Today’s technical education in turkey nurhayat varol technical Teacher abstract

6. DENEYSEL ÇALIŞMA
6.1. Borularda Pnömatik Katı Madde Taşımacılığı
Pnömatik katı taşımacılığında genellikle taşıyıcı gaz olarak hava kullanılır. Çünkü, hava atmosferden bol miktarda kolay ve çok ucuz temin edilebilmektedir. Yaklaşık 50 mm tane iriliğine kadar katı madde taşıması gerçekleştirilebilir. Pnömatik taşımada elektrokimyasal aşınma mekanizmaları daha az etkili olmaktadır. Ancak pnömatik taşınımda, malzeme kaybı daha fazla olabilir. Pnömatik taşıma yöntemi un, irmik, kum, tahıl, kül ve katı sanayi artıklarının taşınmasında sıkça kullanılmaktadır. Diğer bir pnömatik taşıma yöntemi olan pnömo-kapsül taşınım yöntemiyle posta kolileri, endüstri hammaddesi veya mamul maddeler taşınabilmektedir.

6.2. Pnömatik Taşınımda Aşınma Problemi ve Ölçülmesi
Pnömatik taşınımda katı maddenin uzak mesafelere taşınımında, daha yüksek taşıma hızları (8-25 m/s) gerekmektedir [6]. Dolayısıyla katı maddenin çökelmeden taşınabilmesi için gerekli büyük işletme hızları aşınma oranını arttırır. Taşıma elemanlarının iç çeperlerine çarpan katı maddeler (örneğin kum taneleri) kazıyıcı etki yaparak önemli aşınmalara neden olmaktadır. Burada etkili olan aşınma mekanizması, püskürtme aşınmasıdır. Aşınmanın ölçülmesi için güvenilir ve sık kullanılan yöntem, model deney setleri kurarak deneysel çalışmaktır. Bu çalışmada da pnömatik taşınımdaki aşınmaları tespit amacıyla bir model deney seti kurulmuştur (Şekil 1).



Şekil 1: Deney Setinin Şematik Çizimi
Bu deney seti üzerinde kanal boyunca 4’er cm aralıklarla enine ortalama aşınma değerleri ölçülüp tespit edilmiş ve değerler diyagramlara geçirilmiştir. Ayrıca belirli deney sürelerine bağlı olarak, kanal iç yüzeylerindeki aşınmalar kanal boyunca, manyetik endüksiyon ölçme cihazı ile ölçülmüştür.

6.3. Deney Setinin Özellikleri
Deney seti pnömatik kum taşınımını sağlayan 95 cm boyunda kare kesitli (15x15 cm) bir kanal ve dirseğinden oluşmaktadır. Kumu kanala emip sonra püskürtebilmek için kompresör kullanılmıştır. Kumun kanala emilmesini sağlamak için pnömatik bir enjektör imal edilmiştir. Taşıyıcı eleman olarak boru yerine kare kesitli bir kanal kullanmasının sebebi, aşınmaları ölçmede kullanılacak olan cihazın ölçme yapan ucunun (prob), boru gibi dairesel geometriye sahip kıvrımlar üzerinde ölçüm alamayışıdır.
Deney serilerinden sonra kanal iç yüzeylerindeki aşınmaların cihazla tespit edilebilmesi için taşıma kanalının üstü açılıp kapatılabilecek biçimde sürgülü yapılmıştır.
Pnömatik katı madde (kum) taşınması esnasında oluşan aşınmaların tespiti için kurulan bu deney setinde, direkt taşıyıcı elemanlardaki gerçek malzeme aşınmalarını belirleme yerine, taşıma kanalının iç yüzeylerine boya atılarak, bu boyanın aşınma miktarı ölçülmüştür.
Ölçümler için kullanılan cihaz, ferromanyetik malzemeler üzerinde manyetik olmayan her türlü kaplama (bakır, çinko, kadmiyum, krom, fosfat, plastik, boya, emaye vs.) kalınlığını ölçebilmektedir. Bu ölçme cihazı manyetik endüksiyon prensibi ile çalışmaktadır. Ölçme aralığı 0-20 mm.dir.
Deneylerde kullanılan kum meş eleğinden geçirilmiş olup tane iriliği 1,2 mm.dir.
Basınçlı havayı temin etmek için 100 kPa basınca sahip bir hava kompresörü kullanılmıştır. Deneyler 80-100 kPa basınç değerleri arasında yapılmış olup, kanal içindeki hava akış hızı 20 m/s olarak tutulmuştur. Hava hızındaki değişmelerde maksimum %l0’luk değişmelere müsaade edilmiştir.

