T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKİ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) PLASTİK TEKNOLOJİSİ ŞİŞİRME MAKİNELERİNDE ÜRETİM

Transkript

1 T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKİ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) PLASTİK TEKNOLOJİSİ ŞİŞİRME MAKİNELERİNDE ÜRETİM 1 ANKARA, 2006

2 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen modüller; Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının tarih ve 269 sayılı Kararı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında kademeli olarak yaygınlaştırılan 42 alan ve 192 dala ait çerçeve öğretim programlarında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik geliştirilmiş öğretim materyalleridir (Ders Notlarıdır). Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış, denenmek ve geliştirilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında uygulanmaya başlanmıştır. Modüller teknolojik gelişmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliği kazandırmak koşulu ile eğitim öğretim sırasında geliştirilebilir ve yapılması önerilen değişiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir. Örgün ve yaygın eğitim kurumları, işletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerinden ulaşabilirler. Basılmış modüller, eğitim kurumlarında öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılır. Modüller hiçbir şekilde ticari amaçla kullanılamaz ve ücret karşılığında satılamaz.

3 İÇİNDEKİLER İÇİNDEKİLER İÇİNDEKİLER...i AÇIKLAMALAR...ii GİRİŞ...1 ÖĞRENME FAALİYETİ ŞİŞİRME MAKİNELERİNE KALIP BAĞLAMAK Şişirme Makineleri Şişirme Makinelerinin Tanımı Şişirme Atölyesinde Güvenli Çalışma Ve Uyulması Gereken Emniyet Kuralları Şişirme Prosesi Sıcaklık, Basınç Ve Havanın Etkisi Şişirme Kalıpları Şişirme Kalıplarının Tanımı Ve Özellikleri Şişirme Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Malzeme Özellikleri Şişirme Kalıplarının Makineye Bağlanması...18 UYGULAMA FAALİYETİ...20 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...23 PERFORMANS DEĞERLENDİRME...26 ÖĞRENME FAALİYETİ ŞİŞİRME KALIPLAMA MAKİNELERİNE HAMMADDE HAZIRLAMAK Şişirme Kalıplamada Kullanılan Plastikler Termoplastik-Poliesterler Şişirme Kalıplamada Plastik Katkı Maddeleri Renklendiriciler Dolgu Maddeleri Ve Takviye Edici (Pekiştirici) Katkılar Plastikleştiriciler Darbe Dayanımını Arttırıcı Polimer Yapılı Katkılar Oksitlenme Önleyiciler...34 UYGULAMA FAALİYETİ...35 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...37 PERFORMANS DEĞERLENDİRME...40 MODÜL DEĞERLENDİRME...41 PERFORMANS DEĞERLENDİRME...42 CEVAP ANAHTARLARI...45 ÖNERİLEN KAYNAKLAR...47 KAYNAKÇA...48 i

4 AÇIKLAMALAR KOD 543M00017 ALAN Plastik Teknolojisi DAL/MESLEK Plastik İşleme MODÜLÜN ADI Şişirme Makinelerinde Üretim 1 MODÜLÜN TANIMI Şişirme Makinelerinde Üretim 1: Şişirme kalıplama makineleri, ekstrüzyon ve enjeksiyon şişirmede kullanılan kalıplar, şişirme makineleri ünitesi ve makine ayarlarının yapılması, devreye alınması bilgilerini kullanarak plastik şişirme kalıplama makinelerinde üretim yapma yeterliğinin kazandırıldığı modüldür. SÜRE -40/32- ÖN KOŞUL Temel Talaşlı Üretim modüllerini, Yardımcı Ekipmanlarla Üretim 1-2 modüllerini almış olmak YETERLİK Bu modülü tamamladığınızda plastik şişirme kalıplama makinelerinde üretim yapabileceksiniz Genel Amaç Bu modül ile gerekli ortam sağlandığında plastik şişirme makinelerinde istenen özelliklerde plastik ürün üretimini yapabileceksiniz. Amaçlar MODÜLÜN AMACI Gerekli ortam sağlandığında plastik şişirme makinesini istenilen özellikte ürün elde edecek şekilde ayarlayabileceksiniz. Gerekli ortam sağlandığında plastik şişirme kalıplama makinelerini kurallara uygun şekilde devreye alarak istenen özellikte ürün elde edebileceksiniz. EĞİTİM ÖĞRETİM Plastik şişirme makinesi, kaldırma taşıma araçları el ORTAMLARI VE aletleri, plastik şişirme kalıbı, plastik hammadde DONANIMLARI karıştırıcıları, hammadde katkı maddeleri vb ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME AÇIKLAMALAR Her faaliyet sonrasında o faaliyetle ilgili değerlendirme soruları ile kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda size ölçme aracı (uygulama, soru-cevap) uygulayarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek değerlendirecektir. ii

5 GİRİŞ GİRİŞ Sevgili Öğrenciler, Farkında olalım ya da olmayalım, plastikler hayatımızda önemli bir yer kapsamaktadır. Plastiğin çok yönlü özellikleri, araba parçalarından oyuncaklara, içecek şişelerinden onların konuldukları buzdolaplarına, medikal aletlerden sera örtülerine kadar pek çok yerde kullanılmasını sağlamaktadır. Plastikler tüketiciye performans ve değer yaratırken, hayatı kolaylaştırmakta, sağlıklı ve güvenli kılmaktadır. Plastik malzemelerden yapılan modern ambalajlar yiyecekleri taze tutmakta, kirlilikten ve bozulmalardan korumaktadır. Plastik ambalaj üretici ve tüketici tarafından düşük maliyet, üstün performans ve kullanım alanlarının genişliği nedeniyle diğer ambalaj malzemelerinin yerine tercih edilmektedir. Ülkelerin millî gelirleri ile orantılı olarak plastik tüketim miktarları da artmaktadır. Sanayi devrimi ve bilgi toplumu çağını yaşadığımız günümüzde, doğal kaynaklar, artan üretim yüzünden azalırken öte yandan üretim sırasında çevreye verilen zehirli gazlar ve tüketim sonucu oluşan atıklar, çevre sorunlarının ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Tüm dünyada olduğu gibi, ülkemizde de plastik atıkların çoğu ambalaj sektöründen kaynaklanmaktadır. Çevreyi ve doğal kaynakları korumak amacıyla en çok kullanılan yöntem katı atıkların geri dönüşümüdür. Geri dönüşüm, plastik atıklardan hammaddenin, enerjinin ya da plastiğin elde edilmesi sürecidir. Bu yöntemde; mekanik, kimyasal veya ısıl-kimyasal işlemler sonucunda geri kazanım söz konusudur. Plastik atıkların geri dönüştürülmesinin iki temel hedefi vardır. Bunlar geri kazanma yoluyla çevre kirliliğinin en aza indirilmesi ve yeni kaynakların yaratılmasıdır. İlaçların bozulmadan hijyenik biçimde saklanması, kimyasal ürünlerin dış etkenlerden korunarak ambalajlanması gıda maddelerinin tüketiciye sunulması özellikle içecek maddelerinin ambalajlanması plastik şişeler ile yapılmaktadır. Günlük hayatta sıkça tükettiğimiz su, kola, ayran, süt, sıvı yağ gibi gıda maddeleri, temizlik amacıyla kullandığımız, şampuan, sabun, deterjan gibi temizleyici maddeler genellikle plastik şişelerde ambalajlanıp tüketiciye sunulmaktadır. Bu plastik şişeler PET, PBT, PC, PP gibi polimerlerden, plastik şişirme makinelerinde üretilmektedir. Burada gözümüze çarpan, geri dönüşümlü bir malzeme olan PET; içme suyu, sıvı yemek yağı ve çeşitli içeceklerin paketlenmesi alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Şişirme makinelerinin önemi de burada çok iyi anlaşılmaktadır. Bu modülü tamamladığınızda şişirme makinelerinde kullanılan üretim yöntemlerini, şişirme makinelerini ve şişirme kalıplarını tanıyacak, kalıpları makineye emniyetli bir şekilde bağlayabileceksiniz. Şişirmede kullanılan plastik malzemelerden termoplastik poliesterleri ve katkı maddelerini öğrenecek ve üretime hazırlayabileceksiniz. Başarılar. 1

6 2

7 ÖĞRENME FAALİYETİ 1 AMAÇ ÖĞRENME FAALİYETİ 1 Uygun ortam sağlandığında plastik kalıplarını şişirme makinesi üzerine uygun biçimde bağlayabileceksiniz. ARAŞTIRMA Bu faaliyet öncesinde yapmanız gereken öncelikli araştırmalar şunlardır: Çevrenizde plastik şişirme yöntemi ile üretim yapan, plastik şişirme kalıpları üreten işyerlerini ziyaret ediniz. Plastik şişirme makineleri çeşitlerini ve özelliklerini, şişirme tekniklerini, plastik şişirme kalıplarını ve özelliklerini, Plastik şişirme kalıplarının makineye bağlanma tekniklerini araştırınız. 1. ŞİŞİRME MAKİNELERİNE KALIP BAĞLAMAK 1.1. Şişirme Makineleri Şişirme Makinelerinin Tanımı Günlük hayatımızda tüketilen sıvı veya toz ürünlerin paketleme, ambalajlama, depolama ve nakliyesinde genellikle plastik şişe, kutu, kavanoz ve variller kullanılmaktadır. Çeşitli plastik hammaddeleri (PET, PBT, PP, PVC vb.) ısıtıp plastikleştiren bunları uygun bir kalıp içersinde üfleme metoduyla şişirerek içi boş plastik kapları üreten makinelere şişirme makineleri denir. İçi boş plastik eşyalar, cam şişe üretiminde uygulanan şişirme yöntemine benzer usulde üretilir. İçi boş eşya terimi şişeler, kola ve soda kutuları veya tüpler gibi sadece ambalaj eşyaları ile sınırlı değildir. Tekneler, otomobil yakıt depoları, tanklar, otomotiv yedek parçaları vs. gibi teknik ekipmanlar da bu gruba dahildir. Söz konusu ürünlerin hacimleri birkaç milimetre küpten yaklaşık litreye kadar değişebilmektedir. Şişirme makineleri, şişirme teknolojisine uygun olarak üretilmiş makinelerdir. Genel olarak üretimde söz sahibi makinelerin şişirme teknolojileri sırası ile şu şekildedir. Ekstrüzyon şişirme (sürekli, akümülatif ve ko-ekstrüzyon), Enjeksiyon şişirme, Enjeksiyon gerdirme şişirmedir. 3

8 Tabii ki bunların dışında özellikle büyük hacimli içi boş parçaların kalıplanmasında rotasyonel kalıplama olarak adlandırılan bir metot kullanılmaktadır. Ekstrüzyon şişirme teknolojisi, şişirme sektöründe en çok kullanılan metodların başında gelmektedir. Günümüzde şişirme makineleri manuel, yarı otomatik, tam otomatik, PLC ve bilgisayar kontrollü olarak üretilmektedir. Ayrıca üretim verimliliğini ve üretim hızını artırmak için şişirme makineleri çok istasyonlu olarak da üretilmektedir. Şişirme makineleri şişirme teknolojilerine göre isimlendirilirler. Bir sonraki modülde şişirme makinelerinin çeşitlerini detaylı olarak inceleyeceğiz. 4

9 Resim: 1.1: Şişirme makinesi Şişirme Atölyesinde Güvenli Çalışma Ve Uyulması Gereken Emniyet Kuralları Bir kimsenin güvenli çalışma alışkanlığını ve titizliğini, eğitim öğretim gördüğü dönemlerde kazanması ve bunu bütün iş hayatı boyunca devam ettirmesi, sadece kendini ilgilendiren bir davranış değil, aynı zamanda iş yerinde diğer çalışanların güvenliğini de ilgilendiren bir davranıştır. Şişirme atölyesinde verimli ve sağlıklı bir üretim yapmak için öncelikle bilinmesi ve uyulması gereken emniyet kuralları vardır. Bu kurallar çevremizin, kendimizin güvenliğini sağlamak için ve makinelerde sağlıklı bir üretim yapabilmek için uyulması gerekli kurallardır. Genel güvenlik ve emniyet kuralları şunlardır: Kılık kıyafetinize dikkat ediniz, iş önlüğü giyiniz, yırtık ve düğmesiz önlük giymeyiniz, kolye, künye, uzun saç gibi çalışmanıza engel olabilecek unsurları ortadan kaldırınız. Şişirme atölyesinde kullanılan bütün makine, tesis, alet ve avadanlıkları tanıyınız, öğretmeninize danışarak atölye düzenini öğreniniz. 5

10 Bilmediğimiz makinelerin ayarlarına, kontrol mekanizmalarına dokunmayınız, çalışan kısımların içerisine elinizi, kolunuzu sokmayınız. Atölye aydınlatma ve havalandırmasının standartlara uygunluğunu kontrol ediniz. Şişirme makinelerine kalıp bağlarken uygun kaldırma ve taşıma araçlarını seçiniz, kalıbı mümkün olduğu kadar ağırlık merkezinden askıya alınız. Kalıbı mengeneye bağlarken uygun anahtarlar, bağlama araçları kullanınız, bağlama kurallarına uygun olarak yeterli sıkılıkta bağlayınız. Şişirme makinesinde kalıp bağlama, sıcaklık ve basınç ayarlarının yapılmasında öğretmeninizle işbirliği yapınız Makine koruma ve muhafazalarının kontrollerini düzenli olarak yapınız Şişirme makinesinin temizliğini ve bakımını her yapılan üretimin sonunda yapınız, yağlama sisteminin kontrolünü düzenli yapınız. Makinede çalışırken dikkatli olunuz, dalgınlığın bir kazaya sebep olabileceğini unutmayınız, arkadaşınızla şakalaşmayınız. Kafadan akan sıcak parisona, sıcak bıçağa dokunmayınız. Üretilen ürünlerin depolama ve tasnifini düzgün, kurallara uygun yaparak atölyede dağınıklığa izin vermeyiniz toplam kalitede, tertip ve düzenin önemini unutmayınız. Atölyede asılı bulunan güvenlik tedbirleri levhalarına uygun davranınız. Üretim bittikten sonra makineyi açma-kapama talimatnamesindeki kurallara uygun olarak kapatınız. Atölyedeki enerji dağıtım panosunda bulunan ana şalteri kapatarak enerjiyi kesiniz, soğutma sistemini kapatınız. Atölyenin tertip ve düzenini sağlayıp temizliğini yapınız, bir sonraki üretim faaliyetine hazır hale getiriniz Şişirme Prosesi Şişirme prosesi, şişirme mantığı bakımından birbirinden farklı iki alt gruba ayrılmaktadır. Bunlar; ekstrüzyon şişirme ve streç (gerdirme) şişirme işlemidir. Ekstrüzyon şişirme prosesinin temel basamakları aşağıda sıralandığı gibidir; Söz konusu proses iki kademeli bir şişirme kalıplama prosesidir. Birinci kademe hortum imalatıdır ve kesiksiz (devamlı) bir üretimdir. İkinci kademe ise hortumun bir kısmının şeklinin kalıp içerisinde şeklinin değiştirilerek içi boş bir kütleye dönüştürülmesidir. Bu kesikli bir çalışma (şişirme kalıplama) metodudur. Bu nedenle bu iki makine ünitesinin kapasiteleri birbirine uyumlu hale getirilmelidir. Termoplastik hammaddenin bir ekstrüder de plastikleştirilme ve hazırlanma safhası: Granül haldeki hammadde ile imalat sırasında oluşan kırmalar otomatik yükleme sistemleri ve vakumlu hava ile borularla taşınarak makine üzerindeki hammadde hunisinde belli oranlarda karıştırılır. Masterbach, bu karışıma yine otomatik dozajlama sistemi ile istenen 6

