TEKNOLOJĐK - Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi
TEKNOLOJĐK - Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi
TEKNOLOJĐK - Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
www.teknolojikarastirmalar.com<br />
ISSN:1304-4141<br />
Makine <strong>Teknolojileri</strong> <strong>Elektronik</strong> <strong>Dergisi</strong><br />
2008 (4) 33-40<br />
Makale<br />
<strong>TEKNOLOJĐK</strong><br />
ARAŞTIRMALAR<br />
Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme ve Aşınmaya Etkisinin<br />
Đncelenmesi<br />
ÖZET<br />
1. GĐRĐŞ<br />
Đlker SUGÖZÜ, Đbrahim MUTLU<br />
Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, AFYON/ TÜRKĐYE<br />
Bir fren balatasından istenilen temel özelliklerin başında, standartlara uygun aşınma direnci ve sürtünme<br />
katsayısı olduğu düşünüldüğünde, balata malzemelerinin aşınma ve sürtünme direnci gibi özelliklerinin<br />
bilinmesi ve bu özelliklere bağlı olarak en uygun fren balatasının seçilmesi büyük önem taşımaktadır.<br />
Bu çalışmada, polimer esaslı fren balata malzemelerinin kompozisyonu ve üretim parametrelerine genel bir<br />
bakış sağlamanın yanı sıra birçok araştırmacının farklı kompozisyonlarına ve üretim parametrelerine ilişkin<br />
elde ettikleri malzeme özellikleri üzerinde durulmuştur.<br />
Anahtar Kelimeler: Aşınma, Sürtünme, Kompozit, Toz metalürjisi, Polimer Matrisli Fren Balataları,<br />
Fren sisteminin en fazla aşınan ve frenleme performansına etki eden önemli parçalarından birisi balatadır.<br />
Balatalar, otomotiv sektöründe ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Otomotiv frenlerinde<br />
kullanılan balatalar birçok maddenin bileşiminden yapılır. Asbestin tribolojik özelliklerinin çok iyi<br />
olmasına rağmen insan sağlığına olumsuz etkilerinden dolayı kullanımı yasaklanmıştır. Günümüzde insan<br />
sağlığını tehdit etmeyen sürtünme malzemeleri üretilmeye çalışılmaktadır [1, 2].<br />
Sürtünme malzemesi belirlenirken, yüksek sürtünme katsayısı ve iyi aşınma direnci göstermesi aranan<br />
özelliklerindendir. Ancak sürtünme malzemelerinin yüksek sıcaklık gibi zor şartlar altında sabit sürtünme<br />
katsayısı değerini muhafaza etmesi gerekir. Ayrıca iyi bir sürtünme çifti oluşturması, karşı malzemeye<br />
hasar vermemesi, zor termal ve mekanik etkiler altında sabit ve yüksek sürtünme katsayısı sergilemesi<br />
istenir [3, 4].<br />
Sürtünme malzemesi seçiminde, aşınma önemli parametrelerden biridir. Araştırmacılar doğru<br />
uygulamalar için doğru malzemelerin seçimine çok dikkat etmek zorundadırlar. Sürtünme malzemeleri<br />
genellikle kırılma dayanımı ve sertlikleri gibi mekanik özellikleri için optimize edilirler. Oysaki bu<br />
mekanik özellikler tek başına aşınma için güvenilir bir tercih değildir [5,6].<br />
Otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda kullanılan balatalar organik, yarı metalik ve asbestsiz olmak<br />
üzere üç ana gruba ayrılır. Bu balataların performansları ve kullanım alanları farklı olmakla birlikte<br />
balatayı oluşturan bileşenlerin bir kısmı aynı malzemelerden oluşmaktadır. Bu malzemeleri belli gruplara<br />
ayırmak mümkündür.
Teknolojik Araştırmalar 2008 (4) 33-40 Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme ve Aşınmaya Etkisinin Đncelenmesi<br />
2. BALATA BĐLEŞENLERĐ VE BĐLEŞENLERĐN BALATA ÖZELLĐKLERĐNE ETKĐLERĐ<br />
Otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda kullanılan balataların kompozisyonlarında 10-20 adet farklı<br />
malzeme mevcuttur. Kaliteli bir balata üretebilmek için bu malzemelerin hangi oranlarda kullanılacağını<br />
belirlemek oldukça zordur. Balata katkı maddeleri istenilen fiziksel ve mekanik özellikleri sağlamak,<br />
sürtünme-aşınma ve diğer özellikleri iyileştirmek amacıyla kullanılır.<br />
Balata kompozisyonlarında kullanılan malzemeler sahip oldukları görev bakımından, bağlayıcı<br />
malzemeler, sürtünme ayarlayıcı malzemeler, dolgu malzemeleri ve takviye malzemeleri olarak dört<br />
gruba ayrılmaktadır [7].<br />
2.1. Bağlayıcı Malzemeler<br />
Bağlayıcılar, tüm bileşenleri bir arada tutmak ve kararlı bir matris oluşturmak için kullanılır. Bu<br />
malzemeler polimer esaslı olduğundan, yüksek sıcaklıklara dayanıksızdırlar ve sürtünme malzemesinin<br />
içinde değişimi en az tahmin edilebilen komponentlerdir. Genel olarak termoset veya novolac tipte<br />
fenolik reçine yer alır ve sönümlemeyi arttırmak için lastik tozu ile birlikte kullanılır [8]. Bağlayıcı olarak<br />
birçok termoset reçineyi kullanmak mümkündür fakat bunlar arasında fenol formaldehitler otomotiv<br />
sektöründe kullanılan en yaygın bağlayıcıdır.<br />
Fenol (Phenol) ve formaldehit (Formaldehyde) kalıp pudrası halinde kullanılır. Basınç altında kalıplanır,<br />
sürtünmenin azaltılabilmesi için bir miktar grafite yer verilir. Fenol formaldehitler yüksek sıcaklıklarda<br />
kullanışlıdırlar çünkü sürekli bir yapı kafesine sahip oldukları için moleküller arasında kayma olmaz.<br />
Böylece şekil değiştirme sıcaklığın yükselmesine bağlı değildir [9]. Doğal veya sentetik kauçuk da<br />
bağlayıcı olarak kullanılmaktadır [10].<br />
2.2. Sürtünme Ayarlayıcı Malzemeler<br />
Sürtünme ayarlayıcı katkı maddeleri sürtünme katsayısını değiştiren maddelerdir. Bunları abrasif olan ve<br />
olmayan şeklinde ayırmak da olasıdır. Toz halde alümina gibi abrasif özellikli malzemeler sürtünme<br />
katsayısını artıran, grafit gibi katı yağlayıcılar ise sürtünme katsayısını istenen düzeye getirmek için<br />
katılan bileşenlerdir. En çok çeşide sahip olan bileşen türü sürtünme ayarlayıcılardır. Bunlara aşınma<br />
özelliklerini ve mekanik özellikleri iyileştirmek için ilave edilen elastomerler, fenolik sürtünme<br />
parçacıkları, fenolik reçineler için kürleştiriciler ve diğer sürtünme artırıcı ve azaltıcı katkılar da dâhildir.<br />
Pirinç, çinko veya diğer metal tozları abrasif özellikleri kontrol etmek için katılmaktadır [11].<br />
Fren balatası üretiminde kullanılan bir katkı maddesi birden çok etkiye sahip olabilir. Sürtünme ayarlayıcı<br />
malzemeler aynı zamanda bir yağlayıcı olarak balataları kalıptan çıkarmaya da yardım etmektedir.<br />
Bununla birlikte dolgu maddesi ve temizleyici madde etkisi de yaparlar. Sürtünme ayarlayıcı olan<br />
yağlayıcıları kuru ve yaş yağlayıcı olarak iki gruba ayırmak mümkündür. Grafit ve molibden disülfit<br />
yaygın olarak kullanılan kuru yağlayıcılardır. Kurşun ise önceleri yaygın olarak kullanılan yaş bir<br />
yağlayıcı olmasına rağmen son yıllarda çevreye etkisi ve sağlık riski nedeniyle kullanımından<br />
vazgeçilmiştir. Yağlayıcılar sürtünme yüzeyinde bir film oluşturarak sürtünme katsayısını<br />
azaltmaktadırlar.<br />
2.2.1. Grafit Tozu<br />
Sürtünme malzemelerinde (balatalarda) önemli yer tutan grafit, iki boyutlu halkalar şeklinde dizilmiş<br />
karbon atomu tabakalarından oluşan parlak, yumuşak bir malzemedir. Grafit kolayca talaşlı işlenebilir,<br />
sıcaklığa ve ısıl şoka dayanıklı, iyi bir ısıl iletken, kuvvetli oksitleyici maddeler hariç hemen hemen tüm<br />
korozif maddelere dayanıklıdır. Grafitin özgün bir özelliği sıcaklık arttıkça dayanımının artmasıdır.<br />
Düşük sürtünme uygulamalarında sıkça kullanılır. Grafit ve diğer malzemeler arasındaki sürtünme<br />
34
Sugozu, Đ., Mutlu Đ. Teknolojik Araştırmalar 2008(4) 33-40<br />
katsayısı karşı malzemeye, yüzey pürüzlülüğüne, kayma hızına, yük ve çevre şartlarına bağlıdır.<br />
Sürtünme malzemelerinde önemli yer tutan grafitin, balatalarda yüzde miktarı uygun değerlerde tutularak,<br />
sürtünme katsayısı dağılımının istenilen düzeyde olması sağlanır [12].<br />
2.2.2. Bronz Tozu<br />
Bakır kalay ve çinkonun karışımından oluşan kalıpla kolayca biçim verilen bir malzemedir. Đçine katıldığı<br />
malzemenin elastik modülünü, sünme direncini termal iletkenliğini, eloktromanyatik korumasını arttırır.<br />
Malzemenin katılaşma süresini, termal genleşme katsayısını düşürür.<br />
2.3. Dolgu Malzemeleri<br />
Dolgu malzemeleri, temelde maliyeti azaltmak ve üretilebilirliğini iyileştirmek için kullanılır. Bu guruba,<br />
temizleyiciler, renklendiriciler, organik ve inorganik dolgu maddeleri dâhil edilebilir. Dolgu maddeleri<br />
istenen sürtünme özelliklerini bozmadan balatayı geliştirmek, hacim doldurmak ve maliyeti düşürmek<br />
amacıyla katılır. Genellikle sürtünmeye etkisiz kabul edilirler fakat sürtünme ayarlayıcı bir madde de<br />
olabilirler. Dolgu maddesi olarak barit, kil veya kalsiyum karbonat gibi genellikle düşük fiyatlı mineraller<br />
kullanılmaktadır. Doğal baryum sülfat yaygın bir dolgu maddesidir ve genellikle sürtünme katsayısına<br />
etkisiz kabul edilmektedir. Ponza taşı diğer bir dolgu maddesidir ve sürtünme katsayısını biraz<br />
arttırmaktadır [13].<br />
Balata bileşimine, karşı malzemeye yapışıp katılaşmış olan bağlayıcıların kazınıp sökülmesi amacıyla<br />
temizleyiciler katılmaktadır. Bazı balata malzemeleri kendi kendine temizleyicidir. Temizleyiciye ihtiyaç<br />
duyulan bazı bileşim ve kullanım şartlarında genellikle pirinç tozu, bronz tozu, çinko tozu gibi metalik<br />
malzemeler kullanılmaktadır [14].<br />
Balatanın dış görünüşünü, rengini değiştirmek için renklendirici kullanılmaktadır. Siyah demir<br />
oksit(Fe3O4), sarı demir oksit(Fe2O3.H2O), kırmızı demir oksit(Fe2O3) ve karbon siyahı sıkça kullanılan<br />
renk vericilerdir [14].<br />
2.3.1. Alçı<br />
Alçı taşı tabiatta mineraller halinde bulunur. Bu mineral genellikle şist, kireç taşı ve dolamit ile birlikte<br />
bulunur. Çoğunlukla beyaz, gri, sarı ve pembe renklerde karışım halinde bulunan masif alçı taşı yumuşak<br />
bir yapıya sahiptir [15].<br />
Alçı 0-50 °C ısıtıldığında bir miktar genleşir, sıcaklık arttıkça bünyeden su kaybı başlar ve hacimde<br />
küçülme gösterir. Alçı, ısı iletkenlik değeri çok düşük bir malzemedir ve bu değer yoğunluk ile<br />
orantılıdır. Sürtünme malzemelerinde %50'lere kadar varan oranlarda yer verilerek dolgu malzemesi<br />
olarak kullanılmaktadır [15].<br />
2.3.2. Talk<br />
Talk bir magnezyum silikat mineralidir [16]. Yumuşak, aşındırıcı olmayan, tepkisiz bir mineraldir.<br />
Kolayca mikronize halde öğütülebilir ve yaygın bir biçimde dolgu malzemesi olarak kullanılır. Dolgu<br />
malzemesi olarak diğer önemli avantajları yüksek yağ ve gres emme yeteneği ve yaprağımsı özelliğidir.<br />
Bu yapraksı yapı yapısal dayanım, pigment etkisi, opaklık, reoloji (akıcılık), viskozite ve korozyona ve<br />
atmosferik etkilere karşı dayanım sağlar. Elastiklik modülünü, sünme direncini artırır. Yüzey kalitesini<br />
iyileştirir, şekillenme süresini, termal genleşme katsayısını düşürür. Kâğıtta, plastiklerde, kozmetiklerde<br />
dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır [17,18]. Aktif katkılarla uyumluluğu ve düşük aşındırıcılığı, talkın<br />
kuru taşıyıcı olarak kullanılabilmesine imkân verir.<br />
35
Teknolojik Araştırmalar 2008 (4) 33-40 Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme ve Aşınmaya Etkisinin Đncelenmesi<br />
2.3.3. Barit<br />
Barit minerali baryum elementinin ve bileşiklerinin ana kaynağını teşkil eder. Ana mineral olan barit<br />
özellikle petrol endüstrisinde çok büyük kullanım yerine sahiptir ayrıca cam ve boya sanayi ile bazı<br />
sanayi dallarında dolgu malzemesi olarakta kullanılır. Genelde en çok rastlanan renkleri beyaz, açık san<br />
ile koyu gri siyah arasıdır. Sürtünme malzemelerinde alçıya göre barit'in daha dengeli olmasından dolayı<br />
%50-55 arasında yer verilmektedir [9].<br />
2.3.4. Kizelgur (Diatomit)<br />
Diatomit diye de bilinen sedimanter kayaçlara Almanca ve Fransızca literatürde verilen addır. Diatomit<br />
minerali tatlı ve tuzlu göl sularında yaşayan diatome adı verilen mikroskobik canlıların fosilleşmiş silisli<br />
kabuklarından oluşmuştur. Sanayide dolgu malzemesi, izolasyon malzemesi, filtre malzemesi ayrıca<br />
gübre ve tarım ilaçları sanayinde kullanılır [19].<br />
2.3.5. Kil<br />
Killer, püskürük kayalar içerisinde veya saf halde bulunan feldspadlarm zamanla karbonik asit'in etkisiyle<br />
çözülüp değişmesinden oluşur. Esas maddesi, içerisinde su bulunan silikattır. Doğadaki killerin çoğunun<br />
içinde kalker, mika ve daha birçok maden oksitleri bulunur [20].<br />
Kil doğada toprak ve taş halinde bulunur. Bu toprağa her yerde saf olarak rastlanmaz. Genellikle demir<br />
hidroksit, kum, kalker, karbon ve manganez gibi maddelerle karışık olarak bulunur [12].<br />
2.4. Takviye Malzemeleri<br />
Takviye malzemesi balataya dayanım kazandırmak için katılır. Elyaf matris içinde her tarafa dağılarak<br />
balataya gerekli rijitliği, dayanımı ve bütünlüğü kazandırır. Bunun yanında balatanın sürtünme ve aşınma<br />
özelliklerini de etkilemektedir. Üretimin kuru karışım tipi olması durumunda elyaf eğilme ve çekme<br />
dayanımına ilaveten ön şekillendirilmiş tabletin parçalanmasını önler, yüksek sıcaklıklarda kullanımda<br />
balataya kararlılık kazandırır.<br />
Uzun yıllar takviye malzemesi olarak asbest kullanılmıştır. Asbest elyafı ticari olarak 3-7 numaraları ile<br />
numaralanmakta ve düşük numara daha uzun ve nispeten pahalı elyafı göstermektedir. Bu elyafın sağlık<br />
bakımından tehlike oluşturması, bunun sonucu olarak balatalarda kullanımının sanayileşmiş ülkelerde<br />
yasaklanması alternatif elyaf/elyafların kullanılmasını gerekli kılmıştır. Bunlar Kevlar (Kevlar, Du Pont<br />
firmasının para-aramid için kullandığı ticari addır), cam elyaf, çelik yünü, taş yünü, seramik yünü gibi<br />
malzemelerdir [21].<br />
2.4.1. Asbest<br />
Asbest; kömür, demir cevherleri v.s. gibi doğal bir mineraldir. Đşlendikten sonra elde edilen asbest elyaf<br />
yumağı görünüşündedir. Ateşe karşı dayanıklılığı kadar önemli olan diğer özellikleri gerilme direnci,<br />
esnekliği ve bükülebilme özelliğidir [12].<br />
Frenlerde balata malzemesi olarak kullanılan asbestin (chrysotile) frenleme için gerekli optimum koşulları<br />
sağlamasına karşın frenleme esnasında oluşturduğu tozların havaya karışarak canlıların akciğerlerinde<br />
kanser oluşturması sebebiyle kullanımı yasaklanmıştır. Asbeste alternatif olarak geliştirilen ve sağlık<br />
açısından bir problem teşkil etmeyen polimer esaslı fren balataları farklı çalışma koşulları altında<br />
güvenlik sınırlarını aşmadan çalışabilmelerinin yanı sıra, kararlı bir sürtünme katsayısına ve düşük aşınma<br />
oranlarına sahip olmaları nedeniyle günümüzde en çok tercih edilen malzemeler olmuştur.<br />
36
Sugozu, Đ., Mutlu Đ. Teknolojik Araştırmalar 2008(4) 33-40<br />
2.4.2 Cam elyafı<br />
Cam elyafı, eritilmiş cam karışımının basınçlı hava ile sıkıştırılması sonucu özel olarak yapılmış<br />
bölmelerden aşağı akıtılarak elde edilir [9,22]. Bu işlem sırasında erimiş cama, dolamit ve alümina<br />
katılarak istenilen fiziksel özelliklerdeki lif, belirli bir hızda masuralara sarılmak sureti ile çekilerek<br />
çekim hızına bağlı 10-15 µm arası kalınlıklara sahip elyaflar elde edilir.<br />
Cam elyafın kullanıldığı balata kompozisyonlarında ön şekil verme aşamasında malzemelerin kuru<br />
olmasından dolayı problemler olduğu, bunu gidermek için harmanlama sonrasında %3 alkollü su<br />
püskürtülebileceği belirtilmiştir [9].<br />
Cam elyafının takviye elemanı olarak kullanıldığı balatalarda işletme şartlarına uyum gösterebildiği fakat<br />
uygulamalarda ses çıkardığı gözlenmiştir. Balataların ses yapma özellikleri, balata kompozisyonu ve<br />
üretim proses özellikleri ile yakından ilgilidir. Literatürde Phenol-formaldehit reçine oranının azaltılması<br />
ile iyileştirilebileceği belirtilmiştir [23].<br />
2.4.3. Kevlar (aramid)<br />
Kevlar elyaftan yapılmış basit bir ürün sürekli elyaf iptir. Bu ipler çeşitli uzunluklarda kesilerek<br />
doğranmış elyaf oluşturulur. 0,5-8,0 mm arasındaki elyaflar ve elyaflara bağlı birçok ince elyafçıklardan<br />
oluşan bir şekli de pulp olarak adlandırılmaktadır. Elyafçıklar karmaşık, kıvrılmış, dallanmış ve<br />
çoğunlukla şerit şeklindedir. Kevlar’ın elyaf yapısı çeşitli elyaf parçalanmasından sonra mikrofotografi<br />
alınarak görülebilmektedir. Bu elyafcığımsı yapı elyaf özellikleri üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve<br />
pulp olarak adlandırılan kısa elyaf şeklindeki ürünün esasıdır [24].<br />
Kevlar’ın doğal tokluğu, önemli sayılabilecek kopma uzaması ve kolaylıkla eğilebilmesi (mineral ve suni<br />
inorganik elyafların gevreklik karakteristiğini önler) diğer önemli özellikleridir. Ayrıca pullaşma ve<br />
karıştırma gibi yüksek kayma gerektiren işlemler sırasında uzunluğunu muhafaza etmektedir.<br />
2.4.4. Çelik elyaf (çelik yünü)<br />
Alternatif olarak en çok kabul gören malzemelerden biridir. Bu kabul çelik elyafın karıştırma sırasında<br />
parçalanmaya karşı direnci, makul takviye etme özelliği, iyi ısıl ve sürtünme kararlılığı, çok pahalı<br />
olmaması ve bulunmasının kolay olması yüzündendir. Uzun elyaflar daha iyi takviye sağlarken kısa<br />
elyaflarda kalıplamada daha kolaylık sağlar. Uzun elyaflar ticari araçlarda disk balata uygulamalarında<br />
başarı ile kullanılmaktadır [25].<br />
2.4.5. Basarit<br />
Tescilli marka olup Deutsche Basaltsteinwolle GmbH firmasının kullandığı ticari addır ve endüstride<br />
yaygın olarak kullanılan bazalt taşı yünü parçalanarak üretilir. Ergitilerek 1m uzunluğa kadar elyaf<br />
yapılabilen bazalt, sıcaklığa dayanıklı, ısı ve ses izolasyonuna uygun, korozyona dayanıklı, sert ve<br />
elastiktir [26].<br />
2.4.6. Taş yünü<br />
Taşyünü; bazal taşının öğütülüp toz haline getirilerek, çeşitli kimyasal maddeler ve geri dönüşümlü çöp<br />
maddelerinin bileşimden oluşur. Taş yünü değişik boy elyaflardan oluşmakta, diğer malzemelerle birlikte<br />
karıştırıldığında parçalanarak içyapıya dağılmaktadır. Özellikleri itibariyle Basarit elyafına benzer.<br />
Sıcaklığa dayanıklı, ısı ve ses izolasyonuna uygun, korozyona dayanıklı bir malzemedir. Sıcağa ve<br />
rutubete maruz kalması halinde dahi, boyutlarında bir değişme olmaz. Zamanla bozulmaz, çürümez, küf<br />
tutmaz, korozyon ve paslanma yapmaz<br />
37
Teknolojik Araştırmalar 2008 (4) 33-40 Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme ve Aşınmaya Etkisinin Đncelenmesi<br />
2.4.7. Fiberfrax<br />
Carborundum Resistant Materials GmbH firmasının kullandığı tescilli ticari markadır ve elyaflar saf<br />
alümina taneleri ve silika kumunun 1790 0 C’ de bir elektrik ark ocağında ergitilmesi, ergimiş seramik<br />
karışım huzmesinin tabandan damlatılması ve basınçlı hava huzmesiyle damlacıkların elyaflara<br />
dönüştürülmesi yoluyla üretilir [12]. Çok yüksek sıcaklıklarda kararlı, çok düşük ısıl genleşme katsayısı,<br />
düşük elektrik iletkenliği, mükemmel ısıl şok dayanımı, iyi çekme dayanımı ve çok iyi korozyon<br />
dayanımına sahiptir. Takviye olarak fren balata karışımlarında oldukça yüksek sıcaklık (ısıl feyd)<br />
dayanımı sağlar [27].<br />
2.4.8. Mika grubu<br />
Mika gurubu mineraller silikat mineralleri olup pulsu yapıdadırlar. Sürtünme malzemelerinin yapımında<br />
ençok kullanılan mika minerali muskovit olarak bilinen mineraldir. Elektriksel, kimyasal ve sünme<br />
direncini ayrıca elastiklik modülünü ve sertliği artırır. Termoset reçineler için dolgu maddesi olarak geniş<br />
uygulama alanları bulur. Mika, ısı, çatlama ve rutubet dayanımını yükseltir. Sıvı reçine sistemi içerisinde<br />
dibe çökmeme özelliği vardır. Termal kondüktiviteyi, şekillenme süresini, termal genleşme katsayısını,<br />
nem apsorbsiyonunu düşürür [28].<br />
3. SONUÇ<br />
Uzun yıllar kullanılan asbest esaslı sürtünme malzemeleri sağlık gerekçesiyle asbest kullanımının<br />
yasaklanması sonucu yerini asbest içermeyen elyaf takviyeli kompozit balatalara bırakmaktadır. Bu<br />
yönde yapılan çalışmalar sonucu son yıllarda otomotiv fren balata reçetelerinde büyük değişiklikler<br />
olmuş, bunun sonucu olarak balataların ısıya dayanımı, sürtünme-aşınma özellikleri de iyileşmiştir.<br />
Geçmişte organik sürtünme malzemelerinin en önemli bileşeni olan asbestin yerini yeni bileşenler almaya<br />
başlamıştır.<br />
Genel olarak balata malzemeleri üzerine yapılan çalışmalar kompozisyonun değiştirilerek istenen<br />
özelliklerin sağlanması üzerine yoğunlaşmıştır. Bir balata malzemesi tasarımında kompozisyon, üretim ile<br />
birlikte bir bütün olarak incelenip araştırılmalıdır. Taşıtın tipi, çalışma şartları gibi faktörler de göz önüne<br />
alınarak uygun bir balata malzemesinin seçimi ve üretim parametrelerinin optimizasyonu ile frenlemeden<br />
istenen performansı ve konforu sağlamak mümkündür.<br />
Yapılan bu çalışma ile fren balata malzemelerinin kompozisyonunu oluşturan komponentlerin sürtünme<br />
ve aşınma performansı bakımından önemi literatürdeki çalışmalar derlenerek sunulmuştur.<br />
KAYNAKLAR<br />
1. Boz, M., Kurt, A., 2005, Wear behaviour of organic asbestos based and bronze based powder<br />
metal breake lining, Materials and design, Volume 25, Issue 4, Pages 343-347.<br />
2. Kurt, A., Boz, M., 2006, Bronz Esaslı Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma<br />
Özelliklerine Çinko’nun Etkisi, Gazi Üniversitesi, Mimarlık-Mühendislik Fakültesi <strong>Dergisi</strong>, Cilt<br />
21, No 1, 115-121.<br />
3. Reinsch, E. W., 1970, Sintered metal brake linings for automotive applications, Delco-Moraine<br />
division, General motors corp dayton, Ohio, cilt 2 sayfa 9-21.<br />
4. Gediktaş, M., 1968, Sürtünme malzemelerinin deneysel tayini, Đstanbul Teknik Üniversitesi<br />
Matbaası, Gümüşsuyu, Đstanbul.<br />
38
Sugozu, Đ., Mutlu Đ. Teknolojik Araştırmalar 2008(4) 33-40<br />
5. Mimaroğlu, A., Çalışkan, M., Calli, I., 2001, Evaluation of sintering temperature and tribological<br />
properties of ceramic materials with Cr2O3, SiO2 and MnO2 additive compounds, Industrial<br />
Lubrication and Tribology, cilt 53, sayfa 192-197.<br />
6. Boz, M., Kurt, A., 2006, Antimon Trisülfit’in Bronz Esaslı Fren Balata Malzemelerinin<br />
Sürtünme-Aşınma Özelliklerine Etkisi, Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Teknoloji<br />
<strong>Dergisi</strong>, Cilt 9, Sayı 2, 79-90.<br />
7. Ertan, R., Yavuz, N., Polimer Matriksli Fren Balata Malzemelerinin Kompozisyon ve Üretim<br />
Parametreleri Açısından Değerlendirilmesi, Uludağ Üniversitesi Müh.-Mim. Fak. Makina Müh.<br />
Böl., Cilt : 47 Sayı: 553<br />
8. Eriksson, M., Bergman, F. and Jacobson, S., 2002, On the Nature of Tribological Contact in<br />
Gutomotive Brakes, Wear 252, 26-36.<br />
9. Gemalmayan, N., 1984, Sürtünme malzemelerinin özelliklerinin deneysel incelenmesi, Doktora<br />
