TR201802311T4 - Otomotiv panelleri için kalıplanmış ürün. - Google Patents

Abstract

Bir poliamit matrisi ve güçlendirici elyaflardan oluşan en az bir poliamit güçlendirici katman içeren kompozit kalıplanmış ürün olup, elyaf veya toz veya pul formundaki matris malzemenin güçlendirici elyaflarla bir basınçlı doymuş buhar prosesi kullanılarak sertleştirilmesi nedeniyle poliamit güçlendirici katmanın gözenekli olmasıyla karakterize edilmektedir.

Description

TARIFNAME OTOMOTIV PANELLERI IÇIN KALIPLANMIS ÜRÜN Bulus bir kallülanmglürüne ve bunun üretilmesine yönelik yönteme iliskindir.

Otomotiv endüstrisinde, yapisal paneller yüksek dayani ve hafifligin gerekli oldugu çok çesitli uygulamalarda kullanlEhaktadE Kalüanmlgl güçlendirilmis paneller bir otomotiv arac-a özellikle örnegin bagaj rafÇltavan paneli, motor bölmesi panelleri ve bagaj zemininin yanßü bir otomobilin dlglar-a da motor altünuhafazaslîya da tekerlek yuvasEkaplamasEl olarak da kullanllâbilmektedir. Gürültünün azaltllfhaslîiçin ilave akustik özellikler, özellikle malzemenin ses sönümleme faktörü bir gereklilik olabilmektedir. Örnegin, nihayetinde içi bal petegi sekilli kompozit paneller trim parçalarlleunroof panelleri, aç[[[Eltavanlar, bagaj raflarÇl stepne kapaklarlZl/e bagaj zemin düzeneklerinde kullanllBiaktadE Seçilen malzemeye bagli] olarak, döseme altÇl motor ya da motor bölmesi kapagEblarak da kullanllâbilmektedirler.

Elyafla güçlendirilmis kompozitler bu ürünler için bazen özel amaçlar için ilave katmanlarla kombine edilerek ana malzeme ya da bir katman olarak kullanllâbilmektedir.

Kompozit malzemeler (ya da klîiaca kompozitler) belirgin derecede farkllîfüziksel ya da kimyasal niteliklere sahip olan, bitmis yapllârliilnikroskobik düzeyde ayrü/e ayrlEl kalan iki ya da daha fazla bilesen malzemeden yapllân tasarlanmlglmalzemelerdir.

Kompozitler bilesen malzemeler olarak adlandlîllân tekil malzemelerden olusmaktadlü Iki bilesen malzeme kategorisi bulunmaktadlEl Matris ve güçlendirici. Her türden en az bir adet gerekmektedir. Matris malzeme, güçlendirici malzemeleri çevrelemekte ve göreli konumlarIElkoruyarak desteklemektedir. Güçlendiriciler, kendi özel mekanik ve fiziksel niteliklerini matris niteliklerini gelistirmek üzere katmaktadlEl Ortaya ç[lZhn sineiji tek tek bilesen malzemelerde bulunmayan malzeme nitelikleri üretmektedir. Tasarlanmlg kompozit malzemelere sekil kazandülnak için form verilmesi gerekmektedir. Matris malzemesi güçlendiriciye, güçlendirici malzemenin kallül oyugunun içine ya da kalip] yüzeyinin üzerine yerlestirilmesi öncesinde ya da sonrasIa katHâbilmektedir. Matris malzeme, sonrasIa parçan seklinin sabitlenecegi fiziksel durumunda bir degisim, örnegin termoplastik malzeme için bir erime durumu, geçirmektedir. Matris malzemenin dogasi baglElolarak, fiziksel durumdaki bu degisim kimyasal polimerizasyon (duroplast) ya da eriyik durumdan katllâsma (termoplastik) gibi çesitli sekillerde gerçeklesebilmektedir.

Ticari olarak üretilen kompozitlerin çogu sllglKla reçine çözeltisi ad El'erilen bir polimer matris malzeme kullanmaktadEI Baslangü ham bilesenlerine bagllJJIan bir çok farkllîibolimer bulunmaktadlîl Her biri saylglîl varyasyona sahip birçok genis kategori vardlEI En yaygI olanlarlJJOIyester, vinil ester, epoksi, fenolik, poliimit, polipropilen, PEEK ve digerleri olarak bilinmektedir. Güçlendirici malzemeler leIEIa elyaflar olmakla beraber, genellikle ögütülmüs minerallerdir. Kompozit malzeme en azIdan klîmen cam elyaflarügiibi güçlendirici elyaflardan olusan bir elyafthalzeme katmaniîiya da matEiIe toz, siîEçözeIti ya da baglaylEDelyaf formunda olan bir baglaylaîmalzemeden yapllâbilmektedir. Malzemeler karlgtlEEnakta ve normalde malzemenin bir kalip] presinde istenen ürün formunu almak üzere @Ea kallEIanmasEyoluyla kürlenmektedir. güçlendirici malzemelerin anyonik polimerizasyon için etkinlestirilmis bir Iaktam eriyigi ile emprenyelendigi ve sonrasIa -lgiühir proses açEamaktadEl Bir diger bilinen proses ise pultrüzyon prosesidir. Üretilen malzeme granüle edilebilmekte ve sonrasIa enjeksiyon kallîilama ya da ekstrüzyon yöntemlerinde kullanllâbilmektedir. Kullanllân bir diger teknik ise güçlendirici elyaflar. termoplastik eriyik ile karlStlEllIhasIEl Yine burada istenen ürün formunun elde edilmesi için bunu genellikle enjeksiyon kalülama ve pres kallülama izlemektedir.

Bir termoplastik eriyigin kullanllfnasEIya da bir eriyik ile emprenyeleme, eriyik güçlendirici malzeme arasiEtlaki bosluklarlîldolduracaglEUan ve mevcut tüm gözenekleri kapatacagldan elde edilen ürünü kompakt ve gözeneksiz kliB1aktadlEl US7132025 matris malzemesi olarak termoplastik elyaflar kullanan bir proses açlEIamadlEl Bu elyaflar önce güçlendirici elyaflarla harmanlanmakta ve sonrasiîitia bir harmanlanmlgl ag elde etmek üzere kuru serilmektedir. Ag daha sonra nihai ürünü elde etmek üzere igneleme yoluyla saglamlastiîilhakta, _iakta ve leIStlEllBiaktadlE Ag konvansiyonel f. kullanllârak ya da IR radyasyon yoluyla yumusama noktasII üstündeki bir slîaklgb @Waktadßve süîlgtülüilgi ve klglnen saglamlastlîllîhg Elýla sekillendirilebilir yarEEbitmis ürün elde etmek üzere dogrudan lelStlEllBwktadE proses açllZIamakta, burada elyaflar önce plakalar. arasIda _îakta ve daha sonra daha iyi sekillenmis bir ürün elde etmek için ilaveten hava emisi kullanilârak leIStlEIârak kallîilanmaktadlîl Kullanllân elyaflar baglaylîlllyaflar ile dökme elyaf olarak yeniden islenmis pamuk ve polipropilen gibi diger elyaflardan olusan iki bilesenli elyaflardlîl Giris klglnIa yüksek baleçlüiuhar ya da akiskan hava kullanIiIan sllZlgtlEna ile kallplama öncesinde malzemenin ELÜIIhaSEIçin alternatif yöntemler olarak söz edilmesine ragmen, açllZIanan asli] proses elyafIEmalzemenin ElfilBiasEl/e saglamlastlîllîhaslîiçin bir dakikallgll 200°C elde etmek üzere sadece Elfllîhlgplakalar kullanmaktadlEl Buhar kullanIilÇlkullanllân malzemelerle ve açllZlanan prosesle birlikte açllîlanmamaktadE termoplastik elyaflar ile güçlendirici elyaflarI bir karElt-nlldan bir kompozit malzemenin üretilmesine yönelik bir yöntem açllZlamaktadE Söz konusu ag yüksek erime noktalüle düsük erime noktalEltermoplastik malzemeli ikili folyo ile birlestirilmektedir. KatmanlElylgll IR dalgalarülia da lelak hava kullanllârak belirli bir slaakllgb, termoplastik elyaflar. ve folyonun düsük erime noktalEtlermoplastik malzemesinin yumusamalarlßaglama yetecek klîla bir süre için erime noktalarII üstüne ElElfhaktadE Hemen sonrasIa katmanlanan malzeme örnegin merdaneler yoluyla preslenmektedir. Patent baglayüîlelyaf olarak Poliamid 6 ve güçlendirici elyaf olarak cam ve PET elyaflarII birlikte kullanIIglElbir örnegi aç[lZlamaktadlEl kullanllârak bir sert parçanlEl üretilmesine yönelik bir yöntem açllZlamakta, burada elyaf agü düsük erime noktalElelyafI erime lelakllg'lII üstünde olmak üzere ElîlIBiaktadEl Basvuru ayrlîla iç malzemede yüksek erime noktalßlyaf olarak cam elyafÜ/a da polyester elyaflarIIEl, düsük erime noktaIE] elyaf olarak da polipropilen ya da polyesterin kullanllB'iasIEI açllZlamaktadlEl Bu iç malzeme 2 dlg termoplastik folyo katmanlEllEl arasIa katmanlanmaktadlB Isllîlna adIiEtlBaleda, iç malzeme merkezdeki elyaflar. Iç baletlEtlan dolayEgenlesmekte, malzemenin geneline kabarma etkisi yaratmaktadE Nihai ürün klginen yüksek oranda lelgElBîlgl bölgeleri ve klgh'ien bu kabarmlgl bölgeleri içermektedir. Pratikte, bu polipropilen ve cam elyafljkombinasyonuyla gerçeklestirilmektedir ve buna yumusak kabarma adlîlerilmektedir.