11 oranda katılır ve böylelikle ürünün renklendirilmesi sağlanır. Gerekli boya ve katkı maddeleri hammaddeye karıştırıldıktan sonra kovan içerisine gönderilir. Isıtıcı bantlar yardımı ile istenilen sıcaklıkta hammadde plastikleştirilir. Dikey bir akışla erimiş plastiğin yönlendirilme ve parisonun oluşturulma safhası:. Ekstrüzyon şişirmede yarı erimiş tüpe PARİSON adı verilir. Bu, direkt olarak ekstrüderden sıcak ve yumuşak halde getirilip akışkan hortum olarak kafadan dışarı çıkartılır. Parisonun aktığı kafaya ekstrüzyon kafası, şişirme kafası ve parison kafası da denilmektedir. Kafadan akan parisonun bir kalıbın arasında mengene yardımı ile kıstırılma safhası: Şişirme ve soğutma prosesi sırasında film hortumu sürekli olarak ekstrüder boru kafasından aşağıya doğru bastırıldığı için kalıp doğrudan ekstrüder kafası altında sabit olarak kalmamalıdır. Küçük içi boş gövdeli şekillerde kalıp (1000 cm 3 e kadar) film hortumuna doğru hareket ettirilir, film hortumunu alır ve kalıp dikey olarak veya yana doğru meyilli olarak aşağıya indirilir. Yukarı ve aşağı indirme prosesi, çıkan erimiş polimer hortumu asla bozmaz. Açılan kalıp, ekstrüder boru kafasının altına getirilir. Yeterli uzunlukta film hortumu çekilir çekilmez, kalıbın iki yarısı çekilerek bir araya getirilir ve film hortumu sıkıştırılır. Film hortumu ekstrüder kafası ile kalıp arasında sıcak bir tel veya keskin bir bıçak vasıtası ile kesilir. İçinde film hortumu olan kapalı kalıp aşağıya indirilir. Kalıbın meme (nozul)den çabuk ayrılması için indirme işleminin dikey bir pozisyonda yapılması çok avantajlıdır. Büyük kalıpları kaldırmak ve indirmek için harcanan enerji tüketimi çok fazla olursa; kalıp sabit kalır ve parison (film hortumu) kalıba kavrama maşaları ile getirilir. Şişirme pimleri ya da şişirme iğnelerinin kapalı olan kalıbın içine girme safhası: Şişirme işleminin yapıldığı ve boğaz çapağının alındığı bölümdür. Şişirme işlemi kalıplama sürecinin en önemli safhalarından biri olup şişirme pimlerinin ürünün kalitesini arttırmak için tüm ayarlarının rahatlıkla yapılabilmesi ve kontrol edilmesi gerekmektedir. Şişirme pimleri, kalıpla buluşmadan önce hava üflemeye başlayabilmeli, şişirme için kullanılan havanın basıncı, akış hızı, şişirme süresi ve egzoz süresi rahatlıkla ayarlanabilmeli ve üretim aşamasında kontrol paneli yardımıyla bu işlemler rahatlıkla izlenebilmelidir. Şişirme işlemi bir kalibrasyon mandreli vasıtası ile yapılır. Kalibrasyon mandreli boğazın içine bastırılır ve böylece boğazın ebadı ayrılır. Soğutma suyuyla soğutulmuş kalıp duvarlarının arasındaki parisonun, şişirme pimleri aracığıyla basınçlı hava ile şişirilme ve şişirme işlemi sonunda boğaz çapağının arındırılması safhası: Şişirme işlemi bir kalibrasyon (ölçümleme) mandreli ile yapılır. Şişirilen içi boş polimer kütlesinden çıkan ısıyı uzaklaştırmak için kalıbın uygun bir şekilde soğutulması gerekir. Soğutma boruları, kalıp içindeki kalıp boşluğunun arkasına yakın bir şekilde yerleştirilen kalıp içindeki deliklerdir ve soğutulacak yüzeylerde iyi bir sıcaklık dağılımı temin eder. Eriş mal birikmelerinin bulunabileceği yerlere (özellikle şişe boğazlarının girişi ve tabanı) özel soğutma devreleri kurulmalıdır. Şişirme mandreli hava beslemeden başka şişenin ağız açıklığını belirlemektedir. Kalıbın açılarak şişirilmiş ürünün şişirme piminde asılı kalması, kenar bölgelerindeki çapakların alınması safhası: Film hortumu sıkıştırıldığı zaman yukarıdaki ve aşağıdaki kesim ağızlarına çok dikkat edilmelidir. Kesme ağızlarının görevi şişirmeden sonra parisonun alt ve üstteki fazla parçalarını kesmek ve keserken kaynaklamaktır. Kesme ağızlarının dizaynında iki zıt taleple karşı karşıya kalırız. Bu nedenle kesme ve kaynak arasında uygun bir nokta bulunmalıdır. Kesme ağzı keskin ise kesim iyi, kaynak kötü olur. Tam tersinde ise kaynak iyi kesim kötü olur. Yukarıda sayılan basamakların dışında ürünü etiketlemek veya sızıntı testi yapmak için opsiyonel ekipmanları makineye bağlayarak prosesin basamaklarını artırmak mümkündür. 7

12 Çok büyük hacimli konteynerler için parisonun açıktaki ucunu sağlam bir şekilde birleştirmek için kaynak cihazları da prosese dahil edilmektedir. Şişirme prosesinin her aşamasında ürünün geri dönüşümü mümkündür ve uygulanmaktadır. Resim 1.2: Ekstrüzyon şişirme makinesi Gerdirme şişirme prosesinde daha önce ön biçimlendirilme ile enjeksiyon makinesinde kalıplanmış preformlar tekrar ısıtılarak bir şişirme çubuğu yardımı ile gerdirilir ve basınçlı hava ile bu gerilmiş preformlar şişirilerek tekrar kalıplanmış olur. Enjeksiyon şişirmede yarı mamul tüpe PREFORM denir. Germe şişirme kalıplama, şişirme kalıplamanın özel bir şeklidir. İlk form verilmiş preformlar, enjeksiyon makinesinde üretildikten sonra plastik kütle sadece radyal olarak değil uzunlamasına da gerdirilir. Bu işlem göreceli olarak düşük sıcaklıklar, yüksek kalıplama kuvvetleri gerektirir. Bu nedenle 20 bar a kadar üfleme basınçlarına rastlanır. Bu yöntemde preformlar ısıtılır, sıkıştırılmış hava üflenerek mekanik aksiyal ve buna bağlı olarak radyal genleşme sağlanır. Sodalı ve sodasız içeceklerin saklandığı pet şişelerin üretiminde bu metod kullanılmaktadır. 8

13 Resim 1.3: Ekstrüzyon şişirme prosesi ve örnek ürünler 9

14 Ekstrüzyon şişirme prosesinin temel basamakları kısaca şunlardır; Termoplastik hammaddenin bir ekstrüderde plastikleştirilmesi ve hazırlanması, Dikey bir akış ile erimiş plastiğin yönlendirilmesi, Erimiş hammaddenin parison denilen akışkan hortum haline getirilip kafadan dışarı akıtılması, Parisonun aktığı kafaya, sadece kafa, ekstrüzyon kafası, şişirme kafası ve parison kafası da denilmektedir. Kafadan akan parisonun bir kalıbın arasında mengene yardımı ile kıstırılması, Şişirme pimleri ya da şişirme iğnelerinin (ya da sibobların) kapalı olan kalıbın içine girmesi, Soğutma suyuyla soğutulmuş kalıp duvarlarının arasındaki parisonun şişirme pimleri aracılığı ile basınçlı hava ile şişirilmesi ve şişirme işleminin sonunda boğaz çapağından arındırılması, Kalıbın açılarak şişirilmiş ürünün şişirme piminde asılı kalması, Şişirilmiş ürünün kenar bölgelerindeki çapaklarından arındırılmasıdır. Resim 1.4: Enjeksiyon gerdirme şişirme prosesi ve örnek ürünler 10

15 Sıcaklık, Basınç Ve Havanın Etkisi Şişirme kalıplama makinelerinde sıcaklık, basınç ve hava üretimin oluşmasını sağlayan en önemli unsurlardır. Şişirme teknolojisine uygun olarak dizayn edilen makineler, genel olarak iki ana unsurda üretim yapmaktadır. Bunlar; ekstrüzyon şişirme ve enjeksiyon şişirmedir. Bunlarda da makineler üç temel basit fonksiyonel modülden ibarettir. Isıtma modülü (ünitesi), şişirme modülü (ünitesi) ve transfer modülü (ünitesi) ki bu iki üniteye bağlı olup taşımayla sorumludur. Ekstrüzyon şişirme prosesi de bu iki aşamadan oluşur. Birinci ısıtma aşaması plastikleştirme işleminin gerçekleştirildiği safhadır. Burada ekstrüderler ve ısıtıcı bantlarla plastik hammadde plastikleştirilerek parison dediğimiz eriyik hortum oluşturulur. Yatay olarak ekstrüderden gönderilen plastik sapma borusu ve kafa kalıbı vasıtası ile dikey konuma getirilerek aşağıya doğru akıtılır. Akmanın oluşabilmesi için plastik hammadde iyi bir şekilde homojenize olmalı, gaz atılmış ve uygun viskoziteye gelmiş olmalıdır. Kesintisiz olarak parison oluşabilmelidir. Isının ve basıncın gerekli değerlerde olmasını sağlayan ekstrüder kovanı ve ısıtıcı bantlardır. Ekstrüderden ekstrüdere silindir ve kafa sıcaklıklarının ayarı farklılık gösterdiğinden parison sıcaklığı için standart bir değer yerine standart bir aralık kullanmak daha emniyetlidir. Uygun parison sıcaklığı 170 o C 200 o C arasındadır. Şişirilecek plastik malzemelerin özellik ve çeşitlerine göre parison sıcaklıkları değişebilir. Kalıp sıcaklığı, kalıplanmış parçanın görünüşünü, çekme payını, kalıplamanın zamanını vs. oldukça etkiler. Bu yüzden iyi bir ürün, hatasız ve uygun et kalınlıklarında bir şişirme yapmak istiyorsak sıcaklık ve basınç dikkatle seçilmeli ve kontrol edilmelidir. Uygun olmayan sıcaklıklar parisonda sapmalar, kalıp et kalınlığında hatalar, dairesel sapmalar, büzülme, ek kaynak yerinde yapışma kusurları, kalıplanmış parçada düzensiz şekil ve çarpıklıklar gibi olumsuz durumlar yaratabilir. Erimiş plastik, malzeme cinsine bağlı olarak normal ekstrüderlerin silindirleri ısıtıcı bantlarla donatılmıştır. Ekstrüder, besleme bölgesinden başlayarak kafaya kadar birbirinden bağımsız olarak çalışan sıcaklık kontrolörleri ve ısıtma bölmeleri ekstrüder üzerine monte edilmiştir. Ekstrüder plastiği önceden belirlenen sabit set sıcaklıklarında tutmak için kontrol cihazları ile donatılmıştır. Kontrol cihazı, ekstrüder içindeki plastik eriyiğin daha önceden manüel olarak ayarlanan erime sıcaklığına geldiği zaman hızlı bir şekilde ısıtıcının enerjisini keser. Eğer sıcaklık set noktasının altına düşerse, kontrol cihazı ısıtmayı devreye alır. Burada bir On-Off kontrol söz konusudur. Ekstrüder silindirinde basıncın tesis edilmesi, erimiş plastiğin homojenizasyonu için gereklidir. Ekstrüder silindiri içindeki basınç, ekstrüder vidasının bir dirence karşı besleme yapmasından dolayı ortaya çıkar. Basınç, ekstrüderin çıkış açıklık ölçüsü, kalıp dizaynı, diş derinliği, dozaj bölümü ve erimiş plastiğin viskozitesini içeren parametrelerle belirlenir. Bu faktörlerin basınç üzerindeki etkileri, birbirleri arasında uyumlu olmalıdır. Örneğin çok yüksek bir basınç hiçbir durumda yüksek akış kapasitesini ortaya çıkarmaz. 11

16 Ekstrüzyon şişirmenin ikinci safhası şişirme kısmıdır. Kafadan sarkan eriyik haldeki parisonun tümü, hızla kapanan iki parçalı kalıp boşluğu arasında sıkıştırılarak tutturulur. Böylece parison hava ile şişmeye hazır hale getirilir. Erkek ve dişi kalıp enjeksiyon makinelerine benzer bir şekilde mengene ünitesine bağlanmıştır. Mengene, kapama gücünü makineye monte edilmiş hidrolik veya pnömatik güç üreten sistemden alır. Ekstrüzyon şişirmede ürünler çoğunlukla PE, PP, PVC gibi plastik malzemelerden üretilir. Bunlar için gerekli olan şişirme basınçları ürünün hacmine bağlı olarak değişen düşük basınçlardır. Normal şartlar altında üfleme basıncının 4 10 kg / cm² arasında olması uygundur. Şişirme pimlerinden hava akışı sürekli olmalı ve hava basıncı kontrol altında tutularak ayarlanabilmelidir. 4 ila 10 bar arasında uygulanan hava basıncı büyük parçalarda artırılabilir. Yandaki resimde havanın şişirilen ürün üzerindeki etkisi gösterilmektedir. Enjeksiyonla üretim şişirmede üç aşamada gerçekleşir. Enjeksiyonla kalıplama ile preformun oluşturulması ilk safhadır. İkinci safha oluşturulan preformların belirli sıcaklıklarda ısıtılarak yumuşatılıp şişirildiği safhadır. Son safha da taşıma ve etiketleme safhasıdır. Genellikle PET dediğimiz plastiklerin şişe haline getirilmesinde kullanılan bir üretim sistemidir. Bilinen enjeksiyon kalıplama yöntemi ile preformlar üretildikten sonra tekrar ısıtıcılarla, bunlar genellikle infrared fırınlardır, 105 ila 120 C arsasında ısıtılırlar. Isıtılıp yumuşayan preformlar şişirme istasyonlarına alınarak kalıplarda şişirilip soğutulurlar. Enjeksiyon şişirmede preformların şişirilmesi kalıp içinde iki kısımdan oluşur. Bunlar; orta basınçta ön şişirme ve yüksek basınçta şişirmedir. Boyuna yönlenme ve enine yönlenme bu basınçlarla gerekleşir. Şişirilen plastik şişede et kalınlığının eşit olmasını sağlayan basınçlardır. O yüzden basıncın önemi çok fazladır. Ön şişirme için gerekli basınç 7 10 bar asındadır. Bu basınç değerleri yüksek basınç için gerekli olan 40 barlık seviyenin regülatörlerle düşürülmesiyle elde edilir Şişirme Kalıpları Resim 1.5: Şişirme kalıplarına örnekler 12

17 Şişirme Kalıplarının Tanımı Ve Özellikleri Şişirme kalıbı; içi boş plastik eşyaların (şişe, bidon, tüpler, tanklar, kavanozlar, yakıt depoları vb) üretiminde kullanılan, iki parçalı, şişirilecek eşyanın dış hatlarını oluşturan boşluğu içeren, demir, çelik, alüminyum, çinko alaşımlı malzemelerden yapılmış hassas seri üretim araçlarıdır. Resim 1.6: Üç gözlü şişirme kalıbı Şişirme kalıpları diğer plastik işleme teknolojilerinde olduğu gibi artan tüketim taleplerini karşılamak için yapılmış seri imalat aparatlarıdır. Plastik şişirme kalıpları işçilik,zaman, enerji ve malzeme tasarrufu sağlayarak üretim maliyetlerini minimum seviyelere indirir. Üretimde otomasyonu sağlar. Kısa zamanda yüksek kalitede, düşük hata oranları ile şişirme işlemleri gerçekleştirilir. Şişirme kalıpları günümüzde gelişmiş modern talaşlı imalat atölyelerinde uzman kişiler tarafından üretilmektedir. Ürün üzerinde gerekli ARGE çalışmaları yapılarak tasarım ve üretim aşamaları uygulanır. Genel anlamda kalıplar iki parçadan oluşmaktadır. Üretilecek ürünün dış çeperleri simetrik olarak kalıp yarımlarına işlenir. Kalıp kapalı konumda iken şişirilecek ürünün bütününü oluşturur. Şişirme kalıpları şişirme teknolojisine göre tasarlanır. Ekstrüzyon şişirme teknolojisi ve enjeksiyon teknolojisinde kullanılan kalıplar birbirinden farklı tasarımlara sahiptir. Şişirme kalıpları enjeksiyon kalıplarında olduğu gibi çok parçalıdırlar fakat daha basit bir tasarıma sahiptirler. Her iki şişirme teknolojisine göre yapılmış kalıplarda ortak parçalar vardır. Kalıbın hassas karşılamasını sağlayan kılavuz kolon ve burçlar, konik kilitleme elemanı, soğutma kanalları, ürün boşluğu, gövde, çene, bağlantı plakaları standart olarak kalıplarda bulunur. Ekstrüzyon kalıbı dizayn edilirken kafa dizaynına dikkat edilmelidir. Kafa dizaynı parison kalitesini belirler ve bunun sonucu olarak ürün değerine tesir eder. Kalıp tasarlanırken üfleme metodu da göz önünde bulundurulmalıdır. Üç türlü hava üfleme metodu vardır: Yukarı üfleme metodu (hava kalıp altından yukarı doğru üflenmektedir), Aşağıya doğru üfleme metodu (hava kalıp üstünden aşağıya doğru üflenmektedir.) Yatay üfleme metodu (bir iğne yatay olarak parison içine nüfuz eder) 13

18 Şişirme kalıplarının soğutulması genellikle su kullanılarak yapılır. Şişirilen içi boş polimerin ısısını uzaklaştırmak için kalıbın uygun şekilde soğutulması gereklidir. Soğutma suyu kanalının, kalıbın her yerini homojen olarak soğutmaya imkân verecek şekilde dizayn edilmiş olması tercih edilir. Özellikle üst ve alt parçalara soğutma suyu kanallarının bağlanması gereklidir. Soğutma boruları kalıbın içindeki kalıp boşluğunun arkasına yakın bir şekilde yerleştirilen kalıp içindeki deliklerdir ve soğutulacak yüzeylerde iyi bir sıcaklık dağılımı temin ederler. Erimiş mal birikmelerinin bulunabileceği yerlere (özellikle şişe boğazlarının girişi ve tabanı) özel soğutma devreleri kurulmalıdır. Her durumda soğutma maddesi sudur. Tabi ki hava, aynı zamanda ısının uzaklaştırılmasında yardımcı olur. Kalıp kapatıldığında kalıp ayrılma hattında (parting line), hiç boşluk, oyuk olmamalıdır. Kalıp parçalarının birleşme çizgisi boşluk ihtiva etmemelidir. Burada kılavuz sütunlar ve konik kilitleme önemli bir unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. İyi çalışan bir şişirme kalıbında aranan diğer bir özellik de içi boş kalıp ve şişirme sırasında hapsolan havanın dışarı atılmasıdır. Bir taraftan hava kanalları veya vent delikleri konularak ve diğer taraftan bütün yüzey pürüzlendirilerek hava dışarı atılabilir. Bütün yüzey kum püskürtmek sureti ile pürüzlendirilebilir. Tahliye şu şekilde yapılabilir; 1-Uygun pürüzsüz yüzey elde etmek için 100 ile 200 mesh arasındaki kum ile kumlama işlemi yapılır. 2-Tahliye deliği 0,1 ile 0,2 mm çapında tutulur (çukurun meydana geldiği yerde). 3-Kalıp ek yerinin ventini iyileştirmek için, bir yüzeysel oyuk temin edilmiştir. 4-Çukurun meydana geldiği yerde, gözenekli metal tapa kullanılır. Pinch-off kısmı dediğimiz yapıştırma (kaynak) ve kesim kısmı çok iyi dizayn edilmelidir. Film hortumu (parison) sıkıştırıldığı zaman yukarı ve aşağıdaki kesim ağızlarına çok dikkat edilmelidir. Sivri kesme kenarı, geniş açı iyi bir kesim fakat kötü bir kaynağa neden olur, Geniş kesme kenarı, geniş açı tam tersi iyi bir kaynak kötü bir kesime neden olur, Geniş ve keskin olmayan ağızlar ile kalıbın içerisine yeterli miktarda plastik akacağından çok sağlam bir kaynak elde edilebilir fakat film hortumunun (parison) kalıp dışında kalan fazla parçalarını kesmek mümkün olmaz, şayet mümkünse bu kesme işleminin ürün kalıp içerisindeyken yapılması arzu edilir. Kesme ağızları aşırı derecede zorlama ve gerilmelere maruz kaldığından aşınmaya dayanıklı çelikten yapılmalı ve değiştirilebilir parçalar halinde olmalıdırlar. Pinch-off kısmının dizaynı, kalıp parçasının şekli, büyüklüğü, et kalınlığına bağlı olarak yapılır. Otomatik bir üretim elde etmek için malın sıkıştırılan parçası şişirme işleminden sonra kalıp içindeki kıskaçlı segmanlar aracılığı ile alttan ve üstten koparılır. Enjeksiyon şişirme ve germe şişirme kalıplarında şişirilecek ürün daha önce enjeksiyon kalıbında kalıplanarak preform elde edilir. Bu şişirme kalıpları yapı olarak daha basittir. Kesme ve yapıştırma işlemi yoktur. Daha yüksek basınçlarda çalıştığı için ekstrüzyon kalıbına göre daha dayanıklı malzemeden üretilirler. Aşağıdaki şekilde şişirme kalıp elemanları gösterilmiştir. 14

19 SU SOĞUTMA GİRİŞ BOĞAZ KALIP BOŞLUĞU GÖVDE TABAN KAYNAK KESİM SU ÇIKIŞ KOLON-KONİK KİLİTLEME Şekil 1.7: Sıkıştırma kenarları (pinch-off) ve ekstrüzyon şişe şişirme kalıbı Ekstrüzyon şişirme kalıplarından başka, PET malzemelerin üretiminde kullanılan enjeksiyon şişirme kalıpları aynı sistemle yapılmaktadır. Bu kalıplar üç parçadan oluşur, ürün şeklini veren kalıp yarımları ve taban kalıbı. Şişirmeden sonra ilk olarak taban kalıbı ayrılır, daha sonra kalıp yarımları ayrılarak ürün dışarı atılır. PET preformlar bu kalıplarda şişirilerek içi boş ürün haline getirilirler. PET preformlar aşağıda örnek resimleri verilen enjeksiyon kalıplarında üretilirler. Preformlar bu kalıplar ile ayrı enjeksiyon makinelerinde önceden üretilebildiği gibi enjeksiyon şişirme makinesi ünitesinde de üretilebilirler. Enjeksiyon makinesinde üretim üç aşamada meydana gelir; hammadde enjeksiyonu, şişirme işlemi, ürünün dışarı alınması. Bu kademeler 120 derece döner mengeneler ile yapılabilir. İlk kademede preformlar enjeksiyon ile üretilir, ikinci kademe olan şişirme safhasında şişirilir üçüncü kademede ürün dışarı atılır. Preform kalıpları çok gözlü olarak yapılırlar. PET şişirme kalıbında iyi bir sonuç alabilmek için preformlar istenilen özelliklerde üretilmelidir. Resim 1.8: Enjeksiyon preform kalıbı 15

20 Şişirme Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Malzeme Özellikleri Resim 1.9: Şişirme kalıbı malzemesi ve işlenmesi Kalıbın etkin şekilde çalışmasında, malzeme seçimi önemli yer tutar. Malzeme seçiminde aranan özellikler, kalıbı kullanırken istenilen özellikleri karşılamalarıdır. Kalıbın servis ömrü ve malzeme kalitesi arasındaki ilişki genellikle aşağıdaki gibi ifade edilir. MALZEME ISI İLETKENLİĞİ DAYANIKLILIK Dökme demir İyi değil Mükemmel Çelik İyi değil Mükemmel Alüminyum Mükemmel İyi Çinko alaşımı Mükemmel İyi Berilyum bakır Mükemmel Mükemmel Şişirme kalıpları, üretilecek ürün sayısına ve hacmine göre dökme demir, çelik, alüminyum, çinko alaşımı ve berilyumlu sert bakır alaşımlarından yapılır. Çelikten dört kat daha fazla ısıl iletkenliği olan, düşük yoğunluğu nedeniyle kalıpların üçte bir oranında hafif olmasını sağlayan alüminyum kalıp malzemesi çok kullanılmakta ve tercih edilmektedir. Gövde bu malzemeden üretilir. DIN-malzeme nosu kalitede alüminyum (7075). 16

21 Bu malzemenin özellikleri şunlardır: Çelikten dört kat daha fazla ısıl iletkenliği vardır. Düşük yoğunluğu nedeniyle, kalıplar üçte bir oranında daha hafif olur daha kolay taşınır. Hızlı talaş kaldırılabilme özelliği nedeniyle çok ekonomik işlenebilir. Isıl işlem gerektirmez. Gerekirse sert anotlama yapılabilir. Alüminyum alaşımları takım çeliklerine göre korozyona daha dayanıklıdır. Yüzey sertliği krom veya fosfor-nikel kaplama ile arttırılabilir. Sertlik değerleri HB, ısıl iletkenliği 130 W/m.K. Yoğunluk 2.80 kg/dm 3, elastikiyet modülü N/mm 2. Yüksek sıcaklıklara dayanımı kısa süreli max. 160 C uzun süreli max. 120 C, %Kimyasal bileşimi Cu 1.2-2, Mn 0.30, Mg , Cr , Zn , Si 0.4, Fe 0.5, Ti 0.2, Ti+Zr 0.25 kalanı Al dır. Şişirme kalıplarında kullanılan bir diğer malzeme de berilyum bakırdır (sert bakır alaşımı). Bu malzemenin özellikleri şunlardır: %Kimyasal bileşimi Co 1, Ni 1, Be 0.5 kalanı Cu dur. Çökelme sertleşmesi ile sertleştirilmiş, yüksek sıcaklığa dayanımı olan yüksek sertlikte bakır alaşımıdır. Islah işlemine ve nitrürasyona uygun değildir. Yüksek ısıl iletkenliği vardır. Tel veya dalma erozyonla şekillendirilebilir. Sertlik HB arasındadır. Isıl iletkenliği 300 W/m.K, Yoğunluk 8.8 gr/cm 3 dir. Bu malzemelerin dışında dökme demir, yüksek basınç gerektiren üretimlerde de alaşımlı çelikler kullanılmaktadır. Özellikle çabuk sertleşen, yüksek çekirdek mukavemeti olan ve iyi parlatılma özelliği bulunan , , , , gibi alaşımlı çelik malzemeler kullanılabilmektedir. Plastik şişirme kalıp malzemesi seçerken göz önünde bulundurulması gereken hususlar şunlardır: Ekonomik işlenebilirlik, Isıl işlemde minimum boyut değişikliği, İyi parlatılabilirlik, Yüksek basma mukavemeti, Yüksek aşınma dayanımı, Yeterli korozyon dayanımı, 17

22 Resim 1.10: Şişirme kalıbı elemanları Şişirme Kalıplarının Makineye Bağlanması Ekstrüzyon şişirme kalıpları, makinenin mengene kısmına parisonun aktığı şişirme mandrelinin ekseninde bağlanır. Şişirme makineleri tek veya çift mengeneli olarak yapılırlar. Kalıbın açılıp kapanması, kalıbın aşağı yukarı hareket ettirilmesi mengene ile yapılır. Mengenenin bu hareketleri, hidrolik bir güç ünitesinin tahriki ile gerçekleşir. Kalıp mengeneye bağlanmadan önce askı kancalarına alınır. Daha sonra caraskal veya vinç ile mengene plakası aralarına getirilir. Kalıp yarımları kapalı konuma getirilerek merkezleme flanşı yardımı ile saplama cıvataları ve pabuçlar vasıtası ile emniyetli bir biçimde bağlanır. Mengeneye bağlanmış olan kalıplar sıcak parisonu kapatıp içine aldıktan sonra bıçak ile kesimi yapılarak şişirme istasyonuna taşınır. Bu taşıma işlemini (GUMP) büyük taşıma ünitesi ve (PUMP) küçük taşıma ünitesi yapar. Kalıp taşıma ünitesi diskin iç kısmındaki bir menteşeye takılıdır. Yönlendirme iğne rulmanlarla sağlanır. Kalıp taşıma ünitesi hareketli diske bağlı kola monte edilmiştir. Kalıplar birbirine geçmiş tekerlek ve kam dişlileri ile donatılmış bir sürgü yardımı ile açılıp kapanırlar. Kalıp yarımlarının hareketleri simetrik olmalıdır. Bu yüzden rulman ve dişli sistemleri ile kalıp açma ve kapama hareketleri birbirine bağımlı hale getirilmiştir. Kalıp kapandıktan sonra kilitleme gerçekleşir. Kalıp bağlandıktan sonra açma kapama mesafelerinin ayarı yapılır. Açma mesafesi şişirilen ürünün kalıptan kurtulmasını sağlayacak kadar olmalıdır. Gereksiz büyüklükte açma-kapama mesafesi verilmemeli, zaman ve enerji kaybı yaratılmamalıdır. Kalıp bağlantısı yapıldıktan sonra soğutma için su hortumları bağlanır. Su hortumu parisonun akışını engellemeyecek, sağlıklı bir biçimde bağlanmalıdır. 18

23 Resim 1.11: Kalıp taşıma ve bağlama 19

24 UYGULAMA FAALİYETİ UYGULAMA FAALİYETİ Atölyenizde mevcut bulunan bir şişirme kalıbını şişirme makinesine bağlayarak üretime uygun hale getiriniz. İşlem Basamakları Öneriler 1- Kalıp yarımlarını askıya alınız. Çalışma ortamınızı hazırlayınız. İş önlüğünüzü giyiniz. Eldiven takınız. İş ile ilgili güvenlik tedbirlerini alınız Kalıp taşıma halkasını takıp sıkınız. Kalıp yarımlarını asmak için kullanılacak askıyı, taşıma araçlarını öğretmeninizden temin ediniz. Askıların sağlamlığını kontrol ediniz. Kalıbı askıya alırken muhakkak kaldırma ve taşıma aracı kullanınız. Askıya alırken kalıbın altında durmayınız, kendinizi emniyete alınız. Kalıbı askıya alırken asla acele etmeyiniz, dikkatli olunuz. Kalıbı askı zincirine halkasından geçirerek kaldırınız. 2- Kaldırma araçlarını kalıp makine Kaldırma araçları ile kalıbı makinenin üzerindeki uygun konuma getiriniz. bağlantı yapılacağı yere getiriniz. Kalıbı mandrel kafanın eksenine getirip merkezlemesini yapınız. Kalıp bağlantı plakası ve mengene arasında herhangi bir parçanın olmamasına dikkat ediniz. Kalıbın bağlantı parçalarını temizleyip hazırlayınız. Kalıp yüzeylerinin ve boşluk kısımlarının çizilmemesine özen göstererek askıya alınız. Kalıp merkezleme flanşlarını veya pimlerini mengenenin ilgili kısmına 3- Kalıbı makineye bağlantı parçalarını sıkmak suretiyle tespit ediniz. yerleştiriniz. Bağlantı cıvatalarını, pabuç ve saplama somunlarını öğretmeninizden isteyiniz. Bağlantı parçalarının sağlamlığını kontrol ediniz. Kalıp bağlantısında kullanacağınız anahtar takımlarını temin ediniz. Kalıp yarımlarının bağlantısını aynı 20

25 simetride çalışabilecek konumda emniyetli olarak yapınız. Bağlama işlemi esnasında kalıbın hassas kısımlarının zedelenmemesine özen gösteriniz. 4- Mengene açma kapama mesafesini ayarlayınız. 5- Soğutma sistemi bağlantılarını yapınız. Rulman ve dişli ayarlarını yaparak mengenenin hareket simetrisini sağlayınız. Mengene ve buna bağlı kalıp açma kapama mesafesini parison akış ve şişirilen ürünün çıkartılmasını göz önünde bulundurarak yapınız. Gereksiz büyüklükte açma kapama mesafesi vermeyiniz. Mengene kapama ve kilitleme değerlerini kalıba gereksiz basınç ve zorlama oluşturmayacak şekilde kontrol ünitesinden veya basınç kontrol valflerinden ayarlayınız. 21 Soğutmada kullanılacak hortum, rakor ve anahtarları öğretmeninizden temin ediniz. Kalıp soğutma kanallarının giriş ve çıkışlarını kontrol ederek tespit ediniz. Su kanallarının tıkalı olup olmadığını hava vererek kontrol ediniz. Hortumu kelepçeler vasıtası ile kalıbın giriş ve çıkış kısımlarına bağlayınız. Soğutma ünitesinin kontrolünü yapınız. Kalıp su giriş çıkış kısımlarını sızdırmazlığı için teflon bant ile yalıtım yapabilirsiniz. Hortumları uygun büyüklükte seçiniz, çatlak olmamasına özen gösteriniz. 6- Kalıbı askıdan kurtarınız. Kalıp yarımlarının bağlantılarından ve soğutma sistemi bağlantılarından sonra kalıbı askıdan kurtarınız. Kalıp askı işinde kullandığınız kaldırma ve taşıma aracını kalıp halkasından kurtarıp atölyenin uygun bir yerine götürünüz.

26 Kalıp askı halkasını kalıp üzerinden sökünüz, daha sonra tekrar kullanmak üzere muhafaza ediniz. Makinenin mengene ünitesinin açma kapama ve kilitlemelerini çalıştırarak kontrol ediniz. 7- Bağlantıları kontrol ediniz. Kalıp bağlantı yerlerini son kez kontrol ediniz. Soğutma sistemini tekrar gözden geçirip kontrolünü yapınız. Kalıp açma ve kapama yaparak çalışma simetrisini kontrol ediniz. Soğutma suyunu açarak dolaşımı kontrol ediniz. Tüm bağlantıları kontrol ettikten sonra öğretmeninize gösteriniz. Eksik görülen yerleri gözden geçirerek tekrar yapınız. 22

27 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Aşağıda verilen sorularda doğru olan şıkkı işaretleyiniz. 1-Enjeksiyonla şişirmede yarı mamul tüpe ne ad verilir? A) Preform B) Parison C) Mandrel D) Kalıp 2- Ekstrüzyon şişirme makinelerinde dikey bir akışla kalıba yönlendirilen, yarı erimiş tüpe ne ad verilir? A) Preform B) Parison C) Mandrel D) Kalıp 3- Çeşitli plastik hammaddeleri (PET, PBT, PP, PVC vb) ısıtıp plastikleştiren, bunları uygun bir kalıp içersinde üfleme metoduyla şişirerek içi boş plastik kapları üreten makinelere ne ad verilir? A) Enjeksiyon makinesi B) Ekstrüzyon makinesi C) Film makinesi D) Şişirme makinesi 4- Aşağıdakilerden hangisi şişirme teknolojisi ile yapılan bir üretim değildir? A) Enjeksiyon şişirme B) Ekstrüzyon şişirme C) Termoset kalıplama D) Gerdirme şişirme 5- Büyük hacimli içi boş parçalar şişirme teknolojisinden başka hangi üretim metodu ile elde edilebilir? A) Sıkıştırma ile kalıplama B) Rotasyonla kalıplama C) Vakumlama ile kalıplama D) Fışkırtma ile kalıplama 6- Şişirme makinelerinde üfleyerek şişirmeyi gerçekleştiren kısım aşağıdakilerden hangisidir? A) Preform B) Ekstrüder C) Kalibrasyon mandreli D) Kalıp 23

28 7- Ekstrüderden gelen sıcak akışkan plastiği dikey olarak eşit kalınlıklarda aşağıya yönlendiren kısım aşağıdakilerden hangisidir? A) Kafa kısmı B) Kovan C) Ekstrüder D) Kalıp 8- İyi bir şişirme yapılabilmesi için uygun parison sıcaklık aralığı ne olmalıdır? A) C B) C C) C D) C 9- Ekstrüzyon şişirmede normal şartlar altında üfleme basıncı hangi değerlerde olmalıdır? A) 4 10 kg/mm² B)10 20 kg/mm² C)2 5 kg/mm² D)40 80 kg/mm² 10- Enjeksiyon şişirmede preformlar kaç derecede ısıtılıp yumuşatılırlar? A) C B) C C) C D) C 11- Şişirme makinelerinde plastik hammaddenin plastikleştirildiği ünite aşağıdakilerden hangisidir? A) Şişirme ünitesi B) Isıtma ünitesi C) Taşıma ünitesi D) Mengene ünitesi 12- Şişirme makinelerinde şişirilen ürünlerin taşınmasının yapıldığı modül aşağıdakilerden hangisidir? A) Isıtma modülü B) Kalıplama modülü C) Şişirme modülü D) Transfer modülü 13- İçi boş plastik eşyaların üretiminde kullanılan, iki parçalı, şişirilecek eşyanın dış hatlarını oluşturan boşluğu içeren, demir, çelik, alüminyum, çinko alaşımlı malzemelerden yapılmış hassas seri üretim araçlarına ne ad verilir? A) Preform B) Parison C) Ekstrüder D) Kalıp 24

29 14- Ekstrüzyon şişirme kalıplarında kesme ve yapıştırma yapan kısım aşağıdakilerden hangisidir? A) Kolonlar B) Boğaz C) Pinch-off D) Ürün boşluğu 15- Kalıp yarımları kapandığında, kalıp yarımlarının aynı merkezde çalışmasını sağlayan makine parçaları aşağıdakilerden hangisidir? A) Gövde B) Kolon ve kilitleme C) Mandrel ve kafa kısmı D) Soğutma sistemi 16- Ekstrüzyon şişirmede iyi bir yapıştırma elde edebilmek için kesme ağız yapısı nasıl olmalıdır? A) Geniş ve keskin olmayan B) Dar ve keskin olan C) Ağızlar arsında boşluk olmayan D) Plastik et kalınlığından daha geniş ağız aralığı olan 17- PET şişeler hangi metod ile üretilirler? A) Vakumlama B) Ekstrüzyon şişirme C) Enjeksiyon şişirme D) Rotasyonel kalıplama 18- Çelikten dört kat daha fazla ısıl iletkenliği olan, düşük yoğunluğu nedeniyle kalıpların üçte bir oranında hafif olmasını sağlayan kalıp malzemesi aşağıdakilerden hangisidir? A) Alüminyum (7075) B) Dökme demir C) Çinko alaşımı D) Berilyum bakır 19- Aşağıdakilerden hangisi plastik şişirme kalıp malzemesi seçerken göz önünde bulundurulması gereken hususlardan birisi DEĞİLDİR? A) Ekonomik işlenebilirlik B) Ucuz olması C) Isıl işlemde en küçük boyut değişikliği D) İyi parlatılabilirlik 20- Büyük kalıpların taşınması amacıyla kullanılan sisteme ne ad verilir? A) Makara B) Kriko C) Pump D) Gump DEĞERLENDİRME Cevaplarınızı modül sonunda yer alan cevap anahtarı ile karşılaştırınız ve doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Ölçme sorularındaki yanlış cevaplarınızı tekrar ederek, araştırarak ya da öğretmeninizden yardım alarak tamamlayınız. 25

30 PERFORMANS DEĞERLENDİRME Öğrenme faaliyetinde kazandığınız becerileri aşağıdaki tablo doğrultusunda ölçünüz. DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ Evet Hayır Çalışma alanınızı kalıp bağlamak için hazırladınız mı? Kalıbı güvenli bir şekilde askıya aldınız mı? Kalıbı kaldırma araçları ile uygun konuma getirdiniz mi? Kalıp yarımlarının yönlerini kontrol ettiniz mi? Bağlantı cıvata, pabuç ve saplamalarını temin ettiniz mi? Bağlama araçlarını mengeneye uygun yerleştirdiniz mi? Kalıbın bağlantısını emniyetli olarak yaptınız mı? Kalıp çalışma simetrisini ayarladınız mı? Mandrele göre bağlantı ayarını yaptınız mı? Kalıp açma, kapama ve kilitleme mesafelerini gerekli değerler arasında yaptınız mı? Kalıp soğutma kanallarını kontrol ettiniz mi? Soğutma bağlantılarını uygun olarak yaptınız mı? Kalıbı askıdan emniyetli olarak aldınız mı? Tüm bağlantıları kontrol ettiniz mi? Çalışmalarınızı teknoloji kurallarına uygun olarak yaptınız mı? Süreyi iyi kullandınız mı? (5-16 saat) Faaliyet değerlendirmeniz sonucunda hayır işaretlediğiniz işlemleri faaliyete geri dönüp tekrar ediniz, araştırınız. Tüm işlemleri başarıyla tamamladıysanız bir sonraki faaliyete geçiniz. 26

31 ÖĞRENME FAALİYETİ 2 AMAÇ ÖĞRENME FAALİYETİ 2 Uygun ortam sağlandığında plastik şişirme makinesinde istenilen özellikte ürün elde edilmesi için hammadde hazırlayabileceksiniz. ARAŞTIRMA Bu faaliyet öncesinde yapmanız gereken öncelikli araştırmalar şunlardır: Çevrenizdeki plastik şişirme yöntemi ile üretim yapan, plastik şişirme kalıpları üreten işyerlerini ziyaret ediniz. Plastik şişirme ürünlerinde kullanılan hammaddelerden termoplastikpoliesterlerin özelliklerini, PBT ve PET malzemelerin özelliklerini, Plastik hammadde katkı maddelerinin çeşitlerini ve özelliklerini araştırınız. 2. ŞİŞİRME KALIPLAMA MAKİNELERİNE HAMMADDE HAZIRLAMAK 2.1. Şişirme Kalıplamada Kullanılan Plastikler Termoplastik-Poliesterler Ambalaj malzemelerinin yaklaşık yarısını plastikler oluşturur. Plastik ambalajlar kaynak tasarrufu sağlarken atık oluşumunu da azaltırlar. Ambalaj sanayii neden plastikleri tercih eder? Çünkü plastikler: Satılan gıdaları taze ve temiz tutar. İlave koruma sağlar. Kırılmadıkları için yaralanmaya neden olmaz. Ambalajlanan malın çok çarpıcı şekilde sunulmasına imkân verirler. Termoplastik poliesterler ambalajlama sektöründe çok kullanılan önemli bir malzemedir. Termoplastik poliester terimi, en önemli üyesi polietilentereftalat PET olan yüksek kaliteli bir polimer grubunun genel adıdır. Ayrıca polibütilentereftalat (PBT) da ambalajlamada önem taşımaktadır. 27

