Plastik enjeksiyon kalıplamada farklı cidar kalınlıkları için akış tahmini
Flow estimation for different wall thicknesses in plastic injection molding
Yazar: ERDAL ÖZTÜRK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAADDİN GÜNDEŞ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada enjeksiyon kalıplamada kullanılan polimerlerin şekillendirilmesinde yeni bir proses geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bunun için yaygın kullanılan Polipropilen (PP), Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE), Poliamid 6(PA6) polimer çeşitlerini gerçek ortamda ve bilgisayar ortamında spiral akış yöntemine uygun farklı kesitlerdeki akışkan yolu geometrisi ve kalıp tasarlanmıştır. Bu kalıpta akış uzunluklarının ölçülebilmesi için spiral cetvel tasarımı yapılarak dişi kalıp üzerine işlenmiştir. Solidworks plastic yazılımıyla akış analizi yapılarak, basınç ve cidar kalınlığının akış uzunluğu üzerindeki etkisi incelenmiştir. Böylece enjeksiyonda kalıplanacak ve bu proseste üretilecek plastik ürün için uygun cidar kalınlığının seçilmesi ve göz sayısı konusunda fikir verecek, üretim maliyeti ve üretim hızı üzerinde büyük etkilere sahip olacaktır. Yapılan bilgisayar analizleri sonrasında CNC freze yardımıyla kalıbı yapılıp plastik enjeksiyon makinesinde denemeler yapılarak Solidworks plastik yazılımında yapılan analizlerle karşılaştırmalar yapılarak sonuçların doğrulanması yapılmıştır. Yapılan deneyeler sonucunda PP, HDPE, PA6 malzemelerin 2 mm, 1 mm, 0,5 mm cidar kalınlıkları için maksimum spiral akış uzunlukları sırasıyla PP için 450 mm, 198 mm, 95 mm, HDPE için 360 mm, 160 mm, 45 mm, PA6 için 240 mm, 85 mm, 30 mm enjeksiyon basıncı ve cidar kalınlığı arttıkça akış uzunluğunun artığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to develop a new process for shaping polymers used in injection molding. For this purpose, fluid path geometry and molds in different sections were designed in accordance with the spiral flow method of widely used Polypropylene (PP), High Density Polyethylene (HDPE), Polyamide 6 (PA6) polymer types in real environment and computer environment. In order to measure the flow lengths in this mold, a spiral ruler was designed and processed on the female mold. The effect of pressure and wall thickness on flow length was investigated by performing flow analysis with Solidworks Plastic software. Thus, it will give an idea about the selection of the appropriate wall thickness and the number of chambers for the plastic product to be molded in injection and produced in this process, and it will have great effects on the production cost and production speed. After the computer analysis, the mold was made with the help of CNC milling and the tests were made on the plastic injection machine, and the results were verified by making comparisons with the analyzes made in the Solidworks plastic software. As a result of the experiments, the maximum spiral flow lengths for 2 mm, 1 mm, 0.5 mm wall thicknesses of PP, HDPE, PA6 materials are respectively 450 mm, 198 mm, 95 mm for PP, 360 mm, 160 mm, 45 mm, PA6 for HDPE. For 240 mm, 85 mm, 30 mm injection pressure and wall thickness, it was determined that the flow length increased.