Kopma Mukavemeti Nedir?
Kumaşın eni, boyu ya da kumaş düzlemine dik doğrultuda etkileyen kuvvetler altındaki davranışlarını belirleyen kopma uzaması, kopma dayanımı, yırtılma dayanımı, eğilme dayanımı, dikiş dayanımı, aşınma dayanımı, esneklik, buruşmazlık gibi özellikleri mekanik özellikler olarak tanınırlar. Bir kumaşa çözgü veya atkı doğrultusunda bir yük uygulandığında ortaya çıkan direnç kuvveti, bu kumaşın kopma mukavemeti olarak isimlendirilir.
Genel olarak kumaşların mukavemetine etki eden özellikler şunlardır:
- Lif özellikleri: Lifin cinsi, inceliği, mukavemeti, uzunluğu.
- İplik özellikleri: İplik numarası, büküm faktörleri, düzgünsüzlük.
- Kumaş yapısı: Kumaşın konstrüksiyon özellikleri (atkı-çözgü sıklıkları, örgüsü), kıvrım yüzdesi.
- Kumaş apresi: Kumaşa istenen özelikleri vermek için uygulanan terbiye işlemleri (yaş ve kuru ısıl işlemler).
Kopma Mukavemeti Nasıl Ölçülür?
Kumaşlarda kopma mukavemetinin ölçümünde, biri sabit biri hareketli iki çene arasına yerleştirilen kumaşa gittikçe artan bir kuvvet uygulanır. Bu kuvvetin etkisi ile kumaşta bir miktar uzama görülür ve kumaşın dayanıklılık derecesine göre herhangi bir kuvvet değerinde kumaş kopar. Kumaşın koptuğu andaki kuvvet, “Kopma Kuvveti” olarak tanımlanır. Kumaşın koptuğu ana kadar oluşan uzama miktarının, kumaşın ilk boyuna oranına ise, “Kopma Uzaması” adı verilir ve % olarak ifade edilir. Kumaşların kopma mukavemeti tayini kavrama (Grab) veya şerit (Strip) metoduna göre yapılabilmektedir. Şerit deneyinde, deney numunesi kısa kenarlarının çekme cihazının çeneleri arasına koyulur ve çeneler tarafından tam olarak kavranır. Kavrama (grab) deneyi ise, numune eninin cihazın çenelerine tam orta noktalarından tutturulduğu kopma mukavemeti deneyidir.
Bir tekstil materyaline gittikçe artan bir yük uygulandığında materyal önce uzar, sonra daha fazla uzayamayacak hale gelince kopar. Bu sırada uygulanan yük ile uzama miktarı arasındaki ilişkiyi gösterecek tarzda çizilen grafiklere yük-uzama veya gerilme uzama oranı eğrisi adı verilmektedir. Yük-uzama eğrileri test örneğinin sıfır yükten kopma noktasına kadar olan davranışlarını açıklar ve bu eğrilerden materyal hakkında başlangıç modülü (Young modülü), kopma işi, akma noktası ve elastik geri dönüş gibi bilgiler elde edilebilir. Modül genel anlamı ile yük-uzama eğrisinin eğimi demektir ve materyalin sertliğinin yani uzamaya karşı direncinin bir ölçüsü olarak kullanılmaktadır.
Bir materyalin modülü yüksek ise belirli bir yükteki uzama miktarı az olacaktır. Gerilme-uzama oranı eğrinin sıfır noktasından başlayıp “Akma Noktasına” kadar devam eden ilk lineer bölgesinin eğimi ‘‘Başlangıç Modülü’’ veya “Young Modülü” olarak adlandırılmaktadır. Eğrinin başlangıç bölümü hemen hemen düzdür ve eğimi (gerilmenin uzamaya oranı) sabittir. Yani gerilme ve uzama arasında linner bir ilişki vardır. Materyal bu bölgede bir yay gibi davranır, etkiyen yük kaldırıldığında orijinal boyutlarına geri döner.
Şekil 2.4. Kopma- Uzama eğrisi
Şekil 2.4’te yer alan yük uzama eğrisinde ilk dirsek noktası bize akma noktasını verir. Akma noktası aşıldıktan sonra gerilmedeki küçük artışlar büyük uzamalara neden olmaya başlar ve yük kaldırıldığı zaman ölçümü yapılan numunedeki uzamanın bir kısmının kalıcı olduğu görülür. Kopma işi, materyal örneğini koparmak için gereken toplam enerji veya iş olarak tanımlanır. Kopma işi, yük-uzama eğrisinin altındaki alana yani materyali kopma noktasına kadar uzatmak için yapılan işe eşittir ve birimi joul’ dür.
T.C.
BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Esra Gül SUNGUR
(Danışman) Doç. Dr. Gülcan SÜLE
YÜKSEK LİSANS TEZİ
BURSA– 2020