Plastik enjeksiyon, temelde kapalı bir kalıbın içine plastik malzemenin eriyik sıcaklığının üstündeki bir sıcaklık aralığında yüksek hızda yolluk girişinden kalıp gözüne hızlı bir şekilde enjekte edilmesi sonrası, ütüleme fazı ve tutma fazı ile parçanın boyut ve görsel toleranslarının kabul edilebilir seviyeye getirdikten sonra plastiğin kalıptan çıkma sıcaklığının altına getirilerek kalıptan çıkarılması prensibine dayanan bir plastik parça imalat yöntemidir. Seri üretime uygun olması sebebiyle, birçok sektörde oldukça fazla kullanılan bir üretim yöntemidir. Bu metot ile en küçük komponentlerden, otomotiv, savunma sanayi ürünlerine kadar çok çeşitli ebat ve kategorilerde plastik parçalar imal edilebilir.
Plastik enjeksiyonun avantajlarını aşağıdaki şekilde sıralanabilir;
- Düşük maliyet
- Otomasyona uygunluk
- Son işleme prosesine ihtiyaç duyulmaması
- Yüksek hızlarda üretim
- Farklı yüzey, renk ve şekillerde parça üretimine uygunluk
- Malzeme kaybının çok az olması
- Aynı kalıpta farklı ürünlerin üretilebilmesi
- Düşük toleranslarda çalışabilme
Plastik enjeksiyon karmaşık olmayan bir yöntemdir. Plastik enjeksiyon yöntemi, kalıbın plastik enjeksiyon makinesine bağlanması ve granül veya toz halindeki ham maddenin huniye beslenmesi ile başlar. Ardından ham madde ısıtılarak ergitileceği kovanın içine aktarılır. Kovan içindeki ergimiş haldeki ham madde belli bir basınç altında nozülden geçirilir. Ardından kovana göre daha soğuk olan kalıba, kademeli olarak değişen basınç altında ergitilmiş ham madde kalıba iletilir. Bu esnada ham maddenin kalıp içerisinde belirli bir süre soğuması beklenir ve şekillenmiş ürün kalıptan robot veya el yordamıyla alınır. Ürün alındıktan sonra proses tekrar başlar.
Plastik Enjeksiyon Makinesi
Plastik enjeksiyon işleminin gerçekleştirildiği makineye plastik enjeksiyon makinesi denilmektedir. Amerikalı mucit , kardeşi Isaiah ile birlikte 1872'de ilk plastik enjeksiyon makinesinin patentini aldı. Bu makine, günümüzde kullanılan makinelere kıyasla nispeten basitti. Plastiği ısıtılmış bir silindirden kalıba enjekte etmek için bir piston kullanmaktaydı. Endüstri yıllar içinde yavaş yavaş ilerledi ve yaka askıları, düğmeler ve saç tarakları gibi ürünler üretti.
Alman kimyagerler Arthur Eichengrün ve Theodor Becker, 1903'te selüloz nitrattan çok daha az yanıcı olan ilk çözünür selüloz asetat formlarını icat etti. Bu sayede, enjeksiyonla kolayca kalıplanabilecek bir toz form sağlanmış oldu.
Arthur Eichengrün 1919'da ilk enjeksiyon kalıplama presini geliştirmiş ve 1939'da plastikleştirilmiş selüloz asetat enjeksiyon kalıplama patentini almıştır.
Plastik enjeksiyon makinesi temelde 4 ana bölümden oluşmaktadır. Bunlar;
- Enjeksiyon Ünitesi
- Kalıp Ünitesi
- Mengene Ünitesi
- Kontrol Ünitesi
Plastik enjeksiyon makinesinin tek başına yeterli olmadığı durumlarda, makineye ilave yardımcı ekipmanlardan destek alınmaktadır. Yardımcı ekipmanlardan en önemlileri:
- Sıcak yolluk kontrol üniteleri
- Kurutucu ve Dozajlayıcı Sistemler
- Şartlandırıcılardır.
Enjeksiyon Ünitesi
Plastik enjeksiyon makinesinin bu bölümde granül veya toz halindeki ham maddenin ergitilmesi sağlanır. Bu ünite huni, vida, ısıtıcılar, çek-valf, enjeksiyon memesi, hidrolik silindir ve hidromotordan oluşur.
Ham maddenin düzeni bir akışta kovana aktarılması huni tarafından sağlanır.
Vida ise ölçme, sıkıştırma ve besleme işlemlerinin yapıldığı 3 farklı bölümden oluşur. Ölçme bölümünde kuleden vidaya aktarılan hammadde oran belirlenir, sıkıştırmada hammadde istenilen derecelerde ergitilir, beslemede ise ergimiş hammadde kalıba aktarılır.
Çek-valfi ise sonsuz vida mekanizmasının ucuna takılan bir aparattır. Bu aparat, ergimiş olan hammaddenin geri akmasına izin vermez. Ayrıca vidanın bir piston gibi hareket etmesini sağlar.
Kalıp Ünitesi
Eriyik plastik hammaddeye parçanın seklini verdikten sonra katılaştıran bir “takım”dır.Parça geometrisini oluşturan kalıp boşluğudur, bu boşluk da erkek ve dişi olmak üzere iki temel parçadan oluşur.Bu parçalara ek olarak parça tasarımına ve isteğe bağlı olarak yolluk sistemini oluşturan manifolt plakası, maçalar vs. bir kalıpta bulunabilen diğer parçalardır.
Enjeksiyon tezgahından kalıp boşluğuna eriyik plastiği getiren bir yolluk sistemi mevcuttur. Parçayı hızlı ve dengeli katılaştıran, sağlıklı bir ısı transferi gerçekleştiren bir soğutma sistemi gereklidir. Parçanın kalıptan ayrılmasını sağlayan bir itici sistemi vardır.
Mengene Ünitesi
Mengene ünitesi, makineye bağlanan kalıbın açılıp kapanmasını ve çapak oluşumunu engellemek için yüksek basınç yaratmakla görevlidir. Makinelerde 3 farklı mengene sistemi kullanılmaktadır.Bunlar;
1. Mekanik sistem;
Bu sistemle mengene aralığı ayarlanabilir kollar ile kontrol edilir ve mekanik sistemin kinematiği ile hareket sağlanır.
2. Hidrolik Sistem;
Hidrolik kapatma sistemlerinde kalıbı açıp kapatma işlemi ve enjeksiyon basıncına karşı gerekli kapatma kuvveti hidrolik silindir ile sağlanır.
3. Hidro-mekanik Sistem ;
Hidro-mekanik kapatma sisteminde kapama işlemi hidrolik silindirler, kilitleme ise özel mekanik elemanlarla sağlanır.
Kontrol Ünitesi
Plastik enjeksiyon prosesinde istenilen tüm değerleri ayarlayan sistemlerdir. Kullanılan enjeksiyon makinelerinde PLC kontrol üniteleri bulunmaktadır. PLC (Programlanabilir Mantıksal Denetleyici), fabrikalardaki üretim bölümlerinde veya makinelerin kontrolü gibi işlemlerin denetiminde kullanılan otomasyon cihazıdır. Bu cihaz, giriş bilgilerini gözle görülmeyecek hızlarla tarayarak buna uygun çıkış bilgilerini gerçek zamana yakın, cevap verecek şekilde çalışır. PLC, kısa sürede daha çok ve kaliteli ürün üretme, çok düşük hata oranlarına sahip üretim yapma gibi unsurların ön plana çıkmasında büyük rol oynar.
Aşamalar
Basit olarak incelendiğinde bir plastik enjeksiyon parçasının imalat süreci şu aşamalardan oluşur:
Plastikleştirme
Çevrimin ilk adımı olan plastikleştirme, granül ya da toz halindeki ham maddenin huniye konması ile başlar. Huniden sonsuz vidaya aktarılan ham madde, vidanın dönme sırasında sürtünme ile açığa çıkan sıcaklık ve vidada bulunan ısıtıcılar ile erimeye başlar. Eriyen hammadde vida boşluğuna ulaşır, hammadde kalıba iletilmek için hazır hale gelir. Plastikleştirme aşaması, vida boşluğunda biriken plastiğin vidayı geriye itmesi sonucunda geri itilme otomatik olarak durmasıyla ve böylece silindire alınan malzeme miktarıyla ayarlanmasıyla tamamlanır.
Kalıbın Kapanması
Enjeksiyon makinesinde bulunan mengene ünitesi tarafından gerçekleştirilen bu aşamada kalıbın iki plakası (erkek ve dişi) birbiri üzerine kapanır. Böylece kalıp boşluğu oluşur ve uygulanan yüksek basınç ve hızlara karşı kalıbın açılmasına engel olur.
Enjeksiyon
Enjeksiyon aşaması esnasında, eriyik hale gelen plastik malzeme, makinenin ucundaki bir meme vasıtası ile kalıbın içine gönderilir. Bu işlem esnasındaki basınç ve hız hidrolik motor ile kontrol edilir. Kalıp boşluğuna iletilen hammadde bu basınç yardımıyla kalıpta sıkışır ve kalıbın sıcaklığına göre daha sıcak olan hammadde soğumaya başlar.
Ütüleme
Parçanın istenen ölçülerde olması ve görünümünde çeşitli hatalar (çöküntü, yamulma, eğilme, vs.) olmaması için bu işlem uygulanır. Basıncın en yüksek olduğu aşamadır. Bu aşamada kalıp içine enjekte edilmiş olan plastik eriyiğin, basınç uygulanarak kalıp boşluğunu iyice doldurması sağlanır. Plastik, kalıp içinde katı hale gelinceye kadar işlem devam eder. Kullanılan hammaddenin özelliğine, parça ebatlarına ve ağırlığına bağlı olarak işlemin süresi değişkenlik gösterir.
Soğutma
Enjekte edilen eriyik hammaddenin, kalıbın içinde sertleşmesine neden olur. Kalıp içinde sertleşen plastik aksesuar kalıptan çıkarılarak endüstrinin hemen her alanında kullanılabilir. Kalıbın soğutulması genellikle kalıp içindeki su kanalları vasıtasıyla yapılır.
Kalıbın Açılması
Kapama ünitesi kalıbın iki tarafı ayrılacak şekilde açılır.
Parçanın kalıptan çıkarılması
Soğuyan parça kalıp açıldığında kalıbın hareketli tarafında kalır ve kalıp tipine göre buradaki maçalar veya iticiler vasıtası ile bitmiş ürün kalıbın hareketli tarafından çıkarılır.
Wikimedia Commons'ta Plastik enjeksiyon ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
Kaynakça
- ^ a b c d e Pınar, E. 2010. Plastik Enjeksiyon Yöntemiyle İmalatta Hataların Tespiti ve Proses Şartlarının Optimizasyon Uygulaması,Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul.
- ^ U.S. patent #133229, dated 19 November 1872.
- ^ Meade, Richard Kidder; McCormack, Harry; Clark, Laurance T.; Sclater, Alexander G.; Lamborn, Lloyd (27 April 2018). "Chemical Age". McCready Publishing Company. Retrieved 27 April 2018 – via Google Books.
- ^ "Köse, E. 2006. Plastik Enjeksiyonda Proses Ve Kalıp Kaynaklı Sorunların Giderilmesi,Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul" (PDF). 9 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 30 Aralık 2020.
- ^ Kafalı, M. S. 2011. Bilgisayar Destekli Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarımı,Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Kayseri.
- ^ . 30 Aralık 2020. 20 Şubat 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Aralık 2020.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Plastik enjeksiyon temelde kapali bir kalibin icine plastik malzemenin eriyik sicakliginin ustundeki bir sicaklik araliginda yuksek hizda yolluk girisinden kalip gozune hizli bir sekilde enjekte edilmesi sonrasi utuleme fazi ve tutma fazi ile parcanin boyut ve gorsel toleranslarinin kabul edilebilir seviyeye getirdikten sonra plastigin kaliptan cikma sicakliginin altina getirilerek kaliptan cikarilmasi prensibine dayanan bir plastik parca imalat yontemidir Seri uretime uygun olmasi sebebiyle bircok sektorde oldukca fazla kullanilan bir uretim yontemidir Bu metot ile en kucuk komponentlerden otomotiv savunma sanayi urunlerine kadar cok cesitli ebat ve kategorilerde plastik parcalar imal edilebilir Prosesin basitlestirilmis diyagramiPlastik enjeksiyon makinesiPlastik enjeksiyon makinesi kapama unitesi ve kalip Plastik enjeksiyonun avantajlarini asagidaki sekilde siralanabilir Dusuk maliyet Otomasyona uygunluk Son isleme prosesine ihtiyac duyulmamasi Yuksek hizlarda uretim Farkli yuzey renk ve sekillerde parca uretimine uygunluk Malzeme kaybinin cok az olmasi Ayni kalipta farkli urunlerin uretilebilmesi Dusuk toleranslarda calisabilme Plastik enjeksiyon karmasik olmayan bir yontemdir Plastik enjeksiyon yontemi kalibin plastik enjeksiyon makinesine baglanmasi ve granul veya toz halindeki ham maddenin huniye beslenmesi ile baslar Ardindan ham madde isitilarak ergitilecegi kovanin icine aktarilir Kovan icindeki ergimis haldeki ham madde belli bir basinc altinda nozulden gecirilir Ardindan kovana gore daha soguk olan kaliba kademeli olarak degisen basinc altinda ergitilmis ham madde kaliba iletilir Bu esnada ham maddenin kalip icerisinde belirli bir sure sogumasi beklenir ve sekillenmis urun kaliptan robot veya el yordamiyla alinir Urun alindiktan sonra proses tekrar baslar Plastik Enjeksiyon Makinesi source source source source source source source source track Plastik enjeksiyon makinesi calisma prensibi Plastik enjeksiyon isleminin gerceklestirildigi makineye plastik enjeksiyon makinesi denilmektedir Amerikali mucit kardesi Isaiah ile birlikte 1872 de ilk plastik enjeksiyon makinesinin patentini aldi Bu makine gunumuzde kullanilan makinelere kiyasla nispeten basitti Plastigi isitilmis bir silindirden kaliba enjekte etmek icin bir piston kullanmaktaydi Endustri yillar icinde yavas yavas ilerledi ve yaka askilari dugmeler ve sac taraklari gibi urunler uretti Alman kimyagerler Arthur Eichengrun ve Theodor Becker 1903 te seluloz nitrattan cok daha az yanici olan ilk cozunur seluloz asetat formlarini icat etti Bu sayede enjeksiyonla kolayca kaliplanabilecek bir toz form saglanmis oldu Arthur Eichengrun 1919 da ilk enjeksiyon kaliplama presini gelistirmis ve 1939 da plastiklestirilmis seluloz asetat enjeksiyon kaliplama patentini almistir Plastik enjeksiyon makinesi temelde 4 ana bolumden olusmaktadir Bunlar Enjeksiyon Unitesi Kalip Unitesi Mengene Unitesi Kontrol UnitesiSicak yolluk kontrol unitesiKurutucu silo Plastik enjeksiyon makinesinin tek basina yeterli olmadigi durumlarda makineye ilave yardimci ekipmanlardan destek alinmaktadir Yardimci ekipmanlardan en onemlileri Sicak yolluk kontrol uniteleri Kurutucu ve Dozajlayici Sistemler Sartlandiricilardir Enjeksiyon Unitesi Plastik enjeksiyon makinesinin bu bolumde granul veya toz halindeki ham maddenin ergitilmesi saglanir Bu unite huni vida isiticilar cek valf enjeksiyon memesi hidrolik silindir ve hidromotordan olusur Ham maddenin duzeni bir akista kovana aktarilmasi huni tarafindan saglanir Vida ise olcme sikistirma ve besleme islemlerinin yapildigi 3 farkli bolumden olusur Olcme bolumunde kuleden vidaya aktarilan hammadde oran belirlenir sikistirmada hammadde istenilen derecelerde ergitilir beslemede ise ergimis hammadde kaliba aktarilir Cek valfi ise sonsuz vida mekanizmasinin ucuna takilan bir aparattir Bu aparat ergimis olan hammaddenin geri akmasina izin vermez Ayrica vidanin bir piston gibi hareket etmesini saglar Kalip Unitesi Eriyik plastik hammaddeye parcanin seklini verdikten sonra katilastiran bir takim dir Parca geometrisini olusturan kalip boslugudur bu bosluk da erkek ve disi olmak uzere iki temel parcadan olusur Bu parcalara ek olarak parca tasarimina ve istege bagli olarak yolluk sistemini olusturan manifolt plakasi macalar vs bir kalipta bulunabilen diger parcalardir Enjeksiyon tezgahindan kalip bosluguna eriyik plastigi getiren bir yolluk sistemi mevcuttur Parcayi hizli ve dengeli katilastiran saglikli bir isi transferi gerceklestiren bir sogutma sistemi gereklidir Parcanin kaliptan ayrilmasini saglayan bir itici sistemi vardir Mengene Unitesi Mengene unitesi makineye baglanan kalibin acilip kapanmasini ve capak olusumunu engellemek icin yuksek basinc yaratmakla gorevlidir Makinelerde 3 farkli mengene sistemi kullanilmaktadir Bunlar 1 Mekanik sistem Bu sistemle mengene araligi ayarlanabilir kollar ile kontrol edilir ve mekanik sistemin kinematigi ile hareket saglanir 2 Hidrolik Sistem Hidrolik kapatma sistemlerinde kalibi acip kapatma islemi ve enjeksiyon basincina karsi gerekli kapatma kuvveti hidrolik silindir ile saglanir 3 Hidro mekanik Sistem Hidro mekanik kapatma sisteminde kapama islemi hidrolik silindirler kilitleme ise ozel mekanik elemanlarla saglanir Kontrol Unitesi Plastik enjeksiyon prosesinde istenilen tum degerleri ayarlayan sistemlerdir Kullanilan enjeksiyon makinelerinde PLC kontrol uniteleri bulunmaktadir PLC Programlanabilir Mantiksal Denetleyici fabrikalardaki uretim bolumlerinde veya makinelerin kontrolu gibi islemlerin denetiminde kullanilan otomasyon cihazidir Bu cihaz giris bilgilerini gozle gorulmeyecek hizlarla tarayarak buna uygun cikis bilgilerini gercek zamana yakin cevap verecek sekilde calisir PLC kisa surede daha cok ve kaliteli urun uretme cok dusuk hata oranlarina sahip uretim yapma gibi unsurlarin on plana cikmasinda buyuk rol oynar AsamalarBasit olarak incelendiginde bir plastik enjeksiyon parcasinin imalat sureci su asamalardan olusur Plastiklestirme Cevrimin ilk adimi olan plastiklestirme granul ya da toz halindeki ham maddenin huniye konmasi ile baslar Huniden sonsuz vidaya aktarilan ham madde vidanin