KBÜ’de TÜBİTAK Destekli Projeyle Raylı Sistemler İçin Nano Katkılı Hafif Kompozit Malzeme Geliştiriliyor
Karabük Üniversitesinde (KBÜ) yürütülen ve TÜBİTAK tarafından desteklenen projede, raylı sistem araçlarında kullanılmak üzere daha hafif, dayanıklı ve yüksek performanslı nano katkılı kompozit malzemeler geliştiriliyor. Proje ile araç ağırlığının azaltılması, enerji verimliliğinin artırılması ve yerli raylı sistem teknolojilerine bilimsel katkı sağlanması hedefleniyor.
KBÜ Eskipazar Meslek Yüksekokulu Motorlu Araçlar ve Ulaştırma Teknolojileri Bölümü Raylı Sistemler Makinistliği Programı Öğretim Görevlisi Muhammed Emin Arı’nın yürütücülüğünü yaptığı “Novel Nano Parçacıklarla Güçlendirilen CFRP Lamine Kompozitlerin Demiryolu Araçları Hafif Gövde Tasarımlarına Uygulanmasının Sayısal ve Deneysel Yöntemlerle İncelenmesi” başlıklı proje, TÜBİTAK 1002 Hızlı Destek Programı kapsamında destekleniyor.
“RAYLI SİSTEMLERDE KOMPOZİT MALZEMELERİN ÖNEMİ ARTIYOR”
Projeye ilişkin değerlendirmelerde bulunan Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı, kompozit malzemelerin uzun yıllardır havacılık, denizcilik ve otomotiv sektörlerinde yaygın olarak kullanıldığını, raylı sistemlerde ise geleneksel metal malzemelerin hâlen ağırlıklı olarak tercih edildiğini söyledi.
Enerji verimliliği ve yüksek hız hedeflerinin kompozit malzemelere olan ilgiyi artırdığını belirten Arı, araç gövdelerinin hafifletilmesinin enerji tüketimini azaltırken ivmelenme ve frenleme performansını artırdığını, aynı zamanda altyapı üzerindeki yükü de önemli ölçüde düşürdüğünü ifade etti.
NANO KATKILARLA DAYANIM ARTIRILIYOR
Proje kapsamında karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) kompozitlerin performansını yükseltmek amacıyla epoksi matrise grafen nanoplatelet ve molibden disülfür nano katkıları entegre ediliyor. Nano katkıların matris içerisinde homojen dağılımını sağlamak amacıyla yüzey aktif maddeyle fonksiyonelleştirme uygulanırken, kompozit üretimi vakum torbalama yöntemiyle gerçekleştiriliyor.
Arı, grafen nanoplateletlerin malzemenin mekanik dayanımı, termal kararlılığı ve elektriksel iletkenliğini artırma potansiyeline sahip olduğunu, molibden disülfürün ise tabakalı yapısıyla özellikle ısıl dayanım ve aşınma direncine katkı sunduğunu kaydetti.
Uluslararası standartlarda test ediliyor
Projenin danışmanlığını KBÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Bilge Demir yürütüyor. Kompozit üretim çalışmaları, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Uçak Teknolojisi Programı bünyesindeki İleri Kompozit Laboratuvarı’nda, Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi’nin katkılarıyla gerçekleştiriliyor. Karakterizasyon çalışmaları ise Karabük Üniversitesi ile İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa’nın ortak laboratuvar altyapısında sürdürülüyor.
Geliştirilen kompozit malzemelerin yapısal, termal, elektriksel ve mekanik özellikleri ayrıntılı testlerden geçiriliyor. Elde edilen veriler doğrultusunda optimum katkı oranı belirlenirken, sonuçlar sonlu elemanlar analizlerine aktarılıyor. Analizler, demiryolu araç gövdeleri için uluslararası kabul gören EN 12663 standardı esas alınarak ilerlemeli hasar davranışını da kapsayacak şekilde gerçekleştiriliyor.
İLK SONUÇLAR UMUT VERİCİ
Projenin ilk bulgularının geliştirilen kompozit malzemenin çeliğe kıyasla önemli ölçüde hafifletme potansiyeli taşıdığını ortaya koyduğunu belirten Arı, elde edilen bilimsel sonuçların uluslararası akademik yayınlara dönüştürüldüğünü, yeni çalışmaların da sürdüğünü söyledi.
Projenin tamamlanmasının ardından geliştirilecek nano katkılı kompozit malzemelerin raylı sistem araç gövdelerinde daha hafif, dayanıklı ve yüksek performanslı yapıların geliştirilmesine katkı sağlaması, aynı zamanda Türkiye’nin raylı sistem teknolojilerindeki bilimsel ve teknolojik altyapısını güçlendirmesi hedefleniyor.
