Plastiklerin Şekillendirilme Yöntemleri Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Transkript

1 Plastiklerin Şekillendirilme Yöntemleri

2 Sanayide üretilen plastikler ancak iyi bir biçimlendirme ile değer kazanırlar. Plastikler türüne ve kullanım amaçlarına göre değişik şekillerde biçimlendirilirler. Bu yöntemler şu şekilde sıralanabilirler. 1. Kalıplama 1.1. Basınç kalıplama 1.2. Transfer kalıplama 1.3 Basınçlı katlandırma yöntemi 1.4. Döner kalıplama 1.5. Döner döküm kalıplama 1.6. Enjeksiyon kalıplama 1.7. Enjeksiyon ile şişirme kalıplama 1.8. Santrifüj döküm kalıplama 1.9. Döküm kalıplama 2. Diğer biçimlendirme yöntemleri 2.1. Ekstrüzyon 2.2. Şişirme ile film çekme 2.3. Kalıpsız ekstrüzyon 2.4. Basınçta ısı ile biçimlendirme 2.5. Lif sarma 2.6. Köpük plastik

3 Kalıplama Yöntemleri

4 Basınçlı Kalıplama Yöntem ısıtılabilen ve soğutulabilen kalıp alt ve üst parçaları arasında polimer toz veya tabletlerin ısı ve basınç altında belirli bir süre preslenmesinden ibarettir Basınç kalıplama yönteminde kalıba alınan malzemenin; biçimlendirme sıcaklığı, basıncı ve süresi malzeme cinsine ve biçimlendirilecek parçanın büyüklüğü ile konstrüksiyonuna göre değişir. Genelde bu değerler; basınç için 7-80MPa, sıcaklık için ºC ve polimerizasyon süresi için 1-20 dakika olarak verilebilir. Granül veya toz halindeki malzeme presleme ile ön şekillendirilerek tablet haline getirilir. Önceden ısıtılmış kalıba konur ve erkek klıp tarafından basınç uygulanır. Yoğunlaşma polimerizasyonu ile reçine rijit hale gelir. Daha sonra kalıp açılarak koniklikten yararlanmak sureti ile parçalar bazen çıkarıcı millere gerek olmadan bazen ise çıkarıcı miller kullanılarak dışarıya alınır. Her defasında kalıp iyice temizlenerek gereğinde yapışmayı önleyici yağlama yapılır.

5

6

7 Basınçlı Kalıplama Yöntemleri Pozitif Kalıplama:Kalıp içine sadece parçayı oluşturacak kadar malzeme konur ve basınç sadece parçanın oluşturulması için harcanır. Yöntemde; gerek malzeme gerekse enerji yönünden tasarruf sağlanır ancak kalıba konacak plastik miktarının çok iyi ayarlanması gerekir ki parça eksik çıkmasın.

8 Basınçlı Kalıplama Yöntemleri Yarı-Pozitif Kalıplama: Dişi kalıbın üst yüzeyine taşma kanalı açılır ve kalıp boşluğuna gereğinden biraz daha fazla malzeme konur ve kalıba daha az basınç uygulanır. Fazla plastik taşma kanallarını doldurur ve yoğun parçalar elde edilebilir.

9 Basınçlı Kalıplama Yöntemleri Taşmalı Kalıplama: Basit bir kalıp ve gereğinden fazla malzeme kalıp içine konur. Kalıplama sırasında malzeme kalıptan taşar ve taşma yolunu tıkayarak plastiğin üst kalıp üzerine baskı yapmasına sağlar. Diğer bir deyişle basınç sadece plastik için değil taşan kısım için de harcanır. Parça kalıptan çıkarıldıktan sonra fazla kısmı kesilir. Kalıp maliyeti düşük, malzeme kaybı fazla ve yoğun parça imalatı yapılamayan yöntemdir.

10 Basınçlı Kalıplama Ürünleri Ucuz ve basit bir yöntem olan basınçlı kalıplama; Elektrik anahtarı parçaları, radyo televizyon kasaları, çekmece ve kasaya benzeyen parçalar, düğme ve elektrik parçaları gibi küçük ve çok boşluklu parçaların üretimi için uygundur. Ayrıntılı, karmaşık ve ağır parçaların üretimi için uygun değildir

11 Basınç Kalıplama. Kalıplama cihazları genelde hidrolik sistemli bazen havalı bazen de el ile çalıştırılabilen şekilde üretilmişlerdir, değişik güçlerde olabilirler. Kalıp yapımında ortamın korozif olabileceği de düşünülerek dirençli malzemeler seçilir. örn.malzeme numarası Nr olan ve kimyasal bişeşimine göre C: %0,1 Mn: %0,3 Cr: %5 Mo: % 0,75 V : %0,23 ). Kalıpların alt ve üst parçalarının birbirleriyle çok iyi temas etmesinin sağlanması ve, eksantrikliklerin minimum düzeyde tutulabilmesi için kalıp konstrüksiyonuna dikkat edilmesi gerekir. Kalıp yüzeyleri çok iyi işlenerek parlatılmalı ve tercihen sert krom ile kaplanmalıdır. Biçimlendirilecek parça açısından kalıplarda; kalın cidarlardan, keskin köşelerden, değişik cidar kalınlıklarından kaçınılmalı, dayanıklılık vermesi bakımından da destek (feder) tasarımları yapılmalıdır. Plastik malzeme cinsine ve kalıp biçimine bağlı olarak çekme payı hesaplanmalıdır.

12 Basınç Kalıplama Kalıp tasarımları malzeme akışını en iyi şekilde sağlayacak ve gerilimleri azaltacak şekilde yapılmalıdır. Parça üretimi sırasında çıkan gazlar için de kanallar konulabilir. kalıpların ısıtılması; kalıp yarıları içine elektrik tellerinin döşenmesi ve akım geçirilmesi yada kanallardan buhar geçirilerek yapılır. Termoset malzemeler şekillendirilecekse elektrikli ısıtıcıların kullanılması tercih edilir. Kalıplarda ısıtma ve soğutmayı sağlayacak ve seri çalışmayı gerçekleştirecek çıkarıcı miller ve bazen de çapak kesme sistemleri bulunur. Parça maliyetleri bakımından bir kalıbın adet iş parçası basabilmesi gerekmektedir. Basınç kalıplama yönteminde gerekli miktarda plastik malzeme kalıp iç boşluğuna ya doğrudan ya da bir tezgahta disk, silindir gibi şekillere getirilerek koyulur. Bu amaç için geliştirilmiş helezonlu sistemlerden yararlanılır. Biçimlendirme cihazını otomatik olarak besleyecek ölçülü şarjlar veya ön şekilli preslenmiş parçalar böylece seri çalışmayı sağlarlar. Ayrıca bu şarjlar veya ön şekilli parçalar biçimlendirme sıcaklığının 50ºC aşağısına ısıtılarak çalışma veriminin arttırılması sağlanabilir.

13 Basınç Kalıplama Basınç kalıplama yönteminin avantajları: Biçimlendirilmiş parçada mekanik özellikler bakımından bölgesel farklılıklar yoktur, gerilmeler bulunmaz. Parçada merkez kaçıklığı pek görülmez. Hücresel boşluklar oluşmaz. Malzeme akışından kaynaklanan erozyon azlığı kalıp bakım masraflarının düşük olmasını sağlar. Kalıp konstrüksiyonları her türlü cihaza kolayca uyarlanabilir. Malzeme kayıpları azdır. Presin son kapama basıncına gerek kalmadan boşluk alıcı güce erişir. Basınçlı kalıplama yönteminim dezavantajları: İşlem süresi uzundur. Parçaya ait yükseklik toleransları çapaktan dolayı kritik hale gelir., İnce kesitli parçalar çabuk hasar görür. Çapak giderme güçtür. Parça derinliğinin parça iç çapı veya ölçüsünün iki buçuk mislinden fazla olması halinde bölgesel özellik değişimleri görünür. Bunu en aza indirgemek için 25 mm derinliğindeki parçalar için 210 kgf/cm 2 lik nominal değerde bir basıncın her ilave 25 mm derinlik için 50kgf/cm 2 arttırılması gerekir.

14 Transfer (İletmeli) Kalıplama Basınçlı kalıplama yöntemine benzeyen bir yöntem olmasına karşın kullanılan kalıplar farklıdır. Çünkü kalıplama süresince kalıplar devamlı kapalı kalmaktadır. Kalıplama için yeterli miktarda reçine ayrı bir kalıba (iletme odasına) konur ve C a ısıtılarak malzeme eritilir. İletme odası bir yollukla kalıp iç boşluğuna bağlanır. Erimiş plastik MPa basınçla kalıp içine basılır. Kalıp içinde malzemede çapraz bağlar oluşuncaya kadar yani malzeme katılaşıncaya kadar bekletilir ve daha sonra parça kalıptan çıkarılır.

15

16 . Transfer (İletmeli) Kalıplama Transfer kalıplama yönteminin üstünlükleri: 1-Plastik sıvı halde bulunduğundan, parça içinde gömülü olarak kalması için kalıba takılan parçaların bozulma ihtimali daha azdır. 2- İnce kesitli ve ayrıntılı parçalar üretilebilir. 3- Termoset malzemenin kalıp içinde sertleşme süresi daha kısadır. 4- Malzeme iletme odasında sıcaklık her tarafta aynı olacak şekilde ısıtma yapılabilir. Kalıba giren plastik malzeme bu bölgede de ayrıca ısıtılmış olur. 5- Basınçlı kalıplamaya kıyasla daha hızlı bir yöntemdir. 6- Basınçlı kalıplamaya kıyasla daha pahalı bir yöntem olmasına karşın malzeme kalıbı daha iyi doldurur. 7- Çok boşluklu kalıplar içinde uygun bir yöntemdir İletme odasındaki plastik kayıp malzemedir ve temizlenmesi gerekir. Plastik malzeme kalıp içinde daha uzun süre eriyik (sıvı) halde kaldığı için kullanılan kalıplar, basınçlı kalıplamada kullanılan kalıplardan farklıdır. Transfer kalıplama yöntemi, basınçlı kalıplama yöntemi gibi termoset malzemelere uygulanır.

17 Transfer (İletmeli) Kalıplama Distribütör kapağı, içinde gömülü metal parçalar olan fişler ve kozmetik şişe kapakları transfer kalıplama yöntemi ile üretilebilir.

18 Yöntem Seçimi Basınçlı kalıplama yada transfer kalıplama yönteminin seçimi; Kullanılacak plastiğin çeşidine kıyasla daha çok üretilecek parça şekline bağlı olarak seçilir.

19 Basınçlı Katlandırma Yöntemi Yöntemde; reçine emdirilmiş veya reçine ile kaplanmış malzemeler ısı ve basınçla birleştirilir. Yüksek ve alçak basınçlı katlandırma olmak üzere iki bölümde uygulanır. Yüksek basınçla katlandırma ; genellikle fenolik, melamin, silikon ve epoksi gibi termosetlerle emdirilmiş kağıt, bez, nylon gibi malzemelere uygulanır. Katlama ile elde edilen ürünler levha, çubuk veya boru şeklinde olabilir.

