The Availability Of Metallic Adhesives
For Industrial Purposes
Hüseyin ÇİT, Burak BOSTANCIOĞLU, Tevfik KÜÇÜKÖMEROĞLU
IMSP’2016
DENIZLI
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Trabzon
cithuseyin@gmail.com, burakbostancioglu@gmail.com, tkomer@ktu.edu.tr
Abstract
In this study, instead of bolt, welding, rivet, solder which
is used to assemble mainly in the industry, it is aimed to
use the technique; assemble with adhesive bonding as
an alternative. The bonding process is performed by the
metal adhesive bonding provided on the markets, with
methods suitable for the usage rules, changing
parameters like the curing period.
The assembled obtained samples by being put to
acceptable tests, it has been tried to indicate the bonding
performances It is detected that at the performance of
bonding assemble process it gives quite satisfactory results
relatively to the bolted and welded assemble.
Yapışma ve Yapıştırıcılar
Yapılan Çalışma ve Çalışmanın Amacı
Yapıştırma bağlantısı iki parçanın yapıştırma görevi yapan genellikle sentetik özellikte bir malzeme
yapıştırıcı) ile çözülemeyecek şekilde birleştirilmesiyle elde edilir. Parçalar arasında çok ince bir tabaka teşkil
eden yapıştırıcı çok defa kimyevi reaksiyonlar sonucu makro moleküllerin teşkili ile sertleşir ve gerek kendi iç
mukavemetini ve gerekse parça yüzeylerinin yapışması ile (adezyon ve kohezyon kuvvetleri ile) etki eden dış
kuvvetlerin karşılanmasını sağlar (Loctite, 1998).
Bu çalışmanın amacı, sanayide genellikle birbirinin yerine yaygın olarak kullanılan oksiasetilen kaynağı, gaz altı (TIG) kaynağı ve lehim gibi birleştirme yöntemleriyle, yapıştırma ile
birleştirme yöntemini karşılaştırmak ve oda sıcaklığında yapıştırıcının kürlenme süresinin
yapışma mukavemetine etkisini incelemektir.
Adezyon, yapıştırıcı ile yüzeyler arasında kurulan kimyasal bağdır. Yapışmada en önemli kısmı
oluşturan bu bağda, metal ile yapıştırıcı arasındaki en baskın bağ van der Waals bağıdır. Yüksek dayanımlar,
yapıştırıcının yüzey pürüzlerinin içine iyi girmesine (penetre olmasına), şekil bağı oluşturmasına, bir başka
deyişle ıslatmanın (yapıştırıcının yüzey ıslatma kabiliyeti) etkinliğine bağlıdır. Yapıştırıcının yüzey pürüzleri
çine giremediği durumlarda birleştirme dayanımı da daha düşük olacaktır (Kinloch. 1987).
Bu çalışma kapsamında kullanılan metalik yapıştırıcılar piyasadan ticari olarak satılan
epoksi ve akrilik esaslı yapıştırıcılardır. Yapıştırılacak numune olarak ise sanayide en yaygın
kullanıma sahip olan sıcak haddelenmiş durumdaki S235JR (1.0038) DKP sac malzemeden
80x20x0,8 mm3 boyutlarda numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler 20x20 mm2
boyutlarında bindirme oluşturacak şekilde birbirlerine yapıştırıldı. Yapıştırma işleminin
standart uygulanabilmesi için montaj kalıbı hazırlandı ve numuneler bu kalıp üzerinde
yapıştırma işlemine tabi tutuldu. Bu deneyler sırasında yapıştırılmış numuneler farklı
kürlenme sürelerinde bekletilerek yapışma mukavemetleri ölçüldü. Belli zaman periyodlarıyla
kürlenme süreleri dolan numuneler çekme . testine tabi tutularak, kürlenme sürelerinin
mukavemete olan etkisi araştırıldı (Şekil 2) . Ayrıca, yapıştırma için kullanılan numune
malzeme ile endüstriyel amaçlı uygulamaları karşılaştırmak için aynı numuneler, en yaygın
birleştirme uygulamalarından olan alın alına şekilde lehim, TIG kaynağı ve oksi-asetilen
kaynağı kullanılarak birleştirilmeleri gerçekleştirildi. Bu numuneler, TS EN ISO 6892 Metalik
Malzemeler için Çekme Deneyi-Numune Ölçü ve Toleransları standardına uygun hale
getirilerek çekme testi uygulandı ve birleşme bölgesinin mukavemet değerleri elde edildi.
