İngilizce
TürkçeTermoplastik Malzemelerde Cam Tozu Kullanımı
Plastik kompozit imalatında ürün maliyetlerini ve/veya ürün kalitesini arttırmak amacıyla cam elyaf,
karbon siyahı ve talaş kullanılır. Bu çalışmada ise cam tozu dolgu maddesi olarak kullanılmış ve 4 farklı
mühendislik plastiği (Naylon 6, Naylon 66 , PBT , Poliakrilamit) üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Karışım çift helezonlu ekstrüder ile yapılmıştr. Enjeksiyonla kaplanmış numuneler kullanılarak elde
edilen maddelerin çekme ve eğilme özellikleri , kalıp çekmesi, ısıl genleşme ve özgül ağırlığındaki
değişiklikler saptanmıştır. Araştırma sonucunda cam tozunun yukarıda sayılan 4 farklı plastik türünde
etkin bir şekilde kullanılabileceği belirlenmiş, ürünlerin bazı özelliklerinde önemli artışlar
gözlemlenmiştir. Yukarıda kullanılan 4 farklı plastik türü arasında en yüksek uyumu poliakrilamit
göstermiştir. Araştırmacılar yaptıkları deneyler neticesinde, dolgu maddesi olarak cam elyaf
kullanıldığı zaman ürünün bazı özelliklerinin önemli ölçüde elyaf oryantasyonuna ve ayrıca akış yönü,
kalıbın geometrik özellikleri ve kapı pozisyonuna bağlı olduğunu raporlamışlardır. Yukarıda sayılan
durumlar cam tozunun dağılımını etkilemesine rağmen, elyaf uyumu önemsiz bir durum haline
gelmiştir. Cam tozunun elyaf üzerinde de ciddi avantajları vardır.Yaptığımız bu çalışmada yukarıda
sayılan 4 farklı plastik türüne değişik oranlarda cam tozu katılarak deneyler gerçekleştirilmiş ve
hazırlanan kompozitlerin ölçümleri yapılmıştır.
Kullanılan Cam Tozunun Özellikleri
-Deneyde kullanılan cam tozunun ortalama tane boyutu 50 mikrondur.
-Özgül ağırlık değeri 2,5 tir.
Deney
Ağırlıkça 15% , 30% ve 50% cam tozu katılarak yapılan numuneler 2 kg olarak hazırlanmış ve polietilen
torba içinde karıştırılmıştır. Elde edilen örnekler eğilme özellikleri , izod darbe mukavemeti , çekme
özellikleri ,yoğunlukları , lineer termal genleşme katsayıları ve kalıpta çekme özelliklerini belirlemek
için enjeksiyonla kalıplanmıştır. Yapılan örnekler ve uygulanan testler ISO standartlarına
uygundur.Test edilen 4 polimerde de özkütleleri artmasına karşın kalıp çekmesinde iyileşme
gözlemlenmiştir.Aşağıdaki grafiklerde yapılan testler ile alakalı sonuçlar görünmektedir.
Plastikte Cam Tozu Katkısı
Cam Tozunun Kalıplanmış Plastik Ürünlerinde Dolgu ve Güçlendirici Malzeme Olarak Kullanılması
Bu çalışmada cam tozunun kalıplanmış plastikte dolgu ve güçlendirme amaçlı madde olarak kullanılma imkanları araştırılmıştır.Diğer malzemelerde olduğu gibi plastik parçaların üretiminde de kaliteden ödün vermeden maliyetlerin düşürülmesi bir ihtiyaçtır.Kalıplanmış plastik ürünlerinde bu ihtiyacın giderilmesi için farklı dolgu malzemeleri denenmiş fakat bu malzemelerin hepsi (özellikle döner kalıp parçalarında) bir veya birden fazla sebepten ötürü başarısız olmuştur.
Piyasada satılan cam boncuk ve cam elyaf, plastik enjeksyion kalıplamada sıklıkla kullanılmaktır.Bu ürünler döner kalıp parçalarında kullanıldığında başarı oranında – toz haline gelmemiş camın plastik ile iyi karışmaması ve döner kalıba zarar vermesi sebebiyle – değişiklik gözlenmektedir.Ayrıca bilindiği üzere dolgu malzemesinin üretici tarafından tercih edilmesi için ürün fiyatının kalıpta kullanılan plastikten önemli ölçüde ucuz olması ve üretilen malzemeye istenilen kaliteyi sağlaması gerekir.
Dolgu ve güçlendirici amaçlı kullanılacak cam tozunun tane boyutu tercihen 20 mesh ten az ve 100- 400 mesh aralığında olmalıdır.600-1000 mesh aralığındaki tozlar da bazı uygulamalarda kullanılabilir.Cam tozu dolgu maddesi olarak ABS reçineleri,akrilik reçineler,klorlanmış polieter,florokarbon reçineler,poliamit reçineler,poliamit reçineler,polikarbonat reçineler,polietilen reçineler,poliproplen reçineler,polistiren reçineler,poliüretan reçineler,polifenolsülfit reçineler,polietersülfon reçineler, ve vinil reçinelerinde kullanılabilir.Bu ürün dışında epoksi ve fenolik reçineler gibi termoset plastiklerin farklı türlerinde kullanılabilmektedir.
Cam tozu katkılı plastik parçaları, katkısız parçalara kıyasla daha yüksek ısı dayanımına sahiptir.Ayrıca ürünün partikül dağılımında,esneklik katsayısında,aşınma dayanımında olumlu etkileri vardır.Cam tozu katkılı plastiklerde ürünün ısı iletimi katkısız olan parçaya göre daha düşüktür.Ürünün sertliği,dayanıklılığı ve sürünme direnci artar.Cam tozu katkılı ürünler, katkısız ürünlere göre daha düşük darbe dayanımına sahip oldukları için katılan miktar gerektiğinden fazla olmamalıdır.Ürüne sertlik kazandırmak için 7%-10% aralığında,ısı yalıtım ürünlerinde %80 ve üzerinde, aşınma direncini arttırmak için 30%-45% aralığında kullanılabilir.Genel olarak ağırlıkça 5%-45% oranında dolgu maddesi olarak kullanılır.
Cam tozu enjeksiyon kalıplamada, ekstrüzyon kalıplamada ve hava basınçlı kalıp uygulamalarında kullanılabilmektedir.Cam tozunun enjeksiyon kalıplamadaki avantajlarından biri de cam tozunun ürüne kayganlık sağlaması ve bu sayede de kalıplamayı kolaylaştırması,aşınmayı ve mekanik enjeksiyon parçalarının aşırı kullanımını azaltmasıdır.
Makalenin orjinal ingilizce metni için https://www.google.com/patents/US6284186 adresine bakabilirsiniz.
