Bilgisayar Destekli Plastik Kalip Tasarimi Ve Imalat Asamalarinin Incelenmesi Investigation of Stage of Computer Aided Plastic Mould Design and Manufacture

7/31/2019 Bilgisayar Destekli Plastik Kalip Tasarimi Ve Imalat Asamalarinin Incelenmesi Investigation of Stage of Computer Ai

1/67

1

BLM I

GR VE AMA

Plastikler gnmzde otomotiv, havaclk, inaat, elektrik-elektronik ve tp

alannda kullanlan birok cihaz bata olmak zere ok saydaki sanayi dallarnda

elik ve dier malzemelerin yerini almtr. Plastiklerin birok sektrde

kullanlmasyla tasarmclara kendilerini gelitirecekleri yeni alan ortaya kmtr.Plastiklerin tasarm ve ekillendirilmesi iin bilgisayar ortamnda gelitirilmi

programlar sayesinde kolaylklar salanmtr. Genellikle Cad program olarak

Autocad, Unigraphics, Solidworks, I-deas, Pro-Engineer vs. kullanlmaktadr. Cad

ortamnda gerekletirilen tasarm yaplan obje, Cam programlar (Mastercam,

Bobcad vs.) araclyla Cnc tezgahlarna aktarlarak imal edilmektedir.

Son yllarda tasarm ve retim alannda gelitirilen CAD (Bilgisayar Destekli

Tasar

m), CAD-CAM (Bilgisayar Destekli Tasar

m ve retim), CAE (BilgisayarDestekli Mhendislik) ve beraberinde kat modelleme, yzey modelleme, parametrik

tasarm, analiz, hzl tala kaldrma daha kaliteli rnler retilmesine ve imalat

srecinin byk lde azalmasna neden olmutur. Ayn zamanda da hata ihtimali

en aza indirilmitir.

Kolay ve hzl olmas zamandan tasarrufu salamakta, bilgisayar ortamndaki

birebir izim, doru ve gvenilir ly vermektedir. Tasarlanm rnlerde

deiiklik yapabilme ve bunlarn montaja aksettirilmesi, dii-erkek kalplara

uyarlayabilmesi, detaylandrma kolaylklar, izimlerde leklendirme kolaylklar

sayesinde kontrolde de byk kolaylklar salar, bu da gvenirlilii arttrr,

imalatya yorum imkan verir ve daha ucuz kalp yaplmasn salar.

Tasarm programlarnda, teknik resimde yaplan l deiiklii paraya,

parada yaplan her trl model deiiklii, o parann kullanld tm montaj

dosyalarna, montaj sayfasnda yaplan deiiklikler ait olduklar para dosyalarna

ve teknik resimlere yansmaktadr.


2/67

2

Dolaysyla bilgisayar destekli ortamda kalp tasarm almalarn imal

edebilecek kalbn; aamalarn kolaylatran, hzl ve daha dk maliyetli hale

getirmitir. Artk gnmzde ok sk kullanlan bilgisayar destekli kalp tasarm

imalatlar tarafndan kabul grm ve program reticileri tarafndan da

gelitirilmeye balanmtr.

Bu almada bilgisayar yazlmlar yardmyla tasarm yaplan plastik

parann, elde edilinceye kadar geen sre ierisinde btn aamalar incelenmi

kalbn imalat aamalarnda her bir elemann imalat yaplarak eitimde

kullanlabilecek bir pano hazrlanmtr.


3/67

3

BLM II

BLGSAYAR DESTEKL PLASTK KALIP

TASARIMI AAMALARI

II.1. PLASTK PARA TASARIMI

II.1.1. TASARIMDA TEMEL NOKTALAR

Dier malzemelere oranla, plastik malzemelerde yapsal geometrinin yannda

malzeme kompozisyonuna daha fazla nem vererek tasarm optimize etmek gerekir.

Plastiklerde zellikle malzeme seimi, tasarm ekli ve retim yntemlerinin seimi

arasnda nemli balantlar vardr.

Gnmzde 10.000den fazla eitte plastik malzeme vardr ve bunlardan

birka yz byk miktarlarda kullanlmaktadr. Plastik malzemeler ayn tipte

deildir ve herbiri deiik zelliklere sahip gruplara ayrlr. (ekil II.1)

Plastikler malzemeler (Polimer) birbirine balanan yada kartrlan uzun

molekl zincirlerinden (makro molekllerden) meydana gelir. Makro molekller

10.000den fazla tek yap elemanlarnn kolye zerine boncuklar gibi dizilmesiyle

oluur. Makro moleklleri oluturan tek yap elemanlarna monomer denir Ayn

monomerden farkl retim metotlar ya da farkl miktarlarda kullanlarak ok farkl

polimerlerin elde edilmesi mmkndr.

Polimerler, polimerizasyon reaksiyonlar ile elde edilebilirler. Polimerizasyon bir ok

moleklleri bir araya balama reaksiyonudur. Farkl trden monomerlerin bu ekilde

birletirilmesi kopolimerizasyon, monomerlerin su, amonyak gibi basit yan rnler

vererek birbirine balanmas polikondansasyon olarak adlandrlr. Bu

reaksiyonlar balatmak iin s, basn veya katalizrlerden yararlanlr [1].

Polimerleri makro molekler yaplarna ba ve mekanizmalarnn tipine bal

olarak ana gruba gre snflandrabilir.


4/67

4

a) TermoplastiklerTermoplastik polimerlerinin eitlerinin ok fazla olmasna ramen matris

olarak kullanlan polimerler snrldr. Termoplastikler dk scaklklarda sert halde

bulunurlar stldklarnda yumuarlar. Termosetlere gre matris olarak kullanmlar

daha az olmakla birlikte stn krlma tokluu, hammaddenin raf mrnn uzun

olmas, geridnm kapasitesi ve sertleme prosesi iin organik zclere ihtiya

duyulmamasndan dolay gvenli alma ortam salamas gibi avantajlar

bulunmaktadr. Bunun yansra ekil verilen termoplastik para ilem sonras

stlarak yeniden ekillendirilebilir. Oda scaklnda kat halde bulunan termoplastik

soutucu iinde bekletilmeden depolanabilir. Termoplastikler yksek sertlik ve

arpma dayanm zelliine de sahiptirler.

Balca termoplastikler PMMA (Polimetil metakrilat), CA (Selloz asetat),

PTFE (Politetra fluor etilen), PA (Poliamid), PE (Polietilen), PP (Polipropilen), PVC

(Polivinil klorr), PC (PoIi karbonat), ABS (Akrilo nitril btadien stiren), PET

(Polietilen teraftalat), PEEK (Polieter eter keton), PPS (Polifenilen slfr), PPA

(Polifenilen oksit) gibi plastik malzemelerdir [2].

Termoplastiklerin enjeksiyon kalplanmas ise; bu malzemeler stldklarnda

ekil deiikliine urarlar ve yumuak akkan hale gelirler. Tekrar

soutulduklarnda ise katlaabilirler. Aslnda bu plastiklemenin scakta,

kalplamann ise soukta olmasnn sebebi termoplastikler iindir. Genellikle scaklk

fark 100 C den daha fazladr. Enjeksiyon kalplama iin gelitirilen termoplastik

malzemeler, az kuvvetle ksa zamanda akkan bir erime gsterir.

Enjeksiyon kalplama scakl malzemeden hzl bir ekilde

uzaklatrlmaldr. Bu yzden soutma sistemi ok dikkatli tasarlanmaldr. Soutma

maddesi genel olarak sudur ve kalplama scakl 100 C altndadr. Soutma suyu

kanallardan geerek soutma ilemini yapar. Ekonomik sebeplerden dolay mesela

kalplama malzemesinin kalitesi, kalplamaya sabit ve eit olmayan bir scakla

baldr. Bu yzden soutma devresi ok iyi ve ince bir ekilde ayarlanmaldr ve

soutma maddeleri yle ekilde kullanlmaldr ki soutucu maddenin (yani suyun)

scakl hep ayn scaklkta sabitlenmelidir.

Makine ilemi gerektirmeyen kalp blgeleri yle bir ekilde retilmeli ki

akkan plastik kalplama blgesinin iine szmasn ve ona zarar vermesin. Aksi

takdirde makine ilemi gerekecektir. Bu yzden btn birleme noktalarndakiboluklar, 0.03mmden daha az olmaldr. Bu koullar yksek enjeksiyon basnc


5/67

5

esnasnda ve akkan katlancaya kadar geerlidir. Genellikle geni kalplama

blgeleri, byk enjeksiyon kalplama makineleri kullanld ve kalplarn ok

salam, klampleme nitlerinin ok hassas olmas istendii zaman karmak bir hale

gelir [3].

b) TermosetlerTermoset plastikler sv halde bulunurlar, stlarak ve kimyasal tepkimelerle

sertleir ve salamlarlar. Termoset plastiklerin polimerizasyon sreci

termoplastiklerden farkl olarak geri dn olmayan bir sretir. Yksek

scaklklarda dahi yumuamazlar. ou termoset matris sertlememeleri iin

dondurulmu olarak depolanmak zorundadr. Dondurucudan karlp oda

scaklnda bir mddet (1-4 hafta aras) bekletildiinde sertlemeye balar ve

zelliklerini kaybederek biim verilmesi zor bir hl alr ve kullanlamaz duruma

gelir. Dondurucu iinde olmak artyla raf mrleri ise 6 ila 18 ay arasnda

deimektedir.

Fenolik reineler, furan reineleri, epoksi reineler, alkid reineler, melamin

formaldehid reineler ve doymam poliyester reineler kullanlan balca termoset

plastik malzemelerdir [2].

Termoset plastiklerin enjeksiyon kalplamas; bu plastikler enjeksiyon

kalplama iin dk molekler durumu salarlar. Bunlar genellikle mineral veya

odun tala veya elyaflarla doludurlar ve enjeksiyon nitesinde yksek viskoziteye

oranla dk scaklklarda msade etmektedir. (


6/67

6

ancak ime hassasna sahiptirler. Kauua benzer zelliklere sahiptirler.

Ara imalatnda elastomerler, contalar veya rzgarlklar olarak kullanlmaktadr [4].

Elastomerlerin enjeksiyon kalplamas ise; bu malzemeler (mesela kauuk), son

durumlarndaki molekler yaplaryla ayn yapdadrlar. Scakln tek etkisi komu

molekllerin birbirlerini engellemesidir. Bu yzden deiiklii ok azdr.

Elastomeleri apraz ba yapsndan korumak iin kalplamaya girmeden nce

plastikleme nitesi 100Cnin altnda tutulur.

Burada sv kauukla birlikte baz modern ve ve sentetik elastomerler istisnadr.

nk Gz boluundaki elastomer 60Cnin stne kadarstld iin elastomerin

hacmi artar ve gz boluun yzeyleri basn yapmaya balar. Scak yzeyle temas

halinde olduundan dolay apraz ba yaps olumadan nce akkanlkta azalma

olur ve ayrma izgisi arasndaki boluk 0,02mm kk olmaldr. Eer parlatma

ileminin yaplmas istenmiyorsa. Fakat bu gerekten zor bieydir nk byk

kalplarla parlatma ilemi kanlmazdr [3].

Birok rn dk yklerden byk yklere kadar deien evresel artlarda

alabilecek ekilde plastik malzemelerden tasarlanabilir. Burada tasarmc iin

nemli olan, istenilenin ne olduunu bilmek ve isteklere uyabilecek ekilde

maliyetleri de gznne alarak uygun bir analiz gerekletirmektir. Ne yazk ki

gnmzde hibir plastik malzeme tek bana btn zelliklere sahip olamaz, fakat

eitli plastik malzemelerin birletirilmesiyle bu zellikler salanabilir. Plastikler

bunun yannda elik malzemelerle de birletirilebilir. Karmak geometriye sahip

rnlerin plastik malzemeye gre tasarlanmas avantajldr [5].


7/67

7

ekil II.1. Plastik Malzemelerin Mekanik zellikleri

Baz plastiklerin belirli mekanik zelliklerine ait kalitatif bilgiler rnek olarak

aada verilmitir [6].

