Sign In Sign-Up

Welcome!

Close

Would you like to make this site your homepage? It's fast and easy...

Yes, Please make this my home page!

No Thanks

  Don't show this to me again.

Close

                   LİF LEVHALARDA LEVHA YÜZEYİNİN KAVELA TUTMA KUVVETİNE  ETKİLERİNİN BELİRLENMESİ

ÖZET

            Bu çalışmada, çapı 10 mm olan yivli ve düz kavela ile birleştirilmiş lif levhalarda, kavela tipi ve tutkal çeşidinin kavela tutma kuvvetine etkileri araştırmıştır. Bu amaçla, malzeme olarak orta yoğunlukta lif levha (MDF), çapı 10 mm olan yivli ve düz  kavela, yapıştırıcı olarak Desmodur-VTKA, PVAc ve Klebit 303 tutkalları kullanılmıştır. Hazırlanan 180 adet deney örneğine DIN 52186’ya göre malzemenin yüzeyinden ve kenar yüzeyinden çekme deneyi uygulanmıştır. Sonuç olarak en yüksek çekme kuvveti, MDF’nin kenar yüzeyine Desmodur-VTKA tutkalı ile yapıştırılan yivsiz kavelada elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Kavelalı Birleştirme, Kavela Tutma Kuvveti, Lif Levha.

ABSTRACT:

In this study, MDF was jointed by chamfered and flat dowel that 10 mm diameter. We researched the effect of the dowel and glue kinds on pulling strength. There for it has been used MDF, chamfered on flat dowel which were 10 mm diameter with Desmodur-VTKA, PVAc and klebit 303 glue to stick. They were applied pulling test-according DIN 52186 to prepared sapless number of 180 from forehead and surface. As result, it was determined that the highest pulling force on the Desmodur-VTKA glue with MDF which was construct by not chamfered dowel.

Key words: Construction with dowel, Force of dowel Holding, MDF.

TEŞEKKÜR

Çalışmalarımızda yardımlarını esirgemeyen danışman hocamız Doç. Dr. Mustafa ALTINOK, hocamız Arş. Gör. Nihat DÖNGEL’e ve manevi desteklerini esirgemeyen tüm arkadaşlarımıza  en içten duygularımızla teşekkür ederiz.        

                                                                                                 T.C.

GAZİ ÜNİVERSİTESİ

TEKNİK EĞİTİM FAKÜLTESİ

TEZİN ADI

LİF LEVHALARDA LEVHA YÜZEYİNİN

KAVELA TUTMA KUVVETİNE 

ETKİLERİNİN BELİRLENMESİ   

                        ADI SOYADI                    :Bülent OLGUN

                                                                          Mehmet UYSAL                                 

                        ÖĞRETİM YILI               :1999 - 2000           

                        BÖLÜMÜ                             :Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi

                        YÖNETİCİ                           :Doç Dr. Mustafa ALTINOK

 ANKARA 2000

TEZİN ADI

LİF LEVHALARDA LEVHA YÜZEYİNİN

KAVELA TUTMA KUVVETİNE 

ETKİLERİNİN BELİRLENMESİ   

                        ADI SOYADI                     :Bülent OLGUN

                                                                          Mehmet UYSAL

                        ÖĞRETİM YILI       :1999 - 2000  

                                    BÖLÜMÜ                 :Mobilya ve Dekorasyon Eğitimi

                                    YÖNETİCİ               :Doç Dr. Mustafa ALTINOK

KAYNAKÇA

1) ŞANIVAR, N., ZORLU, İ., “Ağaçişleri Gereç Bilgisi” M.E.B. Devlet Kitapları, İstanbul 1980.

2) BURDURLU, E., “Ahşap Kökenli Kaplama ve Levha Üretim Kullanım Teknolojisi”, Ankara 1994.

3) ALTINOK, M., “Yapıştırıcılar Ders Notları”.

4) HUŞ, S., “Ağaç Malzeme Tutkalları”, İ.Ü. Yayın No: 2337, O.F. Yayın  No:242, İstanbul 1977.

5) Klebit Üretici Firma, Ankara Temsilcisi.

6) ÖRS, Y., EFE, H., “Mobilya-Çerçeve Konstrüksiyon Tasarımında Bağlantı Elemanlarının Mekanik Davranış Özellikleri, 1996 Turkısh Journal of Agriculture and Forestry”, 22 (1998) 21-27

7) ECKELMAN, C. A., Strengeth Desing of Furniture, Tim-Tech. Inc., W. Lafeyette, Indiana, 1978, 105-119.

8) EFE, H., “Kutu Konstrüksiyonlu Mobilya Köşe Birleştirmelerinde Rasyonel Kavela Tasarımı”, Politeknik Dergisi, Cilt 1, Sayı 1-2, syf 41. 1998 Ankara.

9) KÜRELİ, İ., “Sandalyelerde Kullanılan Önemli Ahşap Birleştirmelerin Mekanik Özellikleri”, Yüksek Lisans Tezi, Ankara 1988.

 ÖZGEÇMİŞ

04.01.1979 yılında Amasya iline bağlı Suluova ilçesinde doğdu. 1985 tarihinde Bolat İlkokulunda ilköğrenimine başladı. 1990 yılında Suluova Ortaokuluna başladı. 1993’de Suluova Endüstri Meslek Lisesi Mobilya ve Dekorasyon Bölümüne başladı. 1996 yılında Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Mobilya ve Dekorasyon Bölümüne kayıt yaptırdı. Halen bu bölümde öğrenimine devam etmektedir.

                                                                                    Mehmet UYSAL

01.08.1977 yılında Çorum ilinde doğdu. 1984 tarihinde Çorum iline bağlı Palabıyık Köyü İlkokulunda ilköğrenimine başladı. 1989 yılında Eti Ortaokuluna başladı. 1992’de Çorum Endüstri Meslek Lisesi Mobilya ve Dekorasyon Bölümüne başladı. 1996 yılında Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Mobilya ve Dekorasyon Bölümüne kayıt yaptırdı. Halen bu bölümde öğrenimine devam etmektedir.

                                                                                    Bülent OLGUN

Mobilya konstrüksiyon tasarımında göz önüne alınması gereken hususlar, kavela tipi, malzeme türü ve yapıştırıcı cinsidir. Konstrüksiyon tasarım açısından mobilya genellikle çerçeve, kutu, kombine ve kabuk tipi olmak üzere dört yapı grubunda incelenmektedir. Çerçeve tipi konstrüksiyonların mekanik davranış özellikleri, çerçeve kayıtları ile bu elemanları birbirine bağlamada uygulanan birleştirme tekniklerine bağlı bulunmaktadır (6).

Kavela yüzeyi biçimi birleştirmenin direnci üzerinde etkili olmakta, kavela ve cumba birleştirme çekme deneylerinde, düz ve yivli kavela tipleri için farklı katsayılar önerilmektedir (7).

Yapılan çalışmalar sonucunda, lif levhalar, yonga levhalara 8 mm çaplı kavelalar, 10 mm çaplı kavelalara üstünlük sağlamışlardır. Yonga levhalarda

1.GİRİŞ

            Günümüzde, ağaçişleri endüstrisinde yapı malzemesi ve mobilyacılıkta kullanılan, ağaç malzemeye değişik biçimlerde konstrüksiyonel birleştirmeler uygulanmaktadır. Bu birleştirmeler, ahşap malzemeyi değerlendirmek, daha geniş yüzeyler elde etmek ve mobilyayı oluşturmak için kullanılır. Kavelalı birleştirme çoğunlukla kutu mobilya, masif mobilyacılıkta, sandalye ve masa ayak-kayıt birleşmelerinde geniş kullanım alanı vardır. Aynı zamanda bağlayıcı olarak kullanılan tutkalın uygun seçilmiş olması halinde yeterli sağlamlıkta, estetik ve ekonomik bir malzeme üretilebilmektedir (1).

 Tutkalın kullanılacak alana uygunluğu deneyler sonucunda belirlenir. Tutkal deneyleri iki şekilde yapılır:

 1- Tutkal sıvı halde iken yapılan deneyler.

2- Tutkalla yapıştırılmış parçalarla yapılan deneyler.

Yapıştırılmış parçalarla yapılan deneyler, tutkalın yapışma gücünü saptamada güvenilir sonuçlar verir. En basit yöntem, kurallara uyularak yapıştırılan ve gerektiği kadar kurutulan iki parçanın koparılmasıdır (3).

     Bu çalışmada, günümüzde mobilya endüstrisinde yaygın olarak kullanılan lif levhaların konstrüksiyonel birleştirmelerinde kullanılan kavela ve tutkalların performansı ölçülerek, uygun kavela tipi ile tutkal çeşidinin belirlenmesi amaçlanmıştır.

