler kullanılmaktadır. Cam elyaf oranı % 30– 40 arasıdır. Çay tepsisi, masa–sandalye, depo, küvet, tekne, bot ve otomotiv sanayi bu kompozitlerin uygulama örnekleridir. Ayrıca formika, baskılı devre plakası, elektrikçi fiberleri, spor malzemeleri ve araç şarjı atlama sırıkları, kaynak takımı, tenis raketi, yarış kanoları değişik birleşik malzemelerden yapılan ürünlerdir.
Kompozitler çok genel konu olmasına karşın mekaniksel davranış bakımından mikromekanik ve makromekanik olmak üzere iki kısma ayrılabilir.
Mikromekaniksel davranış: Yapı bileşenlerinin özellikleri ayrı ayrı ve hacimsel oranları ile beraber düşünülerek kompozit malzemenin mukavemet, rijitlik, gerilme deformasyon davranışları gibi özellikler belirlenir, tanımlanır.
Makromekaniksel ise malzemenin yapı bileşenlerinin ayrı ayrı özellikleri düşünülmeden, ortalama görünür özelliklerinden hareket ederek uygulanan gerilmelere karşı davranışlardır.
Yapılarında çok sayıda farklı malzeme kullanılabilen kompozitlerin gruplandırılmasında kesin sınırlar çizmek mümkün olmamakla birlikte, yapıdaki malzemelerin formuna göre bir sınıflama yapmak mümkündür.
Türkiye’de üretimi yapılmadığından 1988’den bu yana yurt dışından yüksek maliyetle ithal edilen kompozit fren pabucu TUBİTAK desteğiyle yerli olarak üretildi.
Buharlı lokomotiflerin icadıyla 1860’lardan itibaren demir yollarında trenlerin fren yapmasını sağlayan dökme demir (pik) fren pabuçları kullanılmaya başlandı. 20. yüzyılın ortalarından itibaren dökme demir fren pabuçlarının yerini kompozit fren pabuçları almaya başladı. Kompozit frenlerin hafifliği, gürültüyü azaltması, kıvılcım oluşturmaması, düşük aşınma oranları ve uzun ömürlü olmaları kullanımını yaygınlaştırdı. Türkiye’de üretimi yapılmadığı için yurt dışından ithal edilen fren sistemi, TÜBİTAK MAM Malzeme Enstitüsü, TCDD, TÜLOMSAŞ ve özel sektör işbirliğiyle tamamen yerli üretimle hayata geçirildi. Sistem hakkında bilgi veren proje yürütücüsü Dr. Mehmet Güneş, dünyada birkaç ülke tarafın- dan üretilebilen bu papuçları yerli olarak üretmenin gururunu yaşadıklarını belirtti. Kompozit Fren Pabucu Üretildi yazısına devam et →
Kompozit malzemelerin, metallere göre avantaj ve dezavantajları şu şekilde sıralayabiliriz:
Avantajları:
Çatlak ilerlemesi olayı minimize edilmiştir.
Titreşimleri absorbe edilme özelliği sağlanmıştır.
Kompozitlerden bazıları çok yüksek akma sınırı (akma gerilmesi) değerlerine sahiptir.
Korozyon problemi yoktur. Bunda matris ve malzemenin uygun seçilmesinin önemi büyüktür. Aksi takdirde birbirleri ile temasta bulunan malzemeler pil oluşturacak ve galvanik korozyona neden olacaktır.
Değişik doğrultuda değişik mekanik özelliklere sahiptir. Aynı kompozit malzemeler için çekme, basma, kesme, eğilme mukavemet değerleri farklı farklıdır. Elyaf doğrultusundaki elastik modülü, elyafa dik doğrultudaki elastik modülünden daha büyüktür.
Üretimi nispeten pahalıdır.
Nem ve hava zerrecikleri, kompozitlerin mekanik ve yorulma özelliklerini olumsuz yönde etkiler.
Delik delme ve kesme türü işlemler liflerde açılmaya yol açmaktadır (Ancak 3 boyutlu dokumada bu olay söz konusu değildir. Zira 3 boyutlu yapının kesilmesiyle elde edilen ve 2.5 boyutlu yapı adı verilen malzeme türü iyi özellikler vermektedir.)
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 parçalarını da polimer esaslı kompozitlerle üretilmesine neden olmaktadır.
Boeing 787’de kullanılan malzeme yüzdeleri.
Uçaklar genellikle gövde ağırlık kontrolu uzun hizmet ömrü, sistem dizaynının ana hatları ve maliyet karakterlerinin yarısına belirli navlun, mesafe, seyir sürati irtifa gibi performans gereksinimlerini karşılayacak şekilde dizayn edilirler. Diğer tüm koşulların eşit olduğu durumlarda, ağırlığı en az tutulan dizayn kriteri en uygun olacaktır. Buna göre uygun özelliklere sahip hafif metaller en iyi verimi sağlayacaktır. Kompozit malzemeler bu amaçla kullanılabilecek uygun bir malzeme grubunu oluşturmaktadır.
Havacılık endüstrisinde, tasarımlar; emniyet, hız ve ekonomi kriterlerinin optimizasyonu ile gerçekleşir. Hava taşıtlarında, uzun hizmet ömrü, belirli navlun, mesafe seyir sürati, irtifa gibi performans değerlerini sağlayan malzemelerden en düşük ağırlığa sahip olanı en uygun dizaynı sağlayacaktır. Kompozitler bu amaçlar için uygun bir malzeme grubunu oluşturmaktadır. Özgül mukavemet ve özgül rijitlik değerleri esas alındığında; düşük yoğunluklarından dolayı kompozit malzemeler de bu değerler konvensiyonel malzemelere üstünlük sağlamaktadır. Bunlardan dolayı kompozit malzemelerin, hava taşıtlarındaki kullanımı hızla yaygınlaşmaktadır. Kaynak: İTO Kompozit Raporu