20 Basınçlı Katlandırma Yöntemi Katlanacak malzeme önce reçine ile doyurulur, kurutulur ve istenen boyutlarda kesilir. Kesilen levhalar istenilen kalınlık elde edilinceye kadar üst üste konur ve C sıcaklıkta plakalar arasında 7-10 MPa basınçla preslenir.

21 Basınçlı Katlandırma Yöntemi Alçak basınçla katlandırma; cam elyafla kuvvetlendirilmiş veya kağıt, bez pamuk yada nylon elyaf ile takviye edilmiş termoset ve bazı termoplastik reçinelerden ürünler elde edilir. Direkt temas ve karıştırma olmak üzere iki yöntem vardır. Direkt temas yönteminde; kalıp içine takviye malzemesi yerleştirilir, üzerine fırça ve püskürtme yöntemi ile reçine sürülür. İşlem istenen et kalınlığına ulaşıncaya kadar devam eder. Reçine oda sıcaklığında normal basınçta veya fırın içinde sertleştirilir. Parça üretilir.

22 Basınçlı Katlandırma Yöntemi Takviye malzemesi ve reçinenin karıştırılması

23 Basınçlı Katlandırma Yöntemi Yüksek basınçla katlandırma; takviyeli reçine torba ile kaplanır ve torbanın üzerinden basınç verilir (basınçlı torba yöntemi) yada torbanın içinden vakum uygulanır (vakumlu torba yöntemi). basınçlı torba yöntemi vakumlu torba yöntemi

24 Döner (Döndürmeli) Kalıplama Döner kalıplama (rotational molding); istenen büyüklük ve biçimlerde, eksiz, içi boş ve sağlam yapılı parçaların yapılması için geliştirilmiş bir yöntemdir. Bu yöntemin aslı kuru ve eriyebilir toz halindeki plastiğin bir veya daha çok ekseni etrafında dönen kalıp iç yüzeyinde sıvı hale dönüştürülmesi ve soğutularak biçimlendirilen parçanın dışarı alınmasından ibarettir. Döner kalıplamada daha çok ısıya dayanıklı plastikler kullanılsa da son zamanlarda dallanmış zincir ve çapraz bağlı polietilen türleriyle bazı termoset plastiklerin de biçimlendirilmesi yaygınlaşmıştır. Yöntem termoplastik ve termoset malzemelerin şekillendirilmesi için uygundur.

25 Döner (Döndürmeli) Kalıplama Top, oyuncak, içi boş ve basit ürünlerin imalatında kullanılır. Yöntemde; toz yada sıvı haldeki plastik malzeme karışımı belirli miktarda kalıp içine konur, kalıp kapanır ve birbirine dik iki eksen etrafında döndürülür. Merkezkaç kuvveti etkisi altında malzeme kalıp cidarına yayılır. Döndürme devam ederken kalıp ısıtılır. Kalıpta termoplastik malzeme varsa erir, termoset malzeme varsa sertleşir. Döner kalıp soğutulur ve parça içinden çıkartılır. Yöntemde; PE, PP ve PVC gibi termoplastikler ile epoksi ve polyester gibi termoset malzemeler şekillendirilebilir. Kalıplama süresi diğer kalıplama yöntemlerine kıyasla daha fazladır.

26 Döner (Döndürmeli) Kalıplama İşlem oldukça basittir. Toz veya tablet polimer öngörülen miktarda kalıba konulur. Kalıp önce birbirine dik iki eksen üzerinde aynı anda dönerken ısıtılır. Bu esnada polimer gerekli ısıyı alarak ergir ve viskozitesi düşer. Kalıbın dönmesi sayesinde de kalıbı iyi bir şekilde doldurur. Isıtma istasyonundan sonra kalıp komple soğutma bölümüne gelir. Plastiğin özelliklerine göre uygun bir soğutma işleminden sonra kalıbın açıldığı bölüme gelir. İşlemi tamamlanan parça çıkarılır, kalıp benzer bir işlem için gerekli temizlik ve hazırlıklar yapılarak tekrar doldurulur.

27 Döner (Döndürmeli) Kalıplama

28 Döner (Döndürmeli) Kalıplama

29 Döner (Döndürmeli) Kalıplama Yöntemin avantajları: Plastik türüne göre kontrollü bir soğutma ile kalıptan çıkan ürün, boyutsal kararlılığa sahiptir. Gerilmeler ihtiva etmez. Sınırsız ürün tasarımlama serbestliği vardır. Çeşitli ürünler ve çeşitli renklerdeki plastikler aynı anda kalıplanabilirler. Darbe dayanımı ve rijitlik sağlamak açısından kalıplama birkaç aşama halinde yapılabilir. Artık malzeme en az düzeye indirilmiştir.

30 Döndürmeli Kalıp Ürünleri Döner döküm kalıplama ürünleri gerek çeşit gerekse miktar olarak her yıl git gide artmaktadır. Bulunan yeni malzemeler ve büyütülen makine boyutları ile daha çeşitli ve büyük ürünler sanayinin hizmetine verilmektedir. Bu ürünlerden bazıları: tarımsal püskürtme aletleri, depo ve tohum tankları, otomotiv sanayinde gösterge panoları, gemicilikte kullanılan çeşitli kaplar, kimya fabrikaları için tekne ve depolar, büro ve iş mobilyaları, yazlık masa ve sandalyeler, deniz botları, kamp araçları, çöp bidon ve kabinleri, küçük yüzme havuzları, reklam panoları, mankenler ve yakıt depolarıdır.

31 Döner Döküm Kalıplama Yöntem, döner kalıplama makinalarında epoksi, poliester gibi sıvı reçinelerin veya plastisollerin herhangi bir yola katılaştırılması ve istenilen biçim verildikten sonra kalıpların açılarak çıkarılmasından ibarettir. Döner kalıplamada söylenenler döner döküm kalıplamada da geçerlidir ancak katılaştırma işlemi tamamen kullanılan reçine özelliklerine göre değişiktir. Keza bu reçineler kalıba daha sıkı bir yapışma sağladıkları için kalıp içi yüzeylerine ayırıcı bileşimler ince bir tabaka halinde sürülür.

32 Enjeksiyon (İçtimli kalıplama )Kalıplama Enjeksiyon (içtimli) kalıplama, termoplast bir plastiğin ısıtılmış bir cihaz silindirinin lülesinden kapalı bir kalıba basınç uygulanarak enjekte edilmesi ile yapılan bir işlemdir. Enjeksiyonla Kalıplamanın Avantajları: Yüksek üretim hızında istenen kalitede üretim yapılabilmesi, Nisbeten düşük işçilik maliyeti, Yüzeyi düzgün parça üretimi, Karmaşık şekilli parçaların tek bir işlemle üretiminin mümkün olması, İşlemde yüksek otomasyon sağlanması, Enjeksiyonla kalıplamanın Dezavantajları: Makine maliyetini karşılayabilmek için çok sayıda parça üretiminin gerekmesi, Kaliteli ürün için işlemin yakından denetlenmesine ihtiyaç duyulması, Kalıp maliyetlerinin yüksek olması

33 Injection Molding

34 Enjeksiyon Kalıplama Üretim maliyetlerinin azaltılması ve özel isteklerin karşılanması için enjeksiyon cihazları önemli ölçüde geliştirilmişlerdir. 15 gr dan 23 kg a kadar olan parçaları biçimlendirecek kapasitelerde olanları yapılmış durumdadır. Ayrıca ileri teknikte basınç, sıcaklık ve zamanı kontrol eden, işlem zamanını ayarlayan, üretilen parçaların kalite sapmalarını belirleyen mini bilgisayarlı cihazlar da yapılmıştır. Zamandan tasarruf etmek amacı ile çok istasyonlu Rotary tip cihazlar da geliştirilmiştir. Bu yöntemle enjeksiyon türü tüm termoplastlar, bazı elastomerler ve makine donanımlarında değişiklikler yapılmak kaydı ile termoset ürünler de biçimlendirilebilirler.

35 Enjeksiyon Kalıplama Enjeksiyon kalıplamada hidrolik sistem basıncı, uygulanan sıcaklık ve süre önemli ölçüde plastiğin türüne bağlıdır. Genel bazı değerler vermek gerekirse bunlar basınç için kgf/cm2, sıcaklık için ºC ve süre için de saniye dolaylarındadır. Enjeksiyon kalıplamada kullanılan cihazlar küçük kapasiteli ve basit parçaların kalıplanmasında Piston-Dalgıç tipi, daha kaliteli ve fazla sayıda parçaların kalıplanması için de helezonlu olmak üzere iki ana grupta imal edilebilirler. Isıtma elektrikle gerçekleştirilir. Helezonlu makinelerde helezon hareketi de ısıtıcı etki yapabilir. Kalıp kapama özellikleri bu makineler için çok önemlidir. Aksi halde enjeksiyon basıncının fazlalığı kalıptan malzeme kaçmasına sebep olur. Kalıp kapama donanımları da küçük cihazlar için mekanik, büyük makineler için ise hidrolik veya hidro mekanik olmak üzere 3 tipte üretilirler.

36 Enjeksiyon Kalıplama Piston-Dalgıç tipi enjeksiyon makinesi

37 Helezonlu karşılıklı tip enjeksiyon makinesi Ön plastikleştirici tip enjeksiyon makinesi

38 Enjeksiyon makineleri

39

40 Enjeksiyon Kalıplama

41 Enjeksiyon Kalıplama

42 Enjeksiyon Kalıplama İşlemi Sırası Kalıp, malzeme ve cihaz hazırlıklarının yapılması başta gelir. Plastik malzeme nemli ise kurutulur ( genelde 60ºC-70ºC de 2 saat kurutma için yeterlidir ). Renklendirme ve dolgu maddeleri katkısı gerekiyorsa bunlar yapılır. Kalıp soğuk olmamalıdır, orta yumuşama sıcaklığındaki plastikler için kalıp sıcaklığının 50-70ºC olması iyi sonuç verir. Granül, plastik besleme hunisinden cihaza verilir. Kontrollü bir ısıtma ile eriyen madde istenen sıcaklığa gelince istenen hızda ve basınçta kalıba enjekte edilir. Erimiş plastik cihaz silindirinde fazla tutularak yakılmamalı ve kalıba soğuk halde de enjekte edilmemelidir. Ön plastikleştiricili helezonlu makinelerde besleme hunisinden haznedeki döner helezon yardımı ile ısıtılmış bölgeye sevk edilen plastik granülleri ergimeye başlar. Helezonun dönmesi ile ve sürtünmesiyle plastik maddenin erimesi kolaylaşır. Eriyen madde bir valften geçerek asıl enjeksiyon bölümüne gelir. Burada yeterli birikim sağlanınca otomatik olarak valf ergimiş plastiğin geliş yolunu kapayarak kalıp yolunu açar ve enjeksiyon sağlanır. Çift hareketli helezonlu enjeksiyon makinelerinde de helezonun dönmesi ile ısıtma bölgesinde eriyen plastik ön taraftaki birikme bölgesine gelir. Koşullar yeterli olduğunda kalıba enjeksiyon için bir hidrolik motor ve kavrama yardımı ile helezon, bir piston gibi,ileri doğru çalışır. Bu sırada helezon ön tarafındaki sonsuz valf kapanarak erimiş malzemenin geri kaçmasını önler. Sıkıştırma sistemleri

