Tek Bindirmeli Yapıştırma Bağlantılarında Gömülü Bir Kamanın Mekanik Performansa Etkisinin İncelenmesi

Bu çalışma, havacılık ve otomotiv gibi yüksek performans gerektiren endüstrilerde yaygın

olarak kullanılan tek bindirmeli yapıştırma bağlantılarının (SLJ) mekanik kapasitesini artırmak

için yapıştırıcı tabakasına gömülü kama (wedge) entegrasyonunun etkisini sayısal olarak analiz

etmektedir. Geleneksel yapıştırma bağlantılarında yük transferi sırasında bindirme uçlarında

oluşan yüksek soyulma (peeling) ve kayma gerilmeleri bağlantının hasara uğramasına yol

açmaktadır. Bu yapısal zayıflığı gidermek amacıyla, yapıştırıcı ile mekanik kilitleme

mekanizmasını birleştiren yenilikçi bir hibrit yaklaşım önerilmiştir. Çalışma kapsamında, AA

2024-T3 alüminyum levhalar ve Araldite 2015 yapısal yapıştırıcısı kullanılarak ANSYS

Workbench ortamında sonlu elemanlar analizleri (FEA) gerçekleştirilmiştir. Analiz süreci,

yapıştırıcı tabakasındaki Von Mises gerilmelerinin yapıştırıcı malzemesinin akma sınırı olan

12.5 MPa değerine ulaştığı kritik yüklerin belirlenmesi esasına dayandırılmıştır. Araştırmada

kama genişliği ve kamanın bindirme bölgesi üzerindeki konumu temel parametreler olarak ele

alınmış ve 6 farklı tasarım modeli üzerinde çalışılmıştır. Sayısal bulgular, merkezi konumdaki

tek kama kullanımının (Model 2) uçlardaki gerilmeleri yeterince azaltmamış ve yük taşıma

kapasitesinde çok fazla bir artış sağlamamıştır. Ancak kamaların bindirme uç kısımlarına

yerleştirildiği konfigürasyonlarda (Model 5), yükün doğrudan rijitliği daha fazla olan kamalar

tarafından karşılanmasıyla taşıma kapasitesi 600 N seviyesine çıkmıştır. En yüksek performans

artışı ise kamaların bir kısmının (2 mm) bindirme hattı dışına taşacak şekilde optimize edildiği

Model 6’da 615 N olarak kaydedilmiş olup, bu sonuç salt yapıştırıcı kullanılan referans modele

(47 N) kıyasla yaklaşık 13 katlık bir yük taşıma artışı anlamına gelmektedir.