Mevcut teknigin bir dezavantajlîhihai kompozitin elde edilmesi için gereken yüksek lebkllKtlE Elde edilecek Eltîlna lelakllglElnatris polimere baglIlEl Kompozitin olusturulmasü için, matris ve güçlendirici elyaflar slîlak hava, temasla Eiülna ya da kitesi Eltîlna gibi bir kuru ElElna yöntemi kullanllârak Elfllü'iaktadß Ürün normalde örnegin EIEEEbygltlian kalßl ayg- olan süklllîl kaybIEteIafi etmek üzere matris polimerin gerçek erime noktasII üzerine gelecek sekilde [îlfllBiaktadlEl Bir polimerin erime noktalelI üzerine -1asl:l bozunmayEliilîlandlElnaktadB Bir temasi-I kullanllfr'iasÇlürünün kalIIglElhoyunca iyi Etliransferi saglamak için ürünün lelglElIBmsElgerekmesi gibi bir ilave dezavantaja sahiptir. SlEbk hava normalde baglaylElîiolimerin erime lelakllglII üzerindeki bir leakllEta kullanllînakta ve böylece polimer Eljhasarügörmekteyken, k-tesi @Bina kullanlüsadece ince malzemelerde kullanIia uygundur. Daha kalI malzemelerde, iç merkezin -1asEliçin gerekli enerji miktarlZl polimerlerin dlgl yüzeyine hasar vermektedir. Bu yöntem normalde sadece 4-5 mm'ye kadar kaliTiIlKlar için kullanUBiaktadlEl Bir diger dezavantaj ise, matris elyaf ve güçlendirici elyaf olarak kullanllân çogu termoplastik polimerin birbirine çok yakI erime slîlakllgi- sahip olmasIÜ örnegin, erime Her ikisi de termoplastik polimer olan matris elyaflar. ve güçlendirici elyaflarlEl, örnegin matris olarak PA6.6'nI ve güçlendirici olarak PET kullanilü1asEi/e bunlarI matris elyaflarI erime slîlaküglll üstüne getirilmek üzere ElfllîhalarlEJlEi gerekmesi de güçlendirici elyaflar. erimeye baslamasi ya da yumusamas. neden olmaktadE Bu da yapII çökmesine, çok kompakt bir kompozitin olusturulmasi yol açmaktadE Keçeler termal ve akustik yalm niteliklerinden dolaylîözellikle otomotiv endüstrisinde yaygI olarak kullanÜB1aktadlE Geri dönüsümlü malzemelere yönelik bir trend bulunmaktadlB bu dogrultuda, termoplastik baglaylîllâr son y|]]]arda önemli bir pay almaktadB Polyesterler, poliamit gibi yüksek performanslüpolimerlerden yapilan elyaflar mekanik ve Elîldayani niteliklerinden dolayEbüyük ilgi görmektedir. Ancak, gerekli baglaylîlîinadde kallrîlanmlg3B parçalarda kullanüüîalarIIßlEllandIElnaktadiEl Bugüne dek kullanilân baglaylöîmaddeler güçlendirici elyaflardan daha düsük bir erime noktasi sahiptir ve bu da nispeten zaylflperformans davranlglEla neden olmakta ve araçtaki temperli alanlara uygulanmasIIEtlElhmaktadlE Bu kallplanmlglelyaf aglarlEilEi hiçbir türü motor bölmesinin, özellikle de motorla temas bölgelerinin yüksek lelakllgla maruziyete uygun degildir. Bu baglaylîllârdan bazllârlîözellikle hidroliz olgusuna duyarllîilnodifiye edilmis yapllârian ötürü dökülme davranlglüla sahip (örnegin CO-PET gibi) modifiye polimerlerdir.

Bu gibi keçelerin kaliîilanmasl yönelik önceki teknikte bilinen prosesler, keçenin çesitli yöntemlerle ön- @ile daha sonra parçanI sekline getirilmek üzere sllZISt-[gilîlbir soguk kal. transfer edildigi bir “soguk” kalßlama prosesi ile baglaylEEinaddenin erime noktasi getirilmesi için içerisine hava gibi bir EEtransfer ortamIZl/erilen bir kapaIEkalI yerlestirildigi ve daha sonra serbest blBikIlglüJir “slîlak” kaliplama prosesidir. Daha sonra parça aletin içinde ya da dEEUa, sogutma destegiyle ya da bu olmaks- sogutulmaktadE EP 0 370 991 istem 1 ve 8'in giris klgln- göre gözenekli @ila sekillendirilebilir bir mata iliskin olup, mat klZgI buhar ile kaliülanmaktadE Buna göre, matris ve güçlendirici elyaflarEibnceki teknigin dezavantajlarßlmaks- bir araya getirilmesi ve otomotiv uygulamalarIa, özellikle de motor bölmesinde ya da yüksek lehklllZJEUiger bölgelerde kullanllâbilecek bir ürün elde edilmesi için bir alternatif prosesin bulunmasEflJulusun bir amaclßlusturmaktadß Bir poliamit matrisi ve güçlendirici elyaflardan olusan en az bir poliamit-güçlendirme katmanEIçeren, poliamit-güçlendirme katmanII elyaf veya toz veya pul formundaki matris malzemenin ve güçlendirici elyaflar. baleçllZlloymus buhar islemiyle sertlesmesinden dolayEl gözenekli olmaslîla karakterize edilen istem 1'e göre kompozit ürün ve matris olarak toz, pul veya elyaf formunda uygulanan poliamit agIIZIsertlestirmek için basüçllîldoymus buhar islemini kullanan istem 8'e göre yöntem ile, güçlendirici elyaflar. kabarmlâl ag yap-I tutulmaslÇlgözenekli bir güçlendirilmis malzemenin elde edilmesi mümkündür. Bu malzeme iyi bir Young katsay- sahiptir ve ElDaIarak stabildir.

BaglaylEEl elyaflarI termoplastik reçinesinin damlalarMa elyaflarI kesisme konumlarEUa bir arada tutulan rastgele yerlestirilmis baglaylEElelyaflar ile güçlendirici elyaflar. sertliginin artt-lglübir yüksek hava geçirgen kompozitin hazlîllanmas- yönelik bir yöntem gelistirilmistir.

Bu yöntemde, yüksek katsayUJIgüçlendirici elyaflar bir ag olusturmak üzere matris olusturan poliamit elyaflarla ya da poliamit toz veya pullarla havalüserme, Elak serme, taraklama, vs. gibi herhangi bir uygun yöntemle harmanlanmaktadE Daha sonra bu ag, reçine matris malzemesinin, polimerin diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) kullanllârak doymus buhar kullanllârak ElfllîhaktadlE Örnegin, poliamit-6'nI (PA-6) DSC kullanlßrak ölçülen erime sIElakllgHTm) 220°C'dir. Ancak, aynElPA-6'nI bulus konusu buhar prosesindeki erime lelakllglEörnegin 190°C'dir.

Ag, en az bir buhar geçirgen yüzeye sahip baleta dayaniEIIZI bir kalllîa yerlestirilmektedir. Kalip] kapatllBiakta ve iç baleta dayanmasEl için kelepçeyle sllZlStlEIlBiaktadlEl En az 9 mutlak barl[lZl doymus buhar baglaylElîD eritmek üzere uygulanmaktadlü 20 mutlak barI üzerindeki doymus buhar arthI ekonomik degildir. Tercihen 11 ila 15 mutlak bar arallglüliygun çalisma arallglîllü Poliamidin erime lelakI[glIaki fiili kayma ürünün içerisinde buharla kallîiland [gllîiyukta olusturulan buhar balelcI baglIlB Buna göre, kullanllân baslik; tercihi güçlendirici elyaflarlEl erime lehkllgllEla da baglIlEl Örnegin, PA-6'nI baglaylElllyaf olarak kullanllîhasEljurumunda tercih edilen baslülçlar 11 mutlak bar ila 15 mutlak bardlB Allgllflllîl slîak havanlEl yerine buhar, Igüplakalarü ya da k-tesi dalgalari kullanllîhaslýla, poliamidin erime noktasII buhardaki su moleküllerinin etkisi kullanllârak daha düsük bir lelakIlgh kaydlEllBiasEh'iümkün olmaktadIEI Suyun poliamit üstündeki etkisi bilinmektedir ve normalde bir dezavantaj olarak görülmektedir; birçok önceki teknik bu etkiden kaçümak ya da bunu önlemeye çallsmak için yollar açllZlamaktadE Beklenmedik bir sekilde, toz, pul ya da elyaf formunda uygulanan PA'nI (poliamit) PET (polyester) gibi DSC ile ölçülen benzer erime noktalar. sahip diger termoplastik elyaflarla PA'ythek baglaylEEl malzeme olarak kullanarak ve PET gibi güçlendirici elyaflarEIelyaf formunda tutarak birlestirilmesini sadece bu etki mümkün kllBiaktadE Buna göre gözenekli bir yaplýa sahip, dolaylîlýla @Diletkenligin yanlis& sogurma ve hava aklglîljirençliligi gibi akustik özellikleri gelistiren Eltblarak stabil kallplanmlgürün elde edilmesi mümkündür.

BuharI etkisi geri döndürülebilir difüzyon mekanizmasi dayanmaktadlEl Küçük elyaf çaplEya da parçaclKl boyutlu poliamit kullanlliiaslsîla, eritme ve katllâstlîüna hlîIIlEIve kisa üretim döngüleri saglamaktadlE Buhar kaILt-itan bosaltIlgTEtla poliamit katEliiaIe geçmektedir ve parça kallîitan katEbir parça olarak çllZlarllâbilmektedir. Bu, tutulabilir bir yaplgal ürün edilmesi öncesinde kalII içinden ya da dlglüldan belirgin bir biçimde sogutulmaslîgereken termoplastik baglaylEllârIa karsllâst-Igllîida bir avantaj teskil etmektedir.

Kullanllân genel lelakIllZI buhar içermeyen Eltîlna yöntemlerine nazaran çok daha düsük tutulabileceginden, PET elyaflar. elastikiyeti bozulmamakta, bu da daha kabarilZJ bir malzemeye yol açmaktadlB Ayrlîla, nihai ürünün istenen sertliginin elde edilmesinde PA'nI baglanmasi. yeterli oldugu bulunmustur. Çünkü PET elyaflar elastikiyetlerini korumaktadlü ve erimis PA matris malzeme sadece kesisme noktalarIEbagIamaktadlEI Malzeme kabarlKl görünümünü agdaki bos hacim sayesinde korumaktadlEl Buna göre nihai ürün hala hava geçirgen olacaktlEI Buna ek olarak, matris olarak poliamit eIyafIarII yanIia güçlendirici elyaf olarak cam elyaflar.. kullanligllEUa buhar kullannII avantajlüaldugu bulunmustur.

BaglaylEIDKi niteliklerinin hassas bir sekilde düzenlenmesi sayesinde hem @Bina hem de sogutma süsia islem için daha az enerji gerekmektedir.

Normal Elûlna prosesinde, malzeme termoplastik matris malzemesinin erime noktasi dek Elfllüiaktadß IsII üründen dlsarüyavas yükselmesinden ve güçlendirici elyaflar. elastikiyet eksikligi yüzünden malzemenin çökmesi ve daha kompakt olmasIan dolayülnalzemenin sogumaslÃ/avastlü Böylece, erimis durum daha uzun bir süre için devam edecektir. Buna göre, baglanma miktarII düzenlenmesi daha zor olmaktadlE AyrEla, bu soguma süreci sßsia, baglayüîmatris daha uzun süre erimis durumda kald[g]lEUan ve buna baglEiblarak tutulmasüor oldugundan malzeme yumusak kalmaktadEI Özellikle de bir kamyon ya da daha büyük bir arac. tavan dösemesi ya da yük zemini gibi büyük bir otomotive trim parçalellEl elleçlenmesi slßslûda.

Beklenmedik bir sekilde, buhar malzemeden uzaklastßEl'] uzaklastlülßiaz eritme isleminin hemen durdugu ve malzemenin katli] hale geri döndügü bulunmustur. Bu, malzemenin hemen tutulabilmesinden dolaylîiliretim döngüsü sürelerinin azaltllâbilmesinde bir avantaj saglamaktadlî.] Eritme isleminin hemen durdurulabilmesi ayrlEla baglama niteliklerinin ve dolaylîlîla malzemenin gözenekliliginin ayarlanabilmesi için de hassas bir yol sunmaktadIE Bu da malzemenin hava geçirgenlik nitelikleri aç-an önemlidir.

Poliamit matris için kullanllân malzeme toz, pul ya da elyaf formunda olabilmektedir.

Ancak, elyaflar daha iyi karlgtlglian ve olusturulan agI sertlesme öncesinde tutulmasEl slBasIa elyaflar. karlgnlgl durumda kalma egiliminde olmasEl yüzünden elyaflar. güçlendirici elyaflarla birlikte kullanlmiaslîlen çok tercih edilen durumdur. Pul ya da toz güçlendirici elyaflarI arasIan agI dEIEb ya da sekillendirme kaIIII taban- düsebilmektedir.

Poliamit olarak tüm poliamit türleri, özellikle de CoPA (Kopoliamit) Polyamit-6 (PA-6) veya Polyamit- uygundur. Ancak, farklElpoliamit türleri ya da farkllZIpoliamit türlerinin bir karlgEiElda bulus konusu baglaylEDolarak çallgbcaktlü Temel poliamit reçetesinde normal olarak kullanllân katkEImaddelerinin, örnegin Mor Ötesi Direnci elde etmeye yönelik kimyasal bilesiklerin, istemde bulunulan temel poliamit malzemenin parçasEl olmasEbekIenmektedir.

Güçlendirici elyaflar DSC ölçümüne göre bir buhar ortamlEkja poliamit baglay-I erime slîlakllgütlan daha yüksek bir erime slîakllgllfib sahip herhangi bir termoplastik polimer temelli malzeme olabilmektedir. 230-260°C arasIa bir erime sükllgl- sahip olan PET güçlendirici elyaf olarak ise yarayacaktlEl Güçlendirici elyaflar herhangi bir mineral malzeme, özellikle cam elyaf (FG), karbon elyaf ya da bazalt elyaf olabilmektedir. Iki güçlendirici elyaf grubunun karlglmlarü örnegin PET ile FG de kullanllâbilmektedir. Malzeme tercihi nihai ürünün genel lîllîbtabilite gerekliliklerine ve malzemelerin fiyatlar. baglIlEI Güçlendirici elyaflar istenen malzeme niteliklerine baglljblarak kesilmis elyaf, sonsuz filament ya da fitil olabilmektedir.

