SERVO KONTROLLÜ PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNASI TASARIMI



Benzer belgeler
SERİSİ(ÇİFT PLAKA - UZUN AÇAR) Enerji tasarruflu plastik enjeksiyon makineleri

SKF bu yolda ilerlerken bünyesinde servis-yağlama-sızdırmazlık platformlarınıda geliştirmiş ve bu platformlarda çalışmalarını devam ettirmektedir.

RULMANLI YATAKLAR Rulmanlı Yataklar

SICAK YOLLUK SİSTEMİ

TR-TFS-1000 OTOMATİK TEL YÜRÜTME FRENLEME SISTEMİ

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

ANKARA PROFESYONEL MAKİNA KALIP PLASTİK YAPI EĞİTİM SANAYİ VE TİCARET LİMİTED ŞİRKETİ

Endüstriyel Yatık Tip Redüktör Seçim Kriterleri

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

KALİTE POLİTİKAMIZ.

Hidrolikte kolaylık. Enerji tasarruflu HVAC tesisatlarının kolay ve esnek bir şekilde planlanması ve uygulanması için Acvatix kombine balans vanaları

ipunch CNC TARET PANÇ PRESLER

TR-AKS-400 YENI NESIL AYARLI KALIPLAR

Turboline PC. Damla Sulama Borusu. Özellik & Yararları. Uzun Yıllar Dayanıklı. Tavizsiz Kalite Kontrolleri. Her Damlada Daha Fazla Bereket

CoroMill ölçüsünde kesici uçlara sahip parmak frezeler Çelik kalitesi GC1130

Mekanik Sabit Debi Ayar Damperi CM-R / CM-Q

SERVOMOTOR TAHRİKLİ POMPA KONTROL SİSTEMLERİ VE ENERJİ TASARRUFU

YÜKSEK KAPASİTELİ YATAY ÇEKME TEST SİSTEMLERİ

Security Geçiş Sistemleri. Kayar Kapılar. Hastane Kapıları. