Yeni nesil enjeksiyon makinesinin ve kalıbının geliştirilmesi
Development of new generation injection molding machine and mold
Yazar: DENİZ SÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL AKDOĞAN EKER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Enjeksiyon kalıplama = Injection molding ; Polimerik partiküller = Polymeric particles ; Taguchi deneyleri = Taguchi experiments ; İnce cidarlı yapılar = Thin-walled structures

Özet:
Enjeksiyon kalıplama, plastik parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılan bir üretim metodudur. Ancak, daha yüksek boyutsal hassasiyet ve optik performans ile düşük kalıntı gerilmeleri ihtiyacı, bir hibrit üretim metodu olan Sıkıştırmalı Enjeksiyon Kalıplama (ICM) yönteminin ortaya çıkmasına yol açmıştır. ICM yönteminin, düşük enjeksiyon basıncı ve kenetlenme kuvveti, kalıp içi homojen basınç dağılımı gibi avantajları, özellikle optik malzemelerin üretiminde dikkat çekmesini sağlamıştır. Çalışmada, ICM metodunun akış analizi Moldflow yazılımı aracılığıyla gerçekleştirilerek, proses parametrelerinin parçanın çarpılma değerine olan etkisi incelenmiştir. Ayrıca, simülasyon sonuçları IM ve ICM yöntemlerini karşılaştırmak için kullanılarak, ICM yönteminin, IM'e göre üstünlükleri ortaya çıkarılmıştır. Eriyik sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, sıkıştırma basıncı ve sıkıştırma mesafesi gibi proses parametrelerinin kalıplanmış bir Polipropilen parçanın çarpılma davranışı üzerindeki etkileri Taguchi analizi ile araştırılmıştır. Simülasyon ve Taguchi analizi sonuçları ile elde edilen çarpılma değerleri, deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, ICM için, simülasyon ve deneysel çalışmalarından elde edilen çarpılma değeri sonuçlarının, birbirleriyle iyi bir uyumluluk gösterdiği bulunmuştur.

Abstract:
Injection molding is a production method that is widely used in the production of plastic parts. However, the need for high dimension accuracy and optical performance with residual stress-free polymeric parts has led to the emergence of a hybrid manufacturing method, Injection Compression Molding (ICM). The advantages of the ICM method, such as low injection pressure and clamping force, and homogeneous pressure distribution in the mold cavity, have made it particularly attractive in the production of optical materials. In the study, the effect of the process parameters on the warpage value of the part was investigated by performing the flow analysis of the ICM method via Moldflow software. In addition, the simulation results were used to compare the IM and ICM methods, and reveal the superiority of the ICM method over IM. The effects of process parameters, namely melt temperature, mold temperature, compression pressure, and compression distance, on warpage behavior of a molded 3D BJ356MO Polypropylene (100MFI) part were investigated by Taguchi analysis. The obtained warpage results with optimum process parameters were compared with experimental measurements to test the validation of the simulation model of ICM. As a result, it was found that the numerical simulations of the ICM show good compatibility with experimental measurements for comparison of warpage.