6.4. Deneylerin Yapılışı ve Deney Sonuçları
6.4.1. Aşınmanın Zamanla Değişiminin Tespiti
Deney serilerinin yapılmasının amacı, çalışma sürelerine bağlı olarak kanal iç yüzeylerinde ve dirsekte ne miktar aşınmanın meydana geldiğinin ölçülmesidir. Bu amaçla yukarıda tanıtılan deney setinde, deneylere geçmeden önce kanal taban ve üst kapağı ile kanal kenarlarının iç yüzeylerine üst üste 5 değişik renkte ve eşit kalınlıkta (25’er mikron) boya tabakaları atılmıştır. Her seferinde atılan değişik renklerdeki boyaların kalınlığı cihazla ölçülmüş ve 25 mikron civarında olduğu saptanmıştır. Üst üste eşit kalınlıkta atılan boyaların renkleri alttan üste doğru yeşil, siyah, kurşuni, mavi ve kahverengidir. Kanalın dört cidarında aynı işlemler yapılmıştır.
Kanal iç yüzeylerine değişik renk boyaların atılmasındaki amaç, belirli deney aralıklarında üst kapağı açıp yüzeylerdeki değişik yersel aşınmaların çıkan renklere göre gözlenebilmesidir. Vakumla çekilen kumun kütlesi 2 kg / dak olarak tespit edilmiştir.

6.4.2. Ölçüm Değerlerinin Alınması

Birer saatlik deney sürelerinden sonra ölçme cihazı ile boya kalınlıkları tespit edilmiştir. Boya kalınlıkları ölçülürken şöyle bir yol izlenmiştir. Önce kanalın her yüzeyinde, enine kanal kesiti boyunca yedi noktada olmak üzere, her 2’şer cm aralıktaki aşınma sonrası boya kalınlıkları, cihazla tespit edilmiştir. Bu aşınma değerleri toplanıp ölçüm sayısına bölünerek bir kesitteki ortalama aşınma değerleri tespit edilmiştir. Bu işleme kanal uzunluğu boyunca her 4 cm aralıklarla yeni kesitler üzerinde yine 7 noktada olmak üzere değerler alınıp ortalamaları bulunmak suretiyle devam edilmiştir. Böylece kanal boyunca toplam 23 tane enine kesitin ortalama aşınma değerleri bulunmuş ve değerler toplanıp kesit sayısına bölünerek bir enine kanal kesitindeki ortalama tek aşınma değeri tespit edilmiştir. Bu değer l’er saat aralıklı deney sürelerinde kanalın her yüzeyi için hesaplanmıştır. Toplam 12 saatlik çalışma süresinde her 1 saatlik aralıklarla yukarıda açıklandığı gibi tespit edilen aşınma değerleri, kanal yüzeyleri için ayrı ayrı zamana bağlı olarak Şekil 2’de verilmiştir.


Şekil 2 : Kanal İç Cidarlarında Aşınmanın Zamana Bağlı Değişimi
Şekil 2’den de görüldüğü gibi 4 saatlik deney süresine tekabül eden bölgede aşınmada bir duraklamanın meydana geldiği veya çok az artış olduğu görülmektedir. Beşinci-altıncı saatten sonraki ortalama aşınmanın tekrar artış gösterdiği farkedilmektedir. 4. saatteki bu duraklamanın nedeni, aşınmayı oluşturan deney kumunun keskin kenarlarının ovalleşmesidir. Çünkü kanal içerisine püskürtülen kum tekrar devridaim ile kanala emilmiştir. Bu nedenle her dört saatte bir deney kumu değiştirilip taze kum verilmiştir.

6.4.3. Aşınmaların Kanal Yüzeylerinde Noktasal Değişimi
Kanal yüzeylerindeki aşınmaların konuma bağlı olarak tespiti, toplam 12 saatlik deney süresi tamamlandıktan sonra yine enine 23 kesitte ortalama aşınmalar ölçülerek yapılmıştır. Yukarıda açıklandığı gibi enine kesitlerin ortalama değerleri her 4 cm aralıklarla kanal boyunca tespit edildikten sonra, kanalın dört yüzeyi için Şekil 3’te verilmiştir.