donme sirasinda surtunme ile aciga cikan sicaklik ve vidada bulunan isiticilar ile erimeye baslar Eriyen hammadde vida bosluguna ulasir hammadde kaliba iletilmek icin hazir hale gelir Plastiklestirme asamasi vida boslugunda biriken plastigin vidayi geriye itmesi sonucunda geri itilme otomatik olarak durmasiyla ve boylece silindire alinan malzeme miktariyla ayarlanmasiyla tamamlanir Kalibin Kapanmasi Enjeksiyon makinesinde bulunan mengene unitesi tarafindan gerceklestirilen bu asamada kalibin iki plakasi erkek ve disi birbiri uzerine kapanir Boylece kalip boslugu olusur ve uygulanan yuksek basinc ve hizlara karsi kalibin acilmasina engel olur Enjeksiyon Enjeksiyon asamasi esnasinda eriyik hale gelen plastik malzeme makinenin ucundaki bir meme vasitasi ile kalibin icine gonderilir Bu islem esnasindaki basinc ve hiz hidrolik motor ile kontrol edilir Kalip bosluguna iletilen hammadde bu basinc yardimiyla kalipta sikisir ve kalibin sicakligina gore daha sicak olan hammadde sogumaya baslar Utuleme Parcanin istenen olculerde olmasi ve gorunumunde cesitli hatalar cokuntu yamulma egilme vs olmamasi icin bu islem uygulanir Basincin en yuksek oldugu asamadir Bu asamada kalip icine enjekte edilmis olan plastik eriyigin basinc uygulanarak kalip boslugunu iyice doldurmasi saglanir Plastik kalip icinde kati hale gelinceye kadar islem devam eder Kullanilan hammaddenin ozelligine parca ebatlarina ve agirligina bagli olarak islemin suresi degiskenlik gosterir Sogutma Enjekte edilen eriyik hammaddenin kalibin icinde sertlesmesine neden olur Kalip icinde sertlesen plastik aksesuar kaliptan cikarilarak endustrinin hemen her alaninda kullanilabilir Kalibin sogutulmasi genellikle kalip icindeki su kanallari vasitasiyla yapilir Kalibin Acilmasi Kapama unitesi kalibin iki tarafi ayrilacak sekilde acilir Parcanin kaliptan cikarilmasi Soguyan parca kalip acildiginda kalibin hareketli tarafinda kalir ve kalip tipine gore buradaki macalar veya iticiler vasitasi ile bitmis urun kalibin hareketli tarafindan cikarilir Wikimedia Commons ta Plastik enjeksiyon ile ilgili ortam dosyalari bulunmaktadir Kaynakca a b c d e Pinar E 2010 Plastik Enjeksiyon Yontemiyle Imalatta Hatalarin Tespiti ve Proses Sartlarinin Optimizasyon Uygulamasi Yuksek Lisans Tezi Istanbul Teknik Universitesi Fen Bilimleri Enstitusu Makine Muhendisligi Anabilim Dali Istanbul U S patent 133229 dated 19 November 1872 Meade Richard Kidder McCormack Harry Clark Laurance T Sclater Alexander G Lamborn Lloyd 27 April 2018 Chemical Age McCready Publishing Company Retrieved 27 April 2018 via Google Books Kose E 2006 Plastik Enjeksiyonda Proses Ve Kalip Kaynakli Sorunlarin Giderilmesi Yuksek Lisans Tezi Istanbul Teknik Universitesi Fen Bilimleri Enstitusu Makine Muhendisligi Anabilim Dali Istanbul PDF 9 Temmuz 2020 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 30 Aralik 2020 Kafali M S 2011 Bilgisayar Destekli Plastik Enjeksiyon Kalip Tasarimi Yuksek Lisans Tezi Erciyes Universitesi Fen Bilimleri Enstitusu Makine Muhendisligi Anabilim Dali Kayseri 30 Aralik 2020 20 Subat 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 30 Aralik 2020