Tezi, Gazi Üniversitesi Müh. Mimar. Fak., Ankara.<br />
10. Vishwanath, B., Verma, A. P., Kameswara Rao, C. V. S., 1993, Effect Of Reinforcement On<br />
Friction And Wear Of Fabric Reinforced Polymer Composites, Wear, 167, 93-99.<br />
11. Bijwe, J., 1997, Composites As A Friction Material: Recent Developments In Non-Asbestos Fiber<br />
Reinforced Friction Materials-A Review, Polimer Composites, 18, 3, 378-396.<br />
12. Mutlu, Đ., 2002, Seramik Katkılı Asbestsiz Otomotiv Fren Balatası Üretimi ve Frenleme<br />
Karakteristiğinin Deneysel Đncelenmesi, Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri<br />
Enstitüsü., Sakarya.<br />
13. Tanaka, K., Ueda, S., Noguchi, N., 1973, Fundamental Studies On The Brake Friction Of Resin-<br />
Based Friction Materials, Wear, 23, 349-365.<br />
14. Gemalmayan, N., 1986, Asbestsiz Sürtünme Malzemelerinin Yapımı Ve Uygulaması, Ankara, 2.<br />
Ulusal Makine Tasarım Ve Imalat Kongresi Bildiriler Kitabı, 481-491.<br />
15. Alçı Teknolojisi, 1979, M.T.A. Teknoloji Servisi Başkanlığı Endüstriyel Hammaddeler ve<br />
Seramik Bölümü Yayınlan, Ankara.<br />
16. Lide, D. R., 1997-1998, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 78.th edition.<br />
17. Kaya, F., 1983, Plastikler Katkı Maddeleri ve Đşleme Metodlan, 1. Baskı, Kipaş Dağıtımcılık,<br />
Đstanbul.<br />
18. Akkurt, S., 1991, Plastik Malzeme Bilgisi, 1. Baskı, Birsen Yayınevi, Đstanbul.<br />
19. Mete, Z., 1985, Kütahya Alayurt Yöresi Diatomit Yataklarının Đzole Tuğla Yapımında<br />
Kullanılabilirliğinin Araştırılması, Ankara, Seramik Teknik Kongresi Bildiriler Kitabı, 253-260.<br />
20. Ekmekyapar, T. Ö., 1997, Đnşaat Malzeme Bilgisi, 3. Baskı, Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi<br />
Ofset Tesisi, Erzurum.<br />
21. Baker, R., 1992, Changes Caused By Legislation Against Asbestos, Powder Metallurgy, 35, 4,<br />
255-256.<br />
39
Teknolojik Araştırmalar 2008 (4) 33-40 Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme ve Aşınmaya Etkisinin Đncelenmesi<br />
22. Welch, P. A. and A. F., 1953, The Development of Mineral Wool From Florida Minerals,<br />
Greaves-Walker, Fla. Eng. and Ind. Exp. Sta. Bull. 59.<br />
23. Eckert, A., Bethke, H., 1987, Neue Erkenntnisse zur Asbestubstition in Reibbelagen, (Recent<br />
Development and Results in the Substittion of Asbestos in Friction Materials),<br />
Automobiltechnische Zeitschrift, 89:145-147, 150-152.<br />
24. Stocks, A. I., Giezendanner, H., Van-Der-Hurk, H., 1985, Asbestos-Free Clutches And Brakes<br />
Reinforced With Kevlar-Aramid Fibres, Int. J. Of Vehicle Design, 6, 4/5, 483-487.<br />
25. Baker, R., 1992, Changes Caused By Legislation Against Asbestos, Powder Metallurgy, 35,4,<br />
255- 256.<br />
26. Catalog, 1993, Basarit-Physical and Chemical Properties, Deutsche Basaltsteinwolle GmbH,<br />
Rodetal 40 D-3406 Bovenden, 1, Germany.<br />
27. Dönmez, A. G., 2000, Asbest Dışı Elyaflarla Üretilen Balata Malzemelerinin Özelliklerinin<br />
Đncelenmesi, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü., Trabzon.<br />
28. Othmer, K., 1967, Encyclopaedia Of Chemical Technology, Vol.13, 2nd Ed., John Wiley And<br />
Sons Inc., New York.<br />
40