Akrilonitril : ekme ve darbe dayanmlar yksek, uzamas az,

Asetal : ekme, darbe dayanm, sertlik ve uzama yksek

Epoksi : Asetal ile ayn zelliklerde,

Fenolik : Sert, krlgan, ekme dayanm dolgu maddesine gre yksek veya

dk, uzamas ok az,

Melamin : Fenolik gibi, ancak ekme dayanm daha yksek,

Polyamid : ekme dayanm, uzamas ve anma dayanm yksek,

Poliester,ts : Darbe dayanm ve uzamas dk,

Poliester, tp : Darbe ve ekme dayanm yksek,

Polikarbonat : ekme, srnme ve darbe dayanm ile uzamas yksek,

Polietilen, yy : Darbe dayanm yksek,

Poliimid : ekme ve darbe dayanm yksek, srnme dayanm yksek(ykleme sonu dayanm deiimi az),


8/67

8

Poliretan : ekme dayanm deiik, darbe dayanm yksek, uzamas ok fazla,

Polivinilklorid : ekme dayanm ve esneklik deiik,

Silikon : Mekanik zellikler zayf, sl direnci yksek

Slfon : ekme, basma, srnme dayanm yksek, scakta da bu zelliklerini

korur.

II.1.2. TASARIMIN VE MALZEMENN SEM

Bir mhendisin para tasarm ve uygun malzeme seimini gerekletirmesi

iin aadaki sorulara cevap vermesi gerekmektedir.

II.1.2.1. Tasarm Kavram:

a) Para veya rnn kullanmna ait istekler nelerdir? (Estetik, yapsal,mekanik)

b) Maliyetleri etkileyen ka tane fonksiyonel madde paraya tasarlanabilir?

c) Deiik paralar byk bir para oluturacakekilde birleebilir mi?

II.1.2.2. Mhendislik:

a) Yapsal istekler nelerdir?

b) Ykler statik, dinamik veya evrimsel midir?

c) Ne kadar bir sapt

rmaya izin verilebilir?d) Para darbe yklerine maruz kalacak mdr?

e) Montaj ve kullanm iin ne kadar toleransa gerek vardr?

f) Para ne tr bir ortamda alacaktr?

g) Para hangi scaklklara maruz kalacaktr?

h) Para kimyasal olarak neye maruz kalacaktr?

) rnn tahmini olarak mr ne olacaktr?

i) rnn montaj nasl yaplacaktr?

j) Parada ne tr bir son ilem uygulanacaktr?

k) Baz standartlara ( UL, DOT, MIL ) gre mi imalat gerekletirilecektir?

l) Tasarm yaplan rn ekonomik olarak enjekte edilecek ve son ilem

uygulanacak mdr?

Yukarda belirtilen sorulara cevap bulunuunda, bir sonraki basamak olan

malzeme seimi gerekletirilir. Uygun malzemeyi tespit ettikten sonra para

geometrisine ve et kalnlna ait hesaplamalar yaplr, daha sonrada tasarm


9/67

9

gerekletirilebilir. Plastik enjeksiyon iin para tasarmnda aadaki sorulara

cevap aranmaldr;

a) Kalba ait paralar imal ve plastik para enjekte edilebilecek mi?

b) Paraya verilen et kalnl parann tamamen doldurulmas iin gerekli

olan plastik malzeme ak iin yeterli mi?

c) kelerin hepsine yksek gerginlikleri azaltacak ekilde radys verildi

mi?

d) Para zerinde et kalnl deiimi dzgn m?

e) Kaburga veya kabartma kalnlnn bunlara balantl et kalnlklarna

oran uygun mu?

f) Kaln kesitlerden plastik enjekte edip daha ince kesitlere ak salamak

mmkn m?

g) Birleme noktalarnda grnm ve mukavemet problemleri ortaya karr

m?

h) Btn yzeylere uygun bir kalptan kma as ilave edildi mi?

) Btn para iin uygun olarak grlm bir tolerans belirlendi mi?

Eer parada ihtiya duyulanlar uygun olarak belirlersek, uygun malzemeyi

seersek, tasarm bu malzeme iin optimize edersek ve son olarakta uygun retim

yntemleri dikkatlice belirlersek, btn bunlarn sonunda alan bir paraya sahip

olma yolundayz diyebiliriz [5].

II.1.3. KULLANIM YERLERNE GRE PLASTK PARA

MODELLENMES

Bilgisayar destekli kalp tasarmnda ilk nce plastik parann modellenmesi

gerekmektedir. Uygun malzeme seimi yap

ld

ktan sonra plastik paramodellemesine etki eden en nemli faktr paralarn kullanm yerlerinin zellikleri

ve plastik paralarn bu kullanm yerlerine uygun olarak mukavemet ve zellik

gstermesidir. Burada kimyasal, fiziksel, elektriksel, mekaniksel tasarm bilgilerinin

yan sra ergonomiklik yzey kalitesi, maliyet ve arlkta ok nemli birer tasarm

faktrdr. Bilgisayar destekli para tasarmnda paralarn alaca dier e

alan paralarnda zellikleri, grevleri ve yaplar nemlidir. Gnmzde

kullanlan bilgisayar programlarnda bir sistemi oluturan tm paralarn teker teker

izilmesi ve montaj yaplmas ile sistem sanal olarak ll ve gerekmi gibi


10/67

10

altrlabilmektedir. Bu tr programlarda bizlere yeterli derecede kullanm yeri

hakknda bilgi vermektedir.

II.1.4. KALIP ALIMA EKLNE GRE PLASTK PARA

MODELLENMES

Plastik para modellenmesine etki eden faktrlerden bir dieride kalp alma

ekillerinin para tasarmna olan etkisidir. Para tasarm birebir olarak kalp

tasarmyla ilgili olduu iin kalp alma eklini deitirebilmektedir. Bunlar hem

maliyet asndan hemde teknik ynlerden iimizi bazen zorlatrr bazen de

kolaylatrr. Bir plastik para tasarm yaplrken kalp blme yzeyi, kalp kma

alar ve maa sistemlerini gznne almamz gerekir.

II.2. KALIP TASARIMI

Kalb meydana getiren elemanlar ekil II.2 de belirtilmitir. lerleyen

aamalarda bu elemanlardan bahsedilmektedir. Kalp tasarmn yaparken baz

hesaplamalar yapmak gerekir. Bunlardan en nemlisi gz adedi hesabdr.

ekil II.2. Kalp Elemanlar [7]


11/67

11

Bununla beraber ekme pay, kalp ayrm izgisiyle dii ve erkek kalplar, soutma

sistemleri ve iticiler olarak sralayabiliriz.

II.2.1. KALIP GZ ADED

Kalbnn yaptrlmas dnlen plastik parann veya paralarnn bir kalpta

oluturulan adedidir. Bir plastik para enjeksiyon basksndan sonra kalptan bir adet

kabildii gibi eer fazla miktarda bu parann simetri boluu kalba ilenirse,

ilenilen boluk says kadar kalptan para kabilmektedir.

Piyasada bahsedilen bu para boluklar saysna gz adedi says denir. Gz

adedi para ebadna gre ift say yaplrlar.

Kalp gz adedini etkileyen faktrler ise; para kullanm adedi, parageometrisi, kalp ebatlar, kalp maliyeti, makine tipi ve kalp alma ekli olarak

sralanabilir.

Dengesiz bir yolluk dalmna sahip olan kalplardan kan paralarn ayn

hacim ve arlklara sahip olmas mmkn deildir. Bylelikle dengeli yolluk

dalmlar gz adedine direkt olarak etki eder ve genellikle piyasada kalp tasarm

yaplrken bu faktr nde gelir.

II.2.1.1. GZ ADED SAYISININ BELRLENMES

Kalp tasarm yaparken gz adedinin tespit edilmesinde birka nemli faktr

vardr. Parann eklinden dolay kalp zerinde birok maa almas gerekebilir.

Yzey alannn fazla olmasndan dolay enjeksiyon makinesinde mengene kapama,

apaa kama problemi yaanabilir.

Kalp gz adedinin tayinini aadaki gibi formlize edilebilir [8];

Hm.t

G = (II.1)60.p

G : Gz adedi

t : zaman (s)

p : 1 adet plastik para ktlesi (g)

Hm : Enjeksiyon ocann dakikada eritebildii hammadde miktar. (g/min)

Hm = K . A

K : Kullanlan enjeksiyon basnc (mPA)

A : Para yzey alan (cm)


12/67

12

II.2.1.2. GZ ADEDN ETKLEYEN FAKTRLER

II.2.1.2.1. Para Kullanm Adedi

mali dnlen parann projedeki kullanm adedinin okluudur. rnein

simetrisi basit olan bir parann projedeki kullanm az ise bunun iin yaplan kalbn

ok gzl olmasna gerek yoktur. Yine projede kullanlan parann, projedeki

kullanm adedi ok ise simetrisi grift bile olsa bunun kalbn az gzl yapmamak

gerekir. Para kullanm adedi; gnde allan zamann, parann enjeksiyon

makinasndan kncaya kadar geen zamanna oranyla elde edilir.

II.2.1.2.2. Para Geometrisi

Para geometrisi gz adedine etki eden faktrlerin en nemlilerinden olup

direkt olarak kalbn yapm eklini ve konstrksiyonunu belirler. Kimi zaman baz

plastik paralar kendi geometrisel eklinin zorluklarndan dolay, kullanm adetleri

fazla olduklar halde bir gzl veya olmas gerekenden az gzl yaplmaktadrlar. Bu

durumda imalatlar genellikle ift kalp yapmay tercih edilir.

II.2.1.2.3. Kalp Ebatlar

Para gz adedine enjeksiyon makinesi tipine gre etki eden bir faktrdr.nk enjeksiyon makinelerinin xy eksenlerindeki kolon aralklar her enjeksiyon

makinesinin tonajna gre deimektedir. Dolaysyla bir kalp gz adedi

hesaplanrken elimizde bulunan mevcut enjeksiyon makinelerinin kolon aralk

llerine gre kalp ebatlarn dnp gz adedini belirlerken bu kriteri de gz

nne almak gerekmektedir.

II.2.1.2.4. Kalp Maliyeti

Kalp gz adedi saysn belirlemede etki eden en nemli faktrlerden biridir.

nk gz adedi says dolayl olarak kalp ebatlar ile doru orantldr. Yukarda da

bahsetildii gibi projede kullanm adedine gre hesaplanarak belirlenen gz says

karllk faktr gz nne alnarak arttrlabilir. Burada iki trl etken meydana

gelmektedir ki bunlarn birincisi, gz says okluundan dolay kalp maliyetlerinin

artmas, ikincisi ise makine tonajnn bymesidir.

Kalp maliyetlerinin artmas kalp gz adediyle doru orantl deildir. Daha

evvelde belirtildii gibi bu yaklak teoride %50 etki eder. Fakat yle kalplar vardr


13/67

13

ki bunlarn ok gzl olmamas her zaman zarar getirir. rnein dbel, toka,

ayakkab tokas, plastik yzk, boncuklar, plastik vidalar, plastik pullar, plastik atal

kak vs. ok gzl yaplrlar. Buradaki kalp maliyetleri sadece ilk yatrm

maliyetlerini etkiler. Fakat kalp bask adedinde kar-zarar baa ba noktasn geerek

kar etmeye balar.

II.2.1.2.5. Makine Tipi

Kalptaki gz adedinin artmas ile kalp ebatlar ve kalp yzeyi alan artaca

iin hem kolon aralklar daha geni makine bulmak lazm, hem de bazen ayn kolon

aralk llerine sahip olsa dahi daha byk tonaja sahip bir enjeksiyon makinesine

ihtiya duyulabilir. Bu tr etkenler de yine bir projeye balarken, proje maliyet

analizleri srasnda dikkate alnmaldr.

II.2.1.2.6. Kalp alma ekli

Kalp gz adedine etki eden faktrlerden biri kalp alma eklidir. Burada

kalp alma eklinin gz adedine etkisi vardr. Parann kullanm adedi projede ok

olsa dahi eer kalp teknik adan ok gzl yaplamyorsa, burada kalp sisteminin

izin verdii ldeki gz adedine gre tasarlanmaldr.

