Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü öğretim üyesi Erken Altınsaray tarafından sunulan akademik bir eğitim sunumudur.
- Sunum, tekne üretiminde denizel kompozit malzemelerin kullanımını kapsamlı şekilde ele almaktadır. İçerik, kompozit malzemelerin tanımı, güçlendiriciler, matris malzemeler, dolgu malzemeleri, üretim yöntemleri, tekne yapısı ve kaynakça başlıklarından oluşmaktadır. Video, kompozit malzemelerin tarihsel gelişiminden başlayarak, kullanılan malzemeleri, üretim tekniklerini ve teknelerin yapı tiplerini detaylı olarak açıklamaktadır.
- Sunumda ayrıca termoset ve termoplastik reçineler, cam, aramit ve karbon elyaflar gibi takviye malzemeleri, elle yatırma, püskürtme, doğrudan kalıplama, reçine transfer, vakum destekli reçine enjeksiyon, vakum torbası kalıplama, OTA-CLA ve elyaf sarma gibi üretim yöntemleri ile tek cidarlı tekil yapı ve sandviç yapı gibi teknelerin yapısı hakkında teknik bilgiler sunulmaktadır.
- 00:01Sunumun Tanıtımı
- Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü öğretim üyesi Erken Altınsaray, tekne üretiminde denizel kompozit malzemelerin kullanımı konulu sunumu paylaşacak.
- Sunumun içeriği giriş, kompozitlerin denizcilik alanında kullanımları, kompozit malzeme tanımı, güçlendiriciler, matris malzemeler, dolgu malzemeleri, üretim yöntemleri, tekne yapısı ve kaynakça başlıklarından oluşmaktadır.
- 00:43Tekne Yapımında Kullanılan Malzemeler
- Tekne yapımında kullanılan temel malzemeler çelik, alüminyum, ahşap ve kompozit malzemelerdir.
- Tekne inşaatında göz önünde bulundurulması gereken temel bileşenler; ağırlık, mukavemet, yüzey görünümü, çarpma etkileri, tasarım esnekliği, maliyet, yangın emniyeti, deniz koşullarına dayanım, yorulma ömrü ve antimanyetikliktir.
- 01:10Kompozit Malzemelerin Avantajları
- Kompozitlerin önemli avantajları; yüksek özgül mukavemet, yüksek özgür rijitlik, hafiflik, ısıl direnci, korozyon direnci, uzun yorulma ömrü, yüksek darbe direnci, anti-manyetiklik, üretim ve onarım kolaylığı özellikleri yanında, yapının bileşenlerinin istenildiği gibi ayarlanabilir, tercih edilen özelliklere sahip yapı oluşturma seçeneği sunmasıdır.
- Kompozit malzemeler 1940'lardan başlayarak malzemelerin ve üretim metotlarının gelişmesiyle denizcilik endüstrisinde tekne yapım malzemesi olarak giderek daha fazla pay almaya başlamıştır.
- 02:06Kompozit Malzemelerin Denizcilik Alanındaki Kullanımları
- Kompozitlerin denizcilik alanında kullanımlarına ilk kez 1942'de cam takviyeli plastik balıkçı teknesinin üretilmesi ile başlamaktadır.
- Daha sonra yolcu gemilerinde, yelkenli teknelerde, motoryatlarda, yarış teknelerinde, can sallarında, kanolarda, araştırma ve gezi denizaltılarında, açık deniz yapılarında, askeri gemilerde, mayın tarama ve avlama gemileriyle askeri denizaltılarda kullanılmıştır.
- 03:18Kompozit Malzemelerin Tanımı ve Önemi
- Kompozit malzemeler birbirinden biçimleri ve kimyasal bileşimleri ile ayrılmış ve esas olarak birbiri içinde çözünmeyen iki veya daha çok mikro veya makro bileşenin karışımı ve birleşimiyle oluşur.
- Kompozit malzemenin mühendislikteki önemi: birbirinden farklı iki veya daha çok öğenin oluşturduğu karma malzemenin her bir öğenin özelliğinden daha üstün bir özelliğe sahip olması veya alışılmışın dışındaki mukavemet, ağırlık, yüksek sıcaklık performansı, korozyon direnci, sertlik ve iletkenlikten oluşan kombinasyonları elde etmek için seçilebilmektedirler.