32 Termoplastik poliesterlerin başlıca özellikleri şunlardır: Oda sıcaklığı ve düşük sıcaklıklarda mükemmel tokluk ve eğilme dayanımı, Yüksek enerji absorpsiyonu, Yüksek aşınma dayanımı, Esneme ve yaylanma özelliği, Yüksek kimyasal dayanım ve yaşlanma dayanımı Yüksek yüzey parlaklığı ve boyanabilirlik, Kolay ve ekonomik işlenebilirlik, Düşük sıcaklıklarda bile yüksek darbe ve çentikli darbe dayanımı, Özellikle cam elyaf takviyeli tiplerde yüksek sıcaklık dayanımı (120 C'ye kadar servis sıcaklığı), Organik çözücülere, yakıtlara, yağlayıcılara ve hidrolik yağlara karşı yüksek kimyasal dayanımdır. Resim 2.1: Termoplastik poliesterler Pbt-Polibütilentereftalat Yarı kristal yapıya sahip olan polibütilentereftalat (PBT), iyi rijitlik, kimyasal direnç, yüksek sıcaklıklarda çok iyi boyutsal kararlılık, mükemmel elektriksel özellikler ve düşük nem emme gibi özellikleri bir arada bulundurur. Özellikle cam elyaf takviyeli olanları; ısıya karşı dirençleri, boyutsal kararlılık ve düşük nem emme özellikleriyle ısıya karşı dayanıklı parçaların üretilmesi, elektrik, elektronik, haberleşme ve otomotiv endüstrisinde kullanılmaktadır. Buji kapaklarının imalatında, tamponlarda, radyatör ızgaralarının yapımında PBT kullanımı otomotiv sektöründe kullanımına örnek olarak verilebilir. Ayrıca cam elyaf katkılı çeşitleri yüksek ısı direncine sahip olduğundan, prizler duylar adaptörler, el feneri gövdesi, bilgisayar klavyeleri, telefon ve fax makinelerinin gövdeleri gibi parlak yüzey ve hassasiyet istenen yerlerde kullanım alanı bulurlar. Hafiflik, iyi mekanik özellikler, iyi görünüş, ısı ve elektriksel yalıtkanlık, kimyasallara direnç gibi özellikleriyle plastikler uzun zamandan beri metal malzemelerin yerini almaya başlamıştır ve devam etmektedir. Ancak çok büyük hacimlerde ve miktarlarda plastik malzeme kullanımı ve kullanım sonrası atılması insanoğlunu çevre problemleri ile karşı karşıya getirmektedir. Katkılı ve katkısız plastik atıkların geri dönüşümü, ekolojik açıdan ve ekonomiklik açısından önem arz etmektedir. Genellikle plastik endüstrisinde birincil geri kazanım olarak bilinen mekanik geri dönüşüm uygulanır. Bu yöntem, genellikle enjeksiyon yöntemi ile parça üretimi esnasında oluşan hatalı ürünleri kırarak elde edilen kırık malzemeyi orijinal polimer malzemeye kabul 28

33 edilebilir oranlarda katarak yeni ürünün mekanik ve fiziksel özelliklerini bozmadan yapılan işlemdir. PBT doğrusal poliester olup sırası ile tereftalik asit veya tereftalik asit dimetil esteri etilen glikol veya 1,4 butandiol ile reaksiyonu sonucu üretilir. Teknik olarak kullanılan hammaddelerin polimerleşme derecesi genellikle 90 C 0 ile 200 C 0 arasında olup kullanım yerine göre değişir. PBT kesikli veya sürekli sistemlerde üretilebilir. Kesikli sistemlerde üretim kapasitesi düşüktür ve ürün özellikleri her üretimde farklı olabilir ancak daha ucuz üretim imkânı vardır. Yüksek üretim kapasitesinde ve sürekli sabit bileşimde ürün eldesi için sürekli sistemde üretim gerekir. PBT nin özelliklerinin uygulama alanına göre geliştirilmesi için işlenme sırasında çeşitli katkı maddeleri ilave edilir. PBT nin en önemli özelliği yarı kristal yapıya sahip oluşudur. PBT nin cam fiber ile güçlendirilmesi birçok uygulamada önemli rol oynar. Malzemenin ısıl, mekanik ve elektriksel özellikleri önemli ölçüde değişir. Poliesterlerin, özellikle elektrikli alet üretiminde kullanıldıklarında yangın geciktirici kimyasallar içermesi gerekir. PBT ye katkı maddeleri işleme sırasında ilave edilebildiği gibi, önceden katkılı poliesterler de hazırlanabilir. Katkı ilavesi genellikle çift vidalı ekstrüderler veya yoğurma makineleriyle gerçekleşir. PBT nin özellikle karbon siyahı dolgulu formları çevre koşullarına karşı dirençlidir. PBT mükemmel elektriksel özelliğe sahiptir. Elektronik korozyona uğramamaları, elektriksel özelliklerinin çevre koşullarında özellikle nemden etkilenmemesi vb. nedenlerle elektrik ve elektronik sanayiinde birçok uygulamada kullanılırlar. PET ve PBT hemen her türlü vidalı enjeksiyon makinesinde işlenebilir. Pistonlu enjeksiyon kalıplama makineleri poliester işlenmesi için uygun değildir. Özellikle standart üç bölgeli vidalar uygundur. İnce duvarlı bölgelerde enjeksiyon esnasında donmayı engellemek için enjeksiyon hızı çok yüksek tutulmalıdır. Enjeksiyon basıncı esas olarak basılacak parçaların duvar kalınlığına bağlıdır ve basınç kalıbın içine düzgün bir doldurma yapacak şekilde ayarlanmalıdır. Parçaların taşmamasını veya kalıba zarar gelmesini engellemek için enjeksiyon basıncından geri basınca dönmenin hassas bir şekilde yapılması gerekir. Yüksek kristal niteliğine rağmen PBT nin büzülmesi önemli bir problemdir. Genellikle yüksek kalıp sıcaklıkları ile büzülme artar. Büzülme geri basınç ve kapama zamanının artırılmasıyla azaltılabilir. PBT ayrıca alkalilere, tuzlu suya ve klorlu suya da dayanıklıdır. PBT, standart poliester tipleri ile karşılaştırıldığında daha yüksek elastikiyete sahiptir. Kullanım Alanı Termoplastik poliesterler levha, boru, film veya fiber gibi değişik şekille de kolayca ekstrüde edilebilirler. PBT elektrik, elektronik haberleşme ve otomobil endüstrisinde kullanılır. Örneğin, elektrik motor aksamları, cihaz şasileri, kondenser kapları, elektronik cihazları için havalandırma pervaneleri, bağlantı serileri, bobinler, telefon dağıtım kutuları bu poliesterden imal edilebilir. Cam fiber katkılı PBT, yüksek sıcaklıklarda yüksek çarpma direnci gerektiren elektronik ateşleme buji kapaklarında kullanılmaktadır. Otomobil endüstrisindeki diğer uygulama alanları; pedallar, ızgaralar, hava filtre tutacakları, kül tablaları, emniyet kemeri parçaları, elektrikli aynalar ve kapı kollarıdır. Özellikle cam fiber katkılı PBT; ütü, kızartma fırınları, fırın kapısı tutma kollarında kullanılır. Mutfak robotları, kahve makineleri, soba başlıkları, tost makineleri, vakumlu temizleme parçaları, saç bigudileri, saç kurutucuları, makas sapları örnek verilebilir. 29