OTOMOTİV SEKTÖRÜNDE KARBON FİBER TAKVİYELİ KOMPOZİT MALZEMELERE ALTERNATİF OLARAK KENEVİR VEJÜT/KETEN FİBER TAKVİYELİ KOMPOZİT MALZEMELERİN ARAŞTIRILMASI

TÜBİTAK Projesi, 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2024 - 2025

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı
Başlama Tarihi: Mayıs 2024
Bitiş Tarihi: Haziran 2025

Proje Özeti

Gelişen teknoloji ile birlikte malzeme bilimi alanında her gün yeni geliştirme çalışmaları ortaya çıkmaktadır. Malzemenin en çok kullanıldığı sektörlerden biri olan otomotiv endüstrisinde de enerjinin verimli kullanımı ve karbon ayak izi azaltma çalışmaları giderek artmaktadır. Bu noktada kaynağı doğal olan malzemeler sentetik olanlara göre önem kazanmaktadır. Otomotiv endüstrisinde son zamanlarda oldukça sık kullanım alanı bulan kompozit malzemelerde de sentetik takviye yerine doğal takviyeler giderek daha ön planda bulunmaktadır. Kompozit malzemeler çelik, alüminyum gibi temel mühendislik malzemelerine göre daha hafif, daha dayanıklı, yorulma dayanımları ve korozyon dirençleri yüksek olduğundan dolayı giderek artan oranda tercih edilmektedir.Kompozit malzemeyi oluşturan takviye elemanlarından biri de bu çalışmanın konusunu oluşturan doğal fiberlerdir. Doğal fiberler üretim koşulları, kolay bulunabilir olmaları, sürdürülebilirliği, yetiştirme süreci boyunca atmosferdeki karbondioksit dengesini koruması ve düşük yoğunluğu ile sentetik fiberlere karşı büyük bir avantaj sağlamaktadır. Otomotiv sektöründe mevcut durumda kullanılan karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerin sentetik esaslı olması ve maliyetinin yüksekliği ve temel yapısında bulunan karbon elementine bağlı olarak karbon ayak izini arttırması gibi sorunlar, araştırmacıların karbon fibere alternatif bir malzeme arayışına yol açmıştır. Bu noktada doğal fiberlerden kenevir fiberler çalışmamızın odak noktasını oluşturmaktadır. Türkiye’de yapılan malzeme alanındaki lisansüstü tezler incelediğinde kenevir kumaşların kompozit üretimi yapılan bütün tezlerde %10 oranında kullanıldığı tespit edilmiştir. Bu da ülkemizde bu doğal fiber malzemesi üzerine çalışılması gerektiğini ortaya çıkarmış, çalışmamızın özgün değerini yansıtan önemli bir araç olmuştur Kenevir bitkisinin yetiştirme koşulları, ılıman bölgelerde hızlı yetişmesi, ekin ve hasat esnasında toprağı zenginleştirmesi, farklı sektörlerde kullanılabilme imkânı, doğal olarak elde edilmesi gibi faktörler sebebiyle karbon esaslı malzemelere alternatif olarak sunulmuştur. Kenevir bitkisi ve bu bitkiden kumaş eldesi tamamen doğal yollarla gerçekleşmekte ve herhangi bir zararlı emisyon salınımı gerçekleşmemektedir. Kenevir lifi diğer doğal fiberlerle kıyaslandığında daha az yoğunluk, daha düşük maliyet, yüksek elastisite modülü ve yüksek çekme dayanımı ile öne çıkmaktadır. Bu proje kapsamında kenevir bitkisinden elde edilen kenevir kumaş takviyeli kompozitlerin otomotiv sektöründe kullanılabilmesi için gerekli mekanik ve fiziksel özellikleri sağladığını tespit etmek ve kullanıma uygunluğu araştırılacaktır.Projede kullanılacak yöntem, termoset matrisli kompozitlerin üretiminde kullanılan vakum infüzyon yöntemidir. Vakumlanmış ortam içerisinde reçinenin ilerlemesi prensibiyle çalışan bu yöntemde, imalat hazırlıkları tamamlanmış ürünün el değmeden üretimi amaçlanmaktadır.Projenin tamamlanmasıyla proje yürütücüsü ve ekibi, bir projeyi başından sonuna kadar idare edecek, proje ekibi ile takım çalışmasını tecrübe edecek ve akademik danışman ile projeden elde edilen bulguların farklı akademik/sanayi çevrelerinden sunumlarını gerçekleştirecektir. Literatür araştırmaları ile proje süresince karşılaşılabilecek problemlere çözümleri ortaya koymayı öğrenecektir. Bu sayede proje yürütücüsüne (ekibine) ilerde yapmayı planladığı yüksek lisans ve doktora süreçlerinde önemli bir altyapı sağlayacaktır. Projede yapılan testler sonucunda kenevir esaslı takviye malzemelerinin karbon fiber takviyeli kompozit alternatif bir seçenek olup olmadığı ortaya çıkarılarak bu kompozitlerin otomobillerde iç ve dış trim parçaları, uçak parçaları ve savunma sanayinde kullanılabilme potansiyeli projenin yaygın etkisidir