- 04:02Kompozit Malzemelerin Sınıflandırılması
- Kompozitler, takviye matris malzemesi birleşimi olarak metal-metal, metal-seramik, seramik-polimer, seramik-seramik veya polimer-polimer olabilmektedir.
- Takviye malzemelerinin çeşidine göre ise parçacık, fiber ve katmanlı olmak üzere üç sınıfa ayrılabilir.
- Çimento ve çakılın karışımı olan beton, parçacık takviyeli polimer madde; gömülü cam fiberler, açılan cam elyafı, fiber takviyeli ağaç kaplama katmanlarının dönüşümlü olarak yapıştırıldığı kontrplak ise katmanlı kompozittir.
- 04:39Takviye Malzemeleri
- Takviye malzemesinin temel görevi, yükü taşıyarak dayanım ve eşitliği arttırmaktır.
- Temel olarak üç çeşit takviye türü vardır: parçacık takviyeli, süreksiz elyaf takviyeli ve sürekli elyaf takviyeli.
- Elyaf takviye çeşitleri: cam elyaf, polimer elyaf, karbon elyaf ve diğerleri.
- 05:22Cam Elyaf
- Cam elyafı, reçine matrisli kompozit malzemelerde en yaygın kullanılan elyaf türüdür.
- İçeriğinde esas olarak silisyum oksit ve diğer elementlerin oksitleri bulunmaktadır.
- E-cam, yüksek elektriksel yalıtım, korozyona karşı direnç ve yüksek mekanik özellikleri ile düşük maliyet özelliklerine sahiptir; SCAM ise daha yüksek mukavemet, ısı dayanımı ve inme modülü, geliştirilmiş kimyasal dayanım ve camdan 3-4 kat fazla maliyet özelliklerine sahiptir.
- 06:00Polimer Elyaflar
- Polimer elyaflar aramit elyaf ticari olarak Dupont firmasının Keller 29 ve Caller 49 ürünleri ile Axoblabl firmasının Twon ürünleri bu tip elyaflardandır.
- İplik, fitil, dokuma gibi tipleri denizcilik, uzay, silah ve spor endüstrisinde kullanılmaktadır.
- Düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, yüksek darbe, aşınma, yorulma ve kimyasal dayanım özellikleri ile cam elyafına göre daha hafiflik gibi özellikleri sayılabilir.
- 06:29Karbon Elyaflar
- İleri teknoloji ürünü olan karbon elyaflar özellikle uçak ve uzay sanayinde kullanılmaktadır.
- Yüksek elastisi modülüne sahiptir, düşük yoğunluktadır, yüksek sıcaklık dayanımı iyidir, yorulma dayanımı yüksektir ve yüksek elektriksel iletkenliği vardır.
- Yüksek hızı türbin ağızları için geliştirilmiştir ve teknelerde yaygın olarak kullanılmaktadır; yüksek dayanımı yüksek sertliktedir ve piyasada demet şeritli kumaş halinde üretilmektedir.
- 07:15Matris Reçineler
- Matris malzemesinin görevleri kuvvetleri güçlendiriciye iletmek, takviyeleri ortam etkisi ve darbelerden korumak, dolayısıyla kompozit malzemenin tokluğunu artırmaktır.
- Plastik matis malzemeleri ikiye ayrılır: termostat reçineler ve termoplastik reçineler.
- Termoset reçineler sıvı halde bulunurlar, ısıtılarak ve kimyasal tepkimelerle sertleşir ve sağlamlaşırlar; polimerizasyon süreci geri dönüşü olmayan bir süreçtir ve yüksek sıcaklıklarda dahi yumuşamazlar.
- 07:53Termoset Reçineler
- Çoğu termostat matris sertleşmeleri için dondurulmuş olarak depolanmak zorundadır; dondurucudan çıkarılıp oda sıcaklığında bir müddet bekletildiğinde sertleşmeye başlar, özelliklerini kaybeder ve kullanılamaz duruma gelir.
- Dondurucu içinde olmak şartıyla raf ömürleri 6 ila 18 ay arasında değişmektedir; kimyasal etkileri altında çözülmez ve dolandırıcı hava şartlarında daha uzun ömürlü olmaktadırlar.
- En yoğun kullanılan termostat reçineler: polyester, epoksi ve winnester polyesterdir; denizcilik alanında en çok kullanılan termostat reçinedir.
- 08:32Polyester Reçineler
- Polyester reçineler oofterik olarak genel amaçlı ve izofiterik olarak kimyasal dayanımlı iki çeşittir.
- Polyesterin iyi yönleri: 100 derece sıcaklığın altında mekanik ve kimyasal dayanımları iyidir, sertleşme öncesinde viskozitesi düşüktür ve cam elyafını ıslatır, fiyatları diğer ülkelere göre daha ucuzdur.
- Zayıf yönleri: sertleşme sırasında kendini çekme oranı yüksektir, bu durum liflerin basma gerilimleri altında burkulmasına neden olabilir, alkali ve bazik ortamlarda korozyon dayanımı düşüktür, bünyesine su olarak bozulur ve tepkime sonunda citroen buharı yayar.
- 09:32Vinilester Polyester
- Vinilester minil tabanlı bir polyesterdir; met, etil keton peroksit, winnester ve polyester de polimer zincir tepkimesinin başlatıcısıdır.
- Vinilester çinliler polyestere göre mekanik özellikleri, yapışma özelliği, kimyasal ve çevresel dayanımı daha iyidir; maliyeti daha fazladır, aşırı stres içerir ve sertleşme sırasında yüksek oranda çekme vardır.
- 09:54Epoksi Reçineler
- Epoksi geniş bir kullanım alanına sahip gelişmiş kompozitlerde genellikle tercih edilen ve her tür elyaf ile kullanılabilen bir reçine türüdür.
- Laminatlarda yapıştırıcı olarak veya kaplama amaçlı kullanılabildiği gibi, teknelerde parçaları birbirine yapıştırma, sızdırmazlık amaçlı yüzey kaplama ve bileşikleri boyamada da kullanılmaktadır.
- İyi yönleri: polyestere göre üstün mekanik özellikleri, sertleşmede düşük çekme, ıslakken 140 derece, kuruyken 220 dereceye kadar ısıl dayanım özellikleri ve koz ortamlara üstün dayanımları vardır; zayıf yönleri ise polyestere göre yüksek maliyet ve uygulanmasında karışım alanların iyi ayarlanması zorunluluğu gibi özellikleri vardır.
- 10:50Termoplastik Reçineler
- Termoplastikler matris olarak kullanılan polimer sayısı sınırlıdır; düşük sıcaklıklarda sert halde bulunurlar ve ısıtıldıklarında yumuşarlar.
- Şekil verilen termoplastik parça, işlem sonrası ısıtılarak yeniden şekillendirilebilir; termosetlere göre matris olarak kullanımları daha az olmakla birlikte üstün kırılma tokluğu, hammaddenin raf ömrünün uzun olması, geri dönüşüm kapasitesi ve sertleşme prosesi için organik çözücülere ihtiyaç duyulmaması, güvenli çalışma ortamı sağlanması gibi avantajları bulunmaktadır.
- 11:24Denizcilik Endüstrisinde Kompozit Malzemeler
- Denizcilik endüstrisinde kompozit üretimde kullanılan termoplastikler arasında naylon, polifinilen, sülfür, sıvı kristal polimerler, polipropilen ve polietilen bulunmaktadır.
- Tekne gövdesi, güvertesi ve diğer parçalarında en fazla polyester kullanılmakta, ardından milinester ve epoksi seçimler gelmektedir.
- Tekne üretiminde kullanılan katkı malzemeleri katalizörler, hızlandırıcılar, inhibitörler, dolgu malzemeleri ve pigmentler olarak sayılabilir.
- 12:09Öz Malzemeler ve Ara Malzemeler
- Sandviç yapılarda yüzde üç ağırlık artışına karşın eğilme dayanımının üç buçuk kat, jetliğin yedi kat arttırılabilmesi mümkündür.
- Ara malzeme olarak plastik köpük (üretan, PVC gibi sentaktik köpük), bal peteği ve ağaç malzeme (bal ağacı) kullanılabilmektedir.
- Tekne gövdesi, güvertesi ve diğer parçalarında en fazla balsa ağacı kullanılmakta, ardından PVC ve üreten köpük öz malzemeleri gelmektedir.
