FRP / GRP Direk

[khbilen]

Karbon fiber çok kullanılıyor, biliyorum. Ama çok pahalı.

Türkiyede CTP kısaltmasıyla üretilen (camelyaf takviyeli plastik, ya da polyester) standard profillerden direk ya da bumba yapıp kullanan deneyen oldu mu hiç?

Pulltrusion dedikleri yöntemle üretilen içi boylamasına cam elyaf, etrafı cam keçe sarılı, bol reçineli(çoğunlukla polyester) bir malzeme.

Alüminyumla başa baş ya da daha sağlam diyorlar. Fiyat da kabaca öyle. Yüzde 20 gibi daha hafif. sanırım sürtünmesi de daha az.

Hem hafif olduğu için hem de üzerine kullandığım parçaları da hafif, standard, kolay yapabilmek için alüminyumları bu ctp profiller ile değiştirmeyi düşünüyorum.

Sağlamlığı konusunda bazı kuşkularım var. emin olamıyorum.

[vlkanaydin]

Kadir abi ben hiç duymadım veya denk gelmedim böyle cam elyaftan direk yapımına. Karbonfiber elyaftan yapıldığını çoğu yerden izledim. Uygun profil kalıp üzerine sarıp oluşturuyorlar ama camelyaf ile ilgili hiç denk gelmemiştim,gözüme çarpmadı. 

Biryerlerde reçine bol bol oldukça kırılganlığın arttığına dair bir yazı okumuştum. Aslında denemek lazım belirli küçük bir yerde. Ben bumbayı biraz kısaltıcaktım 20-30 cm kadar. O çıkan parçayı kalıp olarak kullanıp aslında bir deneyebilirim aklımda kalsın. Hem bakmış oluruz nasıl bir yapı ortaya çıkıyor.

[khbilen]

Yok, bunu sen kendin yapmıyorsun. Fabrikasyon hazır.

Sağlamlığı konusunda kuşkulu olmamın iki nedeni var:

1.) El yatırması gibi örgü elyaf kullanmıyorlar. En üstte, toplayıcı ince keçe elyaf içinde bir demet elyaf
2.) Dediğin gibi bol reçine kullanılması. Bu da kırılgan yapıyor.

Mesela şunlar hazır profiller (alüminyum profilde olduğu gibi, çoğu benzer, standard ürünler.
http://www.pultechfrp.com/urun/ctp-yapi-profilleri.html

şu yapılış şekli
https://chemicalsnewspaper.com/global-pultrusion-market-2019-outlooks-research-trends-and-forecast-to-2028/

şunlar da bazı özel parçalar. BMC Bağlantı Parçaları başlığındakiler. Bu parçalar aslında döküm. Yani elyaf yerine tozu var katkı maddesi olarak. Bir miktar dayanıklılık verse de reçineye, elyaf gibi değil, sarma elyaf gibi hiç değil.

[khbilen]

Aslında anladığım kadarı ıile standard yarış teknelerinde falan kullanılıyor.

Şu ve benzeri belgeler var. Kuralları anlatıyor. Resin miktarından ölçülere kadar anlatıyor. Anladığım direk ve bumba GRP olabiliyor ve kullanılıyor.

http://www.worldsailingywc.org/tools/documents/IM_Manual_May2007-[3929].pdf

Lazer için bakmadım ama, o ve benzeri teknelerde de kullanılıyor olabilir.

[sessizsakin]

abi cam elyafi aluminyuma gore asiri esnektir. bu da direkte istenmeyen bir durum. cesitli yukler altinda direk olmadik yerlere egilebilir veya s gibi kivrilabilir. avantajli tarafi, yuk kalktiginda kirilmadi yada catlamadi ise eski seklini mutlaka geri alacaktir. dayaniklilik olarak aluminyumdan daha saglam yapilabilir. hazir profillerin dayanikliligi kalitesi tamamen ureticisinin umurunda olup olmamasina bagli.

elyaflarin orgu olmamasi dayanikli olmayacaginanlamina gelmez. onemli olan elyaflarin malzemeye binen yuk dogrultusunda uzanmasidir.

bu sebeple fiber direkleri daha ziyade  boylamasina duz elyaflardan olusan kabugun en son ince bir elyaf ile dikine sarilmasi ile yapilir. esnekligi en aza indirmek icin fiberler dumduz, esnekligi artirmak icin, istenen esneklik miktarina gore zigzag deseni yapacak sekilde boylamasina cekilir.

karbon direklerde genelde zigzag patternler goruruz. cunku karbon kendiliginden neredeyse esnemez. halbuki diregin azcik esnek olmasinin yuku dengeli dagitabilmeye faydasi olur.
ancak cam elyaf cok fazla esner ve bu yuzden pratikte yelken diregi yapimina uygun degildir.


ben de epey kafa yordum cam fiber direk yapmaya. oldukca ucuza cok guzel direk yapabilirim diye dusundum. ama o esneklik herseyi batiriyor. hele ki wingsailde daha zor gibi

[khbilen]

Şu belgede mesela kutu profil için esneme değerleri var.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.pultechfrp.com/upload/frp-k-002_15a4ddf55326cc.pdf&ved=2ahUKEwiv6YGxzcXmAhXMsaQKHbdvARQQFjAAegQIAxAB&usg=AOvVaw0bW6NZ_dl30PeR1T3P85L4

alüminyum profil için benzer değerleri birebir bulamadım. karşılaştırabilsem tam resmi göreceğim.

et kalınlığı ve reçine katkı maddeleri ile farklı esneklikler de elde edebiliyorlar sanırım. mesela çok çok esnek trafik yol kenar dikmeleri diye bir ürin var. başka yerde öylesi çok işime yarıyor, çelik şerit yay yerine kullanabiliyorum. ama direkte çok esneme istemiyorum.

[khbilen]

PDF dökümanın bağlantısını almayı beceremedim. Buraya da eklemek istemedim.

international europe class rules - International Europe Class Union diye aratınca googleda hemen döküman çıkıyor.

Laser benzeri küçük bir tekne. Direk boyu 5.5 metre. Yelken de sanırım 7 m2 falan. FRP/GRP direğe izin veriyor. Direğin esneme ölçüm koşullarını da vermiş ama esneme değerleri görünmüyor. sayfa 25de, direğin kabaca orta noktasında 20 kg ağırlık asılınca ne kadar büküleceğinin şekli var. Öne-arkaya (FA x) ve yanlara (TR y) esneme miktarlarını göstermiş. Ama sayısal değer yok. Çizim ölçekli ise ben maximum 20 - 25 cm gibi görüyorum.

Benim direk 6 metre. Alan 14 m2 gibi. Ben hesaplarda 30 kg kullanıyordum. Bu hazır kutu profilin esneme dökümanına baktım. Tam anladığımı söyleyemeyeceğim ama, doğru anladıysam:

- en geniş açıklık 4 metre verilmiş.
- iki ayrı test var, biri ağırlık tek noktada. diğeri yayılı. ben tek noktada olana baktım.
- burada denediği max yük 1264.5 Newton. Yani  kabaca 130 kilo ( bayaa çok aslında).
- o satırda maksimum esneme 19 cm gibi birşey.

Yani doğru anlıyorsam, 4 metrelik direk ortasından 130 kg yük bindirildiğinde 20 cm esniyorsa, yelkenli dökümanındaki 20 kiloda 20 cm esnemeye bakınca çok iyi.

Çok mu iyimserim? çok mu yanlış anlamışım? (birinde sayılar yok tabii. varsayım var)

[khbilen]

Çok yanlış anlamışım

FRP (CTP) profil için esnemenin nasıl hesaplanacağının formülünü buldum (okulda okuduğumuz, ama hayatta bir daha hiç kulanmadığım; artık araması bulması bile zor gelen, bulduğumda da anlaması kullanması da bir o kadar zor olan; ama kullandıktan sonra  da "... aa ne kadar da kolaymış, dur şunları da hesaplayıvereyim" diyecek kadar basit olan bir formül).

6 metre uzunluğunda, 50 x 50 x 5 mm kutu profil için:

- iki uçtan sabitlenmiş
- orta noktasından 20 kg ağırlık konuyor

CTP profil için maksimum esneme: 134 mm
Alu profil için maksimum esneme: 43 mm

Bu değerlerin içinde profilin kendi ağırlığından dolayı oluşan doğal esnemesi dahil değil.
Direk yatay duruyorsa, bu ölçülerde kabaca bir o kadar da onun eğilmesi var.

Sakin adaşımın dediği gibi CTP alüminyuma göre çok çok fazla esniyor (üç katı).

Şimdi CTP için esnemeyi bulduk da, bu iyi mi kötü mü, ne kadar kötü henüz ona karar veremiyorum. Referans olarak bilmek istediğim, o yelkenli direği için kabul edilen maksimum esnemeyi hala bulabilmiş değilim. Yani eğer resim ölçekli ise ve ben doğru ölçüyorsam, 5.5 metre direkte 20 kilo ağırlığın 20-25 cm esneme yaratması kabul edilebilir diyor hesabı doğru ise yukarıda hesapladığım 134 mm hala iyi. Ama, aması var...

[selcukT]

Esner,kırılmaz.Hangisini tercih edersiniz?
Vakum infüzyon = ideal reçine fiber oranı, hava kabarcığı yok.
Biaxial fiberglass

[khbilen]

Urla Yelken kulübünün önünden geçerken bakıyorum, direkler gayet ince ve uzun. ve konik. Muhtemelen cam elyaf, karbon değil, beyaz.

Ama onlar bu işe uygun özel imalat.

Benim sözünü ettiğim CTP ise genel amaçlı pultruzyon dedikleri, örgüsü veya ikinci ekseni olmayan boylamasına bir tutam elyafın falanca reçine tipi ve oranında üretilip (özellikle yapı elemanı  - korkuluk çit vb gibi)piyasaya verilen ürünler.

Genel olarak esneyip kırılmasalar da, bağlantı yerlerinde ve stress noktalarında kırılgan olduklarını deneyerek gördüm.

Yoksa hemen değiştireceğim tüm alüminyum aksamı CTP ile...

[sessizsakin]

Urla Yelken kulübünün önünden geçerken bakıyorum, direkler gayet ince ve uzun. ve konik. Muhtemelen cam elyaf, karbon değil, beyaz.

Ama onlar bu işe uygun özel imalat.

Benim sözünü ettiğim CTP ise genel amaçlı pultruzyon dedikleri, örgüsü veya ikinci ekseni olmayan boylamasına bir tutam elyafın falanca reçine tipi ve oranında üretilip (özellikle yapı elemanı  - korkuluk çit vb gibi)piyasaya verilen ürünler.

Genel olarak esneyip kırılmasalar da, bağlantı yerlerinde ve stress noktalarında kırılgan olduklarını deneyerek gördüm.

Yoksa hemen değiştireceğim tüm alüminyum aksamı CTP ile...

Onceki mesaj yanlislikla gitti

Abi, karbon fiber gunes goren yerde ciplak kullanilmaz. Cunku karbon fiber'in performansini ancak epoksi recine ile alirsin. O da UV'den korkunc etkilenir, kisa zamanda curur.

Eger gunes goren yerde ciplak karbonfiber goruyorsan, bu tek bir kapiya cikar. Bunlarin yuzeyine once uv'yi kendi somurup kendi bozulan kurban bir katman kapliyorlar. onun uzerine de cok hassas ve pahali uv yansitici katman kapliyorlar. Yarim direk parasi da bunlara gidiyor. Asiri zengin isi. Bunu yapamayip karbon direk isteyen adam basitce boyuyor. Boyayan da beyaz'a da boyar yesile'de altinda ne oldugunu bilemeyiz.

Yelken direkleriyle karsilastirmamalisin. Cunku yelken direkleri halatlarla tekneye gerilir. Basitce bir cok noktadan ucgen olusturur. bu ucgenler de direge binen yuku dagitir. Neticede direk serbest bir direge gore cok cok daha az esner.

Tamamen yaris veya yuksek performans icin tasarlanmamis bir teknede karbon direk kullanmazlar. Cunku profesyonel bir karbon diregin masrafi zaten bir tekne kadar... Karbon kumas ve recine tek basina cok pahali degil. Ancak karbon'a harcayacagin paranin degmesi ve gercekten hafiflik + saglamligi bir arada almak icin infuzyon ve otoklav firininda kurlenme sart.
Butun bunlar maliyeti cok ucuruyor. Bu sekilde yapmayacagin karbon direk de ya yeterli dayanikliliga sahip olmayacaktir, ya da karbon'a harcadigin paraya degmeyecek agir olacaktir.

Cam elyafi esner. direk sartlarinda sana rahatlikla soyle diyebilirim ki, diregin ucu kirilmadan once rahatlikla 20 - 30 derece esneyebilir. Bu da diregin verimini asiri olumsuz etkileyecegi gibi osilasyonlar da pek rahatsiz edici olabilir.

Direginin esnemesinin minimum olmasi sart. Bana gore maksimum 5 - 10 derece civari esneme kabul edilebilir. Ancak 10 dereceyi gecerse bence sorun var demektir.


Abi neden direk Solid wing yapmayi dusunmuyorsun?

Airfoil mantigina hakimsin. Aslinda bence senin icin en uygun yontem self trimming wing sail mantigi. Bence mutlaka bunu dusun.


Su sitede yeterince bilgi var. Bu bilgilere dayanarak kendi self trimming wing'ini tasarlayabilecegine ve uretebilecegine eminim.

https://www.sailwings.net/

Kanadi ne kadar dayanikli uretmen gerektigini de kaba lift hesabi ile yapabilirsin. yapamiyorsan da internette hesaplayicilar var. Kanadinin parametrelerini giriyorsun, sana ne kadar ruzgar hizinda kac newton lift uretecegini hesapliyorlar.

Kanat konstruksiyonunu da normal ucak kanadi konstruksiyonu seklinde yapabilirsin.
hareketli birseyler olmadigindan,  kanadin skin'i  bir yonde esnemeyi onlediginden ve kanadin spar'i da diger yonde esnemeyi engellediginden, icinden boru gecen bir direge gore esnemesi cok cok daha az olacaktir. Bu durumda ortadaki spar'i  kontraplaktan da yapabilirsin.
Sadece kanadin tekneye baglandigi yere yuku kanada dagitacak sekilde  bir konstruksiyon yapman gerek.
Tabi bir de 360 derece serbest donebilen bir yatak da tasarlamalisin.

Bu sartlarda da kanattaki 5 - 10 derece kadar  esnemeler bence rahatlikla kabul edilebilir.

Trim ayarini da gaz gibi kullaniyorsun. sifir trim'de kanat hic lift olusturmuyor. Gelen ruzgar kasirga bile olsa, kanat hic lift olusturmadigi icin ama ayni zamanda da harika bir simetrik airfoil oldugu icin minimum drag ile tekneye en az yuk veriyor. yani firtinada sifir trimle biraksan bile tekne, normal direkli bir tekneden daha az etkileniyor.

Ruzgar yonune gore uygun trim ile istedigin yonde maksimum lift elde edebilirsin.

Ben bir suredir bu kanat tipine kafa yoruyorum. Bence soft wing'e kasmaya hic gerek yok. Cunku bir suru hareketli parca, bir suru ayar vs.

Zaten teknenin yapisi dolayisi ile ne yaparsan yap yapabilecegi maksimum bir hiz var. Bu hizi gozeterek dogru airfoil derinlik ve kalinligi secersen zaten airfoil cogu zaman son derece verimli calisacaktir. Airfoil profilini ayarlayabildigin bir yapi ideal sartlarda daha iyi sonuc verecek olsa da, ruzgar hizini tekne hizini, ruzgar yonunu vs surekli gozetmen ve surekli en dogru ayari bulman gerek. Bu da bence neredeyse imkansiz. Yani dogru hiza gore tasarlanmis bir airfoil ile alacagin performansi yakalayabilecegini cok sanmiyorum.


Mesela ruzgar hizi su hizi gectikten sonra cikmam denize diye dusun. Diyelim ki 20 knot olsun bu.  Ancak cogunlukla 10 - 15 knot civarlari ruzgarlarda acilacagini dusun. Bu durumda kanat profilin 15knot hizda minimum drag olusturacak simetrik bir airfoil olursa, zannimca cogu zaman oldukca yuksek performans alirsin.

Ustelik self trim ile de ruzgar hangi yonden geliyordu, kanadi kac derece ayarlarsam sunu alirim gibi kafa yorucu hic bir ayar da yok. yavasladin mi? trimi artir yada azalt.

[khbilen]

Sağolasın adaşım, yani kanadın yarısını yapmış kadar olmuşsun.

Birkaç neden var tabii solid düşünmememin:

Birincisi elimde bir anlamda  yarı yarıa hazır bir soft wing var, onu değerlendirmek.

İkincisi 'tekne' kendisi de soft, yani portatif, yani üzerine koyabileceğim mekanizmalar da birçok yönden sınırlı.

Üçüncüsü hi-tech malzeme kullanmazsam oldukça ağır olacağı, kullanmak istersem de para yetmeyeceği.

Dördüncüsü de solid yelkenin sürekli 'çalışması', yani şurada bir mola verelim dediğinde yelkeni indirememen. Yani durmak yok, illa gideceksin.

Yarış tekneleri kullanıyorlar, performans harika. Ama onlar yarıştan hemen sonra koca koca kule vinçlerle söküp hangara alıyorlar tekneyi de kanadı da.

Benim sorunum biraz da kişisel. Giderek sök tak işi daha zor imkansız hale geliyor; gücüm yetmiyor.

Kanat tasarımım ve kullandığım mekanizma oldukça basit ve (en azından karadaki denemelerde) çalışıyor.

Tekne portatif olmasa, en azından limanda yeri olsa, tani direği de her denize gidişte sök tak yapmak zorunda olmasam işim kolay.

Ama şimdi hem hafif olacak, hem kolay takılıp sökülecek, hem sağlam olacak, hem de mekanizmanın çalışmasını engellemeyecek; beni zorlayan bu.

Aralık başı tamamladım herşeyi aslında ama hava ve deniz soğumuştu. Bu kış Denizliye de gitmedik. Aklıma bu CTP işi düşünce söktüm tabii herşeyi başladım denemelere. Ama sadece direk değil, tüm yapı.

Uşak'da bir fabrika var. Başlangıçta iyiydik. Küçük siparişlerimi yolluyorlar ve çok yardımcı oluyorlardı. Sonra ne oldu bilmem birden resmileştiler ve minimum sipariş 200 mt deyince kalakaldım.

Yine de elimdeki malzemelerle ve bulabileceklerim ile epeyce birşeyi değiştirmiş ve hafifletmiş olacağım.

Bir tek direk kalacak yine alüminyum ve bağlantı da hemen hemen aynı olacak. Ona daha iyi birçözüm bulamadım.

[sessizsakin]

Sağolasın adaşım, yani kanadın yarısını yapmış kadar olmuşsun.

Birkaç neden var tabii solid düşünmememin:

Birincisi elimde bir anlamda  yarı yarıa hazır bir soft wing var, onu değerlendirmek.

İkincisi 'tekne' kendisi de soft, yani portatif, yani üzerine koyabileceğim mekanizmalar da birçok yönden sınırlı.

Üçüncüsü hi-tech malzeme kullanmazsam oldukça ağır olacağı, kullanmak istersem de para yetmeyeceği.

Dördüncüsü de solid yelkenin sürekli 'çalışması', yani şurada bir mola verelim dediğinde yelkeni indirememen. Yani durmak yok, illa gideceksin.

Yarış tekneleri kullanıyorlar, performans harika. Ama onlar yarıştan hemen sonra koca koca kule vinçlerle söküp hangara alıyorlar tekneyi de kanadı da.