Şekil 3: Kanal Uzunluğuna Bağlı Olarak Aşınmanın Değişimi
6.5. Deney Sonuçları
Aşınmanın zamanla değişimini gösteren diyagramlardan da görüleceği gibi (Şekil 2), 4 saatlik deney süresi civarında aşınmanın yavaşladığı görülmüştür. Bu durum kullanılan kumun devamlı devridaim yaptırılmasından dolayı tane keskinliğinin giderek azalmış olacağı şeklinde yorumlanabilir. Kullanılan kumun 5 saatten sonra değiştirilmesi ile aşınma miktarı zamana bağlı olarak yine artmıştır. Kumun tane keskinliği 4 saatlik çalışma sonrasında azaldığından, 5. saatten sonra 4 saatlik bir çalışma süresi sonunda yani 9. saatten sonra kum yeniden değiştirilmiştir.
Şekil 2’ye bakıldığında kanal tabanındaki aşınma değerlerinin diğer yüzeylerdeki aşınmalara oranla daha yüksek olduğu görülür. Kanal tabanında aşınmanın yüksek olmasının nedeni, her 20 dakikada bir kum emişinin azalmasından dolayı kompresörün durdurulması esnasında kum tanelerinin kanal tabanına çökelmesi ve tekrar çalışmaya geçildiğinde tabanda biriken bu kumların sürüklenmesi (erozyonu) ile aşınmanın daha da artması şeklinde açıklanabilir. Ayrıca yerçekimi etkisiyle alt yüzeye çarpan kum miktarının da diğer yüzeylere çarpan miktardan fazla olacağı açıktır.
Aşınmaların kanal boyunun orta kısımlarında daha yüksek olduğu Şekil 3’ten görülmektedir. Bu durum ise kumu püskürtme açısı ile açıklanabilir. Kum çekiş borusu çapının küçük olması ve hava akış hızının homojen bir dağılım sağlayacak şekilde tam ayarlanamaması, bu durumu etkilediği tahmin edilmektedir. Örneğin kanal dirseğine kum taneleri doğrudan çarptığından, dirsekte boya tabakaları tamamen kalkmıştır.

7. BULGULAR
Pnömatik katı madde taşınmasındaki aşınmaların incelenmesi amacıyla yapılan deneysel çalışmalar sonucunda şu bulgular tespit edilmiştir.

• 
  Sistemi besleyen kompresörlerin basıncı, katı maddenin çökelmesine meydan vermeyecek seviyede olmalıdır. Bu sağlanmadı~ı takdirde özellikle yatay taşımacılıkta tabanda katı madde birikebildiğinden, bu katı madde borunun tıkanmasına neden olabilmektedir. Tabanda katı madde birikimi, o noktalarda erozyon aşınmasını artırabilmektedir.
  

• 
  Deney sonuçlarında da belirtildiği gibi 90⁰’lik dirsekte yaklaşık 1 saat içerisinde 125 mikron kalınlığındaki boyanın tümden kalktığı saptanmıştır. O halde sistemler kurulurken mümkün olduğunca 90⁰’lik dirseklerden kaçınılmalıdır. İdeal dirsek açısının, yatay eksenle 40⁰’yi aşmaması tavsiye edilir.
  

• 
  Pnömatik taşımacılıkta taşımanın yapılacağı uzaklık önemli bir husustur. Örneğin hidrolik taşımacılıkta dünyada 450 km mesafeye taşımacılık yapılabilirken, pnömatik taşımacılıkta bu mesafe 3 km.de bir kompresör istasyonları kurulacak şekilde yapılmaktadır. Çünkü hava genleşebilen özelliklere sahiptir. Basınç çok yükseldiğinde ses üstü hızlara erişildiğinden sistemde titreşimlere ve ara basınç patlamalarına neden olabilecektir.
  

• 
  Cidardaki sürtünmelerin asgariye indirilmesi amacıyla sistemde kullanılan taşıma borularının mümkün olduğunca düşey yerleştirilmesi gerekir.
  

• 
  Aşınmayı azaltmak için boru sistemleri içerisine seramik malzeme kullanılması düşünülebilir.
  