43 Enjeksiyon Kalıplama Kalıp parçaları

44

45 Enjeksiyon Kalıplama Gerilme yığılmalarının önlenebilmesi için kalıp tasarımı Poor design Good design

46 Enjeksiyon Kalıplama Yoluk sisteminin seçimi büyük önem kazanmaktadır. Dengeli malzeme akışının sağlanabilmesi için sıcak yolluk sistemi tercih edilir. Sıcak Yolluk Sistemi Avantajları: Yolluk temizleme ve kırma işlemi olmadığından işçilikten tasarruf sağlanır, Düşük çevrim süresi, Malzemeden tasarruf, Makine kapasitesinden tasarruf, Yüksek kaliteli parça (gerilmesiz parça) üretimi, Sıcak Yolluk Sistemi Gereksinimleri: Temiz plastik kullanımı, Hassas sıcaklık kontrolü, İyi kalıp tasarımı, Hassas boyut ölçüleriyle kalıp üretimi, Yolluk sistemleri

47 Enjeksiyon Kalıplama Sıkıştırma sistemleri

48 Enjeksiyon Kalıplama Bütün enjeksiyon sistemlerinde kalıba basılan plastik maddenin soğuyarak katılaşmasından sonra kalıp açma sırasında cihaz lülesinden kalıp yolluğuna doğru giden katılaşmış malzeme de otomatik kesme ile ayrılabilir. Termoset plastiklerin enjeksiyonunda; Helezon haznesi hassas bir şekilde su ceketi ile ısıtılmaktadır. Ayrıca lüle konstrüksiyonu da farklıdır. Plastikleştirme haznesi içinde pişmeden akabilecek bir sıcaklıkta tutulur. Lüleden geçerken de pişme sıcaklığının üzerine ısıtılır. Buradan hızla pişirme sıcaklığındaki kalıba basıldıktan sonra piston yeniden besleme için çekilirken lüle kısmı soğutulur. Aksi halde lüle tıkanarak üretim engellenir. Buna jet kalıplama da denmektedir. Yolluk sistemleri

49 Enjeksiyon Kalıplama Termoset plastiklerin enjeksiyonunda helezon haznesi

50 Enjeksiyon Kalıplama ile elde edilen ürünler

51 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi Hata Ailesi : Malzeme 1. Yanıklar (Burns) Hatanın Genel Adı: Lekeler, kahverengi lekeler, siyah lekeler, yanıklar, yanmış malzeme, siyah ve kahverengi şeritler, bronzlaşma Açıklama: Parçaya bakıldığında rahatlıkla görülebilen renkli lekeler. Hatanın Asıl Sebebi: Malzeme karışımı kirletiyor. Parça yüzeyinde hata olarak kabul edecek kadar leke görülüyor. Malzeme yanmış bir malzemeyle birlikte karıştırılıyor veya prosesin içinde bir yerde sıcak bir nokta lokal olarak plastiği yakıyordur. Önlenmesi: Eski vidalı, kovanlı makinalar parçada bu tip hataya sebep olabilirler. Çünkü makinanın içinde dikkate alınacak kadar yanmış parça atığı varsa, bunlar parçada bu tip hatanın olmasına sebep olabilir. Bunu engellemenin tek çözümü vida ve kovandaki hataya sebep olan komponenti bulup temizlemektir. Lekeler, prosesin içindeki bir yerde yanmadan dolayı oluşur. Isıtıcı bantların aşırı ısınması bu hataya sebep olur. Sürekli kontrol yapan ısı kontrol cihazlarını kontrol etmemiz gerekir. Malzeme değişimi de bu hataya sebep olabilir.yolluk girişindeki aşırı hız artımlarından dolayı malzemenin aşırı ısınması ve yanması gerçekleşebilir

52 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 2 Kabarcıklar, Sıkışmış Gaz, (Bubbles, Trapped Gas) Hatanın Genel Adı: Kabarcıklar, sıkışmış gaz, farklı kabartı Açıklama: Parçanın dış yüzeyinde küçük kabarcıklar gözlenir. Hatanın Asıl Sebebi: Parçanın enjekte edilmesi sırasında eriyik malzemenin içinde çok çabuk gaz fazına geçebilen madde bulunması. Bu hatanın yerleşimi parçanın yüzeyinde ve iç yapısında bir yerde olabilir. Önlenmesi: Soğuk bir depoda veya siloda saklanmış olan malzeme sıcak veya ılık presleme ortamında nemin buharlaşmasına izin verilmeden işlem görürse, buharlaşan su kabarcıkları malzemenin içersinde kabarcıklara sebebiyet verebilirler. Bu sebeple malzeme üretime girmeden önce, iyice kurutulmalı, veya kuru tutulmalı ve ortam sıcaklığına gelmesi beklenmelidir.

53 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 3. Bozulmuş, Kopmuş Malzeme (Degraded Material, Weak Parts) Hatanın Genel Adı: Zayıf parçalar Açıklama: Kalıplanmış parçanın fiziksel yoğunluğu daha önce yapılmış olandan oldukça azdır. Hatanın Asıl Sebebi: Karışım, kısa moleküler zinciri uzunluğundaki moleküllerle pişirilmemiştir. Önlenmesi: Malzemenin aşırı kurutulmasıda bu hataya bir sebeptir. Malzemeyi kuruması için aşırı bir süre bırakmak (örneğin, en yüksek ısı değerinde birkaç gün bırakmak) bu hataya neden olur. Sıcak yolluklu kalıplarda ısıtıcıların aşırı ısınmasından kaynaklanır, soğuk yolluklu kalıplarda ise eritme sırasında malzemeye çok farklı ısı verilmesinden kaynaklanır. Çok fazka ısı bozulmuş parça çıkamasına neden olur. Erime sıcaklığını ve makina & kalıbın ısıtıcılarının kontrol ediniz.

54 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 4. Kalitesiz Renk Dağılımı (İnadequate Color Dispersion) Hatanın Genel Adı: Renk şeritleri, kötü renk dağılımı Açıklama: Renk konsentrasyonu parça boyunca iyi dağılmamıştır. Parçanın üstünde farklı renk dağılımları gözleniyor. Hatanın Asıl Sebebi: Eriyik vidadayken renk konsentrasyonu tamamen homojen şekilde karışmamış. Önlenmesi: Bütün eritme ve karıştırma olayı vidanın dönmesiyle gerçekleşir. Karıştırma olayındaki artım ancak konvensiyonal vidaların kullanılması ve kovan sıcaklıklarının azaltılması ve arka basıncın arttırılmasıyla olur. Bu malzemeye, eridikçe vidaya daha fazla mekanik hareket verilmesi gerektiğini gösterir.

55 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 5. Gümüş İzleri (Silver Streaking) Hatanın Genel Adı: Serpinti oluşması, gümüş izler Açıklama: Parçanın yüzeyinde gümüş gibi parlayan izler görülür. Hatanın Asıl Sebebi: Malzeme çok fazla ısınmıştır. Kondense olan gaz kalıp yüzeyinde sıkışıp kalır. Önlenmesi: Soğutma çevriminin ekipmanlarını kontrol etmemiz gerekir. Ekipmanları durgun akış ve sabit soğutma sıcaklığı için kontrol ediniz. Karışımın imalatalanına gelir gelmez kullanılmasıda bu hatayı gerçekleştirebilir. İmalat alanında karışım kullanılmadan önce en az 8 saat bekletilmelidir. Böylece malzemenin sıcaklığı, ortam sıcaklığına yaklaşacaktır.

56 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi Hata Ailesi: Proses 1. Katmanlaşma (Delamination) Hatanın Genel Adı: Laminasyon, katmanlaşma, deleminasyon Açıklama: Parça sanki ayrı ayrı katmanlardan basılmış gibi gözükür. Bu katmanlardan kolayca kopar. Hatanın Asıl Sebebi: Genelde yavaş doldurmalarda parçada, eriyik soğuk katmanlar oluşur. Önlenmesi: Genel amaçlı renklendiriciler olarak çoğunlukla Polietilen ve Polipropilen bazlıdır. Birçok zaman bu renklendiriciler bakire karışıma uyum sağlayamazlar. Fazla kalıp spreyide bu hataya sebebiyet olabilir. Malzeme kalıba girdiği anda neredeyse donar. Daha fazla malzeme girdiğinde,diğeri nasıl donduysa buda birleşmeyen bir katman olarak donar. Enjeksiyon hızını artırmak bu problemi sona erdirecektir.

57 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 2. Gaz Yanıkları (Dieseling) Hatanın Genel Adı: Yanıklar, gaz yanıkları Açıklama: Hava veya gaz kalıp içindesıkışıp kalmıştır. Gaz malzemeyi ısıtır ve yakar. Genelde kalıba da zarar verir. Hatanın Asıl Sebebi: Sıcak hava veya gaz malzemeyi aşırı ısıtır ve yakar Önlenmesi: Çıkıcı yok veya yetersiz konstrükte edilmiş veya düzgün temizlenmemiş bir çıkıcı söz konusu demektir. Bu hata ayrıca aşırı kapanma kuvvetinden dolayıda olabilir. Aşırı kuvvetle kapanan kalıbın çıkıcıları işlevsizkalabilir. Gazsıkışarak içerde kalır ve kompresyondan dolayı aşırı ısınırak yanmaya sebep olur. Yanıkların engellenmesi iyi havalandırma yani, çıkıcıların temizliği veiş görmesiyle olur.

58 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 3. Salyalaşma, Tellenme (Drooling) Hatanın Genel Adı: Salyalaşma, tellenme Açıklama: Kalıp açıldığında, tel gibi görünen, ve uzayan plastik görülür. Kalıptan aşağı doğru sarkar. Bu ayrıca kalın fakat yavaş malzeme akımının yolluk burcundan yavaşça akmasıyla olur. Hatanın Asıl Sebebi: Kovandaki plastiğin basıncı verimli olarak bertaraf edilmemiş. Önlenmesi: Birçok ekipman üreticisi bunu engellemek için kalıplama makinasına reverse toper nozülünü yerleştirmişlerdir. Bunlar özellikle salyalaşmayı engellemek için dizayn edilmiştir. Sıcak yolluk kanalları açılmış kalıplarda, eğer kanallar düzgün çalışmıyorsa buda salyalanma ve tel tel olmaya bir sebep olabilir. Tel tel olma belli bir yere kadar no drool nozulleriyle kontrol edilebilir. Eriyik dekomprasyonu çoğunlukla vidanın zamana bağlı olarak geri çekilmesiyle ayarlanabilir. Dekomprasyon zamanını artırmak tel tel olmayı azaltacaktır

59 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 4. İtici Çubuğu İzleri (Ejector Pin Marks) Hatanın Genel Adı: İtici çubuğu izleri, parçaya çubuk batması Açıklama: İtici çubuklar parçaya iz bırakır. Hatanın Asıl Sebebi: İticilerin basıncı parçaya iz bırakmaya elverişli Önlenmesi: Bu hata parçanın sıcaklığını ve itici çubukların kuvvetlerinin balanse edilmesiyle ortadan kaldırılabilir. Eğer itici çubukların bağlı olduğu plaka (itici plaka) parçaya çok hızlı vurup düşürüyorsa yine bu hata ortaya çıkar. Bununda çözümü tabiki itici plakanın hızını düşürmekle olur. Eğer kalıp parçanın kalıba yapışmaması için çeşitli modifikasyonlardan geçmişse, bu seferde parça itici tarafında kalıyorsa o zaman itici çubuklar parçada iz bırakabilir. Bunu engellemek için daha büyük çaplı itici çubuklar kullanılırsa birim alana düşen kuvet azalacağından iz bırakma olasılığıda aşağıya çekilmiş olur.

60 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 5. Çapak (Flash) Hatanın Genel Adı: Flaş, ayrılma yüzeyi atığı, çapak Açıklama: Kalıbın ayrıldığı yerde fazla malzeme, genellikle ayrılma yüzeyinde olşur. Hatanın Asıl Sebebi: Malzemenin kalıp boşluğunu doldurma basıncı, kalıbı kapalı durma basıncını yenmiştir ve fazla malzeme taşarak bu yapı oluşmuştur. Önlenmesi: Eğer düzgün bir yükleme kontrolü yapılmazsa, kalıp boşluğu aşırı malzemeyle doldurulabilir buda bu hatanın oluşmasına sebep olabilir. Vidanın her çevriminde aynı ilerleme ve gerilmeyi yaparak, aynı hacimdeki malzemeyi, kalıbın içine enjekte etmelidir.

61 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 6. Akış Çizgileri (Flow Lines) Hatanın Genel Adı: Akış çizgileri, kaynama çizgileri Açıklama: Akan kütle bir çizgi ile birbirinden ayrılmıştır. Bu rahatça gözlenebilir. Bazı durumlarda kozmetik bir hatadır. Diğer durumlarda ise iki kütlenin birbirleri arasında verimsiz bir adhezyon bağı vardır. Hatanın asıl Sebebi: İki kütle bibirine kaynamamış. Önlenmesi: Yetersiz havalandırma bu hataya sebep olur. Havalandırma çıkıcıları temiz olmalı ve rutin olarak kontrol edilmelidir. Kaynama çizgileri; kalıp boşluğundaki eriyik plastiğin doğru şekilde preşürize edilmesiyle elemine edilebilir. Kaynama çizgilerinin eleminasyonu için doldurma hızı önemlidir. Mümkün olduğu kadar hızlı dolum, mümkün olduğu kadar daha fazla miktarda eriyiği kalıp baoşluğuna sokar. Malzemenin eriyikliği doldurma esnasında ne kadar fazlaysa bu hatayla karşılaşma riski o kadar azdır

62 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 7. Yanlış Çekme, Boyutsal Değişim (Incorrect Shrınkage, Dimensional Variation) Hatanın Genel Adı: Yanlış Çekme, spek dışı boyut Açıklaması: Kalıplanmış ürün, normal olarak hesaplanmış çekmeyi gerçekleştirmiyor. Hatanın Asıl Sebebi: Kalıplamadaki ve normal çekmedeki gerilmeler değişmiştir. Önlenmesi: Genellikle kalıp sıcaklığını arttırmak,artan çekmeyi engelliyebilir

63 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 8. Matlaşma (Non-Uniform Finish on Parts) Hatanın Genel Adı: Matlaşma, mat bölgeler, parmak izi Açıklama: Kalıplanmış parça uniform bir şekilde kalıp yüzeyini replike edemez. Hatanın Asıl Sebebi: Genelde soğuk slug veya daha soğuk bir malzeme parçanın içine enjekte edilmiş ve hata oluşmuştur. Önlenmesi: Bazı durumlarda malzemenin içinde aşırı miktarda kaydırıcı ve yağlayıcı bulunur ve bunlar kalıp yüzeyine kadar çıkarak yayılırlar. Eğer kalıp yüzeyi uniform değilse o zaman eriyik sıcaklığını düşürün ve problem çıkaran yüzeyin temiz olup olmadığını kontrol ediniz.nozül ve yolluk memesi burcu geçişi engelleyecek faktörleri ortadan kaldırın. Nozül ve yolluk memesi burcu da birbirini tam olarak karşılamalıdır. Eğer bunun dışında bir durum varsa akışta hata olacaktır.

64 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 9. Portakal Yüzeyi Oluşumu (Orange Peel) Hatanın Genel Adı: Portakal yüzeyi, mikro pitting Açıklama: Malzemenin yüzeyinde, portakal yüzeyindeki gibi girinti ve çıkıntılar gözlenir. Hatanın Asıl Sebebi: Parçada oluşan ilk yüzey, yüksek miktarda vizkos bir malzeme tarafından itilmiş ve buruşmuştur. Önlenmesi: Soğuk olan malzemede aynı doldurma hızını elde etmek için daha yüksek basınç uygulamamız gerekir. Malzemenin eriyik sıcaklığını kontrol edin. Kısıtlı yollukla birilikte eriyik sıcaklığını yavaşca arttırın. Doldurma sırasındaki kafada oluşan basınç kayıplarını karşılamak için kalıp sıcaklığını arttırın.. Hızın, kalıbımız için yeterince hızlı olup olmadığını kontrol edin.

65 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 10. Kısa Baskılar (Short Shots) Hatanın Genel Adı: Kısa baskılar, tam dolduramama,tamamlanmamış baskılar, NFO S (not filled outs) Açıklama: Kalıplanmış parça kalıp boşluğunu tam olarak dolduramamıştır.. Hatanın Asıl Sebebi: Malzemenin basıncı kalıbı doldurmak için yetersiz kalmıştır. Önlenmesi: Düzgün bir besleme kontrolu yapılmazsa, kalıp boşluğunun aşırı doldurulmasından parça eksik çıkabilir. Vidanın her çevrim için aynı dönmeyi, yani, aynı hacimdeki malzemeyi basması gerekmektedir. Parçanın dizaynında kısa baskıya sebep olan bir faktördür. Keskin geçişlerden ve dar kesitlerden kaçınılmalıdır. Birçok zaman kalıp presin boyutuna göre ayarlanamaz. Kapama tonajı dikkatle ayarlanmalıdır

66 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 11. Çöküntüler (Sinks) & Boşluk (Voids) Çöküntüler ve boşluklar aslında aynı problem olmalarına karşın görünümleri farklıdır. Hatanın Genel Adı: Göçükler, çöküntüler Açıklama: Parçanın yüzeyi parçanın içine çökmüştür Hatanın Asıl Sebebi: Malzeme yetersiz bir şekilde ütülenmiştir. Parçanın dış duvarları katıdır. Ama parçanın iç yapısındaki bazı molekülleri birbirinde ayırarak boşluklar oluşturur. Önlenmesi: Gereğinden kalın olan kesitler, dar geçiş veya ani genişlemeye sebebiyet veren geçişler göçüntülere sebep olacaktır. Ütüleme basıncı yetersizse malzemede çöküntüler oluşabilir. Plastik soğudukça kalıp boşluğunun içinde çekilme yapacaktır. Kalıp boşluğunu iyi ve tam doldurması için bu çekilmeleri karşılamak için ütüleme basıncı kontrol edilmelidir. Yetersiz basınç boşluklara neden olur. Plastik soğudukça çekeceği için kalıbın şeklini tam olarak alabilmesi için preşürize edilmesi gerekir. Bu basınçta (ütüleme) çekmeyi kompanse eder. Onun için parça yeterli basınçta ütülenmelidi

67 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi Hata Ailesi: Kalıp 1. Vakumla Şekil Değiştirme (Vacuum Pull) Hatanın Genel Adı: Vakum çekmesi, vakumla şekil değiştirme Açıklama: Boşaltma esnasında, ilk anda oluşan vakumla parçanın şekli değişir. Hatanın Asıl Sebebi: İtici tarafındaki hava basıncı parçaiçinçok yumuşak. Önlenmesi: Bu hata soğutma çevriminin düzgün çalışmayışından, tıkalı olmasından, çalıştırılmamasından veya çıkışı olmayan bir şekilde (yani kör bi biçimde) çalıştırılmasından kaynaklanır. Bunu engellemek için soğutma çevrimini çalıştırmadan önce herşeyi düzgün olup olmadığına bakmak gerekir.havalandırma kabiliyeti arttırılırsa bu hatanın önüne geçilebilir.

68 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 2. Yolluk Girişinde Yüzey Bozukluğu (Smudges) Hatanın Genel Adı: Yolluk girişinde yüzey bozukluğu Açıklama: Yolluğun yakınındaki bölgede hata görülür. Hatanın Asıl Sebebi: Yolluk girişinin hemen etrafında mikro jetting oluşmuştur. (Jetting ve Kurt izleri hatasında daha kapsamlı incelenecektir. Önlenmesi: Kalıp yarılarınını öpüşen yüzeyleri polişlenmeyle temizlenmelidir. Bu hata ile genelde fiber glas ve mikanın kullanıldığı doldurmalarda, çok abrasif oldukları için karşılaşılmaktadır. Kalıpta yapılması gereken değişiklik, yollukların geniş fakat derin olmayacak şekilde yapılmasıdır.

69 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 3. Yapışan Yolluklar (Sticking Sprues) Hatanın Genel Adı: Yapışan yolluklar, yolluk yapışması Açıklama: Çevrimde, kalıp açılması sırasında, yolluk yolluk sisteminden ayrılır, kopar. Hatanın Asıl Sebebi: Yolluk, yolluk sistemiyle birlikte kalamıyor. Önlenmesi: Derin olmayan yolluk memeleri veya itici tarafındaki verimsiz yolluk memesi çekicileri, kalıp boşluğuna yapışmaya meyillidirler. Derin bir yolluk memesi konstrüksiyonu yapmalıyız veya daha efektif bir yolluk memesi çekici koymalı, veya en son olarakta ısıtmalı yolluk memesi kullanmalıyız. Eğer nozül sıcaklığı çok düşükse kalıp açılması sırasında yine kopma olabilir. Bunu engellemek için nozül sıcaklığını artırın, böylece cold slug ve kopmayı engellemiş olursunuz...4 Kalıba Yapışma (Sticking to The Mold) Hatanın Genel Adı: Kalıba yapışma Açıklama: Kalıp açıldığında, kalıp boşluğundaki emiş bitmemiştir ve parça çekilerek iticilerin olmadığı tarafta yapışık kalmıştır. Hatanın Asıl Sebebi: İticilerin olduğu tarafta kalmamıştır veya çıkarılmasında zorluk çekilmiştir. Önlenmesi: Ütüleme basıncını kontrol ediniz.

