Havacılık ve yüksek mukavemetli mühendislik uygulamalarında kompozit malzemeler, mukavemet/ağırlık oranı bakımından çelik ve alüminyuma karşı en büyük alternatiftir. Ancak karbonfiber prepreg malzemelerin teorik mukavemet limitlerine ulaşabilmesi için kürleme (curing) aşamasında sıcaklık ve basınç döngülerinin milimetrik olarak yönetilmesi kritik önem taşır.
Prepreg Kompozit ve Kürleme Mantığı
Prepreg, reçinesi önceden emdirilmiş karbon elyaf kumaş anlamına gelir. Oda sıcaklığında reçine yarı donmuş haldedir. Kalıba serim işleminden sonra, malzemenin sertleşmesi ve içindeki havanın (porozite) tamamen atılması gerekir. Kazan atölyemizde yürüttüğümüz imalatlarda, prepreg serimi tamamlanmış parçalar vakum torbasına alınır ve ardından Otoklav Fırınına yerleştirilir.
"Otoklav, parçanın üzerine aynı anda hem yüksek sıcaklık hem de homojen yüksek basınç uygulayan özel bir basınçlı kaptır. Bu işlem, katmanlar arasında sıfır hava boşluğu kalmasını garantiler."
Isıl Döngü ve Basınç Profilleri
Kürleme süreci tek bir sıcaklık derecesinde gerçekleşmez. Genellikle 3 temel aşamadan oluşan bir program takip edilir:
- Rampa Yukarısı (Heating Rate): Malzeme oda sıcaklığından 120-180 °C (reçine tipine göre) sıcaklığa dakikada 1-2 °C artışla yavaşça ısıtılır. Reçine bu fazda sıvılaşarak tüm elyaf aralarına akar.
- Bekleme (Dwelling): Reçinenin kimyasal reaksiyonunu (cross-linking) gerçekleştirmesi için belirlenen hedef sıcaklıkta 60-120 dakika boyunca sabit tutulur. Bu sırada tanka 6-8 Bar azot gazı basıncı uygulanır.
- Soğutma (Cooling Rate): Parça yavaşça soğutulur. Hızlı soğuma parçada çarpılmalara veya iç gerilmelere yol açabilir.
Kazan Atölyesinden Detaylar
Kahramankazan tesislerimizde bulunan otoklav ünitemiz, 250 °C sıcaklık ve 10 Bar çalışma basıncı limitlerine kadar hassas bilgisayarlı reçine kürleme profili uygulayabilmektedir. Spor uçak gövde parçaları ve İHA yapısal elemanlarında bu ileri teknolojiyi kullanarak sıfır hata ve maksimum hafiflik elde etmeyi hedefliyoruz.