KALIP TASARIMI SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI. Kalıp Tasarımı Akış Şeması

Benzer belgeler
İTİCİ ve MAÇA SİSTEMLERİ

SICAK YOLLUK SİSTEMİ

SOĞUTMA SİSTEMLERİ SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI. Kalıp Soğutma Sistemi

ENJEKSİYON MAKİNELERİ

PLASTİK ENJEKSİYON KALIBININ YAPISI

ENJEKSİYON SİSTEMİ SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI

ÜRETİM HATALARI SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI

KALIP TÜRLERİ SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI. SOĞUK YOLLUKLU (Cold Runner)

PLASTİK MALZEMELER SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI

KALIPLAMA YÖNTEMLERİ

Öğr. Gör. Dr. Ömer ERKAN HACİM KALIPÇILIĞI BÖLÜM 3 PLASTİK ENJEKSİYON KALIBI ELEMANLARI

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

YOLLUK GİRİŞ (KAPI) TİPLERİ

Borularda Akış. Hesaplamalarda ortalama hız kullanılır.

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ II FİNAL SINAVI Numara: Adı Soyadı: SORULAR-CEVAPLAR

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

Kalıp Tasarım Çalışmaları

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

AKM BÖLÜM 11 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı

Hidrolik Sistem Seçenekleri

KAYMALI YATAKLAR I: Eksenel Yataklar

ÜRETİM YÖNTEMLERİ (Devam)

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

3) Isı kazancının eşit dağılımı, küte volanı ve solar radyasyon kaynaklı ısı yükü (Q radyasyon )

AÇIK KANAL AKIMI. Hopa Yukarı Sundura Deresi-ARTVİN

MUKAVEMET-I DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ FİNAL ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI ARALIK-2018

DİŞLİ ÇARKLAR II: HESAPLAMA

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

NÖ-A NÖ-B. Şube. Alınan Puan. Adı- Soyadı: Fakülte No: 1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin eşit olduğunu gösteriniz. 1/6

SICAK SU HAZIRLAYICISI (BOYLER)

ÇEV-220 Hidrolik. Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Demet KALAT

2.2 KAYNAKLI BİRLEŞİMLER

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

Isı eşanjörleri. WL Tipi. Dairesel kesitli kanal sistemindeki hava akışının yeni den ısıtılması için. 02/2016 DE/tr K

Gizli Tavan Tipi Fancoil

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

A. PROJE BİLGİLERİ 2 B. DEPO HACMİ 4 C. YAPI BİLEŞENLERİNİN ÖZELLİKLERİ VE ISI İLETİM KATSAYILARI 5 1)DIŞ DUVAR 5 2)İÇ DUVAR 5 3)TAVAN 6 4)TABAN 6

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

AKM 205 BÖLÜM 2 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

JET NOZUL. Malzeme: Özel imal edilmiş 1.2 mm kalınlığındaki alüminyum malzemeden sıvama yöntemi ile imal edilir.

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

TEKNİK FİZİK ÖRNEK PROBLEMLER-EK2 1

SORULAR - ÇÖZÜMLER. NOT: Toplam 5 (beş) soru çözünüz. Sınav süresi 90 dakikadır. 1. Aşağıdaki çizelgede boş bırakılan yerleri doldurunuz. Çözüm.1.

Boyler, Baca hesabı. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

MAK-LAB007 AKIŞKAN YATAĞINDA AKIŞKANLAŞTIRMA DENEYİ

Bursa Nilüfer Atatürk Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi Makine Teknolojisi Alanı Endüstriyel Kalıp Dalı Hacim Kalıpları Dersi 3D Kalıp Tasarım

İzmir Körfez Geçişi Projesi Ardgermeli Kavşak Köprüleri Tasarım Esasları

KAYM KAMA AÇMA MAKİNESİ KULLANIM KILAVUZU VE TEKNİK ÖZELLİKLERİ

BARTIN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ METALURJĠ VE MALZEME MÜHENDĠSLĠĞĠ

BH SERİSİ HIZLI PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNELERİ ( TON)

Alınan Puan NOT: Yalnızca 5 soru çözünüz, çözmediğiniz soruyu X ile işaretleyiniz. Sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR ve ÇÖZÜMLER

ISITILAN YÜZME HAVUZLARINDA ISITMA YÜKÜ HESABI ve ISITICI SEÇİMİ

Isı eşanjörleri. WT Tipi. Dikdörtgen kesitli kanal sistemindeki hava akışının yeniden ısıtılması için. 02/2016 DE/tr K

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 2 : KUVVET VE HAREKET

DİKEY ENJEKSİYON MAKİNELERİ

Isıtma tesisatında yıllık yakıt miktarı hesaplanarak, yakıt deposu tesisin en az 20 günlük yakıt gereksinimini karşılayacak büyüklükte olmalıdır.

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK490 Makine Laboratuarı Dersi Akışkanlar Mekaniği Deneyi

formülü verilmektedir. Bu formüldeki sembollerin anlamları şöyledir: için aşağıdaki değerler verilmektedir.

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

Beton Yol Kalınlık Tasarımı. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

(b) Model ve prototipi eşleştirmek için Reynolds benzerliğini kurmalıyız:

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

ELEKTRİKLİ SU ISITICILARI TİCARİ TİP ELEKTRİKLİ SU ISITICISI

Đçten Yanmalı Motor Tasarımı

Momentum iletimi. Kuvvetin bileşenleri (Momentum akısının bileşenleri) x y z x p + t xx t xy t xz y t yx p + t yy t yz z t zx t zy p + t zz

34. Dörtgen plak örnek çözümleri

Şekil Yolluk sistemi hesaplamasında 1. örnekte kullanılan konsol parça

Makine Elemanları I. Bağlama Elemanları. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Erzurum Teknik Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

MARINE SU ISITICILARI MARINE & TİCARİ TİP ELEKTRİKLİ SU ISITICISI

Enjeksiyon Kalıplama Prosesi için Statik Mikserler

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -8-

ISI TRANSFERİ. Doğal Taşınım

İ çindekiler. xvii GİRİŞ 1 TEMEL AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ BERNOULLİ DENKLEMİ 68 AKIŞKANLAR STATİĞİ 32. xvii

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

BETONARME. Çözüm 1.Adım

MAKĠNE ELEMANLARI II REDÜKTÖR PROJESĠ

K-TEC Serisi 155 to 450 Ton

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

AKM 205 BÖLÜM 6 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

KAYMALI YATAKLAR II: Radyal Kaymalı Yataklar

MİLLER ve AKSLAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

AKM 205 BÖLÜM 3 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

Bursa Nilüfer Atatürk Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi Makine Teknolojisi Alanı Endüstriyel Kalıp Dalı Sac Metal Kalıpları Dersi 3D Kalıp Tasarım

YENİ ÜRÜNLER KALIP YAPIMI II / E 1307 Merkezleme ünitesi, düz. Şimdi web sitemizden sipariş verin!

MMU 402 FINAL PROJESİ. 2014/2015 Bahar Dönemi

Transkript:

KALIP TASARIMI MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI Kalıp Tasarımı Akış Şeması 2 1

Standart Kalıp Setleri 3 Standart Kalıp Setleri 4 2

Standart Kalıp Setleri 5 Standart Kalıp Setleri 6 3

Standart Kalıp Setleri 7 Standart Kalıp Seti Ölçü Tablosu 8 4

Standart Kalıp Seti Ölçü Tablosu 9 Kalıp Tasarım Örneği: 1 Masa Saati Arka Kapağı 5

Parça Tanımı 11 Parça adı Masa Saati Arka Kapağı Parça hacmi V p = 30 cm 3 Yüzey alanı A p = 70 cm 2 Malzeme PS (Polystyrene) Yoğunluk = 1,05 gr/cm 3 Viskozite Çalışma Sıcaklığı Kalıp Sıcaklığı = 110 Pa.s T ç = 250 o C T k = 10 o C Çekme Oranı % 0,3-0,6 Enjeksiyon Makinesi Özellikleri 12 Makine Gramajı Eritme Kapasitesi Enjeksiyon Basıncı Kapama tonajı G m = 230 gr G pl = 30 kg/h P enj = 100 MPa F k = 100 t 6

Çekme (Shrinkage) Paylarının Verilmesi 13 Çekme (Shrinkage), plastik malzeme kalıplama sıcaklığından oda sıcaklığına soğurken parça boyutlarında ortaya çıkan büzülmedir. PS için bu büzülme oranı, her 100 o C lik sıcaklık değişimi için % 0,4 olarak alınabilir. Kalıp boşluğu boyutları, parça boyutlarından kendini çekme payı kadar daha büyük olmalıdır. Yani, kalıp boşluğu boyutları 0,01 kat büyük işlenmelidir: (250 20)/100 = 2,3 adet 100 o C lik sıcaklık değişimi var 2,3.0,004 0,01 Parça Eğim Açılarının Verilmesi 14 Kalıplanan parçanın, KAÇ ne dik olan tüm yüzeylerine belirli bir eğim açısı verilmelidir. Bu eğim açısı, kalıp açılırken parçanın sabit kalıpta kalmaması, itici vurduğunda ise rahatlıkla kalıptan atılabilmesi ve vakum oluşmaması için verilmektedir. Bu açının değeri 0,5-3 o kadardır. Federlerde ve derin detaylarda 5 o ye kadar çıkarılabilir. 7

Gerekli Radüs ve Pahların Verilmesi 15 Keskin köşeler plastik akışını zorlaştırır, basınç kaybına ve parçada iç gerilmelerin ortaya çıkmasına sebep olur. Köşelerde oluşan bu gerilmeler parçada çarpılmalara ve bozulmalara neden olur. Bu mahzurları önlemek için keskin köşelerin iç kısımlarında, parça et kalınlığının yarısı kadar radüs uygulanmalıdır. Dış radüslerin değeri iç radüs + parça et kalınlığı kadar olmalıdır. Gerekli Federlerin Oluşturulması 16 Parçanın mekanik dayanımını artırmak için parça duvarlarına konulan atkılara (destek duvarlarına) feder adı verilir. Tek büyük feder yerine birden fazla küçük feder tercih edilmelidir. Feder kalınlığı parça et kalınlığının yarısı kadar olmalıdır. Feder yüksekliği parça et kalınlığının 3-5 katı kadar olmalıdır. 8

Parça Teknik Resmi 17 Parça Katı Modeli 18 9

Kalıp Boşluğu (Cavity-Core) 19 Kalıp kapandığında iki kalıp yarısı arasında, üretilecek parçaya şekil ve boyut olarak eşit bir boşluk oluşur. Bu boşluğa kalıp boşluğu veya kavite adı verilir. Kalıp, birisi sabit (cavity) ve diğeri hareketli (core) iki kalıp yarısından oluşmaktadır. Sabit kalıp enjeksiyon makinesinin sabit plakasına ve hareketli kalıp ise enjeksiyon makinesinin hareketli plakasına bağlanır. Kalıp ekseni ile makine ekseni tam olarak çakışmalıdır. KAÇ: Kalıp Ayrılma Çizgisi (Parting Line) 20 Kalıbın iki yarısını ayıran hattır. Sabit ve hareketli kalıpların birleşme yüzeyini belirler. Bu hat, ürün üzerinde belli belirsiz bir çizgi halinde gözlemlenebilir. Düzlemsel, açısal, silindirik, eğrisel ya da daha karmaşık birleşik yüzey şeklinde olabilir. Parçanın kalıptan kolaylıkla atılmasını sağlayacak şekilde seçilmelidir. 10

KAÇ: Kalıp Ayrılma Çizgisi (Parting Line) 21 Göz Sayısı 22 Bir baskıda kalıptan alınan parça sayısı, o kalıbın göz sayısı olarak ifade edilir. Gözler merkeze yakın ve simetrik olarak yerleştirilirler. Tüm gözler aynı anda dolmalıdır. Basınç kaybını ve kırma oranını azaltmak için akış uzunluğu en az olmalıdır. İki göz arası mesafe enjeksiyon basıncını taşıyabilecek ve su kanallarının geçişine izin verecek değerde olmalıdır. Oluşacak kuvvetlerin bileşkesi makine ekseninde ortaya çıkmalıdır. 11

Göz Sayısı 23 Dairesel Dizilim: Eşit akış uzunluğu sağlar, fakat göz adedi fazla artırılamaz. Seri Dizilim: Daha çok göz yerleştirilebilir, fakat akış uzunluğu eşit değildir. Kanal çaplarının farklı işlenmesi gerekir. Simetrik Dizilim: Eşit akış uzunluğu sağlar, fakat kırma oranı fazladır. Göz Sayısı 24 n göz G m m p m y Göz adedi Makine gramajı (gr) Parça kütlesi (gr) Yolluk kütlesi (gr) m p = V p. = 30.1,05 = 31,5 gr Max. göz sayısı: n göz G m m m p y 230 0,5.31,5 6,8 31,5 n göz = 4 (Seri yerleşim) seçilmesi uygundur. 12

Ürün Modeli 25 Ürün Modeli 26 13

Standart Kalıp Seti Seçimi 27 Standart Kalıp Seti 28 Tip 1-A İki Plakalı Kalıp Seti seçildi: H 1 = H 2 = 60 mm H 3 = 80 mm H 5 = H 9 = 40 mm H 7 = H 8 = 25 mm A = L = 446 mm H = H 1 +H 2 +H 3 +H 5 +H 9 = 60+60+80+40+40 = 280 mm S = (4.A.L+2.H.L+2.H.A) S = (4.446.446+2.280.446+2.280.446).10-6 = 1,3 m 2 14

G ü D y D ı S p L y f L Yolluk Çapı Hesabı Kalıptan çıkan toplam ürün kütlesi (gr) Yolluk çapı (mm) Toplam ürün kütlesine göre yolluk çapı (mm) Parça et kalınlığı (2 mm) Yolluk (akış) boyu (210 mm) Düzeltme katsayısı G ü = n göz.m p + m y = 4.31,5 + 0,5.31,5 = 142 gr S p = 2 mm ve G ü = 142 gr için D ı = 4,5 mm (Grafikten) L y = 210 mm için f L = 1,34 (Grafikten) D y = D ı.f L = 4,5.1,34 = 6,03 mm (D y = 7 mm) 29 Yolluk Çapı Grafikleri 30 15

Yolluk Çapı Düzeltme Katsayısı Grafiği 31 Makine Debisi 32 Q m Makine debisi Enjekte edilen polimer debisi (cm 3 /s) V ü Toplam ürün hacmi (cm 3 ) V p Parçan hacmi (V p = 30 cm 3 ) V y Yolluk hacmi (cm 3 ) enj t enj L y Enjeksiyon hızı (cm/s) Enjeksiyon süresi (t enj = 4 s seçildi) Yolluk boyu (400 mm) 16

Makine Debisi 33 2 y. D V y L y 4.7 4 2 400.10 3 15,4 cm 3 V ü n göz.v p V y 4.30 15,4 135,4 cm 3 Q m V t ü enj 135,4 3 33,85 cm 4 s enj Q A m y 4. Q. D 4.33,85 m 2 2 y.0,7 88 cm s Yolluk Kanallarında Basınç Kaybı P y Basınç düşümü (Pa) Kayma oranı Kayma gerilmesi (Pa) L y Yolluk boyu (210 mm) R Yolluk yarıçapı (mm) Polimer viskozitesi (110 Pa.s) 4. Qm 4.33,85-1 1006 s 3 3. R. 0,35. 110.1006.1 0-6 0,11 MPa 34 P y 2.. L R y 2.0,11.210 13,2 MPa 3,5 17

Kapılarda Basınç Kaybı Kenar yolluk girişi uygulanacaktır. Giriş genişliği b= 3 mm, giriş yüksekliği h= 1 mm ve giriş boyu L g = 0,75 mm olarak tablodan alınmıştır. Kapılardaki basınç düşümü: 6. b. h Toplam basınç düşümü: Q m 6.33,85-1 67700s 2 2 0,3.0,1. 110.67700.10 P k 2.. L h g -6 7,45 MPa 2.7,45.0,75 11,18 MPa 1 P Py Pk 7,45 11,18 18,63 25MPa 35 Çevrim Süresi 36 t enj Enjeksiyon süresi (4 s) t üt Ütüleme süresi (8 s) t soğ Soğutma süresi (8 s) t aç/kap Kalıp açma/kapatma süresi (5 s) t top Toplam çevrim süresi (s) t top t enj t üt t soğ t aç/kap 4 8 8 5 25 s 18

Soğutma Sistemi Hesabı Q Toplam ısı yükü (kcal/h) Q 1 Q 2 G ü Doğal soğutmayla atılan ısı (kcal/h) Cebri soğutmayla atılan ısı (kcal/h) Toplam ürün kütlesi (142 gr) T 1 Çalışma sıcaklığı (240 o C) T 2 Parçanın kalıptan çıkış sıcaklığı (40 o C) T k Kalıp sıcaklığı (60 o C) T o Ortam sıcaklığı (20 o C) S Kalıp yüzey alanı (m 2 ) q Entalpi farkı (kcal/kg) n Saatteki baskı adedi 37 Mühendislik Plastikleri Entalpi Grafiği 38 19

Isı Yükü Hesabı 39 T 1 = 240 o C için q 1 = 460 kj/kg T 2 = 40 o C için q 2 = 20 kj/kg q= (460-20).0,239 = 105,2 kcal/kg n= h/t top = 3600/25 = 144 baskı Q = G ü.q.n = 142.10-3.105,2.144 = 2152 kcal/h Q = Doğal Soğutma + Cebri Soğutma = Q 1 + Q 2 Q 2 = 0,85.Q = 0,85.2152 = 1830 kcal/h Soğutma Kanalı Çapı d k su Soğutma kanalı çapı (mm) Su hızı ( su = 0,5 m/s seçildi) su Suyun yoğunluğu (1000 kg/m 3 ) C p Suyun özgül ısısı (1 kcal/kg o C) T g Su giriş sıcaklığı (20 o C) T ç Su çıkış sıcaklığı (50 o C) Q2. d 3600 4 2 k.. C su su su.( t ç t g ) 40 d k 4.1830 3600..0,5.1000.1.(50-20) 6,6 mm 7 mm 20

Akış Rejimi 41 Efektif ısı transferi için soğutma kanallarında akışın türbülanslı olması gereklidir: Re su Reynolds sayısı Suyun kinematik viskozitesi (0,8.10-6 m 2 /s) Su hızı (0,5 m/s) -3 dk. su 7.10.0,5 Re 4375 2320-6 0,8.10 su Soğutma Kanalı Boyu T knl Kanalın iç çeper sıcaklığı ( o C) T su-ort Soğutma suyu ortalama sıcaklığı ( o C) L Soğutma kanalı boyu (mm) Q su T Su debisi (m 3 /h) Tg T ç 50 20 o suort 35 2 o o Tknl Tç 5 C 50 5 45 C 2 C 42 Q -3 2 7.10 0,5.3600 0,07 m h.d 2 k. su su.3600 3 / 4-3 Q2.d k 1830.7.10 L 3, 4m 3,53. Q.(1 0,015.T ).(T - T ) 3,53.0,07. 1 0,015.35.(45-35) su su -ort knl su-ort 4 21

Çekirdek Boyutları 43 Sabit Çekirdek 44 22

Sabit Çekirdek 45 Hareketli Çekirdek 46 23

Hareketli Çekirdek 47 İtici (Atıcı) Sistemleri Kalıp açılırken parçanın kalıpla birlikte açılmasını, kalıp açıldıktan sonra parçanın kalıptan atılmasını sağlar. Klasik pimli itici sistemi şu elemanlardan oluşur: 1) Yolluk çekici/itici pimler 2) Yolluk itici pimler 3) Parça itici pimler 4) Geri döndürücü pimler 5) Kılavuz pimler ve burçlar Klasik pimli sisteme ilaveten sıyırıcı plakalar ve havalı iticiler de kullanılmaktadır. 48 24

Kritik Boya Göre İtici Çapları 49 İtici Pimler 50 L i d i İtici boyu (mm) Silindirik itici pim çapı (mm) P enj Enjeksiyon Basıncı (100 MPa) L i = H 3 +H 2 H 8 +20 = 80+60 25+20 = 135 mm L i = 135 mm ve P enj = 100 MPa için d i = 4 mm (Grafikten) d 2 = 8 mm, k = 3 mm 25

G k Mapa Kalıp kütlesi (kg) 51 Çelik yoğunluğu (7890 kg/m 3 ) G k = A.L.H. = 446.446.280.10-9.7890 = 440 kg 2 adet M14 Mapa seçilir. Yolluk Burcu 52 26

