Havacılık Sanayinde Termoplastik Kullanımı

Hava araçlarının daha az enerjiyle daha uzun süre performans göstermesini sağlamak havacılık sanayinin vazgeçilmez hedeflerindendir. Havacılık ve uzay sanayinde son dönemde ön plana çıkan termositlerin özellikleri ve kullanım alanları sadece malzeme bilimciler için değil ar-ge alanında büyük öneme sahip.

Havacılık sanayi, rekabet ortamında fiyat belirlemede, artırılmış mekanik performans ve hafif tasarımlar için daima kendini yenilemek zorundadır. Metallerin yoğun olarak kullanıldığı havacılık sanayinde karbon elyaf ile güçlendirilmiş termoset malzemeler daha fazla yer buluyor. Ağırlık bakımından yüksek metallerin yerine termoset malzeme kullanılması hava araçlarını hafifleterek önemli ölçüde enerji kaybını azaltmaktadır. Termoset yapının dezavantajı ise çapraz bağlar bulunması sebebiyle geri dönüşüme uygun olmaması ve hasar durumunda yeniden onarılamamasıdır. Dezavantajları nedeniyle havacılık sanayi araştırma geliştirme yaparak yeni plastik malzemeler geliştirmeyi ilke edinmiştir. Termoplastiklerin ısıya maruz bırakıldığında yeniden şekillendirilebilmesiyle termosetlere olan ilgi azalmaktadır. Havacılık sanayinde tasarımların ön planda olduğu düşünüldüğünde yeniden şekil verebilmek işi kolaylaştırır ve maliyetleri düşürür.

Havacılık Sanayinde Kullanılan Plastikler Hangileridir?

Polifenilen Sülfit (PPS), Polieter imid (PEI), Polieter Eter Keton (PEEK) havacılık sektöründe yaygın kullanılan yeni nesil termoplastiklerdir. Yoğunluk, erime sıcaklığı, camsı geçiş sıcaklığı, çekme dayanımı ve dielektrik sabiti kriterlerine göre kıyaslanabilir üstünlüklere sahiptirler.

Termoplastiklerin Termosetlerden Üstün Özellikleri

Termosetlerin yerine geçen termoplastikler, otoklav olarak tabir edilen dış yapısıyla, seri üretime en uygun, hızlı üretim yöntemleriyle kullanılabilmektedir. Parça üretimi işleminde termoplastik kullanımında malzeme tasarrufu termoset malzemeye kıyasla %20-30 aralığındadır. Termoplastiklerin geri dönüşüme uygun olması da önemlidir. Avrupa Birliği’nin atıklar konusundaki yönergeleri termoset malzemelerin gömülerek imha edilmesini yasaklayan maddelere sahiptir. Kimyasal yapısıyla dönüştürülebilir olmasından dolayı imhasına gerek kalmayan termoplastikler, kompozit atıkların yasal çerçevede tüketimi konusunda tasarımlarda öncelikli tercihtir. Termosetlere göre düşük yoğunluklu olmalarına rağmen aynı mekanik dayanıklılığa sahiptir. Uzun süre zarfında yakıt miktarında büyük tasarruf sağlayan hafif yapılar, uçağa dinamik bir hareket kabiliyeti kazandırır. Örnek vermek gerekirse, Gulfstream G650 uçağının irtifa dümeni ve kuyruk alanında termoplastik kullanılması %25 ağırlığını azaltmıştır. Termoplastik malzemeler hasar görmeleri durumunda ısıl işlemlere maruz bırakılarak eski haline getirilebilir. Isı değişimlerinden kolay etkilenmemeleri, depolama maliyetlerini düşürmüştür. Uzun raf ömrü sebebiyle termosetlere ve geleneksel malzemelere oranla uzun vadede büyük tasarruf sağlamıştır.

Termoplastiklerin Dünya Havacılık Sektöründe Kullanım Alanları

Termoplastik yapılı kompozit malzemenin ilk uygulaması Fokker 50 uçağının iniş takımlarında yer alan kapılardır. Kapı PPS Polifenilen sülfit ile üretilmiştir. Fokker Havacılık, 1990-2000 yılları arasında uzun mesafe uçuşlarda kullanılan jetler için Gulfstream’a ait yer panelleri imalatında termoplastik kullanmıştır. 2000’li yılların başında yaygınlaşmaya başlayan termoplastik malzemeler 2002 ve 2007 yıllarında üretilen Airbus A340-600 ile A380 uçaklarında kaburganın önemli kısmında yer alan braketler ve kanat parçalarında kullanılmıştır. Isı kullanılarak birleştirilen rib parçaları, alüminyumla kıyaslandığında %20 daha hafiftir.

Boeing, Lockheed Martin ve Türkiye’nin uluslararası gururu TUSAS-TAI gibi havacılıkta söz sahibi şirketlerin AR-GE faaliyetlerini bu alanda yoğunlaştırmaları ve Airbus A320 NEO, Boeing 737 MAX için termoplastik malzemelerin seçilmesi havacılık sanayinde malzeme seçiminin termoplastikten yana olduğunu göstermektedir.

About Author

Cevap Bırakın

%d blogcu bunu beğendi: