Plastik enjeksiyon kalıplarının modellenmesi için bir paket programın geliştirilmesi ve optimizasyonu

Plastik enjeksiyon kalıpları endüstrinin her alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun en önemli nedeni, bu kalıplar ile istenilen şekil ve boyutlarda dikişsiz kapların kolayca üretilebilmesidir. Bu ürünlerin kalitesi kalıplama parametrelerinin doğru seçilmesine bağlıdır. Bunun için, uygun bir kalıplama metodunun seçilmesi ürünün verimliliğini doğrudan etkilemektedir. Kalıplama metotlarının etkisini görmek için akıllı sistemleri kullanarak doğru ve pratik çözümler bulmak daha kolaydır. Bu çalışmada, plastik enjeksiyon kalıplarının modellenmesi için bir paket programın geliştirilmesi ve optimizasyonu konulu bir çalışma yapılmıştır. Çalışma Delphi programlama dilinde hazırlanmıştır. Enjeksiyon makinesi, kalıp malzemesi, plastik malzemesi ve ürünün geometrik şekli gibi enjeksiyon zamanını etkileyen parametrelerin analizi incelenmiştir. Bunun için bu parametrelerin farklı giriş ve çıkışlarını yeniden düzenleyen bir Yapay Sinir Ağı (YSA) modeli oluşturulmuştur. Bu model on giriş ve iki çıkışa sahiptir. Giriş parametreleri, enjeksiyon basıncı, kalıp sıcaklığı, plastiğin erime sıcaklığı, plastiğin özgül ağırlığı, numunenin ağırlığı, numunenin çapı, numunenin genişliği, numunenin uzunluğu, numunenin kalınlığı ve numunenin şeklidir. Çıkış parametresi ise enjeksiyon zamanı ve soğutma zamanıdır. Ayrıca, plastik enjeksiyon kalıplarında maliyet hesabı için akıllı sistemleri uygulayan bir yöntem de geliştirilmiştir. Programın geliştirilmesinde kalıp tasarımı için SolidWorks, işleme sürelerinin tespitinde MasterCAM programlarından yararlanılmaktadır. Programa plastik malzeme çeşitleri, plastik malzemelerin katkı maddeleri, kalıbın yapılacağı malzemeler ve enjeksiyon makinelerinin özellikleri gibi parametreler tanıtılmıştır. Program bu parametre değerlerine göre optimum tasarımın yapılması için kalıbın kaç bölmeden oluşacağı, kalıplama boyutlarının ne kadar olacağı hakkında bilgi vermekte ve kalıplanan ürünün çekme miktarını da hesaplamaktadır. Program, kalıp malzemesinin maliyetini, tasarım, işçilik ve işleme sürelerini de dikkate alarak toplam maliyeti hesaplamaktadır. Yapay sinir ağları ve kalıp maliyet analizi bulunduktan sonra üretimi yapılan bir adet numunenin maliyet analizi de program tarafından hesaplanmaktadır. Programın geçerliliğini kontrol etmek amacıyla da teorik ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Programdan elde edilen sonuçlar ile deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak programın geçerliliği kontrol edilmiştir.