Fiber Tekneler

Elyaf, ana maddeden elde edilmiş çok ince liflerdir; bu lifler iplik hâline getirilir ve çoğunlukla kumaş gibi dokunarak kullanılır. Tek başına yumuşak olan elyaf, reçineyle birlikte sertleşerek elyaf takviyeli plastik (kompozit) gövdeyi oluşturur.

Tekne yapımında üç elyaf türü kullanılır: cam, aramid ve karbon elyaf.

• Elyaf takviyeli kompozitlerde en çok bilinen ve en çok kullanılan elyaftır.
• Silis kumu, kolemanit, alüminyum oksit ve soda gibi cam ham maddelerinden üretilir.

Aramid elyafı piyasada daha çok Kevlar (DuPont) ve Twaron (Akzo Nobel, bugün Teijin) ticari adlarıyla bilinir.

• Reçine, elyaf katmanlarını ve sandviç çekirdeği bir arada tutan, bunları birbirine ve yüzeye yapıştıran malzemedir.
• Teknenin dış katmanını oluşturan jelkotun ve dolgu macunlarının da ham maddesidir.
• Reaksiyonu hızlandırmak için reçineye belirli oranda kobalt (hızlandırıcı) eklenir; fabrikadan hazır katkılı olarak da gelebilir.
• Reçinenin sertleşmesi (donması) için belirli oranda MEKP (metil etil keton peroksit; sertleştirici) eklenir.

Reçine sarımsı, koyu bir sıvıdır; kobalt (mor hızlandırıcı) ve MEKP (renksiz sertleştirici) eklenince sertleşir. Jelkot, kalıba ilk sürülen ve teknenin parlak dış yüzeyini oluşturan renkli reçinedir.

• Polyestere benzer.
• En önemli üstünlüğü, elyaf ile matris arasında daha güçlü bir bağ sağlamasıdır.
• Epoksinin üstünlüklerini, doymamış polyestere özgü “kolay işleme” ve “hızlı sertleşme” özellikleriyle birleştirmek üzere geliştirilmiştir.
• Polyestere göre daha dayanıklı ve daha esnektir.
• Yüksek mekanik dayanım ve çok iyi korozyon dayanımı sağlar; bunu, epoksideki gibi karmaşık bir işlem ya da özel beceri gerektirmeden yapar.
• Kimyasal dayanım gerektiren tesislerde, borularda ve depolama tanklarında kullanılır.

• Reçineler içinde en dayanıklı olanıdır; aynı zamanda en pahalısıdır.
• Sertleşirken ısınır.
• Kalıptan birçok ürün alınacağı için kalıbın üründen daha dayanıklı olması gerekir; bu nedenle epoksi kalıp imalatında kullanılır.
• Genellikle karbon elyafla birlikte kullanılır; üstünlükleri ve bütün elyaf türleriyle uyumu sayesinde uçak yapılarında da yaygındır.

Köpük; hücresel yapılı, kapalı hücreli ve düşük yoğunluklu bir yalıtım ve yapı malzemesidir. Teknelerde hem ısı–ses yalıtımında hem de sandviç gövdelerin çekirdeği olarak kullanılır.

Resimde: İki bileşen tabancada karışır, yüzeye püskürtülünce saniyeler içinde kabarıp sertleşir. Koruyucu tulum ve maske zorunludur. Teknelerde ısı–ses yalıtımı ve batmazlık hacimleri için kullanılır.

Polistiren, poliüretan ve polivinil klorür (PVC) gibi köpük plastikler hafif ve suya dayanıklı oldukları için küçük tekne yapımında çok kullanılır.

• Mantar tutmaz ve çürümezler.
• Kolay kesilirler, oldukça dayanıklıdırlar; titreşimi ve yerel yükleri iyi karşılarlar.

Köpük levhalar: Farklı yoğunluk ve kalınlıklarda üretilir; sandviç yapıda iki elyaf katmanı arasına çekirdek olarak yerleştirilir.

Kompozit ürünler monolitik (tek cidarlı) ve sandviç olmak üzere ikiye ayrılır.

Köpük çekirdeğin kalıba yerleştirilmesi: Dış elyaf katmanı serildikten sonra köpük levhalar kesilerek yüzeye yapıştırılır, üzerine iç elyaf katmanı gelir. Böylece hafif ama rijit sandviç gövde oluşur.

• Kalıbın iç yüzü bitmiş ürünün dış yüzünü oluşturuyorsa bu yönteme dişi kalıp denir.
• İmalat dış kattan başlar, iç katlara doğru ilerler.
• Enjeksiyon kalıpları da bu başlık altında sayılır.
• Ürünün dış yüzeyi kalıptan pürüzsüz ve parlak çıkar; bu, hem ağırlık tasarrufu sağlar hem de pahalı bir boyama işleminden kurtarır.
• Buna karşılık dişi kalıp, yüzeyi çok iyi hazırlanmış (dolayısıyla pahalı) bir model üzerinden alınır ve kendisi de pahalıdır.
• Çok sayıda üretim yapılacaksa parça başına kalıp maliyeti düşer; o zaman dişi kalıp kullanmak akılcıdır.

• Kalıbı alınacak modelin yüzeyinde çizik, toz ya da yağ bulunmamalıdır.
• Kalıp daha önce kullanılmışsa üzerindeki kalıp ayırıcı kalıntıları temizlenmelidir.
• Önce temizlik yapılır, sonra kalıp ayırıcı uygulanır. Kalıp ayırıcı; jelkotun, elyafın ve reçinenin yüzeye yapışmasını önleyen ince bir film tabakasıdır. Kremsi yapıdadır, süngerle sürülür.
• Kalıp ayırıcı yüzeye iyice yedirilmelidir. Yüzeyin vaksa doyduğu, silerken çıkan cızırtı (elektriklenme) sesinden anlaşılır.
• Kalıp ayırıcı uygulanmış yüzeye, kalıbın iç yüzünü oluşturacak jelkot sürülür ve kuruması beklenir.
• Reçine hazırlanır; elyaf uygun ölçülerde kesilir.

1. Kalıp ayırıcı kuruduktan sonra jelkot hazırlanarak yüzeye uygulanır ve bir süre kuruması beklenir.
2. Jelkotun üzerine, bağlayıcı tabaka reçinesiyle uyumlu cam, aramid (Kevlar) veya karbon elyaf serilir; bağlayıcı tabaka istenen oranda uygulanır ve sertleşmesi beklenir.
3. Bağlayıcı tabaka sertleşince elyaf, laminasyon reçinesiyle fırça yardımıyla uygulanır.
4. Laminasyon reçinesi uygulandıktan 30 dakika sonra yüzey sertliği kontrol edilir; dolgu reçinesi karışım oranlarına uygun hazırlanıp kalıba dökülür ve takviye edilmiş kalıp kapatılır.
5. 15 dakika sonra kalıp açılır; parça kalıptan çıkarılmaya hazırdır.

Vakum torbası, bütün kalıbı içine alacak şekilde kalıbın üzerine kapatılır ve vakum uygulanmasını sağlar; genellikle naylondan üretilir.

1. Seri üretimdekine benzer bir kalıp hazırlanır. Kalıbın içine kalıp ayırıcı ve jelkot sürüldükten sonra gövdeyi oluşturacak bütün elyaf katları kuru olarak yerleştirilir.
2. Kalıbın içine reçine sürülür; üzerine polietilen bir folyo yerleştirilir ve kalıbın kenarları hava sızdırmayacak biçimde kapatılır.
3. Bir pompayla vakum oluşturulur: folyo ile kalıp arasındaki hava emilirken reçine her yere işler ve fazla reçine emilerek dışarı alınır.

• İçine jelkot sürülmüş ve elyaf katları kuru hâlde yerleştirilmiş sağlam bir kalıp, ikinci bir üst kalıpla ya da folyoyla hava geçirmeyecek biçimde kapatılır.
• Sonra kalıbın içine reçine enjekte edilir. Enjeksiyon kalıbın en alt noktasından ve birkaç noktadan birden başlatılır.
• Üst kalıp veya folyo saydam yapılır; böylece reçinenin kalıbın her noktasına ulaştığı gözlenebilir.
• Enjeksiyon bitince vakum uygulanarak fazla reçine dışarı alınır.

Kalıp, jelkot, elyaf ve vakum konularını gerçek bir üretimde görün:

• Y. Temel, ders notları: 10. hafta ve 11. hafta.