70 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi 5. Çarpılma (Warpage) Hatanın Genel Adı: Çarpılmış parçalar, düz olmayan parça, kıvrılma Açıklama: Bitmiş parça istenilen parça şeklinin dışındadır, çarpılmıştır. Hatanın Asıl Sebebi: Parçanın iç gerilmelerinden dolayı parça çarpılır. Buda parçanın geometrisine etkir. Önlenmesi: Düzgün olmayan yolluk girişi dizaynı, yolluk girişi geometrisi, yüksek gerilme içeren dizaynlar ve yolluk girişi lokasyonu hatalı veya yetersiz olan kalıplarda çarpılma oluşabilir. Soğutma zamanı arttıkça parçadaki gerilmeler dudurulur. 6. Kurt İzleri, Jetting (Worm Tracks, Jetting) Hatanın Genel Adı: Kurt, kurt izleri, diş macunu izleri, jetting Açıklama: Parçanın üzerine kalıp koyunca ilk baskı sırasında oluşmuş izler görülür. Birçok kişi bu hatayı diş macunu sıkılmasıyla elde edilmiş gibi yorumlar. Hatanın Asıl Sebebi: Yolluk girişindeki malzemenin hızı aşırı yüksek olduğundan kalıp boşluğuna girildiğinde akış çok hızlıdır. Bu izler rahatlıkla gözlenebilir Önlenmesi: Kalıpçılıkta, kalıbı mümkün olduğunca çabuk doldurmak iyidir ama bu çabukluk düzgün boyutlandırılmış bir yolluk girişi ile sağlanmalıdır. Malzeme çok büyük bir hızla kalıp boşluğunu girdiğinde istikrarsızca etrafa sağa sola fışkırır. Bunu engellemek için akışın karşısında bir direnç oluşturmalıdır ki, bu hata engellensin.

71 Plastik Enjeksiyonla İmal Edilen Parçalardaki Hatalar ve Önlenmesi Hata Ailesi: Makine 1. Vida Kayması (Screw Slipping) Hatanın Genel Adı: Kayma, vida kayması, dönme Açıklama: Vida dönmesine rağmen, bir sonraki baskı için malzemeyi kapamaz, yakalayamaz. Hatanın Asıl Sebebi: Makine eklenen malzemeyi yakalayamaz. Önlenmesi: Bu hata hununin boşalması veya devre dışı kalmasıyla mümkün olabilir. Veya vakum yükleyiciyi çalıştırmayı unutmuş olabiliriz. Yani temel olarak sistemin besleyici sisteminde bir aksaklık vardır. Bütün eki pmanı kontrol etmeliyiz. 2. Arka Arkaya Hatalı Baskı (Shot to Shot İnconsistency) Hatanın Genel Adı: Arka arkaya hatalı baskı, uygunsuz baskı Açıklama: Makinada herhangi bir değişiklik veya ayarlama yapılamaksızın, makina ıskarta parça basar. Genelde ya eksik yada boyutsal hatalı mal basılır. Bu yarı otomatik makinalarda görülür. Hatanın Asıl Sebebi: Sabit bir doldurma hızı elde edilmesinden ve eriyik vizkositesinin olumsuz değişiminden kaynaklanır. Önlenmesi: Vidanın arkasının dolmasından dolayı sızıntı yapan check valfler iş göremezler. Bu kalıbın basıncının değişken olmasına sebep olur. Valfler rutin olarak kontrol edilmelidirler ve gerekirse değiştirilmelidirler.

72 Problem Akış izleri Kalıbı doldurma problemleri / eksik baskı Olası Nedenler Eriyik ya da kalıp çok soğuk Kalıp dizaynı hatalı Hava atmanın yetersiz olması nedeniyle kalıpta hava sıkışması Yolluk sistemi Eriyik ve/veya kalıp çok soğuk Enjekte edilen malzeme miktarı/gramaj Uygun Çözümler 1. Kovan ve meme sıcaklığını arttırın. 2. Eriyik ve/veya kalıp sıcaklığını arttırın 3. Enjeksiyon hızını arttırın 4. Burgu hızını ve geri basıncını arttırın 5. Burgunun uygunluğunu kontrol edin 1. Yolluk grişi yerini değiştirin 2. Yolluk girişini genişletin 3. Yolluk çapını arttırın 4. Yolluklara akışı kısıtlayıcı veya değiştirici bölgeler açınız (ör. Yolluk çekici) 1. Hava atma kanallarının yeterliliğini / tıkanmasını kontrol edin 2. Hava atma kanallarının yerlerini kontrol edin 3. Hava atma kanallarını genişletin 4. Enjeksiyon hızını ve/veya basıncını değiştirerek kalıbın dolma şeklini değiştirin 5. Hava atma kanallarına destek sağlamak 1. Yolluk girişlerinde tıkanma olup olmadığına bakın 2. Yolluk girişlerini genişletin 3. Yollukları genişletin 1. Kovan ve meme ısısını arttırın 2. Kalıp sıcaklığını arttırın 3. Enjeksiyon hızını arttırın 4. Burgu hızını arttırın 1. Enjekte edilen malzeme miktarını / gramajı arttırın 2. Eriyik yastıklamasını arttırın

73 Problem Çöküntü izleri Koku veya sararma Çapak oluşması Olası Nedenler Ütüleme basıncı çok düşük Eriyik ve/veya kalıp çok sıcak Isıtıcı arızası Kalıp dizaynı hatalı Eriyik ve/veya kalıp çok sıcak Enjeksiyon basıncı/ hızı çok yüksek Eriyik ve/veya kalıp çok sıcak Uygun Çözümler 1. Ütüleme basıncını arttırın 1. Kovan ve meme ısısını düşürün 2. Kalıp sıcaklığını düşürün 3. Burgu hızını düşürün 1. Termokuple ve ısıtıcı bantları kontrol edin 1. Hava atma kanallarını genişletin 2. Hava atma kanallarında tıkanma olup olmadığını kontrol edin 3. Hava atma kanallarına destek sağlamak için vakumlu sistemler kullanın 4. Hava atma kanallarının yerlerini kontrol edin 1. Kovan ve meme ısısını düşürün 2. Kalıp sıcaklığını düşürün 3. Enjeksiyon hızını düşürün 4. Burgu hızını ve geri basıncı düşürün 5. Sıcaklık yolluklarının sıcaklığını kontrol edin (varsa) 1. Enjeksiyon basıncını/ hızını düşürün 2. Kapama basıncını arttırın 3. Enjeksiyon hızını düşürün 1. Kovan ve meme sıcaklığını düşürün 2. Kalıp sıcaklığını düşürün 3. Burgu hızını düşürün

74 Problem Parçada çarpılma Olası Nedenler Aşırı yönlenme (oriyantasyon) Parça çok sıkıştırılmış / aşırı ütüleme Uygun Çözümler 1. Eriyik ve kalıp sıcaklığını arttırın 2. Enjeksiyon hızını düşürün 1. Ütüleme basıncını düşürün 2. Enjeksiyon zamanı ile kalıp dolma zamanını uyumlu hale getirin Kalıp dengesiz doluyor 1. Yolluk girişlerinin yerini değiştirin 2. Kalıp sıcaklığı/soğutmanın homojen olmasını sağlayın 3. Enjeksiyon hızını ve basıncını arttırın Siyah noktacıklar / topaklanan parçalar Kirlilik 1. Düşük akışkanlıklı PP ya da HDPE geçirerek makineyi temizleyin 2. Renk konsantresinin PP ya da PE bazlı olduğuna emin olun, PVC bazlı renk konsantresi kullanmayın Kalıba yapışma Parça sıcaklığı çok yüksek 1. Kovan ve meme sıcaklığını düşürün 2. Kalıp sıcaklığını düşürün 3. Soğutma süresini arttırın Parça çok sıkıştırılmış / aşırı ütüleme 1. Enjekte edilen malzeme miktarını düşürün ve kalıbın doldurulması gereken uygun malzeme miktarını belirleyin Kalıp dizaynı hatalı 1. Konik açılarını arttırın 2. Kalıp ayırıcı kullanın 3. Gerekli ise kalıba erozyon yaptırın Malzemenin kalıp girişinde birikmesi Malzeme nemli 1. Granülleri kurutun 2. Nem atmalı burgu kullanıyorsanız, nem atmayı engelleyen unsunları kontrol edin 3. Hava atma kanallarına emiş ünitesi ekleyin Basınç çok düşük Insert enjeksiyonu: üzerine enjeksiyon yapılacak parça çok soğuk 1. Ütüleme basıncını arttırın 1. Üzerine enjeksiyon yapılacak parçayı ısıtın (dikkat parçanın yüzey sıcaklığı 80ºC 100ºC arası olmalıdır)

75 GAZ ENJEKSİYON YÖNTEMİ

76 GAZ ENJEKSİYON YÖNTEMİ Gaz Enjeksiyon Teknolojisi (GET) için ilk patent, 1971 yılında Almanya da verilmiş olup yöntem 80 li yıllarda yaygınlaşmıştır. Standart donanıma sahip bir enjeksiyon makinesinde, daha düşük enjeksiyon basınçları kullanılarak, gaz takviyeli enjeksiyon yöntemi ile kalıplama yapılabilir. Gaz takviyeli kalıplamada, enjeksiyon esnasında kalıbın içine basınçlı Azot gazı gönderilir. Bu tekniğin kullanıldığı kalıplama yöntemlerinde, gaz giriş noktası ile gaz akışı, parça et kalınlığına ve malzeme akışına etki eden en önemli iki faktördür. İyi yapılmış bir tasarım ve uygun yerleştirilmiş gaz giriş noktası, basınçlı gazın plastiği sıkıştırmasını sağlar, malzemedeki çekmeyi engeller ve etli bölgelerde oluşacak göçüklerin azalmasına neden olur. Aynı zamanda gaz basıncı, tamamlama basıncı olarak da görev yapar. Genellikle N2 (Azot) ve seyrek olarak da CO2 (Karbondioksit) gazı kullanılır. Azot gazı; ucuz, kolay elde edilebilir ve inert gaz olduğu için Plastik Endüstrisinde kullanılan standart bir gazdır.

77 GAZ ENJEKSİYON YÖNTEMİ Gaz enjeksiyon yöntemi (Gaz Enjeksiyon Teknolojisi diğer bir deyişle GET ) ile kalıplamada işlem sırası, standart enjeksiyon yöntemindeki işlem sırasına benzerdir. -Kalıp kapanır ve enjeksiyon makinesi kilitleme kuvvetine ulaşır, - Ergiyik malzeme kalıp boşluğuna enjeksiyon edilir, -Kalıbın içine basınçlı gaz püskürtülür, -Basınçlı gaz belli bir süre kalıp içinde bekletilir, - Gaz serbest bırakılır, -Kalıp açılır ve iticiler parçayı iter.

