Karabük Üniversitesi ve Kastamonu Üniversitesi akademisyenlerinin ortak çalışmasıyla geliştirilen yeni nesil zırh malzemesi üretim tekniği, Türk Patent ve Marka Kurumu tarafından tescillendi. İHA, SİHA ve helikopter gibi hava araçlarının kritik bölümlerinde kullanılması hedeflenen teknoloji, yüksek darbe dayanımıyla dikkat çekiyor. Yerli üretim kapasitesini güçlendirmesi beklenen buluşun, savunma sanayisinde dışa bağımlılığın azaltılmasına katkı sağlaması amaçlanıyor.
Türkiye'nin savunma sanayisinde yerli ve millî teknolojilere yönelik araştırma çalışmaları devam ederken, Karabük Üniversitesi (KBÜ) ile Kastamonu Üniversitesi (KÜ) akademisyenlerinin geliştirdiği yeni bir malzeme üretim yöntemi önemli bir aşamayı geride bıraktı. Çok katmanlı zırh malzemelerinin dayanıklılığını artırmayı amaçlayan teknik, patent tescili alarak sanayiye aktarılabilecek yenilikçi çalışmalar arasına girdi.
Savunma Sanayisinde Yeni Nesil Zırh Malzemesi
Teknoloji, Karabük Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi akademisyenlerinden Doç. Dr. Gökhan Sur ile Kastamonu Üniversitesi Küre Meslek Yüksekokulu Motorlu Araçlar ve Ulaştırma Teknolojileri Bölüm Başkanı Dr. Öğretim Üyesi İsmail Kayabaşı tarafından geliştirildi.
Türk Patent ve Marka Kurumu tarafından tescillenen buluş, “Dikey Ayırıcı Kalıplama Tekniği ile Farklı Arayüzey Geçişine Sahip Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzemelerin Toz Metalurjisi Tekniği ile Üretimi” başlığını taşıyor.
Çalışmanın temel amacı, özellikle yüksek darbe ve şok etkilerine maruz kalan çok katmanlı malzemelerde ortaya çıkabilen çatlama ve katmanların birbirinden ayrılması sorununu azaltmak. Bu sayede savunma sanayisinde kullanılabilecek daha dayanıklı ve güvenilir zırh malzemelerinin yerli imkânlarla üretilmesi hedefleniyor.
Katmanlar Arasındaki Geçişler Özel Geometrilerle Güçlendiriliyor
Geleneksel Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzeme üretim yöntemlerinde, farklı özelliklere sahip katmanlar arasında genellikle düz geçiş bölgeleri oluşturuluyor. Ancak bu bölgeler, yüksek darbe ve ani yüklenmeler sırasında malzemenin zayıf noktalarına dönüşebiliyor.
Araştırmacıların geliştirdiği dikey ayırıcı kalıplama tekniği ise katmanlar arasındaki geçişlerin üçgen, trapez ve dairesel gibi farklı geometrilerde tasarlanmasına olanak sağlıyor. Böylece malzemenin katmanları arasındaki bağlantının güçlendirilmesi ve mekanik dayanımının artırılması amaçlanıyor.
Yöntemin bir diğer avantajı, toz metalurjisi teknolojisinin üretim hızı ve maliyet açısından sunduğu olanakların korunmasına imkân tanıması. Bu özellik, geliştirilen tekniğin ilerleyen süreçte endüstriyel üretime uyarlanması bakımından önem taşıyor.
Laboratuvar Testlerinde 629 MPa Dayanım Değerine Ulaşıldı
Geliştirilen yöntemin performansını değerlendirmek amacıyla alüminyum ve bor karbür esaslı zırh malzemeleri üzerinde çeşitli deneyler gerçekleştirildi. Testlerde katmanlar arasındaki geçiş bölgeleri için 30, 45 ve 60 derecelik trapez geometriler kullanıldı.
Üç nokta eğme testleri ve taramalı elektron mikroskobu analizleri sonucunda, 30 derece trapez geçişine sahip numunelerin 629 MPa çapraz kırılma dayanımına ulaştığı belirlendi.
Optimizasyon çalışmalarıyla birlikte geçiş bölgelerinde mikroskobik çatlak veya katman ayrılması gözlenmediği bildirildi. Numunelerde ayrıca 170 HBN sertlik ve 2,7057 g/cm³ yoğunluk değerleri elde edildi.
Bu sonuçların, özel geometrilerle tasarlanan arayüzeylerin malzeme performansını geliştirme potansiyelini ortaya koyduğu ifade ediliyor.
İHA, SİHA ve Helikopterlerde Kullanılması Hedefleniyor
Patentli teknolojinin ilk etapta insansız hava araçları (İHA), silahlı insansız hava araçları (SİHA) ve helikopterlerdeki kritik bölgelerin korunmasında değerlendirilmesi planlanıyor.
Elektronik devre kutuları, yakıt depoları ve pilot kabini gibi önemli bölümlerde kullanılabilecek hafif ve darbe sönümleyici balistik zırhların geliştirilmesi, çalışmanın öncelikli hedefleri arasında bulunuyor. Hafiflik ve dayanıklılığın bir arada sağlanması, özellikle hava araçlarının güvenliği ve performansı açısından önem taşıyor.
Araştırmanın sonraki aşamalarında ise elektronik harp tehditlerine karşı koruma sağlayabilecek gelişmiş kompozit malzemeler üzerinde çalışılması öngörülüyor. Elektriksel ve manyetik sönümleme özelliklerine sahip farklı toz bileşenlerinin özel geometrilerle bir araya getirilmesiyle radar dalgalarını ve elektronik harp sinyallerini sönümleyebilen yerli “Akıllı Kalkan” materyallerinin geliştirilmesi hedefleniyor.
Yerli Üreticilerle Ar-Ge ve Lisanslama İş Birliği Planlanıyor
Doç. Dr. Gökhan Sur, geliştirilen üretim tekniğinin çok katmanlı malzemelerde arayüzey geçişlerinin farklı geometriler kullanılarak kontrol edilmesine imkân tanıdığını belirtti. Sur, yüksek hızlı şok darbeleri ile yüksek sıcaklık ve yük altında katmanların birleşim bölgelerinde meydana gelebilecek çatlama ve ayrılmaların önüne geçilmesini amaçladıklarını ifade etti.
Teknolojinin laboratuvar ortamındaki çalışmaların ötesine taşınarak seri üretime kazandırılması ve ticarileştirilmesi planlanıyor. Bu doğrultuda, başta savunma sanayisi şirketleri olmak üzere yerli üreticilerle araştırma-geliştirme (Ar-Ge) ve lisanslama alanlarında iş birliği yapılmasına açık olunduğu bildirildi.
Karabük Üniversitesi ve Kastamonu Üniversitesi akademisyenlerinin geliştirdiği patentli teknik, Türkiye'nin savunma sanayisinde ihtiyaç duyulan ileri malzemelerin yerli imkânlarla üretilmesine yönelik çalışmalara yeni bir katkı sunuyor. Teknolojinin sanayiye aktarılmasıyla birlikte hem yüksek dayanımlı zırh malzemelerinin geliştirilmesi hem de yerli üreticilerin ileri malzeme teknolojilerindeki yetkinliğinin artırılması hedefleniyor.
