Karbon Fiber Takviyeli Poli-fital-amit (PPA) Kompozit ve Saf PPA Polimerinin Tribolojik Özelliklerinin Karşılaştırılması

Abstract

Endüstrinin birçok alanında üretim makinalarında hareket iletiminde polimer ve polimer esaslı kompozit malzemelerden imal edilmiş dişliler kullanılmaktadır. Uygun malzeme çiftlerinin seçimi dişli malzemelerinin çalışma ömrünü belirlemektedir. Yüksek performanslı poli-fital-amit (PPA) polimer ve PPA kompozitler kullanılarak makine elemanlarının ömrünü artıracaktır. Bu çalışmada, katkısız poli-fital-amit polimeri ile ağırlık olarak %30 oranında karbon fiber takviyeli poli-fital-amit (PPA-30CF) kompozitinin tribolojik performansları incelenmiştir. Aşınma deneyleri çelik diske karşı kuru ortam şartları altında gerçekleştirilmiştir. Karbon fiber takviyeli PPA kompoziti ikiz vidalı endüstriyel bir ekstruderde granül olarak üretilmiş ardından enjeksiyon makinasında aşınma test numuneleri basılmıştır. Aşınma testleri 20 N, 30 N ve 40 N yükler altında ve 0.5 ile 1.0 m/s kayma hızlarında gerçekleştirilmiştir. Deneyler, pim-disk aşınma test cihazı kullanılarak kuru ortam şartlarında ve oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Aşınma testleri sonucunda, karbon fiber takviyeli PPA polimer kompozitin sürtünme katsayısı ve aşınma oranı katkısız PPA polimerine göre daha düşük olduğu belirlenmiştir. Uygulanan yükün artırılması ile sürtünme katsayısı artarken kayma hızının artırılması ile sürtünme katsayısı değerleri azalmıştır. Aşınma oranı ise uygulanan yük ve kayma hızının artması ile artmıştır. Uygulanan aşınma ve sürtünme test çalışma şartlarında %30 oranında karbon fiber takviyeli poli-fital-amit kompozit, katkısız PPA polimerine göre yaklaşık %78 oranında daha dirençli olduğu tespit edilmiştir. Yani makine elemanı olan kullanılan dişlilerin çalışma ömrünün doğru malzeme kullanımı ile artırılabileceği sonucu çıkarılabilir.