Kohezyon, yapıştırıcının yapısındaki moleküller arasında var olan ve yapıştırıcıyı bir arada tutan bağ
kuvvetidir. Adezyon ve kohezyon birlikte önem arz etmektedir, dolayısıyla her iki kuvvetin de birleşme
performansında eşit öneme sahip olduğu anlaşılmaktadır. Adezyon ve kohezyon kuvvetlerinin oluşabilmesi
çin yapıştırıcı tatbik edildikten sonra kürlenmesi yani katılaşması için beklenmesi gerekir. Bu çalışmanın asıl
.
amacı da bu süreyi saptayabilmektir. Yani yapışma gerçekleştirildikten ne kadar bir süre sonra yapışma
eaksiyonu tamamlanıp, asıl yapışma mukavemeti elde edilecektir (Petrie, 2000; Temiz, 2013).
Malzeme sınıflandırmaları incelendiğinde doğada yapıştırıcı diye bir malzeme türü olmadığına vurgu
yapılmaktadır. Yapıştırıcılar çeşitli malzemelerin karışımıyla meydana gelen maddelerdir. Yapıştırıcıların temel
bileşeni ya bir organik polimerdir ya da polimer oluşturmak için tepkimeye girebilen bileşiklerdir. Yapıştırıcı
hazırlanmasında kullanılan maddelerin çokluğu ve çeşitliliği, değişik özelliklere sahip yapıştırıcıların formüle
edilmesini sağlamaktadır. Ancak bu durum yapıştırıcıların gruplandırılmasını da zorlaştırmaktadır. Çeşitli
kaynaklarda, yapıştırıcıların sertleşme davranışlarına, kimyasal yapılarına, uygulama yöntemlerine ve
kullanım alanlarına göre sınıflandırmalar yapılmaktadır (Aydın, 2003).
Yapıştırıcılar, kullanım durumlarına göre yapısal, tabakalı ve basınca duyarlı yapıştırıcılar olarak
sınıflandırılırlar. En yaygın olarak kullanılan yapısal yapıştırıcılar olup ana elemanın kimyasal yapısına göre
epoksi, akrilik, poliüretan, anaerobik ve silikon yapıştırıcılar olarak sınıflandırılırlar.(Kaya, 2004; Adams, 2005);
Yapışma Bölgesi Kontrolü
Metal
Yapıştırıcı
Şekil 1. Yapışma bölgesinin “SEM” görüntüleri
Şekil 2. Akrilik esaslı yapıştırıcının kürlenme süresinin yapıştırıcının kayma gerilmesine etkisi
Conclusion and Outlook
Akrilik ve epoksi esaslı yapıştırıcılar kullanılarak
erçekleştirilen
deneylerden
elde
edilen
bulgular
eğerlendirildiğinde aşağıdaki sonuçlara varılmıştır.
Akrilik ve epoksi esaslı yapıştırıcılar ile metalik malzemelerin
irleştirilmesinde endüstiyel amaçlı uygulamalar için yeterli
mukavemet sağlanabilir.
Yapıştırıcı
malzemelerin
uygulanmasında
kullanılan
ürlenme süreleri erişilen birleşme mukavemetini önemli ölçüde
tkilemektedir.
Lehim, oksi-asetilen kaynağı ve TIG kaynağı ile birleştirilen
metalik malzemelerde erişilen birleşme mukavemet değerleri
apıştırmalı birleştirmelere oranla daha yüksek mukavemete sahip
Yapıştırmalı birleştirmelerde şekil değiştirme kabiliyeti ve
tokluk değeri lehimli birleştirmeye göre çok daha yüksektir..
Kaynaklı birleştirmelere göre mukavemet değeri oldukça
düşük olan yapıştırma uygulamalarında birleşme bölgelerinde
yüzey alanını arttırıcı ve şekil bağı tasarımları ile yapıştırmalı
uygulamaların yük taşıma kabiliyetleri tatmin edici seviyeye
çıkartılabilinir.
References
• Adams, R. D., Adhesives Bonding: Science, Technology and Application,
Woodhead Pub, Cambrige, 2005.
• Aydın, M., D., Yapıştırıcı ile Birleştirilmiş Tek Tesirli Bindirme Bağlantısının Mekanik Özelliklerini
Deneysel ve Teorik İncelenmesi, Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
Erzurum, 2003.
• Kaya, F., Ana Hatları ile Yapıştırıcılar, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2004.
• Kinloch. A., J., Adhesion and Adhesives: Science and Technology,
Chapman and Hill, London, 1987.
• Loctite European Group,Corporation, Loctite Worldwide Design Handbook, Second Edition,
Erasmusdruck GmbH Mainz, 1998.
• Petrie, E., M., Handbook of Adhesives and Sealants, Second Edition, McGraw Hill, New York,
2000
• Temiz Ş., Yapıştırıcı Bağlantılarının Mekanik Özellikleri Üzerine Çevresel Faktörlerin Etkisinin