II.2.1.3. GZ ADEDNE ETK EDEN KALIP ALIMA EKLLER

II.2.1.3.1. Otomatik Kalplar

Bu tr kalplar enjeksiyon makinesi banda bir operatr bulunmadan kendi

kendine alan kalplardr. Kalp gz adedi azlnda kalp otomatik olarak, dizayn

uygun ise alabilir. ok gzl olan kalplarda kalp sistemi otomatikekilde yaplsa

dahi makine operatrsz altrlmaz.

II.2.1.3.2. Manuel Kalplar(Yar Otomatik Kalplar)

Yar otomatik kalp deyince bir operatr eliinde enjeksiyon makinesinde

alan kalp olduu anlalr. Dolaysyla yar otomatik kalplarda, kalp sisteminin

izin verdii llerde gz adedi arttrlabilir. Pratikte umumiyetle bir kalbn ok

gzl olmas dnldnde bunun bir operatr gzetiminde alaca

varsaylmaktadr.


14/67

14

II.2.1.3.3. Maal Kalplar

Teknolojik bir zorunluluk olarak, baz kalplar, maal yani yatay eksen

zerinde alan baz mekanik aksamlara sahip olmak zorundadrlar. Bu tr kalplarn

ok fazla gz saysna sahip olmas mmkn deildir.Bu tr kalplarn gz adedini arttrmak kalp ebadn bytecei gibi enjeksiyon

makinesi tonajn, bask sresini, kalp maliyetini ve kalp dizaynnn zorluunu

arttrr.

II.2.1.3.4. anzmanl Kalplar

Piyasada iinde helisel diler olan paralar imal edebilmek iin yaplan

kalplarn erkekleri dnmek zorundadr. Bir kalpta erkeklerin dnmesi ancak bir

elektrik motoru ile veya bir krameyer sistemi ile veya bir hidrolik sistem ile tahrik

edilebilen anzman sistemleri ile salanr. Bu tr anzmanl kalplarda genellikle

gz adedi 360n eit blenleridir. Byklne gre bu gz adedinin alt gzden

fazla olmas tavsiye edilmez.

II.2.1.4. DENGEL YOLLUK DAILIMININ GZ ADEDNE ETKLER

Yukar

da sayd

m

z gz adedine etki eden btn etkenlerin olumlu olduunudnsek bile kalptaki dengesiz bir yolluk dalmnn paraya, kalba ve makineye

kt etkileri olabilir.

Dengesiz bir yolluk dalm makinenin ve kalbn dengeli almasn

engeller. Kalpta ayn hacme sahip olan bir ok gzn ksa zaman farkllklarla

dolmas ve kan paralarn ayn hacim ve arlklara sahip olmas gerekmektedir.

Fakat dengesiz bir yolluk dalmna sahip olan kalplardan kan paralarn ayn

hacim ve arlklara sahip olmas mmkn deildir. Bu da kalbn bir mddet sonra

bir taraftan ama yapp apak olumasna sebebiyet verir. Dengeli yolluk dalmlar

gz adedine direkt olarak etki eder ve genellikle piyasada kalp dizayn yaplrken bu

faktr nde gelir[8].

II.2.2. EKME PAYI

Kalplanan ou plastik paralarn boyutlar kalp boyutundan azdr. ekme

(klme) oran amorf ve yar kristal plastik arasnda 4 kat deiir. ekme orantipler arasnda deiim gsterir, ayrca ileme artlarnn deimesi kesinlikle farkl


15/67

15

oranda ekmeye sebep olur. Hatta baskdan kan malzemenin farkl ynlerinde

farkl ekme oranlar grlr. rnein malzemenin enjekte yapldn ynle buna

dik olan yn arasnda dikkate deer bir farkllk grlr. Yar kristalli termoplastikte

enjeksiyon ynndeki ekme miktar ters yndeki ekme orannn iki katdr.

ekme ayn ak ynnde farkl noktlarda farkllk gsterir. rnein uzun ak

yolunda basn deceinden, dk basn blgelerinde fazla ekme grlr.

Malzeme duvar kalnlnn artmas ekme orann arttrr. Eer malzeme duvarnda

farkl kalnlk olursa kaln yerler ince yere gre daha fazla ekeceinden malzemenin

eklinin bozulmasna sebep olabilir. Bu faktrlerden dolay ekme orann her plastik

iin belirlemek gerekir. (TabloII.1) ekme oran yzde olarak belirlenir. rnein

%0,4 veya lineer 0,004mm/mm veya 0,004 in/in gibi.

Toplam ekme, kalptan kt andaki ekme ile malzemenin birgn sonra

yapt ikinci ekmenin toplamdr. kinci ekme malzemenin retiminden uzun bir

sre sonra meydana gelir ve buna evresel ekme denir. Genel olarak ekme kalp ve

erime scaklnn artmasyla artar. Fakat toplam ekme kalp scakl arttrlrsa

azalr ve pratikte boyutlar daha sabit (dengeli) malzeme retilir. Eer kalp scakl

arttrlrsa ikinci ekme gznne alnmayacak kadar kk olur. Hatta yar kristal

termoplastikler kullanlarak boyutlar sabit malzeme retimi iin yksek kalp

scakl bile gerekebilir [9].

Bilgisayar destekli tasarm yardmyla yle yaplmaktadr. Kalplanm (kalba

dklm) para nominal ebatlarda tasarlandktan sonra ve kalp boluklar

tasarlanaca zaman malzeme ekme pay hesaba katlmaldr. Kalp boluklarn

tasarlamaya balamann en uygun yolu, kalplanm parann geometrisinin

kopyalayarak planlamaktr. Bu planlama malzeme ekme payn dengeleyecei iin

genellikle youn her ynde dalmayan (anizotropik) zellii tayan kalplanm

para niteliklerini, farkl uzaysal ynlerde farkl ekme durumlarna gre uygun hale

getirmek iin kullanlr. laveten, modelin farkl alanlarnda geerli olan ve farkl

etkenler dahilinde planlanabilen seici bir ekme tanm faydal olacaktr. Bamsz

geometrik elemanlarin tam dairesel silindirler, ou zaman her ynde dalmayan

ekme payndan ayr tutulmas istenir, bu ikisinin ayr tutulmamas durumunda

lsz rn elde edilecek karmak geometriler oluacaktr [10].


16/67

16

Tablo II.1. Termoplastiklerin zellikleri [14]

II.2.3. KALIP AYRIM ZGS

Kalp ayrm izgisi imalini dnld plastik parann kalbnn dii ve

erkek kalp boluklarnn birletii izgidir. Yani iki kalp yarmnn birletii anda

tam ortalarndan geen dzlemdir.

Kalp ayrm izgisi kalp tasarmna balarken ilk nce para zerinde

belirlenmesi gerekir. Kalp tasarmnn ilk nemli admdr.


17/67

17

Bir parann blme yzeyi tayinini yapabilmek iin ilk nce o parann nerede

kullanldnn, estetik ynnden blme izgilerinin neminin, ergonomik ynden

blme izgisinin neminin belirlenmesi gerekir. Bazen bir parada estetik olarak

blme izgisi grnmesi istenmeyebilir.

ekil II.3. Kalp Ayrma Yzeyi

II.2.3.1. ERKEK KISIM

Kalbn erkek ksm, kalbn i ksmn oluturur. Bu ekilde kalp boluunun

olumasn da salar. Kalp erkek ksmnn bulunduu kalp yarmna, erkek plakaveya kalbn erkek ksm denir. Erimi polimerin soumas esnasnda, ekme

karakteristiinden dolay souyan bask, kalbn erkek ksm zerine ekilir, kalbn

dii ksmndan ayrlr. Bu ekme karakteristikleri kalbn iinden parann atlmas

iin iticilerin, bu ksmda yerletirilmesine sebep olur. tici sistemi makinenin

hareketli plakasnn arkasna yerletirdii iin genellikle kalbn erkek ksm

makinenin hareketli plakasnn olduu tarafa taklr.


18/67

18

II.2.3.2. D KISIM

Basknn d yzeylerini belirler. Erkek ksm gibi, tek plaka zerine

yerletirilir. Yerletirildii plakaya da, kalbn dii plakas denir. Kalbn dii plakas,

genellikle makinenin hareketsiz plakas zerine monte edilir. Kalp besleme sistemigenellikle kalbn dii ksmnn zerine yerletirilir. nk makinenin enjeksiyon

nitesi bu taraftadr. Kalp tasarmclar itici sistemini erkek kalba, besleme

sistemini de dii kalp yarmna koyarlar. En ok kullanlan makine tipleri dz hat

eklindeki ekillendirmedir.

II.2.3.3. KALIP AYRIM ZGSN BELRLEMEDE ETK EDEN

FAKTRLER

Kalp ayrm izgisi kalp tasarmna balarken ilk nce para zerinde

belirlenmesi gerekir. Kalp tasarmnn ilk nemli admdr.

Bir parann blme yzeyi tayinini yapabilmek iin ilk nce o parann nerede

kullanldnn, estetik ynnden blme izgilerinin neminin, ergonomik ynden

blme izgisinin neminin belirlenmesi gerekir. Bazen bir parada estetik olarak

blme izgisi grnmesi istenmeyebilir.

Aadaki ekillerde birka kalp ayrm yzeyi uygulamalar incelenmektedir.

ekil II.4. eitli Kalp Ayrm izgisi rnekleri [12]


19/67

19

a) Kalp ayrm izgisi parann dar atlmas iin ayarlanmtr.

b) Kalp ayrm izgisi para kenarna ekilerek kalp maliyeti azaltlm

parann dar atlmas kolaylatrlmtr.

c) Kalp ayrm izgisi parann nnden uzaklatrlp apak izi gizlenmitir.

II.2.4. YOLLUK VE YOLLUK GR TASARIMI

Besleme sistemlerinin geometrisi, uzunluu, boyutu ve hacminin kaliteli para

retimine direkt etkisi vardr. Erimi plastiin akt yolun mmkn olduunca ksa,

dzgn ve en az dnemeli olmas istenir.

Temel kal

p besleme sistemi; Kal

p giri yolluu, Ana yolluk, kincil yolluk, Yollukgirii olmak zere drt paradan ibarettir. (ekil II.5)

ekil II.5. Genel Yolluk Blmleri

II.2.4.1. YOLLUK EKL BELRLENRKEN DKKAT EDLMES

GEREKEN NOKTALAR

a)Kalbn her gzne eit basn nakledilmesi salanmaldr.b)Her kalp gzne giren yolluu mmkn olduunca ksa yapmaldr.c)Kalpta kolayca kmas salanmaldr. Profilleri umumiyetle trapez veya

yuvarlak olmaldr.

d)Uygun ekilde fonksiyonunu yerine getirirken en dk arlkta olmaldr.


20/67

20

e)Kalp yolluk girii (meme) ii kesinlikle konik rayba ile raybalanm ve ok zelbir ekilde parlatlm olmal. Aksi takdirde yolluun memeden kmamas gibi

skntl durumlarla karlalabilir.

f) Btn yolluk sistemleri ve btn yan yolluklar veya balantlar mmknolduunca basn dmesini minimize etmek iin yuvarlanmal ve

eimlendirilmelidir.

g)Yolluun sonuna, erimi akan plastiin nndeki daha az scak plastii,hapsetmek iin boluk yaplmaldr. Bu daha az souk plastik para iinde kaynak

etkisi yapar boluun boyu, yolluk apna eit olmaldr.

h)Tm yolluklar parlatlmal kesinlikle freze aks izleri bulunmamaldr.i) kincil yolluklar ana yolluklarda daha ince olmaldr.

j) Otomatik alan kalplarda yolluk kopmas kolayca olabilecek ekildealmaldr.

k)Kalp giri yolluu boyu mmkn olabildiince ksa tutulmal gerekirse memekalp ierisine gmlmelidir.

II.2.4.2. BAST YOLLUK HESABI VE UYGULAMALARI

ekil II.6. Yolluk Uygulamalar

Pratikle de ikincil yolluk uygulamalar akcl dk olan mallarda d= (D-0,2 D)

biraz daha ykseklerde ise d= (D-0,25 D) alnabilmektedir[8].

Yolluk tasarmlarnda yolluk seiminde, retilecek rnde aranlan kalite,

nemli bir faktrdr. Dengesiz yolluk sisteminde, kalp giri yolluuna yakn kalp

boluuna, gereinden fazla malzemenin dolmas meydana gelirken, kalp giri

yolluundan uzak noktadaki kalp boluuna da yeterli plastik dolmaz.


21/67

21

kan rnde, farkl arlklar oluur ve boyutlarda farkllklar oluur. Kalbn,

dengesiz dolma zelliinden dolay kalpta apak oluma ihtimali artar ve bunun

kontrol zorlar, zamanla kalp yzeyinde kme oluabilir. Kalp doldurmann

dengesiz olduu durumlarda, her kalp boluundaki basn dmesi her bir yolluk

giriinin boyutlar deitirilerek eitlenebilir veya yolluksuz kalplarda, yolluk giri

pozisyonuyla dengeli bir doldurma salanabilir.

II.2.4.3. ANA YOLLUK TASARIMI

ekil II.7. Tasarm Yaplan Kalbn Ana Yolluk Girii

Kalp boluuna, erimi polimerin akt yola gre, yolluk giriinin

bulunduu yer nemlidir. Yolluk giri blgesinin seilmesinde gz nne alnacak

dier faktrler aada belirtilmitir.

a)Basknn estetik grn.b)Kalba tekrar yolluk girii taklmas.c)Basknn komplekslii.d)Kalp stma.e)lenecek polimerin zellii.f)Yolluk giriinden beslenen polimerin hacmi ve besleme oran.g)Kaynak izinin oluaca yerin nemi.h)Kalp doldurma erisinin sonucu olarak, kalp iinde gazn kamad ve bu gaznbulunduu blge.

Bask, klasik beslemeyle doldurulacaksa, rnein scak yolluksuz, yolluk giri

yeri opsiyonu iki plakal kalp tasarmndaki snrlamalardan dolay kstlanmtr. Bu

s

n

rlama, yolluk giriinin kal

p ayr

m izgisindeki tek bir yzeye yerletirilmesindendolaydr. ki plakal kalp tasarmn, yolluk giri pozisyonu ynyle dier


22/67

22

sistemlerle karlatrld zaman kalp tasarmcs plakal ve yolluksuz kalp

tasarmn seerek, istenilen yolluk giri blgesini tayin edebilir.

II.2.4.4. YOLLUK ETLER VE BAZI UYGULAMALARI

Kalplarda eit yolluk dalm H tipi yolluklarla gerekleir. Bunlar 2, 4, 8,

16 vs. gibi gz saylaryla salanr. Eer bunun dnda gz says gerekiyorsa yolluk

aplar farkl ilenir.

ekil II.8. 4 Gzl Standart Yolluk. 8 Gzl Az Gramajl Dairesel Tipte izilim

ekil II.9. 8 Gzl Kavisli Yolluk Uygulamas 24 Gzl Az Gramajl Dairesel Yolluk


23/67

23

ekil II.10. 32 Gzl Normal Yolluk

ekil II.11. Sra Tipi Dz Yolluk Uygulamalar

II.2.4.5.YOLLUK ETLER

II.2.4.5.1. Direkt Girili Kalplar

Yolluk giri blgesi kararlatrldktan sonra, doru yolluk giri dizayn ve

geometrisi seilir. Yolluk giri dizayn kullanlma yerine gre farkllk gsterir.

Yolluk giri blgesinin tespitinde, etkili olan faktr ayn zamanda yolluk giri

dizaynna da etki eder. Tek gzl kalplarda veya byk tek paral basklarda direkt

besleme, yolluk giri sistemi benimsenir. Bu durumlarda makine memesi (nozzle)

direkt baskya plastik gnderir, sonu olarak yolluk sistemine (runner) ihtiya yoktur.


24/67

24

Basky dzgn ekilde, kaynak izi olumadan, doldurmak iin direkt besleme yolluk

girii, parann geometrik merkezine yerletirilir. rnein, p kovas, kova, kap vb.

ekil II.12. Direkt Girili Yolluk Uygulamas

Bu tr uygulamalar genellikle ii veya kabine bo kademeli veya dz boru

benzeri paralarda kullanlrlar. Para kalptan ktktan sonra yolluk yeri komple

manuel olarak krlr.

II.2.4.5.2. Scak Yolluk

Yolluksuz veya scak yolluk sistemlerinin, enjeksiyon nitesinin kalp iinde

uzants olarak grlebilir. Bu durum, plastik malzemenin kalp iindeki kna

kadar erimi olarak stma elemanlaryla bunlarn termokupullu kontrolyle

tutulmaldr. Scak yolluun alma scakl, plastik malzemenin ileme

scaklndan farkl deildir. Sabit alma scakl salamak iin scak besleme

sistemi kalbn dier paralarndan izole edilmelidir. rnein, hava boluuyla veya

ilave soutma sistemi kontrolyle. Kullanlacak metot, seilen scak yolluk dizaynna

baldr.

II.2.4.5.3. Tnel Yolluk

Tnel yolluk, bask sonras yolluu paradan otomatik olarak kopmasna imkan

salar. Yolluk, enjeksiyon ilemi bittikten sonra itici hareketi ile paradan koparlr.

Tnel yolluk aplar, fiber takviyesiz plastikler iin 0,5-0,8 mm fiber takviyeli

eitleri 2 mm fazladr. Bu dizaynda, kapnn gml olmas nedeniyle, kalp iinde

gazn kaamamas ve bunun sonucu yanmalar, baskda problem oluturur. Tnel

yolluk dizaynna sahip, kalba uygun havalandrmann yerletirilmesi aklda

tutulmaldr. Yolluun kopma izi para yzeyinde kalabilir.


25/67

25

Bu tr tnel yolluklar para kalptan karken otomatik olarak yolluktan kopmas

gereken zamanlarda kullanlr. Yine bu tr yolluklar eitli paralara i yan kenardan

ve derinden yolluk girii kullanlmas gerektiinde yaplr. Burada dikkat edilmesi

gereken konulardan birisi de bu tr yolluklarn akcl yksek olan plastiklerde

kullanlmasdr. Bu tr tnel yolluklu kalplarda tnel u as kalptan kolay kmas

salanacakekilde olmal, her bir giriin altna bir adet yolluk ekici konulmal ve

yolluk yerleri parlak olmaldr.

ekil II.13. ift Girili kiz Tnel Yolluk Uygulamas

II.2.4.5.4. ne Yolluk ( Plakal

Kal

plar) plakal kalplar iin, katksz plastikler iin ine yolluk girii boyutlar 0,8-2

mm ve katkl plastikler iin 2,5-3 mm arasndadr. Bu tip kap kullanm esnasnda

otomatik olarak kapnn kopmasna imkan salar. Kap uzunluu ve boyutu kapnn

paradan dzgn kopmas iin azaltlmtr. Kap kopmas, genellikle yolluklar

arkasndan ekerek koparmak suretiyle salanr. Kap uzunluu ve kalnlndaki

azalmadan dolay, ine kap kolayca zarar grebilir ve srekli, katkl plastik

kullanld zaman eskimeye eimlidir.Bu tr uygulamalar genellikle kk ebatlarda silindirik paralarn ok gzl

veya tekli olarak baslmasnda kullanlr. Silindirik paralarda yandan verilen yolluk

sistemlerinde ounlukla mal basncnn kalp erkeklerini mal giri istikametine

yatrma eilimi vardr. Dolays ile hem kalp zarar grr hem de mal paylar parada

eit kmaz.

plakal kalp, ok kullanlan itici plakal kalptan birden fazla kalp ayrm

izgisi kullanlmas ynnden, farkl bir ekildedir. Kalp ayr plakadan

olumutur ve kalp aldnda bu plaka birbirinden ayrlr. Akln biri;


26/67

26

parann dar atlmas iin aklk salarken, dier aklk, kalp giri yolluunun

dar atlmas iin boluk salar. Kalbn artan kompleks yapsndan, dolay iki

plakal kalba gre yapm daha ok zaman alr ve daha pahalya mal olur.

ekil II.14. ne Yolluk Uygulamas

II.2.4.5.5. Ak Yolluk

Ak yolluk girii en basit yolluk giri dizayndr ve kolayca ilenebilir. Ak

yolluk giriinin yapmnn kolay olmasna ramen kullanm alan snrldr, nk bu

dizaynn kalp doldurma karakteristii iyi deildir. Yolluk giri geometrisi, erimi

plastiin kt birekilde girite yayldn gsterir. Baz durumlarda erimi plastik

kalp giriindeki aknda hi yaylmaz, solucan gibi kvrlarak ve fkrarak akan

plastik, para iinde kvrmlar oluturur. Bu durumlarn sonucu, basknn kuvveti

azalr ve para yzeyi kt olur.

Ak yolluk girii, eer parada ok iyi kalite veya estetik aranmazsa kullanlr.

Yolluk giri yerinde herhangi bir yrtlma olduunda, kapnn deitirilmesiistenebilir.

Bu tr uygulamalar genellikle kenarnda yolluk izi olmann nem tamad

paralarda kullanlabilir. Piyasada estetik bir neme sahip olmayan bir ok parada

en kolay olduu ve en kolay kalp boluunu doldurduu iin bu sistem seilir.

Bazen de ar paralarda, parann daha rahat dolmasn salamak asndan da bu

sistem seilir.


27/67

27

A - A KESITI

1

A

W

L Kalp BoluuYolluk

ekil II.15. Ak Yolluk

II.2.4.5.6. Yaprak Yolluk

Ak yolluu biraz daha ince ama geni yzeyde olandr. Baz birleme

izgilerini ve daha geni alana sahip ince paralarn dolmas salanr.

Aadaki resimlerde ak ve yaprak yolluk uygulamalar vardr.

ekil II.16. Yaprak Yolluk Uygulamalar

II.2.4.6. Yolluk Giri Pozisyonu Ve Tasarm

Kalp boluuna, erimi polimerin akt yola gre, yolluk giriinin

bulunduu yer nemlidir. Yolluk giri blgesinin seilmesinde gz nne alnacak

dier faktrler aada belirtilmitir.


28/67

28

a) Basknn estetik grnb) Kalba tekrar yolluk girii taklmasc) Basknn kompleksliid) Kalp stmae) lenecek polimerin zelliif) Yolluk giriinden beslenen polimerin hacmi ve besleme orang) Kaynak izinin oluaca yerin nemih) Kalp doldurma erisinin sonucu olarak, kalp iinde gazn kamad ve bu

gazn bulunduu blge

Bask, klasik beslemeyle doldurulacaksa, rnein scak yolluksuz, yolluk giri

yeri opsiyonu iki plakal kalp dizaynndaki snrlamalardan dolay kstlanmtr. Bu

snrlama, yolluk giriinin kalp ayrm izgisindeki tek bir yzeye yerletirilmesinden

dolaydr. ki plakal kalp dizaynn, yolluk giri pozisyonu ynyle dier sistemlerle

karlatrld zaman kalp dizayncs plakal ve yolluksuz kalp dizaynn

seerek, istenilen yolluk giri blgesini tayin edebilir.

II.2.5. KALIP SOUTMA

II.2.5.1.KALIP SOUTMA SSTEM GEREKLL

Enjeksiyon baskdaki temel prensip, scak plastii kalp iine gnderip kalp

boluunun eklini alarak bu ekilde kalacak kadar, souyup sertlemelidir. Kalp

scakl, bask sresini belirleyeceinden nemlidir. Scak kalpta erimi plastik,

kolayca akmasna ramen, basknn souyup kalptan dar atlabilecei scakla

dme sresi uzar. Bunun tersi olarak, souk kalpta erimi plastiin soumas abuk

olur, baz durumlarda kalb doldurmadan souyup sertleir. Bu iki durum arasnda

uygun bask sresi elde edilir [12].

Belirli kalplarn kullanld scaklk, belirli faktrlere baldr, bunlar aada

belirtilmitir. Baskda kullanlacak plastik tipine ve eidine, kalp boluundaki

plastiin akma uzunluuna, basknn duvarlarna, yolluklarn uzunluuna vb. Kalp

scakln, kalb doldurmak iin gerekli scakln zerinde tutarak kullanlmasnn

bask yzeyinin gzel olmas ve kaynak izinin etkisinin azaltlmas vb. durumlar

bakmndan avantajl olduu grlmtr.


29/67

29

II.2.5.1.1. Soutma Sistemleri

Soutma svs genellikle su bazen de ya, bir pompa ile snn alnd

soutucu eanjrden esnek borularla kalp iin alm kanallara gnderilir, kalbn

iinde basnc den ve scak kalp sebebi ile snarak dier bir esnek boruyla darkarlr. Kalbn her iki yann da, bu esnek borularla ayr ayr balantldr. Soutma

kanallar genellikle matkapla alr ve kesiti daireseldir.

Kalp scakln belirlenen scaklkta tutmak iin kalp iinde alm

kanallarda sv dolatrlarak salanr. Bu kanal ve deliklere soutma yollar ve bu

sisteme soutma devresi denilir.

Kalp dolum esnasnda en scak erimi plastik, kalp giriinde ve en souk

erimi plastik, yolluk giriinden en uzak noktad

r. Soutma suyunun s

cakl

, bukanallardan getike artar, bundan dolay baskda eit souma salamak iin, kalbn

scak blgelerine souk sv ve parann souk ksmlarna scak (stlm) sv girii

salamak gereklidir. Kalpta su sirklasyonu iin gerekli niteler piyasada standart

olarak bulunur. Bu soutma niteleri kalba esnek hortumlarla balanr. Bu niteler

ile kalp scakl dar snrlar iinde korunur.

Genelde en basit sistem, kalbn boydan boya delinmesiyle salanan soutma

sistemidir.

Soutma kanal matkapla aarken bunun mmkn olduunca kalp boluuna

yakn olmasna dikkat edilmelidir. (16 mmden daha ksa mesafede) eer bu bask

zerinde dikkate deer scaklk farkllklar oluturursa, baskda problem oluturur.

Soutma devresi, bazen soutma kanalnn kalptaki dier kanallara yakn

delinmemesi gerektiinden karmak hale gelebilir. Kalp plakasnda bir ok delik

mevcuttur, rnein, bur delikleri, itici pim delikleri, lokma delikleri vb. Soutma

kanalnn uzunluuna byk lde baldr. Derin delik delerek delmenin daima

belirlenen yolundan kama eilimi gsterdii grlr. Genelde 150 mmlik

deliklerde kullanlan kural, soutma kanalnn herhangi bir delie 3 mm daha yakn

delinmemelidir. Daha uzun soutma kanallar iin bu uzaklk 5 mmdir.

Soutma devresinde en iyi pozisyonu yakalamak iin, tasarm esnasnda bunu

mmkn olduunca erken planlamak gerekir. Dier kalp paralar, bundan sonra bu

soutma devresine gre yerletirilir. rnein, itici pimler, burlar vb.


30/67

30

II.2.5.1.2. Dzgn Soutma Olmadnda Meydana Gelebilecek Hatalar

Parann deiik blgelerinin farkl srelerde soumas ve ekme de farkllklar

aadaki olumsuzluklara sebep olur:

- gerilimin olumasna,- Parann erilmesine,

- Para yzeyinde kmelere,

- Ve lsel toleranslarn bytlmesine.

Soumadaki farkllklar aadaki olumsuzluklara sebep olur:

- gerilimin olumasna,

- Parann erilmesine,

- Ve lsel toleranslar

n bytlmesine.Doru feder tasarm ile yzeydeki kmeler engellenir ve parann

mukavemeti arttrlr.

II.2.5.1.3. Tek Paral Kalp Plakasn Soutma

Tek paral kalp plakas tipinin scakl plakaya alm delikten geirilen su

sirklasyonuyla kontrol edilir. Bu delikler birbirine balanarak devre oluturur.

Devre birka seviyeli olabilir, bunun says kalp plakasnn kalnlna baldr.

Kalbn dii ksm ve erkek ksm birbirine benzemediinden bunlarn soutma

devreleri ayr ayr ele alnmaldr.

HortumBalants

ekil II.17. Tek Paral Dii Kalp Soutmas U Devresi


31/67

31

II.2.5.1.4. Dikdrtgen Lokmay Soutma

Dikdrtgen lokmay soutma sistemi ekil II.18.de gsteriliyor. Burada en

basit devre gsteriliyor, daha karmak tekli ve ok seviyeli su devreleri

kullanlabilir. Bu kalp boluu ekli ve derinliiyle belirlenir. Dii lokmadaki btnkanallar birbirine balanp, tkalanmaldr. Bu ekilde gerekli harici balant miktar

minimumdur. Tasarmclar, her lokma iin bir su girii ve bir su knn olmasn

amalamaldr.

Eer su giri ve k hatlar duvara balanm veya makine yaknndaki su

adaptrlerine balysa kalp ayar daha abuk yaplr.

ekil II.18. Klasik Tip Dikdrtgen Soutma

Uzantl para kalp plakas zerindeki delie, direk olarak vidalanr. Bu

metodun dezavantaj lokma ve uzant para arasndaki balant krldnda,

lokmann kalp plakasndan karlmasdr. Uzant parann sonunda ve ortasnda

ufak bir meme vardr ve standart kalp paras olarak satn alnabilir. Bu para kolay

balant elemanlarnn kullanlmasna imkan verir ve kalp ayar zamann azaltmada

faydaldr.

Uzant paras, kalp plakasndan lokmaya alm delie direk olarak

vidalanabilir. Bu tasarm I de belirtilmi dezavantaj ortadan kaldrr. Fakat bu yark

bir aklk olmad iin kalpta apak olutuunda arasna plastik skp kalabilir.

Buraya skm malzemenin temizlenmesi zordur ve temizlenmesi esnasnda kalbn


32/67

32

br yzne zarar verebilir. Bununla beraber bu yark baskda yeterince uzaksa

beklenmedik tehlike oluturmaz. Kalp plakas kalnl yeterli byklkte ise

delikler lokmann altna, kalp plakasna yaplr ve birbiriyle ters ynde delikli dahili

olarak balanr. Lokma ve kalp plakas arasndaki su szmas o-ring ile engellenir,

ekilde grld gibi kalp plakasndaki bolua uygun ekilde yerletirilir. Bu

tasarm daha nceki tasarmlarn dezavantajna sahip olmad iin tercih edilir.

Dar lokmalar yukarda tanmlanan metotlarla soutulmas zordur, burada klasik

soutma sistemlerini yerletirmek iin yeterli alan yoktur. Bu problemin stesinden

gelmek iin su datm reglatr kullanlabilir. Lokma delinir ve musluk taklarak

su reglatrnn k borusuna taklr. Bu k borusunun dier ucu su adaptrne

taklr, bu ekilde kalp alt yzeyine yakn bir yerde gsteriliyor. Su giri borusu ayn

ekilde su adaptrne balanr.

Su reglatrne taklan uygun giri ve k borusuyla lokmalarda soutma

suyu dolar. Bu su adaptr kalbn dier paralarn da soutan para olarak

grlmelidir erkek lokma, maa vb.

Lokma soutma iin kullanlan dier bir metot ise bakr boru kullanlmasdr.

Bu tasarm kalp alan ufak olduunda uygundur. Borular kanallar iine yerletirilir.

Bu belki kalp iinde dier deliklere yakn olarak su sznt ihtimali olmadan

kullanlabilir.

Kalp plakas iine belirli bir sayda X kanal alr. Lokma plakann iine

takld zaman boruyla direk kontak halindedir. Borunun kontak alann arttrmak ve

s transferini arttrmak iin, boru evresindeki boluk alan dk erime dereceli

alamla doldurulur veya drt ke kesitli boru kullanlabilir.

II.2.5.1.5. Yuvarlak Lokmay Soutma

Yuvarlak ekildeki lokmalardaki yuvarlak ekilde alan kanal kolaycakullanlabilir. Yuvarlak dii lokmalar iin yaplan direk soutma tasarmnn

ounluu bu prensibe gre yaplr.

Yuvarlak dii lokma standart tip kalp plakasna taklmtr. Soutma kanal

(X) lokmann evresine ve ilave kanal (Y) soutucu giriinin zerine ve altna

almtr, o-ring taklmtr. Lokma plakaya takld zaman o-ring, plaka ve lokma

arasndaki su szntsna engel olur. Lokma taklrken o-ringin zarar grmemesine

dikkat edilmelidir. Bu operasyonu Z deki plaka delii salar.


33/67

33

Bu kanal plakaya alan delikle su kanalna balanr. ok gzl kalplarda

lokmalar bir hat zerinde olmal, bylece diklemesine alan delik her kanal

birbirine balayarak su devresi oluturur.

ekil II.19. Yuvarlak Tip Lokmay Soutma


34/67

34

II.2.6. TC SSTEMLER

II.2.6.1. TC SSTEMLERN GEREKLL

tici sisteminin fonksiyonu, souma zaman

bittikten sonra kal

b

n a

larak eldeedilen rnn dar atlmasn salar. tici mekanizmasnn fonksiyon ve tasarm

olarak eitleri vardr. tici metodlarnn seimi baz faktrlere baldr:

a) Dar atlacak parann tasarmna

b) Parann estetik grnne

c) retimin ihtiyalarna

Paray ve kalb enjeksiyon bask ilemi iin tasarlandnda, itici metotlarnn

seimine dikkat edilmesi gerektii gz nne alnmaldr [12].

II.2.6.2. KALIP TASARIMINDA TC SSTEM SEM

tici sistemini semeden nce, para ekli ve retim ekli zerinde

durulmaldr. Pratikte itici tasarm yaplmadan nce baslacak paraya bal olarak,

itici yapmyla ilgili ksa bir istekler listesinin yaplmasnn faydaldr. Bu liste

aadaki referans noktalarn iermektedir.

II.2.6.2.1. Para Estetii

I) tici pimlerin izleri gzle grlen yerlerde olmas gerekebilir. Basky kalp

tasarmndan ters ynnden yapmak, bu problemin stesinden gelmede kullanlan

pratik bir yntemdir.

II) Parann dar atlmas esnasnda, paralarn duvarlardan srtnerek kmasna

engel olmak iin, kalp boluunda uygun eim verilmelidir. Uygun eim as,

parann dar kolay atlmas iin gereklidir. Kalp yapm tasarmna balamadan

nce para tasarm esnasnda bu gz nne alnmaldr. Umumiyetle erkek lokmaeim as dii lokma eim asndan 0 30' daha fazla yaplr. Sebebi ise para kalp

aldnda diiden kurtarlp erkek lokma zerinde kalaca ve lokmay saraca

iindir.

II.2.6.2.2. Para Boyutlarnn Etkisi

Parann dar atlmas esnasnda, baslm parann ekli kolayca bozulabilir

(eer federlerle desteklenmemise). zellikle ince paralarda bu bozulma daha okgrlr.Bozulma olmadan parann dar atlmas iin, paraya destek verecek ilave


35/67

35

(kaburga, atk) gereklidir ve iticiler genellikle federlerin olduu blgelere veya

zerlerine konulur. nk federler parann erkek zerinde tutulmasn arttrr.

II.2.6.2.3. Makinenin Etkisi

I) Enjeksiyon makinesinin alma snrlar arasnda, itici kuvvet paray dar

atacak kadar yeterli olmaldr.

II) Kullanlacak enjeksiyon makinesi, kalp tasarmndaki itici sistemini

altrabilmelidir. Makine tasarmlar itici alma metotlarna gre eitlilik

gsterir. Enjeksiyon makinelerinin ounluunda, itici plakalarnn ortasndan

enjeksiyon nitesiyle ayn hat zerinde hareket eder. bununla beraber makinelerin

ou apraz bal piston veya ekici plakayla alrlar, ok byk makineler apraz

bal sistem kullanarak byk itici gcn eit olarak datrlar.

III) kimi zamanda ilave ekme itici veya hareketlendirici devreye ihtiya duyulur.

Karmak kalp tasarmnda itici sistemi istenebilir. Bu ilem iin bask makinesi,

ilave hidrolik itici devreye sahip olmaldr ve bu sistemi kontrol eden mekanizma

gereklidir.

II.2.6.3. TC SSTEM ETLER

II.2.6.3.1. Normal tici Pimler ve Yassticiler

tici pimler, en ucuz itici sistemi sunarlar. Fakat bunlarn kullanm snrldr.

Bu snrlamalardan biri, ufak kesitlerden dolay, yksek miktarda itici kuvveti

baskdaki bir noktaya uygulanr. Pimin yerletirildii noktadan dolay parada

bozukluk veya krlma olur. zellikle ince duvarl para veya krlgan malzemesi

kullanldnda.

tici pimler, standart kalp paras olarak genelde ucuz olduklarndan dolay ve

standart format olarak metrik ve parmak l birimlerinde bak, dz basamakl pim

olarak ekil II.20.veekil II.21.de grld gibi retilirler [12].


36/67

36

ekil II.20. tici Pim Tipleri

ekil II.21. Pim Pozisyonu

II.2.6.3.2. Boru Tip ticiler

tici bilezikler, belirli zellikteki paralar

d

ar

atmak iin kullan

l

rlar,rnein, ii bo delikler. Ufak yuvarlak para bir tane itici bilezik kullanlarak

parann evresinden itilirler. tici bilezik kullanmak, pim kullanmaktan daha

pahaldr ve kullanlmalar esnasnda bilezik iinde ve dnda srtnmeden dolay

daha hzl eskime eilimindedir.

Standart pimlerle karlatrldnda itici kuvvetler bileziin daha geni kesit

alanna daha dzgn ekilde datlmas ile birlikte kalp havalandrmasn iki katna

kararak daha etkin havalandrma da salar.


37/67

37

Bu tip boru iticiler genellikle bos altlarnda veya boru eklindeki ayaklarda

yada yzeyde itici izi olmayan yerlerde kullanlrlar. Standart bir para olduu iin

piyasada eitli boy ve aplarda hazr bulunurlar.

ekil II.22. tici Boru Pozisyonlar

II.2.6.3.4. Flan Plakaltici Sistemleri

Paray iterek veya ekerek erkek kalptan dar atar genellikle para tabannn

evresiyle bu plakann kontak kurmasyla yaplr. Parann syrlarak dar atlmas

esnasnda, paraya salanan destekle daha az bozulma gsterirler. Bu eit

enjeksiyon metodunu kullanmann bir ok faydas vardr, bununla beraber kalperkek ksmn kaplayan, syrma halkasnn boyutlarnda artmann sonucu kalpta

daha yksek seviyede para eskimesi oluur.

Bunun nne geilebilmesi iin genellikle itme flann boyuna ve apna gre

ilk nce bir dzlk verilir. Bu dzlk byk aplarda ve boylarda yaklak 5-6 mm

dir. Daha kk boylarda ise 3 mm civarnda olur. Daha sonra kalp erkeine ve

flann alt ksmna 15-20 aras bir a verilerek srtnme boyu ksaltlm ve anma

azalt

lm

dolay

s

ile de kal

p mr uzat

lm

olur.

ekil II.23. tme Flan


38/67

38

L> 25 mm ise; L< 25 mm ise;

S= 5-6 mm S= 3 mm

= 15 - 20 = 10 - 15

Bu tip kalplar genellikle yuvarlak kapak, tas, hazne gibi paralarda

kullanlrlar. Bazen de effaf olan yuvarlak paralarda itici izi gzkmesi istenmez. O

zamanda flan itici sistemi kullanlr. Flan itici sistemleri normal itici sistemlerine

gre daha dengeli itme ilemi yaparlar ve daha ok az bir kuvvetle daha rahat itme

yaparlar.

ekil II.24. Flanltici Sistem


39/67

39

BLM III

BLGSAYAR DESTEKL PLASTK KALIP

TASARIMI VE MALAT UYGULAMALARI

III.1. UYGULAMA N SELEN PLASTK PARA

TASARIMI

Tasarmnn yaplmas planlanan plastik para gnmzde yaygn olarakelektrik sanayinde kullanlan bir paradr. Tasarm paramz kk ev aletleri reten

firmalarn ve bunlarn yan sra elektrikli ani su stc gibi rezistansl cihazlar reten

firmalar tarafndan kullanlan kademeli anahtar grubunun kam mili parasdr.

Bir parann dizayn edilebilmesi iin ncelikli olarak tasarlanacak parann

kullanm yeri ve bu paradan istenilen zellikleri bilmek gerekmektedir.

ekil III.1. Tasarm Yaplan Parann Modeli

Plastik para tasarm aada belirtilen maddelerde incelenmitir.

a) Parann kullanm yeri ;

Kam milinin kullanld (montaj yaplm) kademeli anahtarn, monte

edildii cihazdaki grevi incelenmitir. rnek olarak, elektrikli ani su stcda

bulunan rezistanslar

n devreye girip, devreden

kmas

n

salamas

ndan dolay

bukademeli anahtar grubu devaml suretle bir elektirik yk altnda almaktadr.


40/67

40

Dolaysyla tasarm dnlen kam mili paras, rezistansn devreye girmesini

salayan kontak ayaklarn, birbirleri ile temas etmeleri grevini stlenmesinden

tr ok kritik bir paradr. Bu tip kritik paralar ieren cihazlar yaamakta

olduumuz zamann vazgeilmez ev cihazlar olmas sebebi ile hemen hemen her

evde kullanlmaktadr. Bu tip elektrikle alan cihazlar da oluabilecek bir kaak

sebebi ile, kaan olutuu iletken malzeme ile temas eden plastik malzeme ieren

paralarn alev alarak byk apta maddi zararlara, hatta ve hatta lmlere bile

sebebiyet verebileceinden tr dnyaca nl standart kurulular arasnda yer alan

CE, Kema Keur, VDE gibi kurulularn standartlarnda bu tip elektrik ile temas

eden paralar da belirgin zellikler aranmaktadr.

ekil III.2. Tasarm Yaplan Modelin Teknik Resmi

Bu tip paralarda CTI (Tracking Test) testinde 250 V deerinde uygulanan

voltaj esnasnda malzeme iletken hale gelmemelidir. Standartlarda gz nnde

bulundurularak dizayn yaplmas dnlen bu paray Polyamid 66 (PA 66) olarak

belirlenmitir.


41/67

41

b) Parann kullanld gruba montaj ekli;

-Kullanld yerde kendisi ile grup oluturan komponentlere,-Kullanld blmn toleranslarna,-Para zerine etki eden darbe yklerine,-Para zerinde oluabilecek yklerine,

c) Parann kalbn enjeksiyon aamasnda karlalabilecek durumlar;

-Plastik malzemeyi dolduramama,- Plastik paran

n kal

pta kalmas

,

- Plastik malzemenin ak zorluu

gibi etkenleri gz nnde bulundurarak bilgisayar destekli programlarndan

biri olan Pro-Engineer program yardmyla plastik parann kat modellenmesi

yaplmtr.

PA66 nn fiziksel zellikleri; homopolimer, hekzametilen diamin ve adipik

asidin polimerizasyon ile retilir. Piyasada bulunan poliamidler arasnda PA66 enyksek erime noktalarna sahiptir. Malzeme yaps yar kristalindir. Kalplamadan

sonra nemi emer, ancak PA6da olduu kadar ok deildir bu da darbeyi karlama

iki katna karr ve basknn imesine sebep olur. Nem emilimi, malzemenin

oluumuna, duvar kalnlna ve evresel koullara baldr. Asal sabitlik ve

zellikler nem emilim miktarndan etkilenirler bu nedenle rn tasarm iin bu nokta

dikkate alnmaldr. [13]

Mekanik zellikleri gelitirmek iin eitli deiiklikler eklenir; en okkullanlan dolgu malzemelerinden biri de camdr. Akkanlk dktr bu nedenle

kolaylkla akar (PA6da olduu kadar kolaylkla deil). Bu ince paralarn

kalplanmasn olanakl klar. Akkanlksya kar ar duyarldr.

PA66nn tannmas; yanmada nce erir, rengi koyular ve ufak mavi ve

kenarlar sar bir alevle yanar. Beyaz duman karr ve alev kolayca sndrlebilir.

Kereviz kokusuna benzer kokusu vardr. Naylonlar snflandrmann en kolay yolu

erime scaklklardr. PA 66 yksek ve kesin erime scaklna sahipir. (265C)zgl

arl 1,15 g/cm dir. Suda batar ve doymam magnezyum klorit solsyonunda


42/67

42

yzer. Kolayca kesilebilen, sert ve darbeye dayanml opak bir malzemedir. Kesilen

kenar dzgndr [9].

Polyamid 66, iyi mekanik ve tribolojik zelliklere sahip olarak polyamid dili

ark, kam, kaymal yatak (elik hadde yataklarna kadar), rulmanl yalak kafesleri,

kzak gibi elemanlarn imalinde kullanlr. Bu paralarn yalanmasna da gerek

yoktur. Ayrca anmaya kar takm tezgahlarnn kzaklarnda kaplama olarak

kullanlr. Otomotiv sanayinde karbratr dahil bir ok paralarn, valfler, gaz ve

buhar contalar, pervaneler, yksek dayanml sahra kablolar ve eitli elektrik

malzemeleri, mutfak aletleri, zclere dayankl kaplarn yapmnda da

polyamidden yararlanlr.

III.2. KALIP TASARIMI

Kalplanacak olan rnn boyutlu CAD datas kalp tasarmcsna ilgili

maml mhendisleri veya kalb yaptrtacak firma tarafndan hazrlanarak sunulur.

Kalp tasarmcs tarafndan CAD datasnn geometrik kontroln (ters a, akan

blgeler, maa yzeyleri ve alma dorultular,altrma yzeyleri gibi) bilgisayar

ortamnda yaplr.

III.2.1. KALIP GZ ADED

Kalp gz adedi aadaki ifade ile tayin edilir [8];

Hm.tG = (III.1)

60.p

G : Gz adedi

Hm : Enjeksiyon ocann dakikada eritebildii hammadde miktar. (g)t : zaman (s)

p : 1 adet plastik para ktlesi (g)

t = Pro-Engineer programndan para doldurma zaman 9,55 s dir.

doldurma zaman=2,72 s (ekil III.4)

souma zaman = 6,83 s (ekil III.9)

toplam ise t = 9,55 s olarak belirlenmitir.

p = Pro-Engineer program

ndan para a

rl

3,55 g olarak elde edilmitir.(ekil III.10)


43/67

43

Hm = K . A

K= Kullanlan Pro-Engineer programndan bir adet parann baslmas iin gerekli

enjeksiyon basnc = 18,01 mPA olarak bulunmutur. (ekil III.11)

Bu ise 0,183 ton /cm dir

Gerekli makina tonaj hesab iin bir adet para yzey alan Pro-Engineer

programndan A = 30,71 cm olarak bulunmutur.

Hm = 0,183 . 30,71 = 5,62 ton olarak hesaplanmtr. Bu yaklak 10 ton olarak

alnabilir. Buradan birim dntrlmesi yaplrsa 10 ton = 99 kN ARBURG

enjeksiyon makinelar firmasnn yapm olduu hesaplara gre 800 kN kilitleme

kuvvetine sahip bir enjeksiyon makinesinin max. 232g polistren basma kapasitesi

vardr. Dolaysyla bu da 1/3 oranna tekabl etmektedir ve hesaplanlan 99kN

yaklak max. 40 g lk enjeksiyon makinesine karlk gelmektedir [11].

Hm.t 40 . 9,55G = = = = 1,79 2 gz olarak hesaplanmtr.

