Ticari plastiklerde (polietilen, polipropilen, polistiren) enjeksiyon parametrelerinin artık gerilmelere etkisinin araştırılması
Investigation of effects of injection molding parameters on residual stresses in traditional plastics (polyethylene, polypropylene, polystyrene)
Yazar: ŞÜKRAN KATMER
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÇETİN KARATAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Enjeksiyon kalıplama = Injection molding ; Kalıntı gerilmeleri = Residual stresses ; Katman kaldırma = Layer removing ; Plastik malzemeler = Plastic materials ; Taguchi yöntemi = Taguchi method

Özet:
Plastik enjeksiyon kalıplama polimer ergiyiğin kalıp boşluğuna enjekte edildiği ve burada katılaşarak plastik ürün haline geldiği bir süreçtir. Plastik enjeksiyon kalıplamada, kalıplama şartları, kalıplanmış parçalardaki kalıntı gerilmeler üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, kalıplanmış ticari plastik parçalardaki kalıntı gerilmeler ve eğrilik yarıçaplarına (çarpılma) kalıplama şartlarının etkileri araştırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmada, altı faktör ve her bir faktör için üç seviye belirlenmiştir. Bu faktörler, enjeksiyon basıncı, enjeksiyon sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, ütüleme basıncı, ütüleme süresi ve soğutma süresidir. Deney sayısının azaltılması için Taguchi deney tasarımı uygulanmıştır. Düz dikdörtgen parçalar yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), polipropilen (PP) ve polistiren (PS) malzemeler kullanılarak kalıplanmıştır. Kalıntı gerilmelerin ölçülmesi için katman kaldırma tekniği uygulanmıştır. Katman kaldırma işleminden sonra gerçekleşen deformasyonlar, bir ışık mikroskobu yazılımı ile fotoğraf üzerinden ölçü alma esasına dayanarak geliştirilmiş bir ölçüm sistemi ile ölçülmüştür. Sonuçlar, enjeksiyonla kalıplanmış plastik parçalardaki çarpılma ve kalıntı gerilmelerin, kalıplama faktörleri ve şartları ile değiştiğini göstermiştir. Ayrıca kalıplanan malzemenin türü ve özelliklerinin de çarpılma ve kalıntı gerilme üzerinde etkili olduğu görülmüştür.

Abstract:
Plastic injection moulding is a process where polymer melt is injected into amould cavity, and solidifies to form a plastic part. In the injection molding ofplastic parts, the processing conditions have critical effects on the residualstresses of the molded parts. In this study the effects of the molding conditionson the residual stresses and curvature radius of injection molded traditionalplastic parts were experimentally investigated. Six factors and three levels ofeach factors were examined. These factors were the injection pressure, the melttemperature, the mold temperature, the packing pressure, the packing time andthe cooling time. Taguchi experimental setup was used to reduce the number ofexperiments. The rectangular in shape flat parts were molded using highdensity polyethylene (HDPE), polypropylene (PP) and polystyrene (PS). Thelayer removal technique was used to measure the residual stresses. Thedeformations after that layer removal of the parts were measured using animage based measurement system.The results showed that the melt temperature had the greatest influence on theresidual stresses of molded parts, followed by mold temperature, injectionpressure, and cooling time.