78 GAZ ENJEKSİYON YÖNTEMLERİ Nozul dan Gaz Enjeksiyonu: Kalıp gözüne ön doldurma yaptıktan sonra, enjeksiyon memesinden kalıba doğru gaz gönderilir (Şekil-1). Malzeme enjeksiyonu ile gaz enjeksiyonu nozul dan yapılmaktadır. Bu yöntemde gaz enjeksiyonu nozul dan yapıldığı için aynı enjeksiyon makinesında GET ne uygun farklı kalıplar bağlanabilir, maliyet yönünden avantajlıdır. Şekil 1. Memeden Gaz Enjeksiyonu

79 GAZ ENJEKSİYON YÖNTEMLERİ Kalıp tan Gaz Enjeksiyonu: Gaz, kalıbın ya hareketli grubundan ya da sabit grubundan enjeksiyon edilir (Şekil-2). Bu yöntemin en önemli avantajı, malzeme enjeksiyonu ile gaz enjeksiyonunun farklı noktalardan yapılmasıdır.

80 GAZ ENJEKSİYON YÖNTEMLERİ Üfleme Yöntemi: Kalıp gözü, standart enjeksiyon yöntemlerinde olduğu gibi % 100 malzeme ile doldurulur. Ergiyik malzeme kalıp içinde katılaşmaya başlar, daha sonra kalıbın içine gaz enjeksiyon memesinden gaz gönderilir. Gaz basıncıyla merkezde ergiyik halde bulunan malzeme, ya makinanın enjeksiyon ünitesine (enjeksiyon vidasına) doğru yada kalıp içindeki bir hazneye geri döner (Şekil -3). Böylece parçada ihtiyaç duyulan hacim elde edilmiş olur. Şekil 3. Üfleme Yöntemi ile Gaz Enjeksiyonu

81 GET nin KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ Avantajlar: - Tasarımda serbestlik, - Yüksek rijitlik, - Parçanın çekmesinde çok iyi homojenlik, -Gaz basıncı veya malzeme birikmesinden kaynaklanan göçüklerde azalma, - Daha düşük kilitleme kuvvetine sahip enjeksiyon makinası kullanımı, - En uç noktayı bile rahatlıkla doldurabilme, -Malzeme birleşme çizgilerinde azalma, - Amorf termoplastiklerde daha düşük iç gerilmeler oluşur. Özellikle kaplanacak parçalarda önemlidir, - %50 civarında malzeme kazancı sağlanır, - Enjeksiyon tekniği ile kalıplama yöntemlerine göre çevrim süresi daha kısadır.

82 GET nin KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ Dezavantajlar: - Standart donanıma sahip enjeksiyon makinasına ilave masraflar yapılması gerekir, a) Lisans ücreti, b) Basınçlı gaz üretecek ünite ve kontrol sistemi, c) Gaz enjeksiyon memesi veya kalıba yapılacak enjeksiyon ünitesi, d) Sızıntılardan oluşacak gaz kaybı ve gazın fiziksel özelliklerinin korunması, -Üretim başlangıcında fire miktarı çok fazladır, - Kalitenin korunması için yüksek kuruluş maliyeti, -Eğitimli personel maliyeti (iç-dış eğitim giderleri, konunun uzmanı teknisyenler kullanımı) -Hatalı kalıplama sonucu oluşacak patlamalardan kaynaklanan ciddi iş kazaları, - Malzeme seçiminde sınırlama, - Çok gözlü kalıp kullanımında zorluk, - Gaz kanallarında değişiklik yapamama, - Gaz enjeksiyon memesinin arızalanması,

83 PARÇA TASARIMI Geometrik Özellikler: GET yöntemiyle üretilen parçalar, genellikle iki gruba ayrılır. 1- Dairesel kesitli, parça et kalınlığı fazla olan tasarımlar (arka rüzgarlık, kapı kolu, debriyaj pedalı vs.) (Şekil-4) 2- Kısmi malzeme yığılmalı veya gaz kanallı düz parçalar (ev ürünleri) Gaz enjeksiyon yöntemi ile üretilecek parçaları dizayn ederken üç ana parametreye önem verilmelidir. 1- Gaz kanalların yerleşimi iyi dizayn edilmelidir, 2- Polimer parçayı dengeli doldurmalıdır, 3- Gaz kanallarının boyutları uygun seçilmelidir.

84 PARÇA TASARIMI

85 Parça Et Kalınlığına Etki Eden Faktörler: Gaz kanalı ile parça dış yüzeyi arasında kalan bölgenin et kalınlığına etki eden 4 faktör vardır. 1- Malzeme (Termoplastiğin cinsi), 2- Gaz kanalı geometrisi, 3- Malzemenin içindeki dolgu maddeleri (cinsi ve miktarı), 4- Gaz debisi

86 Yolluk Tasarımı Gaz enjeksiyon yönteminde kesiti büyük olan yollukların kullanımı tercih edilse de, iğne yolluk ve tünel yolluk da sıkça kullanılmaktadır. Genel kural olarak, tavsiye edilen yolluk girişi, üniform ve en az standart kalıplama yöntemlerindeki kadar olmalıdır. Böylece donma etkisi ve gaz enjeksiyon fazında basınç sıçraması engellenmiş olur. Gazın yayınımı kontrol edilemediğinden diyafram yolluk ve film yolluk kullanımı tavsiye edilmemektedir. Gazın atmosferik basınç seviyesine kadar azalıp tahliye olabilmesi için tüm çevrim boyunca gaz enjeksiyon memesi açık kalmalıdır. Enjeksiyon memesinin en iyi pozisyonu: - Görünür yüzeyde olmamalıdır, -Aşırı mekanik yüke maruz kalan bölgelere yerleştirilmemelidir, - Tercihen et kalınlığının fazla olduğu kısımlara konulmalıdır.

87 Yolluk Tasarımı Enjeksiyon esnasında doldurma, ince kısımlardan çok etli kısımlara doğru olursa, türbülanstan dolayı hem parça et kalınlığı dağılımı homojen olmaz hem de parça yüzeyinde bozukluklar oluşur. Dairesel formlu parçaların kalıplanmasında malzemenin giriş noktası ile gaz enjeksiyon noktası, parçanın merkezinden verilmelidir ve gerekmedikçe gaz, kanallara ayrılmamalıdır. Çok gözlü kalıplarda yerçekimi etkisi de göz önünde bulundurulmalıdır. Doldurma, Şekil 5 e uygun olmalıdır.

88 Malzeme Yığılmasının Önlenmesi Akış uzunluğundan başka malzeme giriş noktasının pozisyonu da malzeme yığılmasında belirleyici bir etkendir (Şekil 6).

89 Malzeme Yığılmasının Önlenmesi Malzeme yığılması, aşırı doldurmayla da önlenebilir (Şekil 7).

90 Dönme Açısı Malzeme yığılmasını ve et kalınlığındaki azalmayı önlemek için tasarım aşamasında dönme açısı mümkün olduğu kadar büyük seçilmelidir (Şekil 9). Düz parçalarda, gazın ve ergiyik malzemenin akışını rahatlatmak için, ya gaz kanaları oluşturulmalı ya da parça da etli kısımlar tasarlanmalıdır.

91 Gaz Enjeksiyon Yöntemi Standart donanımlara sahip bir enjeksiyon makinasında Gaz Enjeksiyon Yöntemi uygulanabilir. Üretilen parçaların yüzey kalitesi yüksektir.dolayısıyla da parça maliyetinde %24 azalma sağlanır. %50 civarında malzeme kazancı olur. Örneğin Gaz enjeksiyon yöntemi ile içi boşaltılmış bir parçanın çevrim süresi 190 s den 120 s ye düşer ve çevrim süresinde %20 kazanç elde edilir. Gaz enjeksiyon yöntemi ile üretilecek parçaların kalıpları, konvensiyonel kalıplara göre daha basit olduğu için kalıp tasarımcılarının işi kolaylaşır. İyi dizayn edilmiş kaliteli bir kalıp ile çok kaliteli parçalar elde edilebilir. Enjeksiyon kalıplama tekniği ile üretilemeyen parçalar bu yöntem ile üretilebilir. Gaz takviyeli enjeksiyon yöntemi, proses verimliliğini yükseltir, daha düşük kilitleme kuvvetine gereksinim duyulur ve kalıp tasarımı basitleşir.

92 Santrifüj Döküm Kalıplama Akışkan bir monomer, yarı polimer veya polimer dispersiyonu içeren bir eksen etrafında yüksek hızla dönen kalıp yardımı ile içi boş silindirik kalıplama ürünleri yapılmasında uygulanan bir yöntemdir. Kalıbın dönmesi sırasında polimerik malzemenin uygun yöntemle, örneğin ısıtılarak sertleşmesi sağlanır. Döner döküm kalıplamayı andırsa da bu yöntemle sadece içi boş silindirik parçalar elde edilir.

93 Döküm Kalıplama Çubuk, boru, levha, tüp, film ve özel şekiller üretmek için kullanılan yöntemdir. İşlem uzun sürmesine karşın basit model ve araçlar kullanıldığı için ucuzdur. Döküm yöntemi özellikle süsleme, kalıp ve dekoratiflerde kullanılır. Model ahşap, porselen veya metalden yapılır. Çubuk, boru ve özel şekillerin üretimi için iki parçalı kalıp kullanılır. Hem termoset hem de termoplastik malzemeler döküm yöntemi ile şekillenebilirler.

94 Döküm Kalıplama Birden fazla bileşenli, sıvı veya az akışkan reçinelerin bir kalıba ya da önceden hazırlanmış bir yüzeye herhangi bir basınç uygulanmadan dökülmesi ve daha sonra maddenin kendi kendine katılaşması işlemidir. Kalıp tesviyesinin sıvı reçineyi kaçırmayacak kadar iyi yapılması veya contalama, bantla kapatma gibi yardımcı işlemler uygulanması gerekir. Keza kalıp ayırıcı yağ veya bileşimlerin de mutlaka kullanılması unutulmamalıdır. Reçine ve sertleştirici katalizör, varsa hızlandırıcı maddeler döküme verilmeden önce çok iyi karıştırılarak homojenize edilmeli, karıştırmadan dolayı çok viskoz reçine bünyesinde hava kabarcıkları kısa süre dinlendirme ile çıkmıyorsa vakum uygulanarak bu sağlanmalıdır. Kalıba dökülen reçine ve katkı maddeleri oda sıcaklığında genelde 24 saat içinde sertleşerek kalıptan çıkacak hale gelir. Ancak daha çabuk çıkarılması istenirse üretici firma önerilerine göre fırınlama yapılarak kür sağlanır. Akrilik, Epoksi, Furan, Poliester, Poliüretan ve Silikon reçineleri bir çok türleriyle dökümde kullanılan değerli maddelerdir. Döküm kalıplamanın sıcaklığa ve karmaşık yapılı cihazlara gerek göstermemesine karşın seri çalışmaya uygun olmaması en büyük dezavantajıdır. Bu nedenle de yöntem özel üretimlerde kullanılır.

95 Döküm Ana metal Reaktif katkı Fırın Döküm Kalıp

96 Sıvı termoset dökümü Kalıpta döküm

97 Ekstrüzyon Yöntemi Plastik bir maddenin ısı ile akıcı hale getirilerek belirli bir şekilli kalıptan basınç ile geçirilmesi ve biçimlendirilmesi yöntemidir. Bu biçimlendirmede çubuk, boru, profil malzeme, levha, film ve herhangi bir başka malzeme üzerine kaplama şeklinde olabilir. Ucuz ve sürekli bir döküm yöntemidir. Ekstrüzyonda genelde yüksek molekül ağırlıklı termoplastik malzemeler kullanılır. Yaygın olarak kullanılanları PVC, PE, PP, PS, PA, termoplastik poliester ve sülfon plastikleridir.

98 Ekstruderlerin Sınıflandırılması 1- Polimerin Erimesi İçin Gerekli Isı Temini 1.1- Polytropik karekterli ekstruder; polimerin erimesi diğer bir deyişle reçinenin yumuşaması için gerekli ısı iç sürtünme ısısının yanısıra kovana (silindire) monte edilen elektirkli ısıtıcı bantların verdiği ısı ile karşılanır Adiabatik karekterli ekstruder; sisteme dışardan ısı verilmez. Polimerin erimesi için gerekli ısı, sonsuz vidanın (helezonun) dönmesi ile karşılanır. Ancak bu sistemde vidanın dönme sayısı polytropik karekterli ekstrudere göre daha fazladır. Üretimin başlamasından sonra sabit bir sıcaklık eldesinin zor olması nedeniyle yaygın olarak kullanılmazlar. 2- Polimerin Yumuşatılmasına Göre 2.1- Kuru ekstrüzyon; reçinenin yumuşaması sadeceısı ve iç sürtünmelere dayanan sisteme verilen isimdir Islak ekstrüzyon; yüksek sıcaklıklarda alevlenme ve yanma tehlikesi gösteren selüloz nitrat gibi reçinelerde yumuşatma bir çözelti yardımı ile yapılır. Bu yöntemde, daha düşük sıcaklıkta ısıtılır veya hiç ısıtılmaz.

99 Ekstruderlerin Sınıflandırılması 3- Ekstrüderin Vida Sayısı Bakımından 3.1- Tek vidalı ekstrüderler; ekstrüzyon işlemi daha çok tek vidalı makinelerde yapılır. işlem 3 bölgede incelenir. Besleme Bölgesi: besleme hunisinden gelen granüller alınır ve silindir boyunca sıkıştırma bölgesine pompalanır. Aynı anda ısıtma işlemi de başlamış olur. Besleme bölgesinde vida diş derinlikleri sabit olup bu bölgenin görevi ileriye doğru uygun beslemeyi yapmaktır. Burada karşılaşılabilecek sorunlardan birisi; granüllerin vidaya yapışarak vida ile beraber dönerek silindir boyunca ilerlemeyi durdurmaktır. İşlem esnasında; vidanın soğutulması ve bunun sonucunda vidaya oranla silindirin daha yüksek sıcaklığa sahip olması bu problemi önlemektedir. Sıkıştırma Bölgesi: vida diş derinlikleri besleme bölgesine göre daha azdır. Bunun sonucunda azalan malzeme kalınlığı nedeniyle silindirden transfer edilen ısı homojen bir şekilde dağılmaktadır. Besleme bölgesinde granüller arasına sıkışmış hava ve gazlar, bu bölgedeki sıkıştırma sonucu dışarı alınmakta ve yoğunluk artışı ortaya çıkmaktadır

100 Ekstruderlerin Sınıflandırılması Bazı durumlarda ekstrüzyon esnasında malzemeden gazların daha iyi alınabilmesi için ekstrüderlere (bodinöz) gaz alma ventili tertip edilmiştir. Vida üzerinde yapılan konstrüksiyonla bu bölgede oluşan basınç düşürülerek, tatbik edilen vakumla veya gazların atmosferle direkt teması ile tamamen giderilebilir. Ölçme Bölgesi: Malzemenin, vidanın sabit diş derinlikleri nedeniyle homojen bir sıcaklık ve basınç dağılımına sahip olduğu bölgedir. Ölçme bölgesini terk eden eriyik plastik malzeme, silindir sonunda basınçları eşleştiren kırma plakasından geçtikten sonra delikli bir ayırma perdesinden geçer. Ayırıcı perdenin görevi; malzeme içersindeki yabancı maddeleri elemek ve vidayı terkeden malzemenin dönüş hafızası denilen vida dönüş yönünde dönüşünü vidadan sonra da devam ettirmesini önlemektir. Ayırıcı perdeden geçen malzeme, kalıba girer ve kalıp ağzının kesit alanının şeklini alır Çok vidalı ekstrüderler; iki veya üç vidalı olabilirler. Ancak en çok kullanılan iki vidalı ekstrüderlerdir. Pahalıdırlar. PVC gibi ısıya hassas plastiklerin ekstrüzyonunun tek vidalı ekstrüderle problemli olması özellikle sürtünmenin de bu problemi arttırıcı etki yapması işlemin çok vidalı ekstrüderlerde gerçekleştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Çok vidalı ekstrüderlerde, sürtünmenin etkisi azaltılmış ve ekstrüder içindeki basınç farkından dolayı malzemenin özellikle yüksek basınca sahip kalıp bölgesinden daha düşük basınca sahip bölgelere vida boyunca geriye akması önlenmiştir.

101 İki vidalı Ekstrüder

102 Sonsuz Vida Uzunlukları Sonsuz vidadaki besleme, sıkıştırma ve ölçme bölgesi uzunlukları; işlenecek malzemeye bağlı olarak değişmektedir. PA gibi çabuk eriyen plastiklerde, basma bölgesi kısa olmasına karşın PVC de tüm vida boyunca yer alan basma bölgesine rastlanır. Ürün kalitesini arttırmak için ekstrüder vidalarına standart bölgeler dışında başka bölgelerde ilave edilebilir.örn ölçme (kafa) bölgesi yerleştirilerek eriyik homojenliği arttırılabilir. Termoplastik malzemeler, mekanik ve termik özelliklerinden dolayı birbirlerinden oldukça farklıdırlar. Bu nedenle, belirli bir kalıp-malzeme ikilisi için en iyi sonuç veren belirli bir vida vardır. Ayrıca, aynı malzemem ekstrüzyon silindiri içinde farklı özelliklere sahip ( katı, yumuşak, erimiş) hallerde bulunmaktadır. Bu özellikleri en iyi şekilde karşılamak için vidanın konstrüksiyonu değişik yapılmaktadır. PE için basma, sıkıştırma ve ölçme bölgeleri aynı uzunlukta olan vida kullanılır. PP, PA, poli asetal gibi yarı kristalin plastik malzemelerin ekstrüzyonunda ani sıkıştırma vidaları kullanılır. Burda vidanın dönüşü ile malzeme, sıkıştırma bölgesinin dışına çıkmış olur. Bu tip vidada sıkıştırma bölgesi kısadır. PVC gibi değişik sürtünme özelliği gösteren ve ekstrüzyonu zor olan malzemelerin ekstrüzyonunda eritme işlemi için bütün vida boyunca uzuanan sıkıştırma bölgesi tertip edilmiştir.

103 Sonsuz Vida Uzunlukları Ekstrüzyon makinelerinde; sonsuz vida (vida veya helezon yada silindir ) çapı (D), uzunluğu (L), hatvesi, helis açısı ve vidanın şekli makinenin çalışma faktörlerini etkilemektedir. Vidanın çapı ve uzunluğunun etkisi genellikle L/D oranı ile ifade edilir. Vidanın boy/çap oranı; üretim kapasitesine ve işlenecek plastik malzeme çeşidine göre seçilmelidir. Termoplastikler için; L/D oranı genellikle 20/1-24/1 olan ekstrüderler kullanılır. Plastiklere katkı maddeleri ilave edilirse boyu uzun olan vidalar tercih edilir Vidalar genellikle yuksek mukavemetli dökme çelik veya çelik bloktan işlenerek imal edilir. Küçük ekstrüder vidaları ise nitrasyon çeliğinden yapılır. Kovanlar, aşınmaya ve korozyona dayanıklı çelikten imal edilir.

104 Sonsuz Vida Uzunlukları Extrüzyon vidası : Bu vidanın çapı D, silindir kovan uzunluğu da L olarak alınırsa, bu vidanın hatvesi,helis açısı,şekli makinanın çalışmasını etkilemektedir. Ayrıca, (L /D) Oranı nın önemi: L/D > 24 olan vidalar çok kaliteli eriyik eldesi sağlarlar. Katkı maddeli plastik karışımlarının işlenebilmesi için ; L/D > 30 oranı tercih edilir. Kauçukların ekstrüzyonunda ;L/D > 20 Oranı yeterlidir. Basma oranı =(Besleme diş derinliği /taşıma diş derinliği) olarak tanımlanır. Bu oran genellikle ;1 : 2, 4 veya 1 : 3, 2 olması gerekir. Eğer büyük çaplı vidalarda besleme diş derinliği çok derin olmaz ve de uzunluğu yeterli olmazsa, düşük viskoziteli plastikler için çıkışta yeterli basınç oluşmaz. Eğer taşıma kanalı çok sığ olursa, yüksek viskoziteli plastiklerde aşırı ısınma olur.

105 Sonsuz Vidalar Kalıplama basıncını yükseltmek ve daha iyi karışım elde etmek istendiği zaman iki veya daha fazla olan vidalar kullanılır. Nem, plastikler de ürün kalitesini bozar.nem almak masraflı ve uzun sürdüğünden özel vida sistemi ile ve açılan havalandırma deliğinden su buharı şeklinde alınır. Plastiğin içinde yağ,yumuşatıcı konmuşsa bunların karıştırılması üstte,ısıtıp basılmaları altta yapılıp iki kademeli sistemlerde olabilir. Ürün kalitesini elekler ve yerleştirme biçimleri de etkiler.elek delikli bir plakadır ve reçinenin kalıba girmeden önce reçine içindeki basıncı eşitler.

106 Ekstrüzyon Makineleri Ekstrüzyon kapasitesine ve plastik türüne göre çeşitli makineler yapılmıştır. Makine kapasitesi seçimi aşağıdaki gibi formüle edilebilir. Q: Ekstrüzyon cihazının kapasitesi, kg/h D: Helezon çapı, cm N: Helezon devri, devir/dakika h: Vida derinliği, cm w: Özgül ağırlık olmak üzere Q= 2,3 D2 N h w 0,8.

107 Extrüzyon da soğutma ve kalibrasyon

108 Ekstrüzyon İşlem Aşamaları Fabrikadan saf olarak piyasaya verilen polimerler kullanım amacı ve beklenen özellikler bakımından bazı dolgu maddeleri, hatta bazı başka tür plastiklerle karıştırılarak kullanıma hazırlanırlar. Ekstrüzyon cihazından geçirilen bu bileşenler eritilerek cihaz ağzına takılı bir şerit veya tel kalıbından geçirilir, çıkışta da uygun boyda kesilerek gerek enjeksiyon gerekse diğer biçimlendirme cihazlarında kullanılmak üzere granül haline getirilirler. Hurda plastikler de herhangi bir biçimlendirme cihazında doğrudan kullanılamazlar. Bunlar bir öğütme makinesinden geçirildikten sonra %15 oranını aşmamak üzere yukarıda ifade edildiği gibi ekstrüzyon cihazında diğer iyi cins plastiklerle işlenerek granül haline getirilir.