8. KAYNAKÇA
[1] VAROL, A.: İrmik Fabrikalarında Hedeflenen Üretim Kapasitelerinin Sağlanmasındaki Problemler, Orta Anadolu Sanayi ve Problemleri Sempozyumu, 21-22 Mart 1988, Konya
[2] GÜRLEYİK, M.,Y.; Makine Mühendisliğinde Aşınma Olayları, K.T.Ü., Trabzon, 1987
[3] YURDERİ, F.; Aşınmaya Dayanıklı Malzemelerin Aşınma Özelliklerine Metalürjik ve Diğer Faktörlerin Etkileri, İ.T.Ü., İstanbul, 1982.
[4] GEDİKTAŞ, M.; Sürtünme ve Aşınma, İ.T.Ü., Cilt 28, Yıl 28, Sayı 3, S.21, 26, (1970)
[5] ESEN, M.; (Danışmanı: VAROL, A.) : Pnömatik Katı Taşınımında Aşınmanın Boya Yöntemiyle Saptanması, F.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Elazığ, 1989
[6] EŞİYOK, G.: Borularda Katı Maddenin Hidrolik Taşınımı ve Kritik Hızın Deneysel Olarak Belirlenmesi, İ.T.Ü., İnşaat Fakültesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 1986


Yayınlandığı Yer: VAROL, N., YILDIRIM, M.: Plastiklerin Aşınma Davranışları, 6. Denizli Malzeme Sempozyumu, 12-14 Nisan 1995, Bildiri Kitabı, S. 488-497, Denizli


PLASTİKLERİN AŞINMA DAVRANIŞLARI

Nurhayat VAROL^* M. Mustafa YILDIRIM^**

ÖZET
Plastikler; günümüzde sanayinin tüm alanlarında yaygın olarak kullanılan, fiyatı oldukça ucuz ve piyasada kolay temin edilebilen malzemelerdendir. Ancak bu malzemelerin aşınma yoluyla yıpranması ve bu nedenle kısa surelerde kullanılamaz. duruma gelmesi, teknikte en az bunların mukavemetlerinin bir çok amaç için yetersiz kalması kadar büyük önem taşımaktadır.
Aşınma mekanizmaları birbirine benzemekle beraber, aşınma davranışları açısından plastikler metallere göre bazı önemli farklılıklar gösterir. Ayrıca plastik malzemeler çoğu kez kullanıldıktan ve yıprandıktan sonra çevreye atılmakta ve bunların atıkları çevre kirlenmesi açısından çok önemli sayılabilecek sorunlar yaratmaktadır. Metallerde aşınan makine elemanının hurda şeklinde yeniden ergitilip değerlendirilmesi tamamen mümkünken, plastiklerin belli türleri dışında yeniden ergitilip değerlendirilmesi hemen hemen mümkün olmamaktadır.
Aşınan plastiklerin, metalik malzemelerde olduğu gibi, dolgu kaynağı yapılarak az çok eski özelliklerine kavuşturulması ve tekrar aynı amaç için belli bir süre için kullanılması da zordur. Plastik malzemelerde, yapıştırma ya da doldurma yoluyla yapılan işlemlerle elde edilen mukavemet değerleri, çoğu kez orijinal malzeme özelliklecinden uzaktır. Malzemenin bu gibi işlemlerden sonra kullanılması ise sınırlıdır.
Bu tebliğde plastiklerin aşınma davranışları; bir polivinilklorür (PVC) / balata ikilisi üzerinde, belli hızlarda, değişik basınçlar altında, çalışmacılar tarafından dizaynı yapılan bir mekanik deney seti üzerinde incelenmiş: polivinilklorür üzerinde ölçülen aşınma miktarları basınç, süre ve aşınma yoluna bağlı olarak araştırılmıştır.

VERSCHLEIßVERHALTEN DER KUNSTSTOFFE
Die Kunststoffe werden heute in vielen Industriezweigen weitgehend benutzt. Ihre Preise sind gegenuber Metallen ziemlich niedrig und sie konnen leicht und schnell besorgt werden. falls man sie dringend braucht. Die Kunststoffe zeigen oft fur viele Verv. Tendungszwecke nicht hinreichende Festigkeitseigenschaften, sie werden durch Verschleißleicht abgenutzt und in kurzer Zeit unbrauchbar. Deshalb ist ihre Verschleißanfalligkeit bei ihrer Verwendung ebenso wichtig wie ihre Festigkeitseigenschaften.
Obwohl der Verschleißmechanismus der Kunststoffe gewisse Aehnlichkeiten zum Verschleißmechanismus der Metalle zeigt, weist das Verschleißverhalten der Kunststoffe gegenüber den Metallen manche Unterschiede auf. Die abgenutzten und gebrauchten Kunststoffe gehen oft zum Müllplatz. Deshalb bringen Altkunststoffe oft ein Umweltproblem mit sich. Wahrend Altmetalle zum großten Teil durch ein neues Erschmelzen wieder benutzbar gemacht werden konnen. kann man die Altkunststoffe abgesehen von einigen Sondersorten in dieser Art und Arbeitsweise nicht wieder gewinnen.

