Otomotiv Sektöründe Kompozit

Kompozit malzemeler; iki veya daha fazla malzemenin,  daha iyi mühendislik özelliklerine sahip olacak şekilde birleştirilmesiyle oluşturulan malzemelerdir. Bu şekilde oluşturulan malzemelerle birlikte rijitlik, mukavemet, hafiflik, korozyona karşı direnç, termal özellikler, yorulma ömrü ve aşınma direnci gibi mühendislik yapılarındaki birçok önemli özellik geliştirilebilir. Başta havacılık, inşaat, enerji, otomotiv, ulaştırma, deniz araçları ve spor ürünleri olmak üzere oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Otomotivlerde Kullanılan Kompozit Malzemeler:

Otomotivde kullanılan Kompozitler; demir, çelik ve alüminyum gibi geleneksel malzemelere göre daha avantajlıdır. Kompozitler çelikten 4 kat, alüminyumdan 1,5 kat daha hafiftir. Otomotivde kompozit malzeme kullanımıyla sağlanan ağırlık azaltımı, toplam maliyeti ve yakıt tüketimini de azaltmaktadır. Bir araçta her 45 kg ağırlık azaltımı % 2-3 yakıt tasarrufu sağlamaktadır. Kompozitler düşük yoğunluğa karşın mükemmel dayanım ve rijitlik sağlamaktadır. Bu özellikleri nedeniyle yenilenemeyen fosil yakıtların kullanıldığı taşıt araçlarında metal malzemelere alternatif malzeme olarak kullanılabilmektedir. Kompozitlerin istenildiği gibi şekillendirilebilmesi, ihtiyaç duyulan parça miktarının azaltılmasını sağlar ve dolayısıyla montaj sürelerini de kısaltmış olur.

Otomotiv endüstrisindeki kompozit malzeme türleri, araçların hangi noktasında bu malzemelerden yararlanılacağına göre değişim göstermektedir. Otomotiv sektöründe kullanılan kompozit malzemelerine baktığımızda elyaf türüne göre; cam, karbon fiber veya doğal elyaflı kompozitler kullanılmaktadır.

Cam Elyaf:

Elyaf türüne göre otomotiv sektöründe en çok pazar payına sahip olanlar cam elyaf kompozitlerdir. Bu kompozit malzemelerin ısıl dirençleri oldukça düşük ve mukavemetleri yüksektir. Bu özelliklerin yanında cam elyaf takviyeli kompozitler kimyasal malzemelere ve neme karşı da direnç gösterirler. Otomotiv sektöründe bu özellikleri sayesinde kullanılan cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin kullanımının bir diğer sebebi ise düşük maliyetli, kolay bulunabilir ve işlenebilir olmasıdır.

Karbon Fiber:

Karbon fiber, bir araçta birçok yerde kullanılmaktadır. Şasi, kaporta parçaları, tampon ve çamurluklar vb. parçalarda karbon fiber kullanılır. Otomobilin yapısal sağlamlığını korur ve ağırlığını azaltmaya yardımcı olur. Alüminyumdan bile daha hafif olan karbon fiberin mukavemeti alüminyumdan daha yüksektir.

Karbon fiberin avantajları arasında şu özellikler yer alır:
-İstenen hemen hemen her biçimde parçalar üretebilme,
-Korozyona dayanıklılık ve dolayısıyla uzun ömürlülük,
-Düşük termal genleşme,
-Uzun süreli ısı dayanıklılığı ve yorulma mukavemeti yer almaktadır.
Karbon fiber otomobil parçaları, darbe enerjisinin büyük bir kısmını emebiliyor. BMW, 7 serisi gövde bileşenlerinde ve BMW i3 modelinde  kompozit kullanımında öncü markalardan olmuştur. BMW 7 serisi, kendi segmentinde ilk karbon fiber teknolojisinin kullanıldığı araç olma özelliği taşıyor.

Doğal Elyaf;

Keten ve Kenevir gibi Doğal elyafların kullanımı günümüzde çeşitli iç uygulamalarda artmaktadır;
Özellikle başlık, bagaj kaplaması ve koltuk arkalıkları gibi alanlarda sıkça tercih edilmektedir. Avrupa’da geri dönüşüm ve sürdürülebilirlik çabalarıyla birlikte, doğal elyaflar artık motor sporlarında gövde panelleri ve çarpışma yapılarında da yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Örneğin, Porsche Motorsport, Eylül 2020’de tamamen doğal elyaf takviyeli kompozit gövdeye sahip Cayman 718 GT4 CS MR spor otomobilin tanıtımını yaparak bu alandaki ilerlemelere öncülük etmiştir.

Reçine Türüne Göre Otomotiv Kompozitleri:

Otomotiv kompozitleri reçine türüne göre genellikle iki ana kategori altında incelenmektedir: termoset ve termoplastik. Şu an için termoset malzemelere olan talep, termoplastiklere kıyasla daha yüksektir. Termoset malzemeler, otomotiv endüstrisinde far yuvaları, kaput altı elektrik ve ısı yalıtımı gibi bileşenlerden iç ve dış yapısal parçalara kadar geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Ancak, termoset malzemeler geri dönüşüm veya tekrar kullanım açısından sınırlıdır. Diğer yandan, termoplastik reçineler geri dönüştürülebilir özellikleri sayesinde malzemenin eritilip yeniden şekillendirilebilmesi avantajına sahiptir. Bu özellikleriyle termoplastikler, yüksek hacimli üretim için daha uygun bir seçenek olarak kabul edilmektedir.

Kaynakça:
https://kalkinmaguncesi.izka.org.tr/index.php/2021/06/17/otomotiv-sektorunde-kompozit-malzeme-kullanimi
https://www.sutori.com/en/story/history-of-automotive-composites–1yJrnDNy2bwyet92mgYPVa47
https://www.turkchem.net/otomotiv-sektorunde-kompozit-kullanimi.html