EN 6031 Elyaf Takviyeli Plastikler Düzlem İçi Kesme Özelliklerinin Belirlenmesi (Artı/Eksi 45 Derece Çekme Testi)

Bir Avrupa standardı olan “EN 6031 Havacılık serisi - Elyaf takviyeli plastikler - Test yöntemi - Düzlem içi kesme özelliklerinin belirlenmesi (artı/eksi 45 derece çekme testi)” standardında, elyaf kompozitlerin düzlem içi kesme mukavemeti ve modülünün belirlenmesine yönelik bir prosedür açıklanmaktadır. Bu prosedür, orta düzlem etrafında simetrik olarak lamine edilmiş 45 derece laminatın tek eksenli çekme gerilme-şekil değiştirme tepkisine dayanır. Bu standart, tek yönlü bant veya dokuma kumaş takviyesinden üretilen kompozit laminatlar için geçerlidir.

Bu standart, sağlık ve güvenlik gerekliliklerini karşılamak için gerekli herhangi bir talimat vermez. Uygun sağlık ve güvenlik önlemlerine danışmak ve bunları belirlemek bu standardın kullanıcısının sorumluluğundadır.

Bu standardın amaçları doğrultusunda, şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

Test sırasında belirli bir anda oluşan çekme gerilimi, test numunesinin test sırasında belirli bir anda deneyimlediği uzunlamasına çekme yükünü ifade eder ve ölçüm uzunluğu içindeki başlangıç birim kesit alanına bölünür.
Test sırasında belirli bir anda oluşan kesme gerilimi, çekme yükünün uygulandığı yöne göre artı/eksi 45 derece altında ana yönü olan düzlem içi kesme gerilimi olarak tanımlanır ve büyüklüğü çekme geriliminin yarısıdır.
Kesme dayanımı, test sırasında oluşan maksimum kesme gerilimidir.
Çekme gerilimi, test numunesi ölçüm uzunluğu içindeki noktalar arasındaki uzunlamasına veya enine mesafedeki değişimi ifade eder. Çekme yükü tarafından üretilir ve noktalar arasındaki başlangıç mesafesine göre ifade edilir (uzunlamasına gerilimin değeri pozitiftir, çekme numunesinin enine geriliminin değeri negatiftir)
Kesme modülü, iki uzunlamasına gerilim sınırına karşılık gelen noktalardan geçen bir kesme gerilimi / gerinim diyagramındaki doğrunun eğimini ifade eder.

Laminasyonlu plaka teorisinden türetilen ilişkilerin kullanımıyla, artı/eksi 45 derece laminatın tek eksenli bir çekme testinden düzlem içi 0 derece kesme gerilimi-şekil değiştirme eğrisinin oluşturulmasına izin veren ifadeler sunulur. Bir çekme testinden elde edilen deneysel test verileri, kesme mukavemeti ve modülünü oluşturmak için kullanılır.

Testlerde kullanılan başlıca ekipman şunları içerir:

Kullanılan yük aralığında yüzde 1 hassasiyete kadar çekme testi makinesi.
En yakın 0,01 mm hassasiyete sahip düz yüzeyli mikrometre.
En yakın 0,1 mm hassasiyete sahip kumpas.
Bu prosedür hem uzunlamasına hem de enine yönlerde yük-gerinim verilerini gerektirir. Bu, numunenin uzunlamasına ve enine gerinim göstergeleri ile (5 mm ila 10 mm gösterge uzunluğu) donatılmasıyla gerçekleştirilir. Göstergeler, yüzey hazırlığı ve bağlayıcı maddeler, konu malzeme üzerinde optimum performans sağlayacak şekilde seçilmeli ve uygun otomatik gerinim kayıt ekipmanı kullanılmalıdır. Mümkünse, çift yönlü bir ekstansometre veya uzunlamasına ve enine bir ekstansometrenin birleşimi kullanılabilir. Ekstansometreler uygulanan yük aralığında yüzde 1 hassasiyete kadar olmalıdır.
Uygulanan test sıcaklığında artı/eksi 0,2 derece hassasiyete sahip sıcaklık ölçüm ekipmanı.
Vakum torbası sızdırmazlık malzemesi.
Zamanlayıcı veya saat.