Dikey yolluk enjeksiyon makinesiyle temas halinde çalışır. Hasar görme ihtimali nedeniyle kalıba doğrudan işlenmez. Kolayca çıkarılıp bakım yapılabilen ya da değiştirilebilen ayrı bir lokma-parça olarak kalıba takılır. R yb R n D yb, d yb d n L r 1, r 2 Yolluk Burcu Yolluk burcu konkav yarıçapı (mm) Nozül (lüle) konveks yarıçapı (mm) Yolluk burcu kanalı çapları (mm) Nozül (lüle) kanalı çapı (mm) Yolluk burcu boyu (mm) Yolluk burcu eğim açısı Yolluk burcu radüs yarıçapları (mm) R yb > R n +1; d yb > d n +1; tg > (D yb d yb )/2.L L= H 1 +H 5 x = 60+40 0,2 = 99,8 mm r 1 = 5 mm; r 2 = 2 mm; x= 0,2 mm; = 13 o 53 Makine Verimi 54 m G m Makine Verimi Ürün kütlesi (142 gr) G pl Plastisite oranı (Eritme kapasitesi) (30 kg/h) n Saatteki baskı adedi (144) m 3 G ü. n 142.10.144 0,68(%68) 30 G pl 27

Kalıp Montajı 55 Kalıp Tasarım Örneği: 2 Düğme Grubu 28

Parça Tanımı 57 Parça adı Düğme Grubu Parça hacmi V p = 7,5 cm 3 Malzeme ABS (Akrilonitril Butadien Stiren) Yoğunluk = 1,07 gr/cm 3 Viskozite = 100 Pa.s Çalışma Sıcaklığı T ç = 250 o C Kalıp Sıcaklığı T k = 60 o C Çekme Oranı % 0,5 Enjeksiyon Makinesi Özellikleri 58 Makine Gramajı Enjeksiyon Basıncı Vida Çapı Vida Stroku Eritme Kapasitesi Isıtma Gücü Kapama tonajı Kalıp Stroku Plaka Boyutları Kolonlar Arası Mesafe G m = 230 gr P enj = 100 MPa d v = 45 mm h v = 170 mm G pl = 20 kg/h P= 5,4 kw F k = 100 t h k = 500 mm 710x790 mm 420x500 mm 29

Çekme (Shrinkage) Paylarının Verilmesi 59 Çekme (Shrinkage), plastik malzeme kalıplama sıcaklığından oda sıcaklığına soğurken parça boyutlarında ortaya çıkan büzülmedir. ABS için bu büzülme oranı, her 100 o C lik sıcaklık değişimi için % 0,5 olarak alınabilir. Kalıp boşluğu boyutları, parça boyutlarından kendini çekme payı kadar daha büyük olmalıdır. Yani, kalıp boşluğu boyutları 0,0115 kat büyük işlenmelidir: (250 20)/100 = 2,3 adet 100 o C lik sıcaklık değişimi var 2,3.0,005 0,0115 Parça Katı Modeli 60 30

Göz Sayısı 61 n göz G m m p m y Göz adedi Makine gramajı (gr) Parça kütlesi (gr) Yolluk kütlesi (gr) m p = V p. = 7,5.1,07 = 8 gr Max. göz sayısı: n göz G m m m 230 10 27 8 Bu değer, teorik max. değerdir. Küçük hacimli parçalarda çok anlamlı değildir. Makine plastisite oranının da dikkate alınması gerekir. n göz = 4 (Seri yerleşim) seçilmesi uygundur. p y Ürün Modeli 62 31

Standart Kalıp Seti 63 Tip 1-A İki Plakalı Kalıp Seti seçildi: H 1 = H 2 = 60 mm H 3 = 80 mm H 5 = H 9 = 30 mm H 7 = H 8 = 25 mm A = 296 mm; L = 396 mm H = H 1 +H 2 +H 3 +H 5 +H 9 = 60+60+80+30+30 = 260 mm S = (4.A.L+2.H.L+2.H.A) S = (4.296.396+2.260.396+2.260.296).10-6 = 0,83 m 2 G ü D y D ı S p L y f L Yolluk Çapı Hesabı Kalıptan çıkan toplam ürün kütlesi (gr) Yolluk çapı (mm) Toplam ürün kütlesine göre yolluk çapı (mm) Parça et kalınlığı (2 mm) Yolluk (akış) boyu (210 mm) Düzeltme katsayısı G ü = n göz.m p + m y = 4.8 + 20 = 52 gr S p = 2 mm ve G ü = 52 gr için D ı = 3,9 mm (Grafikten) L y = 270 mm için f L = 1,43 (Grafikten) D y = D ı.f L = 3,9.1,43 = 5,6 mm (D y = 7 mm) 64 32

Yolluk Çapı Grafiği 65 Yolluk Çapı Düzeltme Katsayısı Grafiği 66 33

Makine Debisi 67 Q m Makine debisi Enjekte edilen polimer debisi (cm 3 /s) V ü Toplam ürün hacmi (cm 3 ) V p Parçan hacmi (V p = 7,5cm 3 ) V y Yolluk hacmi (cm 3 ) enj t enj L y Enjeksiyon hızı (50 cm/s seçildi) Enjeksiyon süresi (s) Yolluk boyu (270 mm) Makine Debisi 68 2 y. D V y L y 4.7 4 2 270.10 3 10,4 cm 3 V ü n göz.v p V y 4.7,5 10,4 40,4 cm 3 Q m. D 4 2 y enj.0,7 4 2 50 19,25 cm 3 s 34

Yolluk Kanallarında Basınç Kaybı P y Basınç düşümü (Pa) Kayma oranı Kayma gerilmesi (Pa) L y R P y Yolluk boyu (270 mm) Yolluk yarıçapı (mm) Polimer viskozitesi (100 Pa.s) 4. Q. R 4.19,25.0,35 m -1 571,6 s 3 3. 100.571,6 57160 Pa 2.. Ly 2.57160.27 10 6 8,82 MPa R 0,35 69 Kapılarda Basınç Kaybı Her göz için iki tünel yolluk girişi uygulanacaktır. Tünel yolluk giriş çapı d=1,25 mm ve giriş boyu L g =1 mm olarak tablodan alınmıştır. Kapılardaki basınç düşümü: 4. Q 4.19,25-1 m 50190s 3 3 2.. R 2..0,0625. 100.50190.10-6 5,01 MPa 70 P k 2.. L R g 2.5,01.1 16,03 MPa 0,625 Toplam basınç düşümü: P Py Pk 8,82 16,03 24,85 25MPa 35

Çevrim Süresi V ü Toplam ürün hacmi (cm 3 ) Q m Enjekte edilen polimer debisi (cm 3 /s) t enj Enjeksiyon süresi (4 s) t üt Ütüleme süresi (8 s) t soğ Soğutma süresi (8 s) t aç/kap Kalıp açma/kapatma süresi (5 s) t top Toplam çevrim süresi (s) t enj V Q ü m 40,4 19,25 2s 71 t top t enj t üt t soğ t aç/kap 2 8 7 5 22 s Soğutma Sistemi Hesabı Q Toplam ısı yükü (kcal/h) Q 1 Q 2 G ü Doğal soğutmayla atılan ısı (kcal/h) Cebri soğutmayla atılan ısı (kcal/h) Toplam ürün kütlesi (52 gr) T 1 Çalışma sıcaklığı (250 o C) T 2 Parçanın kalıptan çıkış sıcaklığı (40 o C) T k Kalıp sıcaklığı (60 o C) T o Ortam sıcaklığı (20 o C) S Kalıp yüzey alanı (m 2 ) q Entalpi farkı (kcal/kg) n Saatteki baskı adedi 72 36

Mühendislik Plastikleri Entalpi Grafiği 73 Isı Yükü Hesabı 74 T 1 = 250 o C için q 1 = 550 kj/kg T 2 = 40 o C için q 2 = 30 kj/kg q= (550-30).0,239 = 124,3 kcal/kg n= h/t top = 3600/22 = 164 baskı Q = G ü.q.n = 52.10-3.124,3.164 = 1060 kcal/h 37

