Kompozit hamur üretimi ; Tabaka kalıplama bileşikleri (SMC) ve Dökme kalıplama bileşikleri (BMC) sıcak kürleme uygulamalarıdır.
SMC, esas olarak kompresyonla kalıplamada kullanılan cam elyaf takviyeli bir polyester malzeme kalıbıdır. SMC güçlendirilmiş kompozit bir malzemedir.
BMC, esas olarak enjeksiyon kalıplama ve sıkıştırma kalıplamada kullanılan, cam elyaf takviyeli bir polyester malzemeden mamuldür.
SMC (sheet molding compound )(SICAK PRES KALIPLAMA PESTİLİ)
SMC takviye malzemesi olarak kırpılmış cam elyaf ile dolgu malzemesi içeren bir reçinenin SMC makinasında birleştirilmesi ile oluşan pestil biçiminde malzemedir. Kalıp sıcaklığı 120-170°C arasındadır. Kalıplama süresi ve kalıplama basıncı; parçanın büyüklüğü, kalınlığı ve SMC tipine bağlı olarak değişmektedir.
SMC hazır kalıplama bileşiminin, çelik, alüminyum ve diğer çinko metal döküm gibi malzemelere göre toplam maliyet/performans getirisinde sağladığı avantajlar, tasarımcılar ve mühendisler tarafından sıkça ifade edilmektedir. Tek bir kalıpta birçok parça birleştirilebilir. SMC ürünler hafiftir ve yüksek sertlik ve dayanım özelliklerine sahiptir. SMC kalıplama, metal kalıplamada gereken birden fazla ekipmanın aksine tek bir ekipman ile işlenebildiğinden, genellikle metal kalıplama prosesinden daha ucuzdur. Ayrıca SMC kalıplama ekipmanının yapımı da daha kısa sürede gerçekleşir. Tüm bu avantajların toplamı SMC kompozit ürünlerini özellikle otomobil üreticileri için cazip hale getirmektedir. Günümüzün otomobil pazarlarında firmalar, seri üretim ve daha hızlı tasarım/üretim programları ile otomobil ve kamyon modellerinde ekonomik farklılıklar yaratacak yollar aramaktadır. SMC bu avantajlara bağlı olarak etkileyici bir performans geliştirmektedir.
BMC (Bulk molding compound) (SICAK PRES KALIPLAMA HAMURU)
BMC, takviye malzemesi olarak kırpılmış cam elyaf ve dolgu malzemesi içeren bir reçinenin önceden birleştirilmesi ile oluşan hamur biçiminde malzemedir. BMC ’deki en önemli nokta CTP uygulamasındaki taleplere uyacak en uygun maliyetle en iyi performansı sağlayabilecek özelliklerin ayarlanabilmesidir.
BMC Kalıplamanın Avantajları
BMC Uygulamaları
BMC ler, metal dökümler ve mühendislik termoplastikleri ile öncelikli olarak rekabet halindedir. Başlıca uygulama alanları
Önceden reçine emdirilmiş karbon, cam yada aramid elyaflara pre-impregnated, yani prepreg denir. Prepreg elyaflar genellikle otoklav yöntemi ile üretilse de fırınlama veya vakum torbalama yöntemiyle de üretimi mümkündür.
Bu tip kumaşlarla yapılan üretim diğer üretim yöntemlerine göre hem daha pratiktir hem de ürünlerin standart bir kalitede çıkmasını sağlamaktadır.
Prepreg, “pre-impregnated” teriminin kısaltması ve reçine emdirilmiş kompozit kumaşları için kullanılan terimdir. Dokunmuş ya da tek yönlü cam, karbon ve aramid kumaşlar üzerine reçine sisteminin emdirilmesi ve yarı kürleştirilmesi ile ürün oluşturulmaktadır. Prepregler kürleme için gerekli reçine ve sertleştirici karışımını içerdiğinden ilave reçine işçiliği gerektirmeden serime hazır haldedir. SPM bünyesinde yalnızca dokunmuş kumaşlar, tek yönlü dikişli(noncrimp UD) ve çok yönlü dikişli kumaşlar (multyaxial) ile prepregler üretilmektedir.
Prepregler belirli bir basınç ve sıcaklık altında kürlenirler. Kürleme sonucunda emdirilen reçine sertleşerek ısıl ve kimyasal dayanımı yüksek, hafif ve çok dayanıklı bir kompozit yapı oluşturur.
Prepregler termoset ve termoplastik olarak iki ana kategoriye ayrılır.
Reçine Elyaf Oranı Kontrolü
Kumaşa reçine emdirilmesi sırasında, reçine elyaf oranı ayarlanmaktadır. Genellikle prepreglerde uygulama yeri ve müşteri talebine göre reçine oranı %35-%50 arasında oranlarda ayarlanabilmektedir. Prepreg dışındaki kompozit imalat yöntemlerinde reçine/elyaf oranı ayarının zor olması nedeniyle fazla reçine miktarı parçanın ağırlaşmasına ve fiziksel özelliklerinin düşmesine neden olmaktadır.
Üretim standardizasyonu
Prepreglerle yapılan kompozit parça üretimlerinde kalınlık, ağırlık ve yüzey kalitesi gibi son ürün özellikleri diğer yöntemlere kıyasla standardize edilebilir ve tekrarlanabilir, yüksek ürün kalitesi sağlanarak düşük fire oranlarına ulaşılabilir. Ayarlanmış reçine oranı reçine zengin bölge, kuru bölge, hava boşlukları (pinhole) gibi problemleri ortadan kaldırdığı için proses verimliliğini arttırır.
Uygulama Kolaylığı
Kuru kumaşların kalıba serilmesine kıyasla prepreg serimi oldukça basittir. Önceden emdirilmiş reçine, kumaş liflerinin bir arada kalmalarını sağladığından ve hiçbir ilave işleme gerek olmadan kalıba ve kendi üzerine yapışabildiğinden kesimi (nesting) ve serimi oldukça kolaydır. Diğer yöntemlerdeki reçine hazırlama sürecini ortadan kaldırdığından çalışma alanı temizliği ve işçi sağlığı açısından en ideal yöntemdir.
Üretim Verimliliği
Prepregler kompozit üretiminde verimliliği arttırmaktadır. SPM’nin geliştirdiği VTP H 300 serisi OOA (Out of Autoclave – otoklavsız üretim) prepregleri, kompozit üreticilerine düşük ilk yatırım maliyeti ve düşük üretim maliyetleri ile yüksek kaliteli ve verimli üretim yapma imkanı sunmaktadır. Yine VTP H 312 prepreg sistemi ve sıcak pres yöntemi ile (prerpeg comporssion molding) kürleme süreleri 10 dakikaya kadar düşürülebilir. VTP H 312 üreticilere kaliteden ödün vermeden düşük maliyetli yüksek hacimli üretim yapma imkanı sunmaktadır.
