Tampon nedir? Kara taşıtlarında arka ve önde bulunan şok emici katmana tampon denir. 1901 yılında İngiliz Frederick Simms tarafından icat edildi. Tampon, her taşıt türüne göre farklılık gösterse de genellikle plastik ve varyasyonu maddelerden imal edilir. Tampon, herhangi bir kaza durumunda çarpma gücünü emerek karosere en az zarar gelmesini sağlamak amacıyla geliştirilmiştir ve ideal olarak kaza masraflarını en aza indirir. Özellikle İstanbul’da en çok kazanın yapıldığını düşünürsek, tamponların sağladığı yararı daha iyi kavrayabiliriz.
Tamponun önemi
Günümüzde otomobil teknolojisinin gelişmesiyle tamponlara da düşen görev artmıştır. Yeni nesil araçlarda tamponlar artık kaza durumlarında aracı korumakla kalmıyorlar, yayaya çarpan bir araçta tampon gücü azaltarak yayaya gelen zararı da azaltıyor.
Tampon malzemesinden istenilen özellikler:
- Çarpma dayanımı (kırılma tokluğu) yüksek olmalı,
- Yoğunluğu hafif olmalı,
- Kolayca şekil verilebilir olmalı,
- Paslanma olmamalı,
- Ucuz olmalı.
Tampon yapımı için aday malzemeler:
- Plastiklerden (PMM,HDPE,PP)
- Metallerden (Çelikler, Al alaşımları)
- Kompozitlerden (CFRP,GFRP)
Tampon İmalatı hakkında (tarihçe)
Tamponlar ilk olarak rijit metal çubuklardan yapılıyordu. General Motors, 1968 Pontiac GTO modelinde, kalıcı deformasyon olmaksızın düşük hızlı çarpmayı emmek için tasarlanmış “Endura” gövde rengi plastik ön tampon çıkardı. John DeLorean’ın balyozla yeni arabasına çarptığı bir televizyonda görüldü ve hiçbir hasar oluşmadı. 1970-71 Plymouth Barracuda’nın ön ve arka tarafında benzer elastomerik tamponlar mevcuttu ve Renault, 1971’de Renault 5’de bir plastik tampon (sac kalıplama bileşimi) piyasaya sürdü. Mevcut tasarım uygulamaları, modern otomobillerde tampon yapısı için çelik, alüminyum, fiberglas kompozit veya plastikten yapılmış bir takviye çubuğunun üzerindeki bir plastik kapaktan oluşmaktadır. En modern otomobillerin tamponları PC / ABS denilen polikarbonat (PC) ve Akrilonitril bütadien stiren (ABS) kombinasyonundan yapılmıştır. Bir tampon valansı veya “valance paneli”, ön veya arka tamponun alt kısmında bulunan bir kırpma parçadır. Tampon valfleri, bir hava barajının yaptığı gibi hava akışını yönlendirerek aracın aerodinamik verimliliğini artırmak için tasarlanmıştır. Ayrıca araç üzerinde dekoratif bir rol oynamaktadır.
Ford Model A (1927–31) metal tamponlu, emmek için tasarlanmış.
Renault 5 (1972-85) (plastik tamponlu)
Fiziki olarak tampon
Tamponlar, bir darbe ile üretilen kinetik enerjiyi dağıtarak diğer araç bileşenlerine koruma sağlar. Bu enerji, araç kütlesinin ve hızın karesinin bir fonksiyonudur. Kinetik enerji, kütlenin ve hızın karesi çarpımının 1/2 ‘ye bölümüne eşittir. Formül formunda: Ek = 1/2 * m* v2
Saatte 5 mil hızla giden aracın tamponu, saatte 2,5 mil hızla koruyan bir tampondan dört kat daha güçlü olmalı, bununla birlikte tampon güçlü olması istenilmesi halinde araç kütlesi de artacak ve yakıt verimliliği azalacaktır. 1959 yılına kadar bu sağlamlık otomotiv mühendislerince yolcu güvenliği açısından faydalı olarak görünüyordu. Tamamen sağlam bir tampona sahip bir araç kendi bileşenlerini korumak için iyi olabilir fakat yolcu güvenliği açısından kötü sonuçlar çıkarabilir. Yaya güvenliği açısından ise tamponlar en ufak bir çarpmada bile yayanın yaralanmasını hafifletmek amacıyla ön tamponlar alçaltılmış ve bacaktaki darbe şiddetin azaltmak için köpükler ve ezilebilir plastikler gibi yumuşak malzemelerden yapılmışlardır.
