CFRP – METAL HİBRİT YAPILARIN ENDÜSTRİYEL BİRLEŞTİRİLMESİNDE ARAYÜZÜN MEKANİK DAVRANIŞI

Creative Commons License

Candaş G., Menç B., Özçatalbaş Y.

18th INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENGINEERING & NATURAL SCIENCES, Girne, Kıbrıs (Kktc), 25 - 29 Kasım 2025, ss.1398-1405, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Girne
  • Basıldığı Ülke: Kıbrıs (Kktc)
  • Sayfa Sayıları: ss.1398-1405
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yapıştırıcı bazlı birleştirme yöntemleri, hafiflik ve yüksek mukavemet taleplerini karşılamak için savunma ve havacılık sektörlerindeki metal-kompozit hibrit yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, AA7075-T6 alaşımlı alüminyum levhanın karbon fiber takviyeli epoksi matris kompozit (CFRP) levhalara yapıştırıcı film kullanılarak yapıştırılması ve farklı yüzey hazırlama işlemlerinin arayüzey bağ mukavemeti üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Alüminyum levhaların yüzeylerine cam kum püskürtme, anotlama ve çapraz işaretleme gibi çeşitli mekanik ve kimyasal yüzey hazırlama işlemleri uygulanmıştır. CFRP levhalar, ASTM D1002 standardına uygun boyutlarda hazırlanmış ve daha sonra epoksi bazlı bir yapıştırıcı film ile alüminyum levhalara yapıştırılmıştır. Hazırlanan numunelere kesme testleri uygulanmıştır. Daha sonra metalografik inceleme için hassas kesim yapılmış ve numuneler Bakalit içine gömülmüştür. Optik mikroskop analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, cam kum püskürtme ve anotlama işlemlerinin, diğer yüzey hazırlama yöntemlerine kıyasla AA7075-T6/CFRP birleşim arayüzünde önemli ölçüde daha yüksek kesme dayanımı sağladığını göstermiştir. Bununla birlikte, çapraz nervürlü yüzeylerde bağ dayanımında önemli bir azalma gözlemlenmiştir. Çalışma, AA7075-T6 alaşımının uygun yüzey hazırlama yöntemleriyle CFRP yapılarla yüksek performanslı hibrit bağlarda etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

Adhesive-based joining methods are widely used for metal-composite hybrid structures in the defense and aerospace sectors to meet the demands for lightweight and high strength. This study investigated the bonding of AA7075-T6 alloy aluminum plate to carbon fiber-reinforced epoxy matrix composite (CFRP) plates using adhesive film, and the effects of different surface preparation processes on the interfacial bond strength. Various mechanical and chemical surface preparation processes, such as glass-sand blasting, anodizing, and cross-marking, were applied to the surfaces of the aluminum plates. The CFRP plates were prepared to dimensions in accordance with the ASTM D1002 standard and then bonded to the aluminum plates with an epoxy-based adhesive film. Shear tests were applied to the prepared samples. Precision cutting was then performed for metallographic examination, and the samples were embedded in Bakelite. Optical microscope analyses were performed. The results showed that glass-sand blasting and anodizing provided significantly higher shear strength at the AA7075-T6/CFRP joint interface compared to other surface preparation methods. However, a significant decrease in bond strength was observed on cross-ribbed surfaces. The study demonstrates that AA7075-T6 alloy can be used effectively in high-performance hybrid bonds with CFRP structures with appropriate surface preparation methods.

 

Keywords: CFRP,  AA7075-T6 , Adhesive, Surface Treatments, Shear Strength