Die verschlissenen Kunststoffe konnen auch nicht so leicht wie an Metallen durch eine Füllschweißnaht repariert und somit für den gleichen Zweck wieder benutztbar gemacht werden. Wenn man die Kunststoffe mit einem Klebstoff klebend oder durch ein geiegnetes Mittel fullend repariert, erreicht man niemals die alten originalen Festigkeitswerte, die man vor der Benutzung hatte. Die reparierten Kunststoffe konnen nur wieder begrenzt angewandt werden.

In dieser Arbeit wurde das Verschleißverhalten von Polivinilchlorid bei einem PVC/ Bremsscheibenbelag System untersucht. Die Versuche wurden bei verschiedenen Drehgeschwindigkeiten unter verschiedenen Drucken an einen von Autoren konstruierten Apparat unternommen. Die durch Verschleiß abgetragene Menge an Kunststoff wurde dann in Abhangigkeit von Druck. Zeit und Verschleißweg mit Hilfe einer Prazisionswaage experimentell ermittelt.

l. GİRİŞ
Mekanik zorlamalar ve bazı durumlarda kimyasal etkilerle malzemelerin yüzeylerinden parçacıklar kopar ve bunun sonucunda malzemenin görünüm ve özelliklerinde değişmeler gözlenir. Bu olaya aşınma denmektedir.
Aşınmanın olabilmesi için birbirlerine göre hareket eden yüzeylerde; sürtünme ve mekanik etkinin bulunması, hareketin devamlı ve yavaş olması, malzemelerin yüzeyinde değişiklik meydana gelmesi ve olayın istek dışında gerçekleşmesi gerekir.

Aşınma tekniğinde; adheziv aşınma, abrasiv aşınma, erozyon aşınması. yuvarlanma aşınması, yorulma aşınması, tribooksidasyon aşınması, korozyon aşınması, yenim aşınması, termal aşınma, kavitasyon aşınması ve oksidasyon aşınması gibi bir çok aşınma türleri ayırt edilir.

Pürüzlülüğün azaltılması, sertliğin artırılması, tane boyutunun küçüklüğü. sürtünen noktanın geometrisi ve uygulanacak yüzeysel işlemlerle aşınma azaltılabilir. Bunların dışında; kristal kafes yapısı, sıcaklık, atmosferik ortam, havanın bağıl nemi, malzeme secimi, yağlama tekniklerinin uygunluğu, işletme koşulları gibi etkenler de aşınmanın niceliğini belirleyen diğer değişkenlerdir.
Malzemelerde aşınma davranışlarını ölçmek amacıyla teknikte bir çok deney düzenekleri geliştirilmiş bulunmaktadır. Yöntemlerde genellikle, daha kolay ve pratik olduğundan. hassas terazilerle işlem sonrası aşınan ve bazen de aşınan ve aşındıran malzemelerin ağırlık kayıpları ölçülür. Bunun dışında kalınlık farkı, radyoizotop, iz değişim yöntemleri gibi farklı çalışma esasları olan yöntemler de mevcuttur.

2. PLASTİKLERE GENEL BAKIŞ:
Tüm dünya ülkelerinde ve yurdumuzda son 20-30 yıllık donemde plastiklerin üretim ve tüketiminde büyük artışlar olmuştur. Ancak plastiklerin Türkiye’deki üretim ve tüketimi diğer gelişmiş Avrupa ve Amerika ülkelerine göre oldukça az bir düzeyde bulunmaktadır.
Günümüzde plastik malzemeler; kısmen metal ve alaşımların yerini alarak otomobil şasileri, uçak parçaları, fazla zorlanmayan türbin parçaları, elektronik eşya ve inşaat malzemeleri yapımında kullanılmaktadır.
Plastik malzemeler düşük maliyetle üretilebilir, hafiftirler, korozyona dayanıklıdırlar, alçak sıcaklıklarda dayanımları iyidir, nem almamak kaydıyla elektrik iletkenlikleri iyidir, kimyasal maddelere karşı yeterli dirence sahiptirler.