Isı Yükü Hesabı 75 Q = Doğal Soğutma + Cebri Soğutma = Q 1 + Q 2 0,25 T k 360 360 2 0,25 1,25kCal.m / 300 60 300 o C 4 / 3 4 / 3 T T 1,25.0,83. 60 20 142kCal h Q. S. k / 1 0 Q = Q 1 + Q 2 Q 2 = 1060 142 = 918 kcal/h Soğutma Kanalı Çapı d k su Soğutma kanalı çapı (mm) Su hızı ( su = 0,4 m/s seçildi) su Suyun yoğunluğu (1000 kg/m 3 ) C p Suyun özgül ısısı (1 kcal/kg o C) T g Su giriş sıcaklığı (20 o C) T ç Su çıkış sıcaklığı (50 o C) 76 Q2 3600. d 4 2 k.. C su su su.( t ç t g ) d k 4.918 3600..0,4.1000.1.(50-20) 5,2 mm 6 mm 38

Akış Rejimi 77 Efektif ısı transferi için soğutma kanallarında akışın türbülanslı olması gereklidir: Re su Reynolds sayısı Suyun kinematik viskozitesi (0,8.10-6 m 2 /s) Su hızı (0,4 m/s) -3 d k. su 6.10.0,4 Re 3000 2320-6 0,8.10 su Soğutma Kanalı Boyu T knl Kanalın iç çeper sıcaklığı ( o C) T su-ort Soğutma suyu ortalama sıcaklığı ( o C) L Soğutma kanalı boyu (mm) Q su T Su debisi (m 3 /h) Tg T ç 50 20 o suort 35 2 o o Tknl Tç 5 C 50 5 45 C Q 2 C -3 2 6.10 0,4.3600 0,041m h.d 2 k. su su.3600 3 / 4 4 78-3 Q.dk 918.6.10 L 2 2, 5m 3,53. Q.(1 0,015.T ).(T - T ) 3,53.0,041. 1 0,015.35.(45-35) su su-ort knl su -ort 39

Kritik Boya Göre İtici Çapları 79 İtici Pimler 80 L i d i İtici boyu (mm) Silindirik itici pim çapı (mm) P enj Enjeksiyon Basıncı (100 MPa) L i = H 3 +H 2 H 8 = 80+60 22 = 118 mm L i = 118 mm ve P enj = 100 MPa için d i = 4 mm (Grafikten) d 2 = 8 mm, k = 3 mm 40

Mapa 81 G k Kalıp kütlesi (kg) Çelik yoğunluğu (7890 kg/m 3 ) G k = A.L.H. = 246.346.260.10-9.7890 = 175 kg 2 adet M10 Mapa seçilir. Makine Verimi 82 m G m Makine Verimi Ürün kütlesi (52 gr) G pl Plastisite oranı (Eritme kapasitesi) (20 kg/h) n Saatteki baskı adedi (164) m 3 G ü. n 52.10.164 0,43(%43) 30 G pl 41

Makine Verimi 83 KAYNAKLAR 84 [1] Turaçlı, H.P., Enjeksiyon Kalıpları İmalatı, Pagev Yayınları, 2000. [2] Turaçlı, H.P., Enjeksiyoncunun El Kitabı, Pagev Yayınları, 1999. [3] Turaçlı, H.P., Enjeksiyon Hataları ve Çözümleri, Pagev Yayınları, 1999. [4] Akyüz, Ö.F., Plastikler ve Plastik Enjeksiyon Teknolojisine Giriş, Pagev Yayınları, 2001 [5] Şafak, D., Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarımlarının İncelenmesi ve Uygulamalı Tasarım Örneği, İTÜ-FBE, Yüksek Lisans Tezi, 2001. [6] Bucaklıgil, C., Plastik Kalıp Tasarım Esasları ve Uygulamalı Kalıp Tasarım Örneği, İTÜ-FBE, Yüksek Lisans Tezi, 1999. [7] Rees, H., Mold Engineering, Hanser, 1995. [8] Dubois, J.H., Pribble, W.I., Plastics Mold Engineering Handbook, 1987 [9] Uzun, İ., Erişkin, Y., Hacim Kalıpçılığı, MEB Yayınları, 1984. [10] Lee, N.C., Blow Molding Design Guide, Hanser, 1998. [11] Johannaber, F., Injection Molding Machines, Hanser, 1985. [12] Savaşçı, Ö.T., Uyanık, N., Akovalı, G., Ana Hatları İle Plastikler ve Plastik Teknolojisi, Pagev Yayınları, 2002. [13] http://www.umgabs.co.jp/en/index.htm [14] www.paralleldesign.com [15] www.megeb.gov.tr 42