Plastik ürünlerin imalatında enjeksiyon kalıplama prosesi en yaygın kullanılan üretim metotlarından biridir. Plastik enjeksiyon prosesiyle üretilmiş bir parçanın kalitesi; parçanın malzemesinin özelliklerine, parçanın ve enjeksiyon kalıbının geometrik tasarımına, enjeksiyon makinesinin sıcaklık, basınç, soğutma gibi parametrelerine bağlıdır. Enjeksiyon makinelerinde geleneksel çalışma metodu olan deneme-yanılma ayarlarıyla belirlenen proses parametreleri, zaman ve maliyet açısından kayıplara neden olurken optimum sonucun elde edildiğini garantileyemez. Bu nedenle bilgisayar destekli mühendislik yazılımları plastik enjeksiyon proseslerinin optimize edilmesinde önem kazanmıştır. Bu çalışmanın amacı, enjeksiyon kalıp tasarımında farklı enjeksiyon dolum noktasının kalıplanabilirlik özelliklerine etkisi araştırıldı. Çalışmada su şişelerinin taşınmasında kullanıcıya kolaylık sağlayan kulp plastik parçalarının taşıma kuvvetini karşılaması amacıyla malzeme olarak Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE) seçildi. Malzeme tanımlamasından sonra Moldflow yazılımıyla üç farklı dolum noktası belirlendi. Bu aşamadan sonra yapılacak tüm analiz çalışmaları bu dolum noktalarının belirlenen kriterlere göre karşılaştırması üzerinden yapıldı. Enjeksiyon ile üretiminde kalıplanabilirlik özelliklerini etkileyen malzemenin erime sıcaklığı, kalıplama sıcaklığı, enjeksiyon zamanı, tutma basıncı, tutma zamanı, soğuma zamanı gibi parametreler için uygun değerler seçildi. Bu parametrelerle tasarlanan üç farklı enjeksiyon dolum noktası için şişe kulplarının 3 boyutlu modellerine, Moldflow programı kullanılarak Dolum Süresi, Dolum Basıncı Analizi, Sıcaklık Analizi, Donmuş Katman Analizi ve Birleşme Çizgisi Analizi sonuçları değerlendirildi. Bu analizlerle, optimum olmayan parametreleri iyileştirmek ve geliştirmek adına ürün tasarımı ve kalıp tasarımında yapılacak değişiklikler için öngörüde bulunulmuştur. Tek bir tasarımda tüm kalıplanabilirlik parametrelerinin sağlanamadığı literatürden ve üretim tecrübesinden bilinmektedir. Bu nedenle ön görülen üç adet tasarımdan, taşıma yükünü belirlemek için kopma kuvveti ve kalıplamadaki optimum parametreler dikkate alınarak son ikiye indirildi. Birinci tasarım için test edilen numuneler içerisinde en yüksek kopma kuvveti değerine ulaşmış olsa da %12.1’lik ağırlık artışı nedeniyle seri üretim için tercih edilmedi. İkinci tasarımında ise, kulp gramajı %2.1 artarken, kopma kuvvetindeki değer için %44.4 gibi bir artış sağlanması koşulu tasarımın onaylanmasını gerektirdi.
Anahtar Kelimeler: Şişe Kulp Kalıplanabilirlik Analizi, Enjeksiyon Dolum Noktası Analizi, Plastik Akış Analizi
|