LİTARATÜR ÖZETİ

Mobilya konstrüksiyon tasarımında göz önüne alınması gereken hususlar, kavela tipi, malzeme türü ve yapıştırıcı cinsidir. Konstrüksiyon tasarım açısından mobilya genellikle çerçeve, kutu, kombine ve kabuk tipi olmak üzere dört yapı grubunda incelenmektedir. Çerçeve tipi konstrüksiyonların mekanik davranış özellikleri, çerçeve kayıtları ile bu elemanları birbirine bağlamada uygulanan birleştirme tekniklerine bağlı bulunmaktadır (6).

Kavela yüzeyi biçimi birleştirmenin direnci üzerinde etkili olmakta, kavela ve cumba birleştirme çekme deneylerinde, düz ve yivli kavela tipleri için farklı katsayılar önerilmektedir (7).

Yapılan çalışmalar sonucunda, lif levhalar, yonga levhalara 8 mm çaplı kavelalar, 10 mm çaplı kavelalara üstünlük sağlamışlardır. Yonga levhalarda yivli yüzeyli, lif levhalarda düz yüzeyli kavelalar daha başarılı    bulunmuşlardır (8). Sandalye ön ve arka ayak-kayıtlarında kavelalı birleştirmelerin uygulanması gerektiği uygun bulunmuştur (9).

2.MATERYAL VE METOT

 2.1.Materyal

 Ülkemizde üretimi ve yaygın endüstri uygulamaları göz önüne alınarak denemelerde orta yoğunlukta lif levha (MDF) kullanılmıştır. Lif levhalar Ankara’daki lif levha satıcılarından tamamen tesadüfi olarak temin edilmiştir. Yapıştırıcı olarak, Desmodur-VTKA, PVAc ve Klebit 303 tutkalları kullanılmıştır. Tutkallar üretici firmalardan temin edilmiştir.

 2.1.1.Lif Levha

 Lif Levha; bitkisel lif ve lif demetlerinin doğal yapışma ve keçeleşme özelliklerinden yaralanılarak veya ilave yapıştırıcı madde kullanılarak oluşturulan levha taslağının kurutulması yada preslenmesi sonucu elde edilen bir üründür. Kısaca lignoselülozik maddelerin liflendirilmesi ile oluşan lif demetlerinin yeniden şekillendirilmesi ile elde edilen bir levhadır. İSO’nun teknik anlamdaki tarifine göre lif levha; doğal yapıştırma ve keçeleşme özelliğine sahip lignoselülozik liflerden üretilmiş, kalınlığı 1,5 mm’den fazla olan levhalardır (2).

 Lif levhaları (MDF) genellikle mobilya endüstrisinde, dekorasyon işlerinde, yapı endüstrisinde, ambalaj kutuları, çoçuk oyuncakları ve maket çalışmaları gibi yerlerde kullanılmaktadır (2).

2.1.2.Tutkal

2.1.2.1. Polivinilasetat (PVAc) Tutkalı

 Polivinilasetat; su, kömür, kireç ve sirke asidinden kimyasal yollarla üretilir. Piyasada amaca bağlı olarak üretilmiş iki polivinilasetat tutkalı bulunur. Bunlar PVAc montaj tutkalı ve PVAc kaplama tutkalıdır (3).

 PVAc montaj tutkalı, koyuca kıvamda üretilmiş bir tutkal türüdür. Montaj tutkalı; zıvanalı, kavelalı, dişli birleştirmelerde, mobilya montaj işlerinde, yapay reçine kaplamalarının yapıştırılmasında kullanılır. Birleştirmelerde iki tarafa sürülmesi halinde, su ile inceltilmesi gerekmektedir. Montaj tutkalı en olumlu sonucu 20ºC’de verir. Montaj tutkalı ile sıkılmış işler en az 30 dakika sıkılı kalmalıdır. Uygulamalarda metre kareye 120-160 gr tutkal sürülmelidir (4).

 2.1.2.2.Desmodur-VTKA Tutkalı

Desmodur-VTKA tutkalı, kondenzasyon polimerleri sınıfına dahildir. Dolayısıyla suya ve neme karşı dayanıklı, çözücü içermeyen tek komponentli poliüretan tip aktif maddeli bir yapıştırıcıdır. Desmodur-VTKA tutkalı; poliüretan tipli yapıştırıcılardan olduğu için ıslak hacimlerde ve dış etkilere maruz kalan yerlerde rahatlıkla kullanılabilir. Yapıştırılacak yüzeyler zımparalanmış ve yağlardan arındırılmış olmalıdır. Kurumuş satıhların hafifçe nemlendirilmesi tutkalın sertleşme hızını arttıracaktır. Metali metale bağlamada, köpüklerde, plastik, naylon, cam, seramik ve teflonların yapıştırılmasında, tüm mobilyaların birleştirme konstrüksiyonlarında kullanılır(3).