109 Ekstrüzyon İşlem Aşamaları Enjeksiyon cihazlarında olduğu gibi granül plastiğin koyulduğu bir besleme hunisi, üzerinde elektrikli ısıtma düzeni bulunan helezon haznesi, hatvesi ve diş yüksekliği değişen bir helezon bazen de birden fazla uç kısma bağlı bir kalıp ile kontrol sistemi ve diğer yardımcı kısımlardan ibarettir. Devamlı çalışmada yükselen sıcaklık, hazne kanallarında dolaşan su ile giderilir. Ekstrüzyon işleminde helezonun (sonsuz vidanın) dönmesi ve gövdenin ısıtılması ile eriyen plastik maddenin öne doğru hareket etmesi ile ileri doğru bir basınç birikimi oluşur. Bu basınç besleme hunisi boğazında sıfır Atü iken cihazın çıkış bölgesinde en yüksek değerde olur. Plastik erimiş halde helezon kanallarından geçerken homojenize olur. Kalıptan çıkan plastik soğuk hava jeti veya sıvı banyolarla soğutularak deforme olması önlenir. Helezonun en önemli özelliği boyunun çapına oranıdır (L/D). Yüksek sıcaklıklarda çalışılıyorsa bu oran yüksektir. Genelde 24/1 olarak alınır. Helezon diş üstü ile hazne arasındaki mesafe ortalama olarak 0,075 mm kadardır. Bu boşluk 0,125 mm yi aştığında uygun bir ekstrüzyon yapmak üzere helezon değiştirilmelidir.

110

111 Ekstrüzyon şekil de bir örneği görülen ekstrüzyon cihazları ile yapılmaktadır.

112 Ekstrüzyon İşlem Aşamaları

113 Çubuk ekstrüzyon kalıpları

114 Boru kalıbı Ekstrüzyon cihazı ağzına takılan boru kalıbından çıkan boru vakum altındaki soğutma suyundan açık soğutma suyu tankına geçirilir. Vakumun yararı borunun içe doğru çöküşünü önlemektir

115 Profil kalıpları

116 Profil kalıpları

117 Ekstrüzyon cihazına takılı kalıptan alınmaya başlanan levha, yüzeyi çok parlak olan ve suyla soğutulan genellikle dik durumda üç merdaneden geçirilir. Ayrı motorla hareket eden merdaneler levhaların kalınlıklarını hassas olarak ayarlar, yüzey durumunu iyileştirir. Hava ile son soğutmadan sonra levhalar tekrar yumuşak merdaneler ile alınmaya devam edilir, istenilen ölçülerde kesilerek kullanıma verilir Lvha ve film kalıbı

118 Tel ve kablo kaplanması için İki veya daha fazla fakat farklı reçinelerden tek bir ürün elde etme Co-ekstrüzyon prosesi

119 Çekme kalıbından alınan film içinde su dolaştırılarak soğutulan çok büyük bir tambur üzerine sarılır. Soğutmanın yeterli olmadığı durumlarda başka tamburlardan da geçirilen film gerekirse baskı da yapılarak bobinlere sarılır ve ambalajlanır. Bu yöntemle 15 mikron kalınlığına kadar film çekmek mümkün olabilmektedir Polipropilen şişirme film prosesi adı verilir.

120 Şişirme Film Prosesi Şişirme ile film çekmede en çok kullanılan plastikler AYPE, PVC, PP, termoplastik poliesterdir. Ekstrüzyon cihazı ağzına takılı bir kalıptan çok ince cidarlı bir boru şeklinde erimiş plastik malzeme çıkarken kalıp ortasından boru ekseni doğrultusunda ayrıca hava üflendir. Balon halinde yukarı çıkarken bir soğutma halkasından da geçirilen ürün kılavuz merdane ya da levhaların yönlendirilmesi ile yavaşça kapanır ve soğuyunca da iki çeperli film halinde bobine sarılarak ambalajlanır.

121 Plastik torbalar için şişirme film prosesi

122 Şişirme ile film (boru) çekme

123 Tabaka ve düz film prosesi

124 Düz tabaka kaplama prosesi

125 Lamine filmlerin co-ekstrüzyonu

126 Fiber, filament ekstrüzyonu

127 Kalıpsız Ekstrüzyon Günlük yaşamda görülen duvar kağıtları, gösteri ekranları, çeşitli ambalaj malzemeleri, reklam panoları, kredi kartları kalıpsız ekstrüzyon yönteminin tipik örnekleridir. Esnek ve rijit PVC bileşimleri ile ABS, PE, PC gibi polimerler bu yöntemde kullanılan başlıca malzemelerdir. Kalıpsız ekstrüzyon süreci, karıştırıcılı bir eritme cihazından alınan termoplastik hamurunun gittikçe sıkılaşan merdane çiftleri arasından geçirilmesi ve sabit gergili bir sarma mekanizması ile elde edilen ince levha filmin sarılmasından ibarettir.. Kullanılan merdane çapları cm, merdane boyu cm olup merdaneler arası basınç cm başına kg arasındadır. Merdaneler dökme demirden, iç kısımlarında sıcaklığın kontrol altında tutulabilmesi için akışkan dolaşacak şekilde kanallar açılarak yapılmıştır. PVC için merdane yüzey sıcaklığı ºC arasında tutulur. Merdane hızları ve güç esnek PVC için m/dak. ve 750 HP dir. Kalıpsız ekstrüzyon ile 0,05-1,3 mm kalınlık aralığında 200 cm eninde film ve levha yapmak mümkündür mm kalınlığın altındaki filmlerin üretimi de mümkün olmakla beraber cidar değişimi tolerans dışına çıkar.

128 Kalıpsız Ekstrüzyon

129 Ekstrüzyon Hataları

130 Problem Pürüzlü yüzey Akış yönündeki boyutsal ölçülerde sorun Olası Nedenler Eriyik ya da kalıp sıcaklğı düşük Malzemenin erimesi homojen değil/ tamamlanmamış Nem Kalıp merkezlenmemiş Gerdirme oranı çok yüksek Kalıp dizaynı hatalı Uygun olmayan burgu kallanıyor Malzemede dalgalanma Uygun Çözümler 1. Ekstrüderin ısılarını arttırın 2. Kalıp sıcaklığını arttırın 3. Isıtıcı/termokuplenin kalibrasyonu kontrol edin 1. Burgu hızını arttırın (yüksek sıkıştırma oranlı veya karıştırıcılı burgu kullanın) 2. Daha dar aralıklı filtre kullanın 1. Malzemenin ön kurutmasını doğru yapın 1. Kalıp ölçülerini kontrol edin. 1. kalıp dizaynını kontrol edin ya da çekici hızını düşürün 1. Kalıpta konik sonrası düz alanı azaltın 2. sürtünmeyi azaltacak şekilde akan malzemenin hızını ve kalıp konik açısını düşürün 3. Kalıp boyunu kısaltın 4. Kalıbı parlatın 5. Kalıptaki aşınmaları kontrol edin 1. Kalıp dizaynını kontrol edin ya da çekici hızını düşürün 1. Malzeme çıkış hızını düşürün. 2. Besleme bölgesi ya da ölçme bölgesi uzun burgu kullanın 3. Arka basıncı arttırmak için dar aralıklı filtre kullanın 4. Burgudaki aşınmayı kontrol edin. 5. Kalıp ve eriyik sıcaklığı kontrol edin. 6. Kalıp alanını düşürün Çekicinin hız dalgalanması 1. Çekicinin hız kontrolünü kontrol edin

131 Problem Olası Nedenler Uygun Çözümler Profil iç kısmında boşluklar ve gözenekler Siyah noktacıklar / yabancı parçalar Koku veya sararma Profil boyunca kenarlarda yırtırla Profil üzerindeki akış yönünde kalıp izleri Radyal ölçülerde değişkenlik Yüksek basınç / ekstüriderlerden az malzeme çıkışı Malzemede nem çok yüksek Eriyik sıcaklığı çok yüksek/ soğutma homojen değil Aşırı sürtünme / sıkıştırma Besleme bölgesinde hava kalıyor Kirlilik Aşırı yüksek eriyik sıcaklığı / bozunma Kalıp sıcaklığı çok düşük Eriyik akışkanlığı çok düşük Kalıptan malzeme akışı dengesiz Kalıp ısısı çok yüksek, çok düşük ya da değişken Nem oranı yüksek Eriyik ısısı çok düşük Kalıpta birikme Kalıp aşınmış Profil değişken / yetersiz soğutma nedeniyle formunu kaybediyor Eriyik çok soğuk 1. Malzemeyi uygun olan süre uygun olan sıcaklıkta kurutun malzeme alın haznesinin boğazında yoğuşma olup olmadığını kontrol edin 1. Kovan ısılarını düşürün. 2. Soğutma şartlarını ayarlayın (havada kalma süresi, su sıcaklığı) 1. Daha yüksek hat ve derinliği olan burgu kullanın / sıkıştırma oranını düşürün 1. Burgu hızını düşürün, besleme kısmındaki kovan sıcaklıklarını düşürün, boğazı soğutma suyunu arttırın. 1. düşük akışkanlıklı PP ya da HDPE geçirerek makineyi temizleyin 2. Renk konsantresinin uyumluluğunu kontlor edin 3. Kir ve yabancı parçacık bulaşmasını kontrol edin. 1. Kovan sıcaklıklarını düşürün 2. Kalıp sıcaklıklarını düşürün 3. Isıtıcı / termokapıl doğru çalışmasını sontrol edin 4. Sürtünmeyi düşürün (burgu hızını düşürün, geri basıncı azaltmak için geniş aralıklı filtre kullanın) 5. Sıkıştırma oranı düşük burgu kullanın 6. Malzeme akış yolunun merkezlenmesini kontrol edin 1. Kalıp sıcaklığını arttırın 2. Isıtıcılarda ve termokalıplarda hata olup olmadığını kontrol edin. 1. Malzeme akışkanlığını, burgu hızını arttırarak ya da kovan ısısını arttırın. 1. Sıkıştırma oranını/basıncı artırarak malzemenin kenarları tam doldurmasını garanti altına alın. 1. Kalıp ısıtıcı ünitesini kontrol edin, ısısı değerini sabitleyin 1. Malzemeyi iyice kurutun, kurutucunun düzenli çalışmasını kontrol edin. 1. Eriyik ısısını arttırın 1. Kalıbı temizleyin ve parlatın 1. Kalıbı değiştirin 1. Eriyik sıcaklığını düşürün 2. Soğutmayı arttırın (hava ile temas süresini ve soğutma havuzunun sıcaklıklarını düşürün) 3. Kapasiteyi düşürün 1. Ekstrüder ısısını arttırın 2. Kalıp ısısını arttırın Filtrede tıkanma 1. Filtreyi temizleyin ya da değiştirin

132 Ekstrüzyon ürünleri