Bulusun bu ve diger nitelikleri ekli çizimlere at[flh sIlEIlaylEJJlmayan örnekler olarak verilen tercih edilen formlarII asag-ki açlEJamalarlEUan açlE bir sekilde anlasüâbilecektir.

Sekil 1 FarklEörneklerin dinamik Young katsay-El grafigi.

Sekil 2 Aynlîörneklerin kaylülfaktörünün grafigi.

Sekil 3 Slîlak kallîilama plakalarü/e bulus konusu buhar islemiyle sertlestirilen bir ag. akustik sönümleme karsilâstlEinasLîI Sekil 4 SlEhk kallßlama plakalarljl'e bulus konusu buhar islemiyle sertlestirilen bir ag. termal iletkenlik karsilâstlEinasEl Bulus konusu kompozitler için, matris olusturan baglaylîlllyaflar güçlendirici elyaflar ile karlStlEIBilgl ve bir ag olusturmak üzere taranmlgtlEl Aglar elleçleme amacMa Igneleme kullanilarak önceden baglanmlgtlü (Ancak, herhangi bir önbaglama islemi de kullanilâbilmektedir). Kompozit örneklerin özellikle buhar baletlZaletten tahliye edildiginde kalilîla yaplgnasIEl ya da sertlesmesini önlemek için ince bir dokunmamE kumas kullanilâbilmektedir. Kullanilân dokunmamlglkumas nihai ürünün kalIEgiüakustik davranEIJa da sertligi gibi ana unsurlar üzerinde göz ardlîledilebilir bir etkisi vardE Bulus konusu poliamit-güçlendirici katmana yönelik aglar belirtildigi üzere doymus buhar kullanilârak sertlestirilmistir. Önceki teknige ait örnekler bulus konusu poliamit güçlendirici katmanlarla karsHâstlBlüilStlEl Önceki teknige ait kompozitler piyasadaki bulunurluguna baglüilarak satI aIlEmlgtlEl Kompozit 1 Baglaymlarak polipropilen ve güçlendirici malzeme olarak cam elyaf temelli, 881 kg/m3 yogunluga sahip, piyasada Symalite olarak bilinen önceki teknige ait bir kompozit.

Kompozit 2 BaglaylEJnalzeme olarak bikomponent PET ve güçlendirici malzeme olarak pamuk temelli, 314 kg/m3 yogunluga sahip önceki teknige ait bir A keçe.

Kompozit 3 %45 PA baglaylîlllyaftan ve güçlendirici elyaf olarak %55 cam elyaftan yapilhilglbulus konusu kompozit. AgI baslanglîjaglîlliglljin2 baslEb 1000 gramdlEl Kompozit 11 mutlak bar doymus buharI 9 saniye için kullanilîhaslîzla bulus dogrultusunda kallüanmlgtlü Olusturulan poliamit güçlendirici katman. nihai yogunlugu 384 kg/m3'tür.

Kompozit 4 %55 PA baglaylEEIyaftan ve güçlendirici elyaf olarak %45 cam elyaftan yapilhilglbulus konusu kompozit. AgI baslangiç]aglîlliglüih2 baslEb 1000 gramdlEl Kompozit 11 mutlak bar doymus buharI 9 saniye için kullaniIRiaslîla bulus dogrultusunda kallüanmlgtlü Olusturulan poliamit güçlendirici katman nihai yogunlugu 303 kg/m3'tür.

Bir lelakIEZl aral[glia dinamik Young katsaylîlîblçülmüs ve bundan da ISO 6721-4 uyarlEta çekme kayblZlfaktörü hesaplanmlStE Ölçümler ve hesaplamalar 0.1dB Metravib Viscoanalyser Type VA 2000 kullanilârak gerçeklestirilmistir. Tüm kompozitlerin sonuçlarülçin Sekil 1 ve 2'ye bakim Otomotiv sektöründe kullanllân kompozit parçalar için Eli] stabilite gereklilikleri artmaktadlE Özellikle motor bölmesinde, yeni nesil motorlar. daha fazla Eliniretmesinin yanü SÜ genel yak[Ü kullanIiIEbptimize etmek için yallElEi yoluyla EMJÇerde tutma seçenegi daha yüksek ElDstabilite gerekliliklerini getirmektedir. Normalde, motor bölmesi malzemesi için uzun süreli Ellilstabilite testi 120°C ya da 150°C'de gerçeklestirilmektedir. Ancak, fiili lehklllZl klgh süreler için kolayllßa 180-190°C'ye yükselebilmektedir. Bu lethlZlaralEglülagzoz hattümanifold ya da kompresör gibi lelak motor bölgelerinin yakIIa ya da çevresinde gerçeklesebilmektedir. seklini koruyup korumadl'glII bilinmesidir. Örnegin, günesli bir pencerenin altlEla yerlestirilen bir bagaj raflîlbir süre sonra sarkmamalIlB Bir motor bölmesi kapagßertligini yitirmemelidir.