Bu tip tutkallar kullanım alanlarına göre değişik yöntemlerle uygulanabilir. Ancak en çok kullanılan uygulama yöntemleri fırça, püskürtme ve geniş yüzeylerde metal ıspatula ile gerçekleştirilmektedir. Her uygulama yönteminin kendine göre tatbikinde bazı sakıncalı yönleri mevcuttur. Fırça ve ıspatula kullanırken çevreye dokundurmamaya dikkat edilmelidir (3).

D-VTKA tutkalında sertleşme ilk beş dakika içinde olduğu için açık süre daha kısa olmaktadır. Kuruma kimyasaldır. Yapıştırılan yüzeyler      20°C- %65  nispi rutubet ortamında 30 dk. veya ahşabın kendi nemiyle 40 dk. preste tutularak sonuç alınır (4).

2.1.2.3.Klebit 303 Tutkalı

Klebit 303; tek ve çift bileşenli, sıcak ve soğuk olarak uygulanabilen bir tutkaldır. Plastik fıçılarda 10 kg’lık ve 28 kg’lık karton içinde 12 adet yarım kiloluk plastik tüplerde piyasada sürülmüştür (5).

Tek bileşenli olarak uygulanacak ise ambalaj viskozitesinde, çift bileşenli uygulanacağı zaman içerisinde %5 klebit turbo herter 303 sertleştirici katılmaktadır. Fırça, tarak, makara, özel dişli disk ve tutkal sürme merdanesi ile tatbik edilmektedir. Birleştirme yüzeyine 120-200 g/m² hesabıyla sürülmelidir.Açık bekleme süresi  6-10 dakikadır. Tek bileşenli tutkal uygulamalarında presleme süresi önceden ısıtılmamış kenar yapıştırmalarda 20ºC de 15dk., önceden ısıtılmış kenar yapıştırmalarda 50ºC’de 5 dk., kenar yapıştırmada 80ºC’de 2 dk., laminat yapıştırmada 20ºC’ de 15-20 dk., 50Cº’de 5 dk., yüzeylerin yapıştırılmasında 80Cº’ de 1-2 dk.’ dır. Çift bileşenli tutkal uygulamalarında bu süreler yarıya düşmektedir (5).

2.1.3.Deney Numunelerinin Hazırlanması

Bu çalışmada, orta yoğunlukta lif levhalarda kavela çekme deneyi için üç tutkal çeşidi, iki kavela çeşidi ve iki birleştirme tipinden 15’er adet olmak üzere 3x2x2x15=180 adet deney numunesi hazırlanmıştır. Deney numuneleri 18 mm kalınlığında MDF’den 75x75mm boyutlarında kesilmiştir. Kesilen numunelerden 90 adetinin yüzeyine, köşegenlerin çakışma noktasından 15 mm derinliğinde, 10 mm çapında, 10 mm’lik matkap ile delik delinmiştir. Diğer 90 adetinin ise kenar yüzeyi kısmına yine merkezi bulunarak 15 mm derinliğinde, 10 mm çapında delik delinmiştir. Deneyde 10 mm çapında, 80 mm boyunda, yivli ve yivsiz olmak üzere iki kavela çeşidi kullanılmıştır. Numuneler, PVAc, D-VTKA, Klebit 303 tutkalı ile eşit miktarda tutkallanıp birleştirilerek kurumaya bırakılmıştır. Deney numunelerinin sağlıklı kuruması için iki hafta süre ile 20 ± 2ºC sıcaklık ve %65 ± 5 bağıl nemdeki ortamda bekletildikten sonra deneye tabi tutulmuştur. Deney örnekleri Şekil 2.1.’de gösterilmiştir. 

 2.2.Deney Metodu

Deneylerin yapılmasında 4 tonluk üniversal “Pruf und Miss M FL systeme” test cihazı kullanılmıştır. Çekme hızı 1,2 kgf/sn olarak ayarlanıp, değerler kp cinsinden okunup Newton cinsinden kaydedilmiştir.

Deneylerin yapılmasında G.Ü.Teknik Eğitim Fakültesi, Yapı Eğitimi Bölümü laboratuarı kullanılmıştır. Kavela tutma kuvveti deney düzeneği              Şekil 2.2.’de gösterilmiştir.

 Şekil 2.2. Kavela tutma kuvveti deney düzeneği

2.3.İstatistik Metot

Lif levhalarda tutkal çeşidi, kavela çeşidi ve birleştirme yüzeyinin kavela tutma kuvvetine etkilerini belirlemek amacıyla yapılan çalışma sonunda bulunan değerlerin her grup için aritmetik ortalaması alınarak gruplar birbiriyle karşılaştırılmıştır.