Metalik ve seramik malzemelerin yanında plastik ve kompozit malzemeler ayrı bir yer tutarlar. Plastikler üretim yöntemleri ve kimyasal bileşimleriyle kendi aralarında da. fiziksel özellikler açısından farklılıklar gösterirler. Bu nedenle tüm plastiklerin aynı şekilde davranış göstereceğini söylemek mümkün değildir. Örneğin; termoplastikler ısı ve basınç etkisiyle yumuşayarak akan herhangi bir şekil alıp soğutulduğunda tekrar sertleşebilen plastiklerdir. Plastiğin makromolekülleri arasındaki bağ zayıftır. Artan sıcaklıkla bu bağ daha da zayıflar. Termoplastikler ısıtıldıklarında hamurumsu ve hatta sıvı hale geçebilirler, soğutulduklarında tekrar katılaşırlar. Bunlarda makromoleküller üç boyutlu bir ağ şeklindedir. Zincirler polimer derecesinin artmasıyla kendi aralarında bağlanarak ağ seklini alırlar. Plastik. sertleştirilinceye kadar plastik özellik gösterir; ancak sertleştirildikten sonra tekrar ısıtılsa bile sert kalır. Termosetler (Duromerler) ısı etkisiyle bir defaya mahsus olmak üzere istenilen şekli alabilen, tekrar dış etkilerle şekillendirilemeyen plastiklerdir. Elastomerler; zincir molekülleri arasında düşük ağ oluşumu gözlenen zincir molekülleri primer bağlarla geniş aralıklı ağlar oluşturan ve bu nedenle düğüm noktaları arasında uzama olanağı bulunan, eski durumuna tekrar dönme yeteneğine sahip yumuşak plastiklerdir.

Plastik malzemelere kolayca renk verilebilir ve organik boyalarla saydam bir görünüm kazandırılabilir. Yoğunlukları 0.9-2.5 gr/cm³ olup, kısmen su üzerinde yüzebilirler ve hafif olması istenen malzemelerin yapımında kullanılabilirler. Plastikler alev alıcı ve yanıcı özelliğe sahiptirler. Aşırı ısı etkileri altında deforme olur ve kullanılamaz duruma gelebilirler. Eğilme yumuşaklıkları metallerden daha fazladır. Isındıklarında yumuşar, tekrar soğuduklarında pekleşirler. Yüzey sertlikleri az olup, sadece katkılı plastikler sıcakta sertliklerini kısmen korur. Isı ve elektrik iletkenlikleri iyi değildir. Nem alan türlerinde elektrik iletkenliği değişebilir. Plastik malzemeler ısı etkisiyle metallerin 5 ile 15 katı daha fazla genleşirler. Bu nedenle metal yüzeyine yapı1an plastik kaplamalar ısı etkisiyle kalkabilir. Asit, tuz ve baz etkilerine dayanıklıdırlar. Ancak kimyasal dirençleri; polimer oluşumuna etkiyen maddeye, sıcaklığa, uygulanan gerilmeye ve yüzey pürüzlülüğüne bağlıdır. İklim ve çevre etkileriyle plastiklerin renkleri solabilir, plastik aşınıp yıpranabilir, ultraviyole ışınları etkisiyle gevrekleşip, renk kaybına uğrayabilir. Ancak çeşitli yollarla bu etkiler kısmen de olsa önlenebilirler.
Plastiklerde, plastiği oluşturan makromolekül monomer adı verilen temel moleküllerden oluşur. Makromolekulleri oluşturan temel moleküllerin sayısına polimerizasyon derecesi denir. Plastiklerin üretimlerinde polimerizasyon, polikondensasyon ve poliadisyon gibi farklı üç yöntem uygulanır. Plastiği oluşturan molekül zincirlerinin birbirine göre diziliş ve konumlarına bağlı olarak yapı amorf ve kristalin olabilir. Bunlardan kristalin yapıda molekül zincirleri düzenlidir. Lineer molekül zincir yapısına sahip plastik malzemelerde kristalleşme daha kolay olur.
Plastiklerde artan zincir uzunluğuna bağlı olarak plastiğin çekme dayanımı da yaklaşık parabolik bir ilişki içerisinde artar. Belli bir zorlamanın etkisiyle zincirler önce kayarlar, sonra da kopma meydana gelir. Metallerin aksine visko-elastik davranışları nedeniyle plastiklerde elastisite modülü değişkendir. Sadece % 0.5’ten küçük bir şekil değişimi için sabit ve çok düşük çekme hızlarında bu büyüklük belirlenebilir.
Plastiklere dayanımı artırmak ve ozel1ikleri iyileştirmek için bir veya daha çok madde harmanlanarak katılabilir. Katkı maddeleri renk vericiler, yağlayıcılar, karbon ve cam elyafları, başka polimerlerin reçineleri, yumuşatıcılar, kararlılığı sağlayan maddeler (stabilizatörler), alev katkıları ve re- aksiyon hızlandırıcıları (katalizatörler) olabilir. Katkılarla mekanik özelliklerde dikkate değer ölçülerde artış gözlenir.