Test numunesi tek yönlü bant veya dokuma kumaştan oluşabilir. Uzunlamasına eksene artı 45 derece ve eksi 45 derecede yönlendirilmiş sekiz katman uygulanır: Bozulmaları ve indüklenen eğilmeyi önlemek için, katman tamamen simetrik olmalıdır. Test numunesinin boyutları ve toleransları için standart içinde verilen şekle uyulur.

Test numunesi hazırlanırken numuneler plakalardan kesilir. Kalınlık ölçümlerindeki değişim katsayısı plaka başına yüzde 2’den küçük olmalıdır. Yerleştirme dönüşümlü olarak artı 45 derece ve eksi 45 derecede ve simetrik olmalıdır. Liflerin yöneliminin doğruluğu artı/eksi 2,5 derece içinde olmalıdır. Karbon plakalar EN 2565standardında göre, cam plakalar EN 2374 standardına göre üretilmelidir. Kanatıcılar, kürleme sıcaklığı ve süresi gibi işlem parametreleri geçerli teknik şartnameye uygun olmalıdır. Tüm numuneler, numune eksenine göre artı/eksi 45 derece yerleştirmeye sahip olmalıdır. İşlemeden sonra çentik, alt kesik, pürüzlü veya düz olmayan yüzeylerin oluşmaması için önlemler alınmalıdır.

Modül belirleme için gerinim ölçerler uygulanırsa, bunlar numunenin merkezine uzunlamasına (0 derece) ve enine (90 derece) yönde takılmalıdır.

Numune, iki kat kumaştan (katlama artı/eksi 45 derece) yapılmış önceden kürlenmiş sekmeler kullanılarak veya uygun bir prepreg sistemi kullanılarak birlikte bağlanarak sekmelere sahip olmalıdır. Önceden kürlenmiş sekmeler, sıcaklık ve yaşlanma gerekliliklerini karşılayacak bir yapıştırıcı sistemiyle her iki numune yüzüne bağlanır.

Uygulanabilir teknik şartnamede aksi belirtilmediği takdirde, test koşulu başına beş numune test edilir. Testler yaşlanmadan sonra veya oda sıcaklığından farklı bir sıcaklıkta yapılırsa, incelenen numuneyle aynı plakadan işlenmiş oda sıcaklığındaki / kuru referans numunelerinin de test edildiğinden emin olunmalıdır.

Daldırma sonrası testlerde şartlandırma EN 2489 standardına uygun şekilde yapılmalıdır. Nemli atmosfere maruz bırakıldıktan sonra yapılan testlerde şartlandırma EN 2823 standardına uygun şekilde yapılmalıdır.

Kürlenmiş numunelerin depolanması ve test edilmesi EN 2743 standardına uygun olarak 23 derece artı/eksi 2 derece sıcaklık, yüzde 50 artı/eksi yüzde 5 bağıl nem ortamında yapılmalıdır. Yaşlandırılmış numuneler, yaşlandırma prosedüründen hemen sonra test edilmelidir (23 derece artı/eksi 2 derecede en fazla 8 saate izin verilir).

Yaşlandırma ve mekanik testten önce numunenin kavramayan alanındaki 3 noktada kalınlığı ve genişliği ölçülür ve kaydedilir. Kalınlık için mikrometre ve genişlik için verniye kumpası veya mikrometre kullanılır.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “EN 6031 Havacılık serisi - Elyaf takviyeli plastikler - Test yöntemi - Düzlem içi kesme özelliklerinin belirlenmesi (artı/eksi 45 derece çekme testi)” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.