Bilgisayar destekli plastik enjeksiyon kalıp tasarımı ve örnek bir parça üzerinde optimal yolluk-kavite giriş yerinin belirlenmesi

Abstract

Plastik enjeksiyon kalıplama yönteminin esası, ısıtılarak akıcı bir kıvama gelmiş olan plastik malzemesinin uygun bir mekanik düzenle (enjeksiyon makinası), parçanın geometrisine uygun olarak hazırlanmış bir kalıp kavitesi içine basınç altında doldurulması ve katılaşıncaya kadar bekletilmesidir. Yöntemin avantajları, çok sayıda parçanın dar boyut ve yüzey toleransları içinde elde edilebilmesi ve üretim süresinin kısa olmasıdır. Dezavantajları ise kalıp ve makine ilk yatırım maliyetlerinin yüksek olması ve dolayısıyla az sayıda parça için ekonomik olmamasıdır. Plastik enjeksiyon kalıp uygulamalarında önemli unsur, tasarlanan parçanın ideal boyut ve yüzey kalitesinde elde edilmesi için optimal kalıp dizaynının yapılması ve üretim şartlarının belirlenmesidir. Parçaya ait kavite boşlukları kısa sürede dolmalı, optimal basınç profili ütüleme safhasında uygun değer ve süre ile uygulanmalıdır. Görünüm ve ideal boyutlar açısından kaviteler arasındaki yollukların (runner) dengeli olması ve ayrıca boyutsal çekme sınırları istenen toleranslarda olmalıdır. Ürün üzerindeki çökme, çarpılma miktarları, yanma durumları, birleşme çizgileri müsade edilir düzeyde olmalıdır. Gaz çıkış noktalarının uygun yer ve ebatta belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, MoldFlow Plastics Insight Plastik Enjeksiyon Analiz paket programı ile, Arçelik'te üretilen KU19 kamlı düğme altlığı olarak adlandırılan bir parçanın zamandan, işçilikten ve malzemeden tasarruf edilmek sureti ile ekonomik olarak üretilmesi adımları üzerinde durulmuştur. Optimal işlem aşamaları da denilebilecek işlem sıralamalarının başında gelen parçaya ait en uygun kavite giriş yeri belirlenmesi yapılmıştır. Kavite giriş yeri göz önüne alınarak yolluk girişi (sprue) ve yolluk şekli (runner layout) uygun şekilde seçilmiştir. Bu modellemeler ve sıralamalar baz alınarak analiz çalışması gerçekleştirilmiştir. Analiz verileri göz önüne alınmak sureti ile ürünün kalıp tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Plastik/ t enjeksiyon makinasına bağlanıp alıştırma işleminin yapıldığı kalıp tlüzeneği' jle dolum gerçekleştirilmiştir. Analiz çalışması ile deney çalışması sonç verilen karşılaştırılarak istenilen performans kriterlerinin ulaşılabilirliği gözlemlenmiştir: Sonuçta, bir parçaya ait ürün elde edilirken izlenmesi gerekli yaklaşık işlem basamaklarının belirlenmesi amacına ulaşılmıştır. Buradan hareketle bir parçanın kalıbının tasarımının ve ürün olarak eldesinin analiz çalışması-deney üretimi eşzamanlı çalışılması ile zamandan kazanım, ekonomiklik ve üretim kolaylığı açısından faydalarının güvenilirliği gözlemlenmiştir.