3. PLASTİKLERİN AŞINMA DAVRANIŞLARININ DENEYSEL ARAŞTIRILMASI:
Aşınma davranışlarının incelenmesi için ülkemizin koşullarında üretilen ve piyasadan diğer plastiklere göre daha kolay temin edilebilen polivinilklorür bileşimli plastiğinin seçilmesi ve deneylerin bu plastik üzerinde yanıklı ve kolay şekillendirilebilir özellikte bir plastik olduğundan; teknolojide yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

1. Tahrik Motoru 2. Debriyaj Balatası 3. Kaldıraç Kolu

4. Kayış-Kasnak Sistemi 5. Ağırlık Kafesi

Şekil 1. Aşınma Deneylerinde Kullanılan Deney Seti
Polivinilklorür üzerinde gerçekleştirilen aşınma deneyleri, plastik (PVC) / debriyaj balatası ikilisi üzerinde yapılmıştır. Bu amaçla bir elektrik motoru aracılığı ile tahrik edilen balata diskine kayış kasnak sistemiyle belli çevresel hızlar kazandırılmış, bu arada üst kısma konan ağırlık etkisiyle belli bir basınç değeri altında tutulan plastiğin titreşmeden balata üzerine bastırılması sağlanmış, iki farklı sabit çevresel hız altında (iki farklı devir için) farklı basınç değerlerinde aşınma, zamana bağlı olarak araştırılmıştır.
Deneylerde; aynı basınç değerinde değişen ölçüm sürelerinde plastiğin aşınma miktarı belirlenmiştir. Aşınma miktarları 10^-4 gr. duyarlılıkla okunabilen hassas terazide belirlenmiş, tartım öncesi aşınan yüzey üzerinde bulunan plastikten kopmuş tanecikler büyük bir titizlikle temizlenmiştir. Ayrıca balata yüzeyinin aynı pürüzlülük derecesinde kalmasına özen gösterilmiştir.

Şekil 2. 1916 (dev/dak) hızda aşınan plastik miktarının deney süresine bağlı değişimi

Şekil 3. 1580 (dev/dak) hızda aşınan plastik miktarının deney süresine bağlı değişimi

Artan çalışma suresi ve artan basınçla, aşınan plastik miktarı düşük yüklerde orantılı olarak (doğrusal) bir artma gösterirken; basıncın yükselmesiyle birlikte ölçümle elde edilen değerler arasında büyük sapmalar gözlenmekte, belli bir basınç değerinden itibaren plastik aşırı ısındığı için daha küçük ölçüm sürelerinde bile plastiğin eriyip hasar görmesi ve aşınan plastiğin yeniden yüzeye sıvanması sonucu aşındırma işlemine devam edilememektedir. Aynı basınç altında yüksek devirlerde aşınmanın daha az olduğu bunun da yüksek devirlerde hareketli debriyaj balatası diski ile deney parçası arasında ortaya çıkabilecek hareketli havanın soğutma etkisinden ve kopan taneciklerin merkezkaç kuvveti etkisiyle savrularak yeniden yüzeye yapışmasının engellenmesinden ileri geldiği tahmin edilmektedir.

Yarı logaritmik bir ilişki içerisinde. aşınma miktarları sürtünme yoluna bağlı olarak incelendiğinde; sürtünme yolu arttıkça aşınan plastik miktarı önce düşük değer sınırlarında kalmakta, ancak belli bir yol katedildikten sonra sürtünme ısısı ve aşınan miktarları gittikçe artan taneciklerin de