Benim sorunum biraz da kişisel. Giderek sök tak işi daha zor imkansız hale geliyor; gücüm yetmiyor.

Kanat tasarımım ve kullandığım mekanizma oldukça basit ve (en azından karadaki denemelerde) çalışıyor.

Tekne portatif olmasa, en azından limanda yeri olsa, tani direği de her denize gidişte sök tak yapmak zorunda olmasam işim kolay.

Ama şimdi hem hafif olacak, hem kolay takılıp sökülecek, hem sağlam olacak, hem de mekanizmanın çalışmasını engellemeyecek; beni zorlayan bu.

Aralık başı tamamladım herşeyi aslında ama hava ve deniz soğumuştu. Bu kış Denizliye de gitmedik. Aklıma bu CTP işi düşünce söktüm tabii herşeyi başladım denemelere. Ama sadece direk değil, tüm yapı.

Uşak'da bir fabrika var. Başlangıçta iyiydik. Küçük siparişlerimi yolluyorlar ve çok yardımcı oluyorlardı. Sonra ne oldu bilmem birden resmileştiler ve minimum sipariş 200 mt deyince kalakaldım.

Yine de elimdeki malzemelerle ve bulabileceklerim ile epeyce birşeyi değiştirmiş ve hafifletmiş olacağım.

Bir tek direk kalacak yine alüminyum ve bağlantı da hemen hemen aynı olacak. Ona daha iyi birçözüm bulamadım.

Onerimde ufak bir kismi kacirmissin diye dusunuyorum. Kanat simetrik oldugu icin, trim kanatcigini sifir aciya aldiginda, kanat tam ruzgara karsi donuyor ve hic lift olusturmuyor. Neticede hic bir yere gidemiyorsun. Yani surekli gideceksin diye birsey yok. Hatta trim kanadinin acisi ile hizini bile ayarlayabilirsin.


Ama senin soft wing almis yurumus, oradan yurumek kesinlikle daha mantikli tabi.

[khbilen]

Evet doğru haklısın. Kanadı simetrik yaparsan dediğin doğru. Performans için asimetrik tercih ediliyor. O zaman da aynı rüzgarda gidiş dönüş için ayarlanabilir olması lazım falan.

Bebşm yaptığım da o aslında. Kanat simetrik ama iki yöne de kanberi ayarlanabiliyor. Kanatçık bölmesi de denedim uçta ama o zaman kanat aşırı fazla soft oldu. Tam anlamıyla laçkalaştı. Vazgeçtim. Kanber ayarı yeterli olur sanırım.

[khbilen]

Değişireceğim ana parçalardan biri bu. Kanadın kaburgalarını ana direğe bağlayan göbek diyelim.

Aslında niyetim alüminyum lamadan büktürerek tek ya da iki parçadan yaptırmaktı. Abkantçılar yapamayız deyince mecburen evde böyle 20 parçalı bir çözüm uydurmuştum. Çalışıyor, ama bağlaması ayarlaması oldukça zaman alıyor. Ve de ağır. Her biri 750 gram.

Yandaki CTP. yapıştırma. Kendim epoksi ile yapıştırdım. Aslında dış kısmı iç kesiti 50mm olan 62mm lik kutu CTP profil yapacatım, ama malzeme akışı durdu. Kaldı. Yani kutu içinde kutu gibi birşey olacaktı. 62mm kutu içinde 50mm kutu. Onun ortasında 20mm delik. Elimdeki lamadan yaptım. Epoksi ile yapıştırdım. Aryrılması olasılığı yüksek diye dün cam elyaf şerit ile sarıp epoksi ile yapıştırdım. O da ayrılır belki ama, yine de tutunma sağlar diye umuyorum. Takması çıkarması çok kolay, ağırlık 360 gram.

Volkan'a yaptırabileceğim aday parçalardan biri olabilir belki. 3D yapılabilir mi emin değilim, ve de tabii sağlamlık konusu. O iki yan kenarın birleştiği yerler en zayıf ve kopmaya aday yerler. 50 kilo taşır mı? Belki de benim yapıştırmadan daha sağlam olur??