Elastomer Mühendisliği
Kauçuk Teknolojisi ve Elastomer Mühendisliği
Kauçuk teknolojisi, kauçuk karışımlarının ve elastomer ürünlerinin üretiminin yanı sıra elastomerler ve elastomer kompozitler hakkındaki bilgileri ifade eder [1.1]. 1839'da Charles Goodyear tarafından vulkanizasyonun icadı ve 1843'te Thomas Hancock tarafından pratik uygulaması kadar eskidir.
Başlangıçtan 20. yüzyıla kadar, doğa ve mühendislik bilimlerinden ziyade beceri ve deneyim tarafından yönlendirildi. Bu, ancak 1930'larda polistiren ve polivinil klorür gibi ilk termoplastiklerin ortaya çıkmasıyla ve bunlara ilişkin teknolojinin/teknolojilerin kauçuk endüstrisi tarafından da kendi endüstrisine uyarlanmasıyla kauçuk endüstirisi modern bir endüstriyel bakış açısıyla gelişmeye başladı.
Yine 20.ci Yüzyılın ilk yarısında polimer fiziği konusunda yapılan çalışmalar Kauçuk Elastisitesi (Rubberlike Elasticity) konusuna büyük katkıda bulundu. Aşağıdaki tabloda bu konuda yapılan çalışmalar derlenmiştir [1.2.].
Son yıllarda, Almanya’da elastomer teknolojisinin gelişmesine ise, 1950’de kurulan RWTH Aachen Üniversitesi’ndeki Institut für Kunststoffverarbeitung (Plastik İşleme Enstitüsü), Stuttgart Üniversitesi’nde 1964’te kurulan Institut für Kunststofftechnologie (Plastik Teknolojisi Enstitüsü) ve DIK Deutsches Institut für Kautschuktechnologie (Alman Kauçuk Teknolojisi Enstitüsü) gibi bilimsel kuruluşlar da önemli katkıda bulunmaktadır. Bununla birlikte, yakın zamana kadar, kauçuk teknolojisi buna karşılık gelen bir mühendislik temelinden yoksundu. Bunun ekonomik nedeni, plastik endüstrisine kıyasla kauçuk endüstrisinin hacimsel olarak daha düşük ekonomik öneminde yatmaktadır.
Hacimsel olarak düşük olmasına rağmen, fonksiyonel olarak ve de çok çeşitli alanlarda geniş ve zorunlu kullanımı açısından önemi fevkalâde büyüktür. “Elastomer Mühendisliği”nin bir temel mühendislik alanı olarak gelişememesinin bir nedeni de “çok seçenekli (multifakultativ)” karakterinde de yatmaktadır: Kauçuk endüstrisi kendi malzemesini üretir (kauçuk/elastomer karışımı) ve fonksiyonel özelliklerini başka bir kimyasal işlem olan vulkanizasyon yoluyla ürün haline getirir. Nihai işlevsel özellikler (ultimate properties), hassas ve titiz bir şekilde malzeme ve süreç sonucunda elde edilir. Bu “kauçuk teknolojisine”ne hakim olmak, kimyagerlerin, fizikçilerin ve başta makine ve endüstri mühendisleri olmak üzere, mühendislerin “çok disiplinli/multifakultativ” bilgisini gerektirir.
Belki de durum Julius Peter’dan bir alıntı ile daha açık hale getirilmiştir [1.3.]: “Kauçuk endüstrisinin sorunu, bir makine mühendisinin kauçuğun malzeme oluşumunu anlayamaması veya bir kimyagerin üretimdeki süreçleri anlayamaması değildir. Genel olarak, bir yandan kimyagerin, diğer yandan makine mühendisinin, hayatlarının geri kalanında kaçamayacakları ve bu nedenle tek taraflı kalmaları gereken belirli faaliyetlere atanmış olmaları gerçeğinden oluşur. Kader kendi yoluna gider. Kimyager kimyaya, makine mühendisi üretime veya ürün tasarımına girer. Orada ‘ideal’ bir kimya veya makine mühendisliği dünyası inşa eden diğer kimyagerleri veya diğer makine mühendislerini bulur … Tabii disiplinler, fakülteler, dünyalar ayrı ve ‘Ben kimyager değilim’ cümlesi – yani, ‘Bir malzeme olarak kauçuğun oluşumu hakkında yeterince bilgim yok’ – üzücü bir bölüm.”
Bundan, kauçuk teknolojisi uzmanlarının yukarıda belirtilen çoklu isteğe bağlı bilgiye sahip olmaları gerektiği sonucu çıkar: Mühendis, endüstriye özgü kimya ve fizik bilgisi olmadan yeteneğini kullanamaz ve kimyager, işleme makinelerini dahili karıştırıcıdan sürekli vulkanizasyon tesisine yalnızca bir “kara kutu” olarak algılarsa el yordamıyla karanlıkta yolunu bulmaya çalışır. Bununla birlikte, kauçuk teknolojisi bütünsel bilgi olarak herhangi bir mühendislik okulu, teknik kolej veya üniversitede öğretilmedi. Kauçuk endüstrisi, kendi genç personelini zaman alıcı ve maliyetli bir şekilde eğitmek zorunda kaldı. Bu eylem ihtiyacı, 1985 yılında Hannover’de Alman Kauçuk Teknolojisi Enstitüsü’nün kurulması ve Hannover Üniversitesi’nde kauçuk teknolojisinde sürekli eğitim kursu ile sonuçlanan durumu iyileştirmeye yönelik faaliyetlere yol açtı [1.1, 1.3].