Kompozit malzeme dünyasına adım attığınızda karşınıza çıkan ilk ve en büyük soru şudur: "Siyah olanı mı (Karbon Fiber) seçmeliyim, yoksa beyaz/sarı olanı mı (Fiberglas)?" Her ikisi de polimer bir matris (genellikle epoksi veya polyester reçine) ile birleştirilmiş güçlendirici elyaflardır. Ancak kimyasal yapıları ve sundukları performans, onları tamamen farklı liglerin oyuncusu yapar.
Bu yazıda, endüstrinin emektarı Fiberglas ile yüksek teknolojinin prensi Karbon Fiberi; maliyet, dayanıklılık ve uygulama alanları açısından teknik bir süzgeçten geçireceğiz.
Fiberglas, erimiş camın çok ince iplikler halinde çekilmesi ve dokunmasıyla elde edilir. 1930'lardan beri hayatımızdadır ve kompozit pazarının hacimsel olarak kralıdır.
Maliyet Etkinliği: Karbon fibere göre çok daha ucuzdur. Hata yapma lüksünüzün olduğu projeler için idealdir.
Esneklik (Flex): Fiberglas, kırılmadan önce karbon fiberden daha fazla bükülebilir. Bu "esneme payı", belirli uygulamalarda bir avantajdır.
Radyo Geçirgenliği: Elektromanyetik dalgaları engellemez. Bu yüzden radar kubbeleri (radome) ve telekomünikasyon ekipmanları için tek seçenektir.
Ağırlık: Karbon fibere göre daha ağırdır.
Düşük Rijitlik: Şeklini koruma (stiffness) konusunda karbon kadar inatçı değildir.
Kullanım Alanları: Tekne gövdeleri, rüzgar türbini kanatları, banyo küvetleri, su depoları, hobi amaçlı RC uçaklar ve otomotiv karoser parçaları.
Karbon fiber, karbon atomlarının kristal yapıda hizalanarak iplik haline getirilmesiyle oluşur. Siyah, şık ve inanılmaz derecede güçlüdür. Mühendisliğin sınırlarını zorlayan bir malzemedir.
İnanılmaz Hafiflik: Çelikten 5 kat hafiftir ancak ondan daha gergindir. Fiberglastan ise yaklaşık %15-20 daha hafiftir.
Yüksek Rijitlik (Stiffness): Yük altında esnemez. Kuvveti doğrudan iletir. Bu, performans araçları için kritiktir.
Düşük Termal Genleşme: Sıcaklık değişimlerinde boyutu neredeyse hiç değişmez.
Yüksek Maliyet: Üretim süreci karmaşık ve enerji yoğundur, bu da fiyatına yansır.
Kırılganlık (Brittleness): Fiberglas gibi bükülmek yerine, limitleri aşıldığında aniden ve feci şekilde kırılır (çatlar).
İletkenlik: Elektriği iletir. Metal parçalarla temas ettiğinde galvanik korozyona neden olabilir.
Kullanım Alanları: Formula 1 şasileri, uzay ve havacılık parçaları, profesyonel bisiklet kadroları, protezler ve lüks otomobiller.
Doğru malzemeyi seçmek, projenizin gereksinimlerine bağlıdır. İşte karar vermenizi kolaylaştıracak teknik bir özet:
Eğer parçanın yük altında eğilip bükülmemesini istiyorsanız (örneğin bir yarış arabası kanadı veya drone gövdesi), karbon fiber tartışmasız liderdir. Karbon fiberin elastisite modülü, fiberglastan katbekat yüksektir.
Eğer parça sürekli darbe alacaksa veya esnemesi gerekiyorsa (örneğin bir sırıkla atlama sırığı veya teknenin dalgalara vuran alt kısmı), fiberglas daha iyi bir seçimdir. Karbon fiber darbe aldığında çatlayabilirken, fiberglas enerjiyi sönümleyebilir.
Fiberglas ile çalışmak daha kolaydır. Reçineyi daha kolay emer ve karmaşık şekillere daha rahat girer. Karbon fiber ise vakum infüzyon veya otoklav gibi daha ileri üretim teknikleri gerektirebilir.
Mühendislikte "en iyi malzeme" yoktur, "işe en uygun malzeme" vardır. Eğer bütçeniz kısıtlıysa ve gramların hesabını yapmıyorsanız Fiberglas sadık dostunuzdur. Ancak yerçekimine meydan okumak istiyorsanız, bütçeniz genişse ve maksimum performans peşindeyseniz, Karbon Fiber vazgeçilmezdir.
Gelecekte ise bu iki malzemenin hibrit kullanımlarını (örneğin karbon ile güçlendirilmiş cam elyafı) daha sık göreceğiz.