Nasıl İmal Edilir?
Deforme olabilen sac metal tamponlar; roll form yöntemi, alüminyum ekstrüzyon yöntemi, metal kalıp yöntemi, hidroform yöntemi ile imal edilmektedir.
Tampon ve enerji yutucular tasarlanırken, belli standartlara uygun enerji emilimi, ağırlık, üretilebilirlik, maliyet, şekillenebilirlik gibi kriterler göz önünde bulundurulmalıdır.
Tampon ve enerji yutucuların üretiminde; üstün şekillendirilme, korozyon direnci ve kaynak kabiliyetine sahip martenzitik çelikler, geleneksel yüksek mukavemetli çeliklere göre %15 daha ucuz ve %20 daha yüksek çökme direncine sahip çift fazlı çelikler ve alüminyum malzemeler kullanılmaktadır.
Bununa birlikte: Tamponlar plastik, fiberglas, alüminyum veya çelikten yapılabilir. Örnek olarak açıklayacağımız fabrikada kamyon tamponu çelik olarak üretiliyor. İlk olarak kalıplar 2mm kalınlığında boş saclar olarak başlar. Bir robot, tampon modeline bağlı olarak her boşluğu 7 ila 9 arasında bir dizi boyayla besler. Daha sonra 2000 ton baskı kuvvet kullanarak boşluğa belirli bir şekilde damgasını vuruyor. Bu kademeli olarak boşlukta son tampon biçimine dönüştürür. Ön ve arka tampon içinde aynı süreç uygulanır. Sadece kalıplar farklıdır. Tamponlar şimdi bir işçinin her birini özel olarak tasarlanmış bir taşıma arabasına kelepçelediği bir sonraki üretim alanına gider. Sonrasında bu noktada fabrika belirli modeller boyuyor. Bu tamponlar krom kaplamalı olacak, ancak önce bir dizi parlatma diskiyle dolaşıyorlar. Tampon yüzeyi kusursuz olarak düzgün olmalı çünkü krom kaplama en küçük kusuru bile büyütüyor. Bilgisayar destekli bir vinç tamponları istifleyerek krom kaplama işlemi vasıtasıyla manevra yapıyor. Önce, önceki işlemlerin yüzeye bırakmış olabilecek artıkları temizlemek için tamponları birkaç kimyasal temizlik tankına batırır. Sonra ilk kaplama tankı çeliği korozyondan koruyan bir nikel kaplama uygular. Bir sonraki tank krom katmanı uygular. Fabrika, bir su ve kimyasal dolu tankta standart elektrokaplama işlemini kullanarak metal kaplamanın parçacıklarını pozitif bir yükle sıkıştırmakta ve tamponlardan negatif bir yük akıtıyor; bu manyetik olarak parçacıkları eşit bir katmanda tamponlara çekiyor. Ardından bir durulama ile tamponlar muayene alanına girerler. İşçiler yüksek yoğunluklu ışık altında krom ayna yüzeyini incelerler.
Bu arada bir makine basıncı ergimiş plastik malzemeyi çeşitli kalıplara enjekte eder, yerleşik soğutma sistemi makinaları saniyeler içerisinde sertleştirir ve sonra tamponlara tutturulan plastik bileşenler ortaya çıkar. Bu plastik parçalardan biri, arka tamponun üst kısmını örten basamak yeridir. Basamak yerlerine oturtulduktan sonra bir çalışan, tamponu da yapısal olarak takviye eden dâhili bir römork kancası ve çelik montaj dirsekleri takar. Ön tampon, farklı bir montaj hattına iniyor. Bir çalışan, tamponun hemen altına asılmış plastik bir döşeme takıyor ve Aerodinamik şekil, motor bölmesine doğrudan hava akışına yardımcı oluyor. Daha sonra çelik takviye dirseği gibi parçalar sabitleniyor. Son olarak, son bileşenleri plakalı tutucu ve sis lambaları takılıyor. İşçiler, tüm cıvataları belirli bir sızdırmazlık derecesine sıkı sıkıya sıkıştırarak tamponun ve montaj braketlerinin bir çarpışma kuvvetini yeterince emmesini sağlar. Yeni bir model üretime girdiğinde, hattan çıkan ilk birkaç tampon, stres titreşimine ve mühendislerin çarpma enerjisi dediği derecelere dayanabilmelerini sağlamak için bir dizi teste tabi tutulur.