Yeni malzeme, tasarım ve proses kombinasyonu, doğranmış karbon fiber SMC (Sac kalıplama bileşiği) ile ön emprenye performansına yaklaşıyor.

Mitsubishi Chemical Corp. ve Gemini Composites LLC tarafından geliştirilen dövme kalıplama bileşiği (FMC), doğranmış karbon fiber takviyeli SMC’nin yeni bir formudur. FMC, geleneksel SMC’den daha iyi performans ve izotropik özellikler sunar ve karmaşık tasarımlara sahip yapısal uygulamalar için uygundur.

FMC, üç temel faktörden oluşur: “Gelişmiş bir malzeme, optimize edilmiş bir kalıplama işlemi ve özel tasarım.”

Gelişmiş Malzeme

FMC, kırpılmış karbon fiberleri kullanır. Bu kırpılmış fiberler, daha küçük demetlere bölünerek ve ardından vinil ester (VE) veya epoksi matrislerle emprenye edilerek üretilir. Daha küçük demetlerin daha iyi fiber ıslatma ve bağlama özelliklerine sahip olduğu ve daha iyi mekanik özellikler sağladığı bilinmektedir.

Optimize Edilmiş Kalıplama İşlemi

FMC, geleneksel SMC’den farklı bir kalıplama işlemi kullanır. FMC, düşük akışlı sıkıştırma kalıplamada kalıplanır. Bu, malzemenin izotropik fiber dağılımının korunmasına yardımcı olur. Geleneksel yüksek akışlı sıkıştırma kalıplamada, izotropik özellikler bozulur ve özellik kaybına yol açabilir.

Özel Tasarım

FMC, karmaşık tasarımlara sahip yapısal uygulamalar için uygundur. FMC, yüksek çekme dayanımı ve tokluğu ile karakterize edilir. Bu özellikler, FMC’yi otomotiv, havacılık ve diğer endüstrilerde kullanım için uygun hale getirir.

FMC’nin Avantajları

FMC, geleneksel SMC’ye göre aşağıdaki avantajlara sahiptir:

  • Daha iyi performans: FMC, daha yüksek çekme dayanımı ve tokluğu ile karakterize edilir.
  • İzotropik özellikler: FMC, X ve Y eksenleri arasında izotropik fiber dağılımı sunar.
  • Karmaşık tasarımlara uygunluk: FMC, karmaşık tasarımlara sahip yapısal uygulamalar için uygundur.

FMC’nin Uygulamaları

FMC, aşağıdaki gibi çeşitli endüstrilerde çeşitli uygulamalar için uygundur:

  • Otomotiv: FMC, otomotiv gövde panelleri, kapılar, çatılar ve diğer yapısal bileşenler için kullanılabilir.
  • Havacılık: FMC, uçak gövdeleri, kanat kanatları ve diğer yapısal bileşenler için kullanılabilir.
  • Makine yapımı: FMC, makine bileşenleri, ekipman muhafazaları ve diğer yapısal bileşenler için kullanılabilir.

FMC’nin Geleceği

FMC, doğranmış karbon fiber SMC’nin yeteneklerini önemli ölçüde genişleten yeni bir kompozit malzemedir. FMC, daha iyi performans, izotropik özellikler ve karmaşık tasarımlara uygunluk sunar. Bu özellikler, FMC’yi çeşitli endüstrilerde yeni uygulama fırsatları sunar.

FMC’nin Geliştirilmesi

FMC’nin geliştirilmesi, 2015 civarında Mitsubishi ve Gemini’nin ortak araştırmasıyla başladı. Ekip, daha küçük ve daha ince kırpılmış karbon fiber, daha iyi fiber ıslatma ve bağlama özelliklerine sahip olduğunu ve daha iyi mekanik özellikler sağladığını keşfetti. Bu kırpılmış fiberler, daha sonra vinil ester (VE) veya epoksi matrislerle emprenye edildi.

Ekip, düşük akışlı kalıplama işleminin, geleneksel yüksek akışlı sıkıştırma kalıplama işlemine göre daha izotropik fiber dağılımı sağladığını buldu. Düşük akışlı kalıplama işleminde, malzeme, kalıbın etrafına daha az akar ve bu da fiberlerin daha eşit bir şekilde dağılmasına neden olur.

Ekip, FMC’yi otomotiv uygulamalarında test etti. Testler, FMC’nin geleneksel SMC’ye göre daha iyi performans gösterdiğini gösterdi. FMC, daha yüksek çekme dayanımı ve tokluğu sağlayarak, ağırlığı azaltırken yapısal mukavemeti korudu.

FMC, hala geliştirme aşamasındadır, ancak ticari üretime bu yılın başlarında planlanmaktadır.

ℹ️ KAYNAK: https://www.compositesworld.com/articles/forged-molding-compound-extending-smc-capabilities