- 12:55Kompozit Üretim Metodları
- Kompozit üretiminde kullanılan üretim metodları: elle yatırma, püskürtme, doğrudan kalıplama, reçine transfer, vakum destekli reçine enjeksiyon, vakum torbası kalıplama, OTA-CLA ve elyaf sarma metotlarıdır.
- Elle yatırma metodu, kalıp temizlenerek işlem sonunda teknenin çıkarılması için kalıp ayırıcı sürülür, jel kot sürülür ve elyaf katları yatırılır.
- Elyaf reçine oranı yüzde otuz-otuzbeşlerdedir ve bu işlemlerde el işçiliği üst seviyededir.
- 14:05Elle Yatırma ve Püskürtme Metodları
- Elle yatırma tekniğinde en çok polyester ve epoksi reçineleri kullanımının yanında milinester ve fenolik reçineler de tercih edilmektedir.
- Elle yatırma yoğun işçilik gerektirir, düşük sayıdaki üretimler için çok uygundur ve maliyet düşük olduğu için en çok tercih edilen metottur.
- Püskürtme metodu, elle yatırma yönteminin püskürtme aletiyle uygulanmasıdır ve avantajı üretimin daha çabuk yapılmasıdır.
- 15:02Doğrudan Kalıplama ve Reçine Transfer Metodları
- Doğrudan kalıplama metodu, reçine emdirilmiş cam elyaf takviyeleri katmanlar halinde istenilen kalınlık elde edilecek şekilde tekne formundaki dişi veya erkek kalıpların üzerine yerleştirilmesidir.
- Reçine transfer metodu, dişi ve erkek olmak üzere iki kalıp kullanılarak iki yüzü düzgün ürün elde edilir ve daha seri ve ekonomik olarak el yatırmasına oranla daha kaliteli ürün elde edilir.
- Reçine transfer metodu seri üretim avantajının yanında yatırım maliyetinin yüksekliği ve tek parça olarak büyük ürünler elde etmek mümkün olmaması dezavantajlıdır.
- 16:27Vakum Destekli Reçine Enjeksiyon ve Vakum Torbası Kalıplama Metodları
- Vakum destekli reçine enjeksiyon metodu, Şirin firması tarafından patenti alınan bir infüzyon yöntemidir ve genellikle ağırlıkça yüzde yetmiş elyaf içeren boşluksuz laminat üretimi sağlanabilir.
- Vakum torbası kalıplama metodu genelde yüksek performans teknelerin imalatında kullanılır ve kompozit malzeme genellikle geniş sandviç yapılar önce bir kalıba yerleştirilir.
- Bu yöntem sıklıkla elyaf sarma ve yatırma teknikleri ile bağlantılı olarak uygulanır ve kompozit malzeme tamir işlemlerinde de kullanılmaktadır.
- 17:45OTA-CLA ve Elyaf Sarma Metodları
- OTA-CLA metodu, kesin basıncın, ısının ve emiş kontrol edilebildiği basınçlı bir kaptır ve vakum torbası kalıplama yöntemi ile benzerdir.
- Elyaf sarma metodu, özel biçime sahip ürünlerin seri üretimine uygundur ve sürekli elyaf liflerinin reçine ile ısıtıldıktan sonra bir makaradan çekilerek dönen bir kalıp üzerine sarılmasıdır.
- Bu yöntemle yapılan ürünler genellikle silindirik borular, araba şaftları, uçak su tankları, yat direkleri ve dairesel basınç taklarıdır.
- 18:51Teknelerin Yapısı
- Elyaf takviyeli teknelerin yapısı iki türlü olmaktadır: tek cidarlı tekil yapı ve sandviç yapı.
- Tek cidarlı tekil yapıda hızlanmış kalıp üzerine tek bir cidar halinde tekne yüzeyi çıkartılır ve bu sisteme göre büyük tekneler genellikle boyun elemanlara göre yapılır.
- Sandviç yapı, ağırlıkta çok az artma ile kesit alanı büyük oranda yükseltilerek teknolojilerinin arttırılması öngörülür ve düşük yoğunluklu ve mekanik özellikli bir öz tabakasına bağlı takviyeli plastikten yapılmış iki cidardan oluşur.