Determination of screw holding resistance of wood-based composite panels with different geometric corrugated core

Abstract

In the study, the density values of wood-based composite panels with a geometric corrugated core and screw retention resistance from the plate surface were determined. For this purpose, three different geometric grooves (circular, rectangular and trapezoidal) shapes were processed into the core geometries of the panels, and the lower and upper surfaces of the core layers were adhered with urea formaldehyde glue, using 4 mm plywood and fiberboard. In order to determine the density values and screw holding resistance of the panels produced, experiments were carried out in accordance with the principles specified in the relevant standards and data were obtained. The Duncan test was used to determine the differences between the groups of the factors that were found to be significant by performing multiple variance analyzes of the obtained data. According to the results of the tests, different geometric corrugated shapes processed into the core layer of wood-based composite panels; it was observed that the panels caused a decrease in screw holding resistance and density values. According to the test results, the highest screw holding resistance; the lowest screw holding resistance was found to be 8.92 N/mm² in the panel with a circular corrugated core with a plywood surface, while the panel with a rectangular corrugated core with a plywood surface was 15.36 N/mm².

Keywords

• Composite material
• geometric corrugated panel
• screw retention resistance

Project Number

FDK-2021-7201

Farklı geometrik oluklu çekirdeğe sahip ahşap esaslı kompozit panellerin vida tutma dirençlerinin belirlenmesi

Abstract

Yapılan çalışmada geometrik oluklu çekirdeğe sahip ahşap esaslı kompozit panellerin yoğunluk değerleri ve levha yüzeyinden vida tutma dirençleri belirlenmiştir. Bu amaçla panellerin çekirdek geometrilerine üç farklı geometrik oluk (Dairesel, dikdörtgen ve trapez) şekli işlenerek elde edilen çekirdek katmanlarının alt ve üst yüzeylerinde 4’er mm’lik kontrplak ve liflevha kullanılarak, üre formaldehit tutkalı ile yapıştırılmıştır. Üretilen panellerin yoğunluk değerleri ve vida tutma dirençlerini belirlemek için ilgili standartlarda belirtilen esaslar doğrultusunda deneyler yapılarak veriler elde edilmiştir. Elde edilen verilerin çoklu varyans analizleri yapılarak anlamlı çıkan faktörlerin grupları arasındaki farklılıkların tespit edilmesi için Duncan testi yapılmıştır. Yapılan testlerin sonuçlarına göre ahşap esaslı kompozit panellerin çekirdek katmanına işlenen farklı geometrik oluklu şekillerin; panellerin vida tutma direnci ve yoğunluk değerlerinde azalmalara sebep olduğu görülmüştür. Deney sonuçlarına göre en yüksek vida tutma direnci; kontrplak yüzeyli dikdörtgen oluklu çekirdeğe sahip panelde 15.36 N/mm² iken en düşük vida tutma direnci ise kontrplak yüzeyli dairesel oluklu çekirdeğe sahip panelde 8.92 N/mm² olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• Kompozit malzeme
• geometrik oluklu panel
• vida tutma direnci
• mekanik özellikler

Supporting Institution

Yapılan bu çalışma; Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmektedir.

Project Number

FDK-2021-7201

Thanks

Deneysel olarak gerçekleştirilen bu çalışma, Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından FDK–2021–7201 kodlu proje ile desteklenmiştir.

References

1. Bal, B. C., Akçakaya, E., Gündeş, Z., (2015), Kavak, kayın ve okaliptüs kaplamaları ile üretilen kontrplakların vida tutma direncinin araştırılması, KSÜ, Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(2), 77 – 83, DOI: 10.17780/ksujes.26064.
2. Bal, B. C., Akçakaya, E., Gündeş, Z., (2016), Farklı ağaç türlerinden üretilmiş kontrplakların yanal çivi dayanımı, Düzce Üniversitesi, Ormancılık Dergisi, 12(1), 145-153.
3. Barbu C.M., Lüdtke J., Thömen H., Welling J., (2010), New technology for the continuous production of wood-based lightweight panels, Proceedings of the International Convention of Society of Wood Science and Technology and United Nations Economic Commission for Europe –Timber Committee, Switzerland.
4. Candan, Z., (2012), Ahşap sandviç panel ve laminat parke üretiminde nanopartikül kullanımı ve teknolojik özellikler üzerine etkisi, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, İstanbul.
5. Cehreli, H.T., (1984), Orta sert lif levhaları, odun kökenli ürün sanayi ve sorunları semineri, Milli Prodüktivite Merkezi Yayını, No: 302, Ankara.
6. Çolakoğlu, G., (1996), Tabakalı ağaç malzeme teknolojisi ders notları (Yayınlanmamış), Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi, Trabzon.
7. Eroğlu, H., (1988), Lif levha endüstrisi, Trabzon.
8. Göker, Y., Akbulut, T., Ayrılmış, N., (2004), Türkiye’de üretilen MDF levhaların teknolojik özellikleri, İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi 54(1A): 13-36.

9. İmirzi, H. Ö., (2008), Farklı yapım teknikleri ve değişik kalınlıklardaki levhalar ile üretilmiş kutu tipi mobilyaların mukavemet özellikleri, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 91-105.
10. İstek, A., Kurşun, C., Aydemir, D., Köksal, S.E., Kelleci, O., (2017), Tabaka yonga oranının yonga levha özelliklerine etkisi, Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 19(1), 182-6.
11. Kasal, A., (2007), Bazı masif ve kompozit ağaç malzemelerin kavela tutma performanslarının belirlenmesi, Gazi Ün. Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 22(3), 387-397.
12. Örs, Y., Özen, R., Doğanay, S., (1995), Mobilya üretiminde kullanılan ağaç Malzemenin Vida Tutma Dirençleri, Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 22: 29–34.
13. Öztürk, V., (2019), Ahşap esaslı akustik kompozit panellerin bazı teknolojik özellikleri, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
14. Pour, M. F., Hatefnia, H., Dorieh, A., Kiamahalleh, M. V., Afrouzi, Y. M., (2022), Research on medium density fiberboard (MDF) behavior against screw axial withdrawal: impact of density and operational variables, In Structures, 39, 194-206.
15. Rammer, D.R. 2010. Fastenings, Wood Handbook: Wood as an engineering Material, USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, General Technical Report FPLGTR-190, Madison, WI (ss. 1–2).
16. Srivaro, S., Chaowana, P., Matan, N., Kyokong, B., (2014), Lightweight sandwich panel from oil palm wood core and rubber wood veneer face, Journal of Tropical Forest Science, 50-57.
17. Tor, Ö. (2019). Effects of pilot hole diameter on screw driving torques in medium density fiberboard, Cerne 25: 54-59. DOI: 10.1590/01047760201925012608
18. TS EN 316, (2011), Odundan mamul liflevhalar tarifler, sınıflandırma ve semboller, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
19. TS EN 320, (2011), Lif Levhalar - Vida Tutma Kabiliyetinin (Mukavemetinin) Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
20. TS EN 323, (1999), Ahşap esaslı levhalar-birim hacim ağırlığı tayini, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara.
21. Yörür, H., Tor, Ö., Günay, M.N., Birinci, E., (2017), The effects of different variables on the direct screw withdrawal strength in plywood, Kastamonu University Journal of Faculty of Forestry, 17(2): 325-333, DOI: 10.17475/kastorman.333858.