Kompozit malzeme üretiminde genellikle kalıplar, vakum torbaları ve bekleme süreleri vardır. Ancak endüstrinin beklemeye tahammülü yoktur. İşte bu noktada Pultruzyon (Pultrusion) devreye girer. İngilizce "Pull" (Çekmek) ve "Extrusion" (Ekstrüzyon) kelimelerinin birleşiminden türetilen bu terim, sürecin mantığını özetler: Malzemeyi kalıba itmek yerine, kalıbın içinden çekerek çıkarmak.
Bu yöntem, özellikle sabit kesitli profillerin (boru, I-kiriş, köşebent, çubuk) seri üretimi için geliştirilmiş en verimli teknolojidir.
Pultruzyon hattını bir makarna fabrikasına benzetebilirsiniz, ancak burada un ve su yerine cam elyafı ve reçine kullanılır. Süreç tamamen otomatiktir ve şu adımlardan oluşur:
Hattın en başında yüzlerce bobin cam elyafı veya karbon fiber bulunur. Bu elyaflar sürekli bir akış halinde sisteme beslenir. Pultruzyonun en büyük sırrı buradadır: Elyaflar ürün boyunca kesintisiz uzanır. Bu da profile, çekme yönünde inanılmaz bir mukavemet kazandırır.
Kuru elyaflar bir reçine havuzunun içinden geçirilir. Burada her bir elyaf teli, termoset reçine (genellikle Polyester, Vinilester veya Epoksi) ile tamamen ıslanır. Fazla reçine, sıyırıcılar yardımıyla alınır.
Islak elyaf demeti, nihai şekline yakın bir forma girmesi için rehber plakalarından geçer. Bu aşama, elyafların kalıba girmeden önce düzgün hizalanmasını sağlar.
Burası büyünün gerçekleştiği yerdir. Islak ve şekilsiz elyaf demeti, ısıtılmış çelik bir kalıbın (Die) içine çekilir. Kalıbın sıcaklığı (genellikle 100-150 santigrat derece), reçinenin kimyasal reaksiyonunu başlatır. Malzeme kalıbın bir ucundan sıvı/jel halde girer, diğer ucundan tamamen sertleşmiş katı bir profil olarak çıkar.
Tüm sistemi hareket ettiren güç buradadır. Paletli veya pistonlu hidrolik çekiciler, sertleşmiş profili sürekli olarak kalıptan dışarı doğru çeker. Hız sabittir ve ürün kalitesi için kritiktir.
Sonsuz uzunlukta çıkan profil, hattın sonundaki hareketli bir testere (flying saw) ile istenilen boylarda (örneğin 6 metre veya 12 metre) otomatik olarak kesilir.
Neden mühendisler el yatırması veya RTM yerine pultruzyonu seçer?
Sürekli Üretim: Hat 7/24 çalışabilir. Dur-kalk yoktur, bu da birim maliyeti düşürür.
Yüksek Elyaf Oranı: Pultruzyon profillerinde elyaf oranı %70'lere kadar çıkabilir. Bu, malzemenin çelikten daha mukavemetli (ağırlığına oranla) olmasını sağlar.
Pürüzsüz Yüzey: Sıcak çelik kalıptan çıktığı için ürünün yüzeyi pürüzsüz ve parlaktır. Ekstra işlem gerektirmez.
Boyut Sınırsızlığı: Ürünün uzunluğu sadece nakliye imkanlarıyla sınırlıdır. İsterseniz 1 kilometrelik tek parça kablo kanalı üretebilirsiniz.
Pultruzyon ürünleri, paslanmazlık ve hafiflik gereken her yerde metale alternatif olmuştur:
İnşaat ve Altyapı: CTP (Cam Takviyeli Plastik) ızgaralar, köprü tabliyeleri, inşaat demiri (rebar), pencere profilleri.
Elektrik: Yüksek gerilim hatlarındaki izolatör çubukları, kablo tavaları (elektriği iletmediği için güvenlidir).
Endüstriyel: Soğutma kulesi parçaları, kimyasal tesislerdeki merdivenler ve korkuluklar (asite dayanıklı olduğu için).
Tüketici Ürünleri: Olta kamışları, çadır direkleri, ok gövdeleri.
Pultruzyon yöntemi, kompozit malzemeleri "butik" üretimden çıkarıp "endüstriyel" ölçeğe taşıyan teknolojidir. Yüksek hız, düşük işçilik maliyeti ve üstün mekanik özellikler sunan bu yöntem, geleceğin inşaat malzemelerinin ve hafif yapı elemanlarının temel üretim şekli olmaya devam edecektir. Çelik bir I-kirişi kaldırmak için vinç gerekirken, aynı yükü taşıyan pultruzyon bir kirişi iki işçi taşıyabilir; işte fark budur.