60.p 60 . 3,55

ekil III.3. Gz Adedi Tayin Edilen Model


44/67

44

ekil III.4. Pro-Engineer Program Yardmyla Doldurma Zaman

ekil III.4te grld gibi soldaki resimde plastik dolum ve sadaki resimde

souma zamann gstermektedir. Gz says hesaplanaca iin yani gz adedi belli

olmad iin tek para deerlendirilmeye alnmtr. Dolum zamannda mavi blge

plastiin en son ulat ksm gsterir. Souma zamannda ise mavi renk soumann

en son olduu blgeyi simgeler. Souma kanallarnn kalptaki gz boluuna dik

yada paralel olmas pro-engineer programyla analiz sonucunda tablo III.1. deki

deerler ortaya kmtr. Aadaki ekillerde soutma kanalnn gz boluuna dik

olmas sonucunda yanl soutma olarak adlandrlmtr.

ekil III.5. Pro-Engineer Program Yardmyla Birleme izgileri Analizi


45/67

45

ekil III.6. Pro-Engineer Program Yardmyla Hava Boluklar Analizi

ekil III.7. Pro-Engineer Program Yardmyla Kalite Tahmin Analizi

ekil III.8. Pro-Engineer Program Yardmyla Soutma Kalitesi Analizi


46/67

46

ekil III.9. Pro-Engineer Program Yardmyla Souma Zaman Deiimi Analizi

Tablo III.1. Soutma kanallarnn iki farkl konumdaki karlatrlmas

Doru Soutma Yanl Soutma Fark

Doldurma Zaman (s) 2.72 2.89 0.17

Soutma Zaman (s) 6.83 7.23 0.40

Birleme izgileri Az Grlyor Daha youngrlyor

Hava Boluklar Az Grlyor Daha younrl or

Para KalitesiPara zerindekikalite minimumorta seviyede

Kalitenin dkseviyede olduu

yerler de var

Soutma KalitesiSoutma kalitesi

sadece yollukaznda dk

Soutma kalitesidk


47/67

47

ekil III.10. Pro-Engineer Program Yardmyla Tasarlanlan Parann Ktlesi

ekil III.11. Pro-Engineer Program Yardmyla Enjeksiyon Basnc

III.2.1.1. PARA KULLANIM ADED

Tasarm yaplan plastik parann moldflow programnda analiz edilmesiyle

bask sresi 11,62 s olarak belirlenmitir. Elle kumanda edilen kalp

kullanlacandan kalptan alnma sresi 6s dir. Aylk kullanm miktar 10.000 adet

istenilmektedir. Bunlar gznne alnarak para kullanm adedi aadaki gibihesaplanmaktadr.


48/67

48

Pro-Engineer programnn 2 gzl kalbn analiz sonucu gre;

Para dolum sresi: 2,85 s (ekil III.12)

Souma sresi: 8,77 s (ekil III.13)

Toplam: 11,62 s+ 6s (Parann kalptan alnma sresi) = 17,62 s

Genellikle 10 saat alan bir firmada, 40 g lk bir enjeksiyon makinasna gre;

Gnde alma sresi 60 . 60 . 10= = 2043 adet / gn

Parann makinadan bask ve alnma sresi 17,62

10000= 4,89 5 i gn almak gerekir.

2043

ekil III.12. Tasarmn Yaplan Parann Pro-Engineer Program Yardmyla Dolum Zaman


49/67

49

ekil III.13. Tasarmn Yaplan Parann Pro-Engineer Program Yardmyla Soutma Zaman

III.2.2. EKME PAYI

Geometri kontrol yaplan datann retilecek olan hammaddeye gre ekme

pay tespit edilir bu tespit eitli literatrlerde ve eitli CAD-CAM bilgisayar

programlarnda mevcuttur. Kullanlan yazlm programnda kalplanacak olan rne

ekme pay bilgisayar ortamnda sadece ekme pay deeri girilerek otomatik olarak

parann herbir lsne verilir. Tasarm yaplan parada PA 66 kullanld iin

burada uygulanacak ekme pay tablo II.1de de grld zere 0.005 ile 0.015

arasdr. Ortalama olarak 0.010 civardr[14]. Bu miktar gznne alnarak kalp

boluundaki ller 0.010 mm + tolerans olarak verilmitir.

III.2.3. KALIP AYRIM YZEY

Kalp ayrm yzeyi dier bir adyla kalp blme yzeyi bilgisayar ortamnda

kullanlan Cad programlarnda mevcut olup izilen parann kat modelini Cad

programnda oluturduktan sonra Cad program tarafndan otomatik olarak

yaplabilir. Kalp tasarmcs Cad program tarafndan yaplm olan bu kalp ayrm

izgisini isterse deitirebilmektedir ve program tasarmcya byle bir alternatif

alma ortam sunmaktadr. Bu deiim genellikle sadece estetik ynden kalp

ayrm izgisinin sakncalar tad durumlarda yaplmaktadr. Bazen de kalp

teknolojisi etkenleride devreye girebilmektedir.


50/67

50

ekil III.14. Kalp Ayrm Yzeyi

III.2.4. KALIP EKRDEKLER

ekme pay verilen rn, kullanlan yazlm programnda kalp ayrm yzeyi

denilen yzeyi tayin ettikten sonra programn yardmyla erkek ve dii olarak kalp

ayrm gerekletirilebilir. (ekil III.15, ekil III.16)

Gerekletirilen kalp ayrmnda erkek ve dii elik olmak zere iki eit elik

ortaya kmtr. eitli mukavemet hesaplamalar gznnde bulundurularak erkek

ve dii elik lleri baz standartlara gre tayin edilir.

Bu standartlar dnyann bir ok lkesin kalp elemenlar retimi ve sat

yapan birka firmann hesaplayp ta ortaya koyduu kalp elemanlar ve standart

hazr kalp kasas ile ekipmanlarnn l ve ekillerinden olumaktadr.Kalp

tasarmcs kalp ekirdek ve kasa ebatlar belirlerken HASCO, DME gibi bu alanda

sz sahibi belirli standartlara kavumu olan bu firmalarn hazrladklar standart

kalp elemanlar kataloglarndan veya cdlerinden yaralanmaktadr[15].


51/67

51

ekil III.15. Erkek Kalp

ekil III.16. Dii Kalp


52/67

52

III.3. KALIP MALAT UYGULAMALARI

III.3.1. ELK SPARLER

III.3.1.1. ERKEK ELKLER

Erkek elik genel anlamda kalplanacak parann i yani grnmeyen

blgesini (kozmatik olmayan) oluturan eliktir.

Lokmal veya lokmasz (paral veya yekpare) yaplabilirler. Tasarm yaplan

para kk ve az gzl olduundan yekpare olarak yaplmtr. Bu yzden erkek

lokma yoktur. Bask yapaca plastik hammaddenin trne ve DIN normuna gre

genel olarak 1.2344-54HRC, 1.2767-56HRC, 1.2316-38HRC (n sertletirilmi),

1.2738-35,38HRC (n sertletirilmi) gibi souk i eliklerden imal edilirler.

ekil III.17. Erkekelik

III.3.1.2. D ELKLER

Kalplanacak parann kozmatik yzeyini oluturan, tasarm yaplm rnn

nihayi tketiciye yanstlmas istenen estetii ve yaz.figr gibi unsurlar zerinde

bulunduran rnn de zerinde kmasn salayan kalp elemandr.

Dii elikler, paral veya yekpare olabilirler. Plastik hammadde trne ve

DIN normuna gre genellikle 1.2083-52,54HRC (parlatlabilirlilii ok yksek ve

parlak yzeyler iin), 1.2714 , 1.2738 gibi souk i eliklerinden imal edilebilirler.


53/67

53

Genelde plastik enjeksiyon kalplarnda yolluk patlatma noktalar dii elikler

zerinden yaplr.

ekil III.18. Diielik

III.3.1.3. D ARKA PLAKA

Kalbn enjeksiyon makinas ocak tarafna gelen ksmn balamay salayan,

zerinde yolluk flan, yolluk burcu var ise scak yolluk manifoldu ve scak yolluk

memeleri (nozzle) bulunduran plakadr. Genellikle DIN normuna gre 1.1730 ve TS

ye gre 1050 gibi imalat eliklerinden imal edilirler.

ekil III.19. Dii ArkaPlaka

III.3.1.4. ERKEK ARKA PLAKA

Kalbn enjeksiyon prosesini hareketli ksmda balanmasn salayacak olan

plakadr. Bu plaka, zerinde eitli pimlerin (merkezleme pimleri), kalp itici


54/67

54

plakasnn, hareketlendirme mekanizmalarnn, enjeksiyon makinas hareketlendirme

mekanizmalarnn alt veya monte edildii plakalardr.Genellikle DIN normuna

gre 1.1730 ve TS ye gre 1050 gibi imalat eliklerinden imal edilirler.

ekil III.20. Erkek ArkaPlaka

III.3.1.5. TC PLAKALARI

tici arka plaka ve n plaka olmak zere iki adet plakadan oluan kalp

elemanlardr. Enjeksiyon makinasndan veya erkek taraf arkasna yaplm olan

yaygn mekanizmadan ald dorusal hareketi iticilere ileten ve onlarla birlikte

hareket eden plakalardr. Genellikle DIN normuna gre 1.1730 ve TS ye gre

1050 gibi imalat eliklerinden imal edilirler.

ekil III.21. tici Plakalar

III.3.1.6. TC AYAKLARI

Kalp erkek plakasyla erkek blok arasndaki bolukta yer alrlar. Stun

yksekliiyle itici grup plakalar arasnda kalan mesafe kalplanacak olan parann

en derin lsnden byk olmas gerekmektedir. Parann kalptan kmas


55/67

55

asndan ok nemli olan bu lnn stun ykseklikleri kalp ierisinde iyi

ayarlanmas gereken bir zellik haline getirilir. Eer; kalplanacak plan para ok

derin ve buna istinaden stun ykseklii ok fazla km ise, kalp merkezinden

geecek ve itici plakalarnn ierisinden de geen destek plakalar kullanma

zorunluluu vardr (kalp kmesin diye). Genellikle DIN normuna gre 1.1730 ve

TS ye gre 1050 gibi imalat eliklerinden imal edilirler.

ekil III.22. tici Ayaklar

III.3.1.7. STANDART PARALAR

III.3.1.7.1. ticiler

Genel anlamda kalplarn erkek tarafndan itici bloklar diye adlandrlan

plakalara herhangi bir sistem ile balanm olup hareket ederek kalplanacak olan

parann kalptan kmasn salayan kalp elemanlardr. ok eitli olmakla

beraber retim asndan kolaylk salamas iin yuvarlak kesitli yaplp silindir bal

veya hava bal olmak zere standart l ve boyutlarda imal edilirler. 40-54HRC

arasnda deien sertliklerde kullanlabilirler. Lama itici, profil itici ve syrc

plakay hareket ettiren iticilerde eitlerindendir.

Tasarm yaplan kalpta itici sistemi para ebatlar ve para tasarm gznne

bulundurularak yaplan maml itici sistemi tasarmnda yuvarlak dz ve 2 mm

olarak seilmitir.

tici st yzeyi min. olarak para profiline gre altrlabilmesi iin min. itici

ap 2 mm olarak belirlenmitir. tici adedi; dengeli ve grift olan blgelere yakn

olmakartyla 3 adet olarak belirlenmitir.


56/67

56

ekil III.23. ticiler

III.3.1.7.2. Kalp Ana Yolluk

Kalp ana yolluk veya kalp memesi olarak adlandrlan bu paralar yinestandart kalp elemanlar kataloglarndan ilgili llerde tesbit edilerek temin edilir.

zel durumlarda bu tr elemanlar kalp firmalar tarafndan yaplabilmektedir.

ekil III.24. Ana Yolluk

III.3.1.7.3. Kolonlar

Dii kalp ile erkek kalbn birbiriyle alma esnasnda ayn eksende

konumlanmasn salar. Her kalpta genellikle 4 adet olmak zere homojen bir

ekilde eitli aplarda ve boylarda yer alr.

ekil III.25. Kolon


57/67

57

III.3.1.7.4. Maalar

Kalplanacak rn zerinde ters a, kalptan parann kmasna engel

olabilen giriti ve kntlardan problem yaratmadan kalptan kmasn salayacak

dzeneklere maa sistemi, burada kullanlan paralara da maa ad verilir. Maalar,

kalbn tasarmna rn zerindeki maa yardmyla ile kacak blgelerin geometrik

ekline, baslacak rn adedine gre eitli ekillerden ve eliklerden yaplrlar.

Bu paralar kalbn erkek blok, erkek elik, dii blok ve dii elik zerinde

yatay, dikey, eitli alarda hareket kabiliyetine sahip olup tamamen spesifik ve

kalp tasarmcsnn insiyatifine gre ekil ve ebatlarda yaplrlar. Maalara hareket,

mekanik asal hareketlerle verilir. Genelde 50-60 C arasnda kam denilen alma

sistemleriyle, yayn basma kuvvetiyle, pnmatik veya hidrolik sistemlerle asal

ynlendirelerle (mafsall) hareket alp yine pnmatik veya hidrolik sistemlerle kalp

geri itici pimleri ve al pimler yardmyla da geri hareketini tamamlamaktadr.

Standart kalp kataloglarndan tespit kasa ve kalp ekirdek lleri kesme

paylar ve temizleme paylar da ilave edilerek verilmektedir.

