Sac Malzeme Yüzey Pürüzlülüğünün Fiber-Metal Tabakalı Kompozitlerin Mekanik Özelliklerine Olan Etkisi

Abstract

Fiber-metal tabakalı kompozitlerin kullanımının özellikle havacılık gibi endüstrilerde giderek yaygınlaşmasıyla bu tür malzemelerin mekanik performanslarının incelenmesi de oldukça önemli hale gelmiştir. Matris ve takviye malzemesinin özelliklerinin, operatör tecrübesinin ve üretim yönteminin nihai ürünün kullanım performansı üzerinde doğrudan etkisinin olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada yüzeyi 60, 220 ve 600 kum zımpara ile mekanik olarak farklı pürüzlülük değerlerinde işlenen 1050 serisi alüminyum sac malzeme, cam elyaflarla tabakalı kompozit olarak üretilmiş ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Buna göre numunelerin çekme, üç nokta eğilme ve tabakalar arası kayma gerilmesi değerleri ölçülmüş ve hasar durumları makro görüntüler üzerinden değerlendirilmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre en yüksek çekme ve eğilme gerilmesi değerleri sırasıyla 301.272 MPa ve 760.200 MPa ile 220 kum zımparada elde edilmiştir. En yüksek tabakalar arası kayma gerilmesi ise 17.804 MPa ile 60 kum zımparada elde edilmiştir. En yüksek ve en düşük sonuçlar arasındaki fark çekme, eğilme ve tabakalar arası kayma gerilmesi değerleri için sırasıyla, %10, %4 ve %7 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışma ile fiber-metal tabakalı kompozitlerin tasarım parametrelerine ilişkin önemli çıktılar elde edilmiştir.

With the increasing use of fiber-metal laminated composites, especially in aerospace industries, it has become vital to examine the mechanical performance of these materials. It is known that the properties of the matrix and the reinforcement material, the experience of the operator, and the production method directly affect the usage performance of the final product. In this study, the 1050 series aluminum sheet materials, which are mechanically pre-treated with 60, 220, and 600 grits of sandpaper in different roughness values, were produced as a fiber-metal laminated composite with glass fibers, and its mechanical properties were investigated. Accordingly, the tensile, three-point bending, and interlaminar shear strength values of the samples were measured, and the damage conditions were evaluated by macro imaging. According to the results, the highest tensile and bending stress values were obtained in 220 grit sandpaper with 301.272 MPa and 608.160 MPa. The highest interlaminar shear strength value was obtained with 17.804 MPa in 60 grit sandpaper. The difference between the highest and lowest results was 10%, 4%, and 7% for tensile, bending, and interlaminar shear strength values. With this study, significant outcomes have been achieved regarding the fiber-metal laminate composites' design parameters.