Kısaca
- Cam elyaf, termoplastiğin çekme dayanımını ve sertliğini iki üç katına, ısı deformasyon sıcaklığını erime noktasına yakın değerlere taşır.
- Karşılığında kopma uzaması ve çentikli darbe düşer, yüzey matlaşır ve elyaflar akış yönünde dizildiği için çekme yöne bağlı hâle gelir.
- GF15 ile GF30 arasındaki fark sertlikte belirgin, HDT'de küçüktür; oran, parçanın yük ve yüzey beklentisine göre seçilir.
- Çarpılma takviye oranıyla değil yolluk konumu, kalıp sıcaklığı ve gerekirse mineral karışımlı düşük çarpılmalı tipiyle çözülür.
Bir parçanın "metal yerine plastik" olabilmesinin en kısa yolu cam elyaf takviyesidir. Kırpılmış cam elyaf, baz polimere ekstrüderde karıştırılır ve granül hâlinde doğrudan enjeksiyona verilir; parça aynı kalıpta çok daha sert, sıcakta çok daha dayanıklı çıkar. Fakat her kazanımın bir bedeli vardır. Bu yazı, GF15 ve GF30 tipleri arasında seçim yaparken bilinmesi gereken dengeyi anlatır.
Ne kazandırır?
Cam elyaf polimerin içinde yük taşıyan bir iskelet kurar. Sonuç üç başlıkta görülür:
- Sertlik ve dayanım: Çekme dayanımı ve eğilme modülü iki üç katına çıkar. Takviyesiz PA6 75–85 MPa çekme verirken PA6 GF30 170–185 MPa verir.
- Isı dayanımı: Isı deformasyon sıcaklığı (HDT) erime noktasına yaklaşır. PBT için 55–65 °C olan HDT, PBT GF30'da 205–215 °C'ye çıkar.
- Sürünme ve ölçü kararlılığı: Yük altında zamanla uzama belirgin azalır; vida bağlantıları gevşemez, kapaklar sarkmaz.
| Aile | Takviyesiz çekme | GF30 çekme | Takviyesiz HDT | GF30 HDT |
|---|---|---|---|---|
| PA6 | 75–85 MPa | 170–185 MPa | 60–70 °C | 200–210 °C |
| PA66 | 80–90 MPa | 185–195 MPa | 70–80 °C | 240–250 °C |
| PBT | 55–60 MPa | 130–140 MPa | 55–65 °C | 205–215 °C |
| PP | 30–35 MPa | 70–90 MPa | 55–60 °C | 140–155 °C |
Değerler malzeme ailelerinin tipik aralıklarıdır; bağlayıcı değer tedarikçi veri föyündedir.
Ne kaybettirir?
Elyaf sertleştirirken esnekliği alır. Kopma uzaması yüzde yüzlerden yüzde birkaça iner; çentikli darbe dayanımı düşer. Yüzey matlaşır ve elyaf izleri görünür hâle gelebilir; parlak, görünen parçalarda bu yüzden düşük oran ya da yüzey iyileştirilmiş tipler tercih edilir. Yoğunluk artar: PA6 1,13 g/cm³ iken PA6 GF30 1,36 g/cm³'tür, yani aynı parça yaklaşık yüzde yirmi ağırlaşır. Elyaf aşındırıcıdır; kalıp, meme ve vida ömrü kısalır.
Çarpılma neden olur ve nasıl çözülür?
Takviyesiz malzeme her yönde benzer çeker. Cam elyaflı malzemede elyaflar akış yönünde dizilir; o yönde çekme belirgin azalırken dik yönde devam eder. Düz ve geniş parçalarda bu fark çarpılma olarak görünür. Çözüm takviye oranını değiştirmek değildir: yolluk konumu, kalıp sıcaklığı ve gerekiyorsa cam küre ya da mineral karışımlı düşük çarpılmalı tip seçilir. Teklif isterken parçanın geometrisini de yazmanızı bu yüzden istiyoruz.
GF15 mi GF30 mu?
Oran arttıkça sertlik doğrusal gibi artar, HDT ise erken doyar: PA6 GF15 190–200 °C, GF30 200–210 °C HDT verir. Yani ısı dayanımı için GF15 çoğu zaman yeterlidir; GF30 ise yük taşıyan, sürünmeye maruz parçalar içindir. GF15 daha iyi yüzey, daha yüksek darbe ve daha az aşınma demektir. Ara çözüm olarak GF20 ve GF25 tipleri de bulunur; mineral ve cam elyaf karışımları ise yüzey ile sertlik arasında denge kurar.
İşleme notları
Cam elyaflı malzeme daha sıcak kalıp ister; soğuk kalıpta elyaflar yüzeye çıkar ve parça mat, pürüzlü olur. Nem alan ailelerde (PA, PBT) kurutma atlanamaz; nemli malzeme elyafla polimer arasındaki bağı zayıflatır ve dayanım kaybı kalıcıdır. Geri kazanım oranı veri föyündeki sınırda tutulmalıdır, çünkü öğütme elyafları kırar.
Doğru oran parçanın yüküne, yüzey beklentisine ve maliyet hedefine göre belirlenir; teknik ekibimiz aday iki tipi deneme için gönderir ve kalıp sıcaklığı için başlangıç değerini yazılı paylaşır.
Sık sorulanlar
GF30 kodundaki 30 ne anlama gelir?
Ağırlıkça %30 cam elyaf demektir. Hacimce oran daha düşüktür, çünkü cam elyafın yoğunluğu (2,54–2,60 g/cm³) polimerin iki katından fazladır; bu yüzden GF30 bir parçanın yoğunluğu da yaklaşık %20 artar.
Cam elyaflı malzeme geri kazanılabilir mi?
Evet ama sınırlı oranda: öğütme sırasında elyaflar kırılır ve her geçişte dayanım düşer. Tedarikçi veri föyleri genellikle %10–25 geri kazanım sınırı verir; yapısal parçalarda daha düşük tutulur.
Cam elyaf kalıbı aşındırır mı?
Evet, cam elyaf aşındırıcıdır; yolluk, meme ve vida üzerinde aşınma hızlanır. Sertleştirilmiş çelik, uygun yolluk çapı ve düşük vida hızı aşınmayı yönetilebilir tutar.
Bu yazı hakkında: Forbest Plastik teknik ekibi — Mühendislik plastikleri, elastomer ve compound tedariğinde uygulama bazlı malzeme seçimi deneyimi. Değerler malzeme ailelerinin tipik aralıklarıdır; bağlayıcı değer tedarikçi veri föyüdür.