Plastik enjeksiyon kalıplamanın mekanik davranış üzerindeki etkisinin incelenmesi

Abstract

Plastik malzemeler, çeşitli alanlardaki üstünlükleri ve sağladığı avantajlar nedeniyle gündelik hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Plastik ürünlere olan ilginin büyümesiyle birlikte plastik malzemelere ilişkin üretim teknolojileri gelişmiş, birbirlerine farklı noktalarda üstünlükleri bulunan çeşitli üretim yöntemleri ortaya çıkmıştır. Seri üretime uygun olması ve tasarım üretilebilirliği açısından neredeyse sınırsız imkanlar sunması nedeniyle en sık tercih edilen üretim yöntemlerinden biri plastik enjeksiyon kalıplamadır. Plastik enjeksiyon kalıplama, eriyik halde bulunan plastiğin, doldurduğu kapalı hacmin şeklini alarak katı forma geçmesi esasına dayanır. Kapalı hacmin şeklini alarak katı forma geçen plastik hammadde son ürüne dönüşür ve üretim süreci tamamlanmış olur. Eriyik hammaddenin kapalı hacimde şekillenerek son ürüne dönüşmesi plastik enjeksiyon kalıbı adı verilen özel yapılarda gerçekleşir. Her bir plastik enjeksiyon kalıbı, imal edilmesi hedeflenen son ürüne göre tasarlanır ve genellikle ömrünü tamamlayana kadar kullanılır. Temel olarak, plastik enjeksiyon kalıbından eriyik hammaddenin şekillenmesi için kapalı hacim oluşturması, hammaddeyi hızlı ve üniform biçimde soğutması ve son ürünü zarar vermeden kalıp dışına alması beklenir. Son ürünün kalitesi açısından enjeksiyon kalıbı içinde gerçekleşen sürecin etkisi büyüktür. Dolayısıyla, son ürün kalitesini tahmin edebilmenin ve kontrol altında tutabilmenin yolu kalıp içinde gerçekleşen sürecin doğasının kavranmasından geçer. Sonlu eleman analiz yazılımları, mühendisliğin diğer dallarında da olduğu gibi, sayesinde enjeksiyon kalıbı içindeki sürecin etkili biçimde kavranması ve kontrol edilmesi mümkün hale gelmiştir. Günümüzde, sonlu eleman yazılımları yardımıyla kalıp içindeki sürecin nasıl gerçekleşeceği imalattan önce çok yüksek doğrulukla tahmin edilebilmekte, parçada meydana gelen herhangi bir kalite kusurunun kök nedeni detaylı biçimde incelenebilmekte ve makina başında denemelere gerek duymadan optimum proses şartları belirlenebilmektedir. Üretim sürecinin malzemenin mekanik davranışı üzerindeki etkisi ihmal edilmemesi ve incelenmesi gereken diğer bir konudur. Birleşim izlerinin, artık gerilmelerin ve yerel fiber oryantasyonunun parçanın mekanik özelliklerini dikkate değer ölçüde etkilediği bilinmektedir.