Manufacturing of polymer/metal macro composites by plastic injection molding and investigating the effects of process parameters

Abstract

Farklı türden malzemelerin kombinasyonu ile hazırlanan hibrid yapıların üretimi günümüz dünyasında önem taşımaktadır. Makro kompozit olarak da adlandırılan bu hibrid yapılardan özellikle polimer/metal makro kompozitler, havacılık ve otomotiv sanayinde gelişmiş özellikleri sebebi ile yoğun olarak tercih edilmektedir. Bu çalışmada, geleneksel plastik imalat yöntemlerinden plastik enjeksiyon kalıplama yöntemi, plastik enjeksiyon şekillendirme (plastic injection forming, PIF) yöntemine dönüştürülerek polimer/metal sandviç yapıların tek aşamada üretilmesi amaçlanmıştır. Bu yöntemde, metalin şekillendirilmesi ve metal-polimer adhezyonu tek adımda gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmada PIF için özel olarak tasarlanmış dikdörtgen gravürlü bir kalıp kullanılmıştır. Sandviç yapının metal kısmı için 75x115x1.5 (mm) alüminyum plakalar kullanılmıştır. Enjekte edilen polimer için ise polistren, polipropilen ve elstomer takviyeli polistiren gibi bir çok polimer malzeme tercih edilmiştir. Farklı enjeksiyon basınçları altında alüminyum plakaların şekillendirilebilirliği incelenmiştir. Yüzeyler arasında adhezyonun sağlanması için plakalar ve polimer arasında adhesif malzeme uygulanmıştır. Polimer /metal makro kompozitlerin eğme dayanımının ve sehim miktarlarının tespiti için 3- nokta eğme testi uygulanmıştır. Elde edile sonuçlara göre, polimer/metal makro kompozitlerin tek adımda üretilmesinde, plastik enjeksiyon şekillendirme yönteminin tatmin edici sonuçlar verdiği görülmüştür.