Kapat

Otomotiv Sektöründe Kullanılan Malzemeler

Günümüzde metalurji ve malzeme mühendisliğinin en çok etkileşim halinde bulunduğu sektörlerden birisi olan otomotiv endüstrisi, global olarak hızla gelişiyor. Etrafımızda bulunan düzinelerce marka ve farklı model bunu kanıtlar nitelikte. Artan rekabet ve CO2 emisyonunu düşürmek amacıyla sürekli kendini güncelleyen bu markalar malzeme konusunda hangi paydada buluşuyor? Temelde neler, ne kadar ve neden kullanılıyor? Yüzeysel olarak inceleyeceğiz.


Hangi malzemeler kullanılıyor?

Sürekli gelişen sektörde, segment ve model farklılıkları nedeniyle kesin bir şey söylemek doğru değil ancak ortalama oranlar şu şekilde. Araç ağırlığının %72-75’ini metaller oluşturuyor ve geriye kalan oranı ise plastik, çeşitli kompozit malzemeler ve seramikler (plastikler yüzdece daha fazla) tamamlıyor. Özel üretim performans araçlarında ise Karbon Fiber gibi çeşitli hafif ve dayanımı yüksek malzemeler kullanılıyor.

Kullanılan malzemeler ve 2010 – 2015 yılları arasında ki kullanım oranları:


Metaller

Tabloda da görüldüğü gibi çelikler büyük bir kullanım oranına sahip . Bunun sebebi en başta yüksek dayanım özellikleri, kaynak edilebilirlik kalitesi ve geri dönüştürülebilme avantajları. Yüksek mukavemet özellikleri ve çarpmaya dayanıklı çeliklerin yanında Alüminyum ve Magnezyum da darbe etkilerini azaltmak ve ağırlığı minimuma indirmek amacıyla kullanılıyor. Alüminyumun başlıca kullanım sebeplerinden bazıları, %50 ye varan ağırlık avantajı ve çarpma enerjisini yumuşak çeliğe kıyasla iki kat daha fazla emebiliyor olması.
Magnezyum ise alaşımlara ilave edilerek daha yüksek uzama sağlarken, çeşitli üretim avantajları da (Döküm ve diğer prosesler) sunuyor. Ayrıca motor ve güç aktarım parçalarında Krom – Nikel katkılı demir ve çelik alaşımlar yüksek mekanik mukavemet ve korozyon dayanımı sağlarken çalışma prensibi gereği pistonların ısıl genleşme kat sayısını arttırmak için Alüminyum alaşımlarda kullanılıyor.

Kullanılan Çeliklerin mekanik özellikleri

Metallerin kullanım bölgeleri  ve çeliklerin mekanik özellikleri

Plastikler

Hafif ağırlıkları ve işlenebilirlik özellikleriyle otomotiv endüstrisinde kullanımı giderek artıyor.
Plastikler %10 ila %12 arasında araçlarımızda ki yerini alırken, bu oranı yüzdece ifade etmek gerekirse %48 iç kısım, %27 dış ve %14 kaporta altında kullanılıyor. PP (Polipropilen), PUR (Poliüretan) ve Poliamid yüksek penetrasyon özellikleriyle sektörde kullanılan hafif ve dayanıklı plastiklerin başında geliyor. Daha yakından tanımak ve bu malzemeler hakkında ufakta olsa bir fikre varmak adına kaporta altı plastiklerde yaygın olarak kullanılan bir Poliamid çeşidi olan PA6‘nın mukavemet özellikleri ise şöyle;

PA6

Yoğunluk (g/cm3 : 1.12 – 1.14
Kopma Mukavemeti (Mpa) : 40-80
Kopma Uzaması (%) : 30-300
Elastik Modül (basmada) (Mpa) : 1750-2000
Elastik Modül (çekmede) (Mpa) : 700-2600
Elastik Modül (eğilmede) (Mpa) : 1000-3100
Eğilme Mukavemeti (Mpa) : 76-100
Basma Mukavemeti (Mpa) : 65-110
Darbe Mukavemeti (çentikli) (j/cm) : 0.32-0.54

Sertlik Değerleri 
Rockwell R : 115-120
Rockwell M : 80-85

Karbon Fiber

Yüksek performans araçlarının vazgeçilmez malzemesi olan karbon fiber Çelikten 4 kat daha hafif. Bu hafiflikte ki bir malzemenin çelikten 3 kat daha iyi dayanım özellikleri göstermesi ne denli kıymetli oluşunun açıkça bir ispatı. Standart araçlarda maliyeti arttırması nedeniyle kullanımı yaygın değil.

Karbon Fiberin mukavemet özellikleri ise şöyle;

Yüksek mekanik mukavemet

Düşük yoğunluk: 1,8 g/cm³
İyi ısıl iletkenlik: 20 W/M˟K (Standart modül için)
Yüksek germe-çekme dayanımı, Germe Modülü: 220-240 GPa Germe Dayanımı; 3450-4850 Mpa
Düşük lif çapı: 5-8 µm
Elektriksel öz direnç: 1650 µΩ
Kopma uzaması: %1,6-2
Korozyona karşı dayanım, inorganik, asit ve bazlardan etkilenmez.

Karbonfiber araç iskeleti

BİNLERCE ABONE ARASINA KATIL

En kaliteli, en geçerli, en iyi mühendislik bilgilerini abone olarak, takipte kalarak öğrenebilirsin!

Abonelik işleminiz tamamlandı.

Hata oluştu.

MalzemeBilimi.Net'te yazar olarak siz de para kazanabilirsiniz! Yazar olmak için tıklayın!

Sizin için önerdiklerimiz:

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir