Karbon elyaf, kompozitler için takviye malzemesi olarak kullanılır. Günümüzde kompozit endüstrisinde yaygın olarak bilinen üç temel takviye türü vardır. Bunlar; cam elyaf, karbon elyaf ve aramid elyaftır. Bunlar en yaygın olarak bilinen ve kullanılan türlerdir. Bunların haricinde daha yüksek performans gösteren ve daha farklı ihtiyaçlara cevap verebilen, bazalt, boron, seramik, metal ve kuvars gibi çeşitli elyaflar da mevcuttur. Kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılayabilmek amacıyla ticari olarak temin edilebilen çeşitli takviye formları bulunmaktadır. Başlıca bilinen takviye türleri şunlardır; fitil (tek veya çok uçlu), öğütülmüş lifler, kırpılmış lifler, kırpılmış liflerden keçeler, sürekli fitillerden oluşan keçeler, fitillerin tek yönlü veya çok yönlü dokumasıyla elde edilen dokumalar (kumaşlar) bunlardan bazılarıdır. Pek çok çeşitli malzeme kompozit takviyesi için kullanılabilir. Bu takviye malzemelerinden bazıları selüloz gibi doğal olarak oluşan ürünlerdir. Ancak artık kullanılan takviye malzemelerinin çoğu insan yapımıdır yani yapaydır. Yaklaşık olarak 85 yıl kadar önce kalitesi iyi ve fiyatı uygun olan takviyelerin ticari olarak kolay ulaşılabilir olması hem polyester reçine üretimini geliştirmiştir hem de fiber takviyeli kompozitlerin üretimlerini başlatmıştır. Bu yüzden artık kullanıcıların ihtiyacına uygun olan tasarımların yapılması kolaylaşmıştır.

Karbon Elyaf Nedir?

Karbon elyaf, prekürsör adı verilen organik olan öncü maddenin 1000-3500 derece arasındaki uygun bir sıcaklıkta kontrollü bir şekilde yükseltgenmesi, karbonizasyonlaşması ve grafitasyonuyla elde edilir. Kullanımı en yaygın olan prekürsör ise PAN‘dır (Poliakrilonitril). Ancak PAN bazlı olan karbon fiberlerin üretimi biraz masraflıdır. Karbon elyaflar ipliksi bir görünüme sahiptir. İçeriği; karbonlaşmış akrilik elyaf (orlon), naylon ve katrondan oluşur. Karbon elyaf, diğer malzemelere göre en yüksek dayanıklılığı ve sertliği sağlar. Özellikle yüksek sıcaklıklara karşı karbon elyafların mükemmel sonuçlar sağladığı ortada. Karbon fiberler çeliğe göre çok daha hafiftir (ortalama 4.5 kg). Ancak bu hafifliğine rağmen çelikten çok daha dayanıklı bir malzemedir. (ortalama 3 kat).

Karbon fiberle takviye edilen kompozit malzemelerin avantajlarından bazıları;

  • Düşük yoğunluk
  • Yüksek mukavemet
  • Düşük sürtünme katsayısı
  • Hafiflik
  • Korozyon direnci
  • Kolay üretim yapabilme imkanı

Karbon fiberle takviye edilen kompozit malzemelerinin bazı dezavantajları da mevcuttur. Bu dezavantajlar;

  • Karbon elyaf örgü yapıdadır. Bu örgü yapısından dolayı üretim esnasında yönlendirmesine bağlı olarak mekanik özelliklerinde çeşitli farklılıklar görülebilir.
  • Hassas üretimlerde kullanımları her zaman sağlıklı sonuçlar vermez. Bundan dolayı hassas imalatlarda kullanılmaları çok tavsiye edilmez.
  • Kompozit malzemenin üretimi esnasında iki malzeme arasında oluşabilecek boşluklar veya hava kabarcıkları malzemenin mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu yüzden oluşabilecek bu boşluklara ve hava kabarcıklarına dikkat edilmelidir.
  • Bunların yanı sıra, karbon elyafların ilk üretimlerine başlandığı zamanlarda üretim kapasiteleri düşüktü. Bundan dolayı karbon elyaf ve türevleri çok pahalıydı. Günümüzde hızla artan üretim kapasitesiyle birlikte, bu pahalılıktan dolayı üretim, 5-10 kat aşağıya çekilmiştir.

Karbon elyaflar ağırlıklarına göre piyasada iki çeşittir; sürekli elyaflar ve kırpılmış elyaflar.

Sürekli elyaflar; Bütün reçinelerle kolaylıkla kombine edilebilirler. Daha çok dokuma kumaş ve prepreg olarak kullanılır.

Kırpılmış elyaflar; Genellikle basınçlı kalıplarda, enjeksiyon kalıplama ve makine parçalarının yapımında kullanılır. Bu ürünlerle üretilen ürünlerin korozyon direnci mükemmeldir ve dayanıklılığı çok yüksektir.

Karbon Elyafların Kullanım Alanları

Karbon elyaflar çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Bu alanlardan bazıları ise şunlardır;

  • Uzay ve havacılık sanayisi
  • Karayolu taşıtları
  • Askeri amaçlı malzemeler ve savunma sanayisi
  • Spor araç ve gereçleri
  • Elektronik malzemeler

Bizler Ünsal Kompozit olarak çeşitli kompozit ürünlerin üretimlerini yapmaktayız. Sizlerde kompozit sektörü için doğru adresi arıyorsanız buraya tıklayarak bizimle iletişime geçebilirsiniz.