3.BULGULAR

3.1.Yüzeyden Kavelalı Birleşmelerde Kavelanın Tutma Kuvveti

Lif levhalarda tutkal çeşidi ve kavela tipine göre yüzeyden yapılan kavelalı birleştirmelerin tutma kuvveti deneyi ve buna ait ortalama değerler, Çizelge 3.1.’de verilmiştir.    

 Çizelge 3.1.a. Yüzeyden yapılan kavelalı birleştirmelerin çekme deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler (N).

Çizelge 3.1.b. Yüzeyden yapılan kavelalı birleştirmelerin çekme deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler (N).

Yüzeyden yapılan kavelalı birleştirmenin tutma kuvveti (N) en yüksek, klebit 303 tutkalı ile yapılan yivli kavelalı örneklerde (2150 N), en düşük,     D-VTKA tutkalı ile yapılan yivli kavelalı örneklerde (509,3 N) bulunmuştur.

3.2.Kenar Yüzeyden Kavelalı Birleşmelerde Kavelanın Tutma Kuvveti

Lif levhalarda tutkal çeşidi ve kavela tipine göre kenar yüzeyden yapılan kavelalı birleştirmelerin tutma kuvveti deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler çizelge 3.2.’de verilmiştir.

Çizelge 3.2.a. Kenar yüzeyden kavelalı birleştirmelerin çekme deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler (N).

Çizelge 3.2.b. Kenar yüzeyden kavelalı birleştirmelerin çekme deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler (N).

Kenar yüzeyden yapılan kavelalı birleştirmenin tutma kuvveti (N) en yüksek, D-VTKA tutkalı ile yapılan yivsiz kavelalı örneklerde (2569 N), en düşük ise yine D-VTKA tutkalıyla yapılan yivli kavelalı örneklerde (462 N) bulunmuştur.

Tutkal çeşidine göre çekme deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler çizelge 3.3.’de verilmiştir.

Çizelge 3.3. Tutkal çeşidine göre kavela çekme deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler (N).

Tutkal çeşidine göre en yüksek tutma kuvveti klebit 303 tutkalında (1744,2 N ), en düşük tutma kuvveti değeri ise D-VTKA tutkalında (1148,74N) bulunmuştur.

Kavela tipine göre çekme deneyi değerleri ve bunlara ait ortalama değerler çizelge 3.4.’de verilmiştir.

Çizelge 3.4. Kavela tipine göre çekme deneyi değerleri ve bunlara ait i ortalama değerler (N).

Kavela tipine göre en yüksek tutma kuvveti yivsiz kavelalı örneklerde (1594 N) bulunmuştur. Yivli kavelalı örneklerde ise tutma kuvveti 1211,1 N bulunmuştur.

Çizelge 3.5. Lif levhalarda tutkal türü ve kavela tipinin kavela tutma kuvveti deneyi karşılaştırmalı istatitiki değerleri (N).

4.SONUÇ VE ÖNERİLER

Lif levhalardan hazırlanan kavelalı birleştirmelerde, lif levha türü, kavela tipi ve tutkal çeşidinin tutma kuvvetine etkilerini belirlenmesi amacıyla yapılan çalışma sonucunda en yüksek tutma kuvveti, kenar yüzeyden yivsiz kavelalı Desmodur-VTKA tutkalı ile yapıştırılmış örneklerde (2569 N),         en düşük tutma kuvveti ise, kenar yüzeyden yivli kavelalı Desmodur-VTKA tutkalı ile yapıştırılmış örneklerde (462 N) elde edilmiştir.

Tutkal çeşidine göre, tutma kuvveti değerleri ortalaması; Klebit 303 de 1744,2 N ile en yüksek, Desmodur-VTKA’da 1148,74 N ile en düşük bulunmuştur.

Kavela tipine göre tutma kuvveti değerleri ortalaması ; düz kavelada 1594 N ile en yüksek, yivli kavelada 1211,1 N ile en düşük bulunmuştur.

Bu sonuçlara göre ; 10 mm çapında yivli ve yivsiz kavelalar ile yapılan tutma kuvveti deneyi sonucunda en yüksek değerler ortalaması, Klebit 303 tutkalı ve yivsiz kavelalarda elde edilmiştir.

Buna göre, orta yoğunlukta lif levhalarda uygulanacak kavelalı birleştirmelerde, Klebit 303 tutkalı ve yivsiz kaveların kullanılması önerilebilir.