Plastik enjeksiyon kalıplarında ergiyik plastik akış hatlarında kesit biçimi ve ölçü değişiminin kalıplanabilirliğe etkileri

Günlük hayatımızın her safhasında plastikler kullanılmaktadır. Plastik ürünlerin şekillendirilmesinde birçok kalıplama yöntemi olmasına karşın en çok kullanılan yöntem enjeksiyon ile kalıplama yöntemidir. Üretilecek plastik ürünlerin maliyeti, kalitesi, geometrik yapısı, boyut toleransı ve görünümleri hem enjeksiyon parametrelerine hem de kalıp parametrelerine bağlıdır. Literatürde enjeksiyon parametrelerinin kalıplanan ürün üzerindeki etkileri ile ilgili birçok çalışma yapılmış ve yapılmaya da devam etmektedir. Ancak enjeksiyon parametrelerine göre kalıp parametreleri üzerine yapılan çalışmalar çok azdır. Gerçekleştirilen bu çalışmada, kalıp parametrelerinin akış uzunluğuna etkisi incelenmiştir. Kalıp boşluğunun yüzey pürüzlüğü, yolluk profilleri ve kalıp sıcaklığının akış uzunluğuna etkisi araştırılmıştır.Kalıp parametrelerini incelemek amacıyla ASTM D 3123 standartlarına uygun olarak enjeksiyon kalıbı tasarlanmıştır. Kalıp çekirdeğinde sekiz kalıp boşluğu oluşturulmuş ve her bir kalıp boşluğu farklı yüzey pürüzlük değerine sahip olacak şekilde zımparalanmıştır. Bu kalıp boşluklarının yüzey pürüzlülük değeri 0,047 ? 0,481 µm arasında değişmektedir. Ayrıca, yolluk profillerinin akış uzunluğuna etkisini belirlemek amacıyla, tasarlanan kalıp çekirdeğinde yarım daire, açılı profil, trapez ve dikdörtgen profil olmak üzere aynı kesit alanı ve uzunluğa sahip olarak yapılmıştır. Kalıp sıcaklığını istenilen değerlerde tutabilmek için kalıp şartlandırıcı kullanılmıştır.Deneylerde 50, 60 , 70, 80 bar olmak üzere dört farklı enjeksiyon basıncı, 220, 240, 260, 280 ºC olmak üzere dört farklı sıcaklık ve 30, 35, 40, 45 m³/sn olmak üzere dört farklı enjeksiyon hızı (debi) ve 20, 30, 40, 50 ve 60 oC olmak üzere beş farklı kalp sıcaklığı kullanılmıştır. Gerçekleştirilen bu çalışmaya göre, kalıp yüzey pürüzlülüğü arttıkça, akış uzunluğunun azaldığı görülmüştür. En düşük yüzey pürüzlülüğü olan (akışa paralel ölçüm değeri için) Ra= 0,071 µm değerine sahip birinci kalıp boşluğunda ortalama 30,94 mm akış uzunluğu tespit edilmiştir. En büyük ortalama Ra= 0,6 µm değerine sahip olan sekizinci kalıp boşluğunda akış uzunluğunun 25,55 mm olduğu belirlenmiştir.Yolluk profillerinin akış uzunluğuna etkisi için ortalama 26,336 mm² kesit alanına sahip dört farklı yolluk profillinde en büyük akış uzunluğu sırasıyla yarım yuvarlakta, açılı profilde, trapez ve dikdörtgende elde edilmiştir. Kalıp sıcaklığının akış uzunluğuna etkisinin incelendiği deney sonucuna göre kalıp sıcaklığının değişimi akış uzunluğunu önemli derecede etkilemediği tespit edilmiştir. Ayrıca kalıplanan ürünün yüzey pürüzlülüğü üzerinde ütüleme basıncının etkisi araştırılmış ve 70, 80 ve 90 bar olarak üç farklı basınç değeri kullanılmıştır. Buna göre ütüleme basıncı arttıkça ürün yüzey pürüzlülüğünün azaldığı tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Enjeksiyon, Akış uzunluğu, Yüzey pürüzlülüğü, Yollukprofilleri