Kalbn retimi iin kalp komple ve detay resimleri hazrlanmaya balanr. Bu

resimler hazrlanrken e zamanl mhendislik adna dii ve erkek elikleri CNC

freze ve tel erezyon iin ileme (tala kaldrma ve kesme) 3D ve 2D resimleri

hazrlanp teslim edilir.


58/67

58

III.3.2. KASA VE ELKLERN HAZIRLANMASI

ekil III.26. Kalp malat Aamalar

III.3.2.1. NUMARALANDIRMA: Siparii verilen elik ve setler geldikten

sonra set alp numaralandrlr.

III.3.2.2. KABA LYE GETRME: Kaba llerde gelen elikler kaba

tala frezelerinde (manuel frezelerde) lye getirme ilemi yap

l

r.

III.3.2.3. DELKLERN DELNMES: eliklersl ileme gitmeden nce su

kanallar, balant civata delikleri ve itici yerlerinin delikleri (verilen lden kk)

niversal takm tezgahlar kullanarak delme ilemleri yaplr. Bu ilemler yaplrken

tm ller elik orjinine gre merkezden datlarak yaplr. elik sl ileme

gittiinde arplma, burulma gibi ilemler para ekseninden ulara doru eit olarak

gerekleir. Doal olarak eksenden dalm olduu iin kenarlardan tralama

olduunda l yerleri deimez.


59/67

59

III.3.3. ISIL LEM

Malzemeler svdan kat hale geerken bzr ve byk bir i gerilimle

kararsz hale gelirler. Scaklk metallerdeki stresi alan ve metallere zellik

kazand

ran ve zelliklerini homojenize eden bir zellie sahiptir. S

cakl

kla yap

lanzellik ayarlamalarna ve mikro yap deiimlerine sl ilemler ad verilir. Isl

ilemler amacna gre deiik eitlidirler. Bunlar; Menevileme, Gerilim giderme

tavlamas,Yeniden kristalleme tavlamas, Kreletirme tavlamas, Su verme,

Normalizasyon ve Scak ilem tavlamasdr.

Kalp paralarmz lye getirmeden nce sl ilem prosesinde doabilecek

hatalar absorbe edebilmek iin belli lde byk brakmalyz. Menevileme;

eliklere 200-400C scaklklar arasnda baz hallerde de 500Cya kadar uygulanan

bir ilemdir. Plastik kalp elikleri sl ilem prosesi min. 3 menevilemeyle

sonlandrlmaldr. Eer gerilim gidermeler 3 menevileme zerinden yaplmazsa,

eliklerde daha sonra yaplacak olan CNC yksek hzda ileme ve tel erezyonda

ileme durumlarnda elik zelliini yitirebilir.

III.3.4. TALAMA

Isl ilemden gelen malzemeler sath talama tazgahlarnda zel talar

kullanlarak l ve gnyeye getirme ilemi gerekletirilir. Bu elikler eer set

ierisinde havuz varsa bu havuza oturturulurlar. lsel bir bozukluk ortaya karsa

havuz ierisi niversal takm tezgahlarnda lye getirilir.

III.3.5. CNC LEME

Talama tezgahnda havuza sk olarak oturtulan paralarda sl ilem 3

menevi olarak yapld iin tala kaldrmadan dolay ortaya kacak olan gerlilim

kaynakl lsel bozukluklar ile karlalmayacaktr. CNC frezelerde gelen elikler

kalp tasarmndan CAM iin atlm olan boyutlu datalar zerinde oluturulmu

takm yollar ilemeye tabi tutulur. Burada hem dii hem de erkek elikler

kalplanacak para geometrisine gre tam anlamyla bitirilebilir veya baka

tezgahlara kolaylk olmas amacyla n ileme eklinde de yaplabilir. Bu ilemler

CNC frezelerde bittikten sonra kalp tasarm dosyasndaki detay resimler yardmyla

l kontrol ilemleri gerekletirilir ve tamamlanr.


60/67

60

II.3.6. TEL EREZYON

Eer CNC freze tezgahyla tam anlamyla bitirilememi ya da CNC freze

tezgahnda yaplamayan blgeler var ise bu elikler tel erezyon tezgahnda kesilerek

elikler zerinde istenilen geometriler elde edilir. Ayn

zamanda CNC frezelerde tamolarak bitirilmi kalplarn ierisine kalplanacak rnn geometrisi gerei lokma

adn verilen paralarda tel erezyonda kesilir.

II.3.7. ELEKTRO EREZYON

CNC freze ve tel erezyonda geometrinin istedii ekil tam olarak salanmam

ise burada ilenen ve kesilen elik ve / veya lokmalar elektro erezyon tezgahna

al

n

r. Elektro erezyon tezgahlar

nda elekrolitik bak

rlar (grafit) yard

m

yla paralarzerinde istenilen geometriler bakr ve grafitler yardmyla yaplr. Elektron atlama

yntemiyle tala kaldran bu tezgahlarda yaplan bu ilemler de elektrodlar, kalp

tasarm aamasnda tasarlanm CNC freze ve tel erezyon tezgahlarnda ilenmi

olmaldr. Elektro erezyon ilemi ok uzun sren ilem ve sonucunda iyi yzey

kalitesi karmadndan genellikle bu ilem neticesinde paralara tesviye iilii

kanlmaz olur.

II.3.8. KALIP TOPLAMA / MONTAJ:

CNC freze, tel erezyon, elektro erezyon, niversal takm tezgahlar (kalp

frezesi, torna, profil talama, satr talama vs.) kullanlarak son geometrileri ve

lleri oluturulmu olan kalp seti, erkek ve dii elikleri, erkek ve dii lokmalar

ve standart kalp ekipmanlar (civata, itici vs.) bir araya getirilerek kalp komple

resminde verilen montaj srasna gre toplanmaya balanr. Kalp erkek ve dii taraf

olarak iki para halinde toplandnda kalp zerinde altrma ilemi yaplr.


61/67

61

ekil III.27 Kalp Demontaj

II.3.8.1. Altrma

Kalp ierisinde birbiriyle alan paralarn veya hammaddenin girmesi

istenilmeyen blgelerin salanmas iin yaplan, birbiriyle temas etmesi gereken

paralarn hassas bir ekilde tezgah ve / veya tesviye iiliiyle max. 0,02

hassasiyetle salanmas ilemine altrma denir. Eer bir kalpta altrma ilemi

istenilen hassasiyetle yaplmamsa kalplanan para zerinde apaklanma ad verilen

kalp imalat hatalar meydana gelir.


62/67

62

Bu ilem, hareketli paralarn almasndan birbiriyle rtp hammaddenin

szaca bir boluk kalmayacak ekilde tesviye iilii ile devam eder. Burada

altrma boyas adlandrlan bir nevi markalama boyas kullanlrlar. Bu boyadan

birbiriyle rten paralarn rtmesi istenilen yzeylerden birine srlr. Kalp

kapatlarak altrma presi veya daha kuvvetli bir mekanizma ile sklr. Bu ilemin

arkasndan kalp erkek ve dii olarak tekrar alr. Eer rtmesi gereken

blgelerdeki boyasz yzey boyanm ise kalbn altrmas tamamlanm demektir.

Bu ilemden sonra kalp temizlenir, iticiler ve alan blgeler yalanr. Bylelikle

kalp deneme basksna hazr duruma gelmi olur. Basaca hammadde ile enjeksiyon

presinde deneme basksna alnr.

II.3.8.2. Deneme basks

Montaj tamamlanm olan kalp deneme yaplacak olan hammadde ile

enjeksiyon presinde denem basksna tabi tutulur.Deneme basks kalbn normal

alma artlarnda olmaldr. Yani scaklklar,basnlar ve soutma sistemi normal

rejim basksndaym gibi faal ve dzenli olmaldr.Eer sl ilem yaplmam bir

kalb deneme basksna tabi tutmamz gerekiyorsa bu bask adedi 10 u

gememelidir.

II.3.8.3. Parlatma

Kalp zerinde eer kalplanacak para kozmatik yzeyi parlak isteniyorsa veya

derin blgelerde kma as verilmesi lsel bakmdan sknt yapyorsa bu

blgelere parlatma ilemi uygulanr. Parlatma ilemi 180 kum gaz talar ile balayp

1200 kum zmparaya kadar yaplan ve daha sonrada eitli parlatma ekipmanlar ile

para zerinde pasta ad verilen parlatmaya yardmc elmas paracklar ile ok az

miktarda tala kaldrma ilemidir. Parlatma neticesinde eitli ekipmanlar, zmpara,

eitli numaralarda gazta, pasta, kee, fra ve pamuk ile gerekletirilir. Parlatma

ileminde en nemli ksm kalp ekirdeinin kelerinin krlmamasdr eer

kelerde krklar meydana gelirse parann apakl kmasna neden olur.

II.3.8.4. Kalp kabul

Deneme basksndan sonra parlatma ilemi yaplan kalp bu sefer yine

kullanlacak orijinal hammaddesi ile pilot retim ad verilen retim iin her trlalma artlar salanarak min. 500 adet bask yapmas bize kalbn verimlilii ve


63/67

63

para kalitesi ile kalp uyumu hakknda son derece yeterli bilgileri verecektir.Kalp

kabulu bu 500 baskdan sonra eer kalp almasnda bir problem yoksa ilgili firma

yetkilileri veya mhendisleri tarafndan yaplmaldr.

ekil III.28 Kalp Kesit Grn

ekil III.29 Kalp Montaj Grn


64/67

64

ekil III.30 Kalp Montaj Kesit Grn


65/67

65

BLM IV

SONULARGnmzde birok sektrde; bunlarn banda ev aletleri,otomotiv sektr silah

ve sanayi sektrnde plastikler olduka sk bir ekilde kullanlmaya balamtr.

imdiye kadar metal olarak kullanlan birok para; retim kolayl, hz ve maliyet

ynnden byk avantajlar salad iin artk plastik malzemeden retilmeye

balamtr. lerleyen teknolojiler sayesinde birok zelliklere sahip olan bir rnn

retilmesinde iki ana fark balca rol oynamaktadr ki bunlarn birincisi plastikler,

ikincisi de bu plastiklere ekil verecek olan plastik kalplardr.

Plastik artk gnmzde mhendislik plastikleri adyla da teknik birok

zelliklere sahip olarak kullanclarn hizmetine eitli firmalar tarafndan hizmete

sunulmu artk bilinmeyen hibir eksik yanlar kalmayarak retici firmalar tarafndan

kullanc firmalara zm orta olunmu gerekli yerlerde istenen zelliklerde plastik

retimi yaplabilmektedir. Ne yazk ki Trkiyede plastiklerin henz retim

zellikleri ve yeni zellikler kazandrlma konusu bir miktar ileri lkelerden geri

kalmtr. Yine de yukarda bahsettiimiz zere retici firmalarn zm orta

olarak birok isteklere cevap vermesi bu a fark ettirilmez hale getirmi fakat yine

de fiyat olarak herzaman onlara bal kalmtr.

Plastik para retiminin ikinci ve en nemli faktr ise plastik kalplardr.

Artk gnmzde retilen eitli zelliklere sahip mhendislik plastiklerini

kalplamamz iin gereken bu teknolojiyi malesef plastik sektrnde olduu gibikolay ulalamamaktadr.

Her lkede plastik kalp sektr gelien plastik teknolojisine, deiken

kullanm yerlerine uygun daha hzl daha kaliteli ve daha ucuz maliyetli kalplar

yapmak zorundadr. Bu sebeple kalp sektrndeki gelimeleri hergn takip etmekte

hatta kendileri de dier rakiplerinden bir adm nde olma fikri olma ierisindedirler.

Avrupa lkeleri bu kalp sektrndeki gelimeleri zel kurulularn

insiyatifine pek b

rakmam

bunlarla ilgili eitim kurumlar

n

destekleminiversitelerde zel blmler am ve zel irketleri plastik kalp teknolojilerini

7/31/2019 Bilgisayar Destekli Plastik Kalip Tasarimi Ve Imalat Asamalarinin Incelenmesi Investigatio

Documents

Bilgisayar Destekli Plastik Kalip Tasarimi Ve Imalat Asamalarinin Incelenmesi Investigation of Stage of Computer Aided Plastic Mould Design and Manufacture