Bu slîaklllîl aral[giIiaki çekme kaybEfaktörü ürünün kullanIilleßsIa sertligini korumasi] aç-an önemlidir.

Sekil 1 dinamik young katsay-ügöstermektedir. Bir PP matrisi ve güçlendirici olarak cam elyaf temelli önceki teknige ait bir ürün olan kompozit 1 bulus konusu kompozit 3 ve 4'e nazaran mutlak anlamda daha yüksek bir katsayEBergilemektedir. Bu aslen daha yüksek genel yogunluktan kaynaklanmaktadEl Ancak trend daha düsük yogunlukta aynüia da daha iyi sertlik performanslîlelde ederek araçta aglEIlElZl tasarrufu yapmak yönündedir. Daha önemlisi, önceki teknige ait kompozit 1'in ölçülen lebkliKl arallgllda belirgin bir dinamik young katsaylîEkaybEgöstermesidir. Buna göre, PP ile gerçeklestirilen kombinasyonlardan yapllân ürünler daha yüksek lelaklHZIarda yumusama egilimindedir. Kompozit 2 baglayEIEalyaf olarak CoPEF/PET bikomponenti ve güçlendirici malzeme olarak pamuk kombinasyonudur ve kendisini desteklemek yetmeyecek genel olarak çok düsük young katsaylgßergilemektedir.

Bulus konusu kompozitler ölçülen lelakllEl aral[glIia çok daha iyi bir davranlsîl sergilemektedir. Poliamit güçlendirici katmanlEl dinamik young katsay-I150°C ila 210°C slîlaklilZJ arallglIa %20'den fazla degismedigi, genel olarak daha Enjolarak stabil bir ürün ortaya koydugu bulunmustur.

Sekil 2 ölçülen lehkllEl aral[glIda kompozit ürünlerdeki çekme kayblZlfaktörünü göstermektedir. Kompozit 1 matris baglaylîüalyaf olarak polipropilen (PP) temelli, buharslîl kallîilama yöntemiyle üretilen önceki tekniktir. Ürünler 160°C'ye dek Iyi kayip] çarpan- sahipseler de, erimeye baglßlarak Ellibtabilitelerini hlîllEla kaybetmektedirler.

Kompozit 2 CoPET/PET bikomponent baglaylEElelyaflarla güçlendirici elyaf olarak pamugun bir kombinasyonudur. Buna göre, ölçülen slîlakllEl araligilûtlaki kötü kaylîil faktörü esasen 80°C'de yumusayan ve 110°C üzerinde erimeye baslayan CoPET'ten kaynaklanmaktadlE Elbette bu kullanllân CoPET'e baglIlEl Daha yüksek erime noktalElEoPET maliyet artlgEgibi baska dezavantajlara sahiptir. Mutlak surette, sadece PET kullanllân bir kompozit malzeme iyi Elüstabiliteye sahip bir ürün verecekse de, günümüzde bunun gereken yüksek erime lehklEglElU) yüzünden güçlendirici elyaflara Elýla zarar vermeksizin nasil] gerçeklestirilebilecegi bilinmemektedir.

Kompozit 3 ve 4 PA baglaylEEl/e cam elyaf güçlendirici elyaflarI bulusa göre buhar kullantlârak sertlestirildikleri kombinasyonlarIE Her ikisi de 60-210°C sßklüîl aral[glda 0,15'den az bir çekme kaybEllaktörüne (-) sahiptir.

Sekillendirilmis bir ürün almak için poliamit güçlendirici elyaf tamamen ya da klîl'nen sllZlStlîllâbilmektedir. Bulusa göre doymus buhar kullanarak sertlestirme prosesi sayesinde, daha düsük yogunluga sahip olan ancak yine de arzu edilen sertligi saglayan bir ürün elde edilmesi mümkündür. Doymus buhar kullanllân ElElna prosesi poliamit baglaylEElelyaflarl] termoplastik güçlendirici elyaflara nazaran çok daha düsük bir sElakllEta ve tüm kal-@II boyunca neredeyse aynlîlzamanda erittiginden, güçlendirici elyaflarI web yap-aki elastikiyet korunabilmektedir. Matris olusturan poliamit miktarII tüm ürün ancak tamamen baglanacak sekilde azaltllIhasElsayesinde, kompozit malzemelerinin ylglI yogunlugunun sadece %5 ila 80'i olan bir yogunluga sahip bir gözenekli güçlendirici katman elde edilebilecektir. Ancak tercihen %5 ila 60, daha çok tercih edilen bir durumda ise %5 ila 25 araIEglüelde edilebilmektedir ve tüm parçanI daha düsük maliyetli olmasIdan dolayEtlaha avantajlIlÜ Buna göre, katEblmayan ama gözenekli kalan, malzemenin gözenekli olmasEl nedeniyle daha iyi bir akustik sönümleyici (bkz. sekil 3) olan ve daha iyi lîlDIetkenlik saglayan (bkz. sekil 4) bir ürün elde edilmesi mümkündür. Yogunlugun daha fazla leIStßrak ya da PA matrisinin miktarllîhrtlßrak ayarlanmaslîzla, hem akustik niteliklerin hem de ElDiletkenligin ayarlanmaslîilnümkündür. Örnek A ve B %65 cam elyaftan ve %35 PA baglaylîElelyaftan olusan aynElag malzemesi kullanüârak üretilmistir. Kompozit A bulusa göre doymus buhar kullanilârak sertlestirilmisken, Kompozit B sIElak plakalar arasIa lelgtlEllârak sertlestirilmistir. Her ikisi de tamamen baglanmgbir ürün elde edilecek sekilde Islem görmüstür.

Kompozitlerin akustik sönümleme nitelikleri bir empedans tüpü kullanllârak, ASTM (E- empedans tüpü ölçüm standartlar. göre (200 ve 3400 Hz araleUa ölçüm) olusturulmustur. IslDiletkenlik 1508301 dogrultusunda bir korumalESlElak plaka kullanliârak ölçülmüstür.

Akustik sönümleme ve IîlElletkenligin buharla islem gören üründe slîlak plakayla islem gören ürüne nazaran daha iyi oldugu bulunmustur. Bu, kismen tamamen baglanmlgl bir ürün elde etmek için sIElak plakalarI kullanllglügüna prosesinde daha fazla leIStlEilna kullanma gerekliliginden, bu sekilde de daha yogun bir B ürünü elde edilmesinden, dolayElýla da hem akustik sönümleme hem de Ellîiletkenlik aç-an bir düsüs sergileyen daha az gözenekli bir ürün elde edilmesinden kaynaklanmaktadlü

Claims (11)

ISTEMLER

1. Bir poliamit matrisi ve güçlendirici elyaflardan olusan en az bir poliamit güçlendirici katman içeren kompozit kallplanmlgl ürün olup, elyaf veya toz veya pul formundaki matris malzemenin güçlendirici elyaflarla bir baslûçlü doymus buhar prosesi kullanilârak sertlestirilmesi nedeniyle poliamit güçlendirici katman. gözenekli olmaslýla karakterize edilmektedir.

2. Istem 1'e göre ürün olup, poliamit matrisi poliamit-6 veya poliamit-6.6 veya farkIIJmliamit türlerinin bir karEEiIlEl

3. Istem 1 veya Z'ye göre kallrîlanmlglürün olup, kompozitin yogunlugu poliamit güçlendirici katmanI malzemelerinin y@I yogunlugunun %5'i ila %80'idir.

4. Istem 1, 2 veya 3'e göre kaIlEIanmlglürün olup, güçlendirici elyaflar cam elyaf veya karbon elyaf veya bazalt elyaf gibi mineral elyaflardE

5. Istem 1, 2 veya 3'e göre kallEIanmEÜrün olup, güçlendirici elyaflar, buhar baletlgltIa poliamidin erime slîhkllgißüan daha yüksek bir DSC'ye göre ölçülmüs erime sElaklEglßla sahip termoplastik polimer elyaflardlEl

6. Istem 1, 2 veya 3'e göre kallülanmlgl ürün olup, güçlendirici elyaflar, cam elyaf veya karbon elyaf veya bazalt elyaf gibi mineral elyaflar ile buhar baslütüiltlda poliamidin erime lelakIigilEUan daha yüksek bir DSC'ye göre ölçülmüs erime slîiakligilüia sahip termoplastik polimer elyaflar. bir karlgIEriIlE

7. Istem 1, 2 veya 3'e göre kallîilanmlglürün olup, güçlendirici elyaflar PET ve cam elyaflar. bir karlgmlß

8. Istem 1 ila 7'ye göre gözenekli kallülanmlgl ürünün üretilme yöntemi olup, poliamit baglaylîlllyaf veya pul veya toz ile güçlendirici elyaflar. bir ag olusturmak üzere rastgele yerlestirilmesini içermekte, ag sertlestirilmesi için söz konusu aglEl baslikçlülloymus buhar ile islem görmesi ile karakterize edilmektedir.

9. Istem 8'e göre yöntem olup, 9 ila 20 mutlak bar arallgia doymus buhar kullanilBiaktadIEl

10. Istem 8 veya 9'a göre yöntem olup, ag, en az bir buhar geçirgen yüzeye sahip bir baleta dirençli kalip] içerisinde, bir kallîilanmlîlürün olusturmak üzere islem görmektedir.

11. Önceki istemlerden birine göre yöntem olup, ag buhar islemine transferi öncesinde tercihen igneleme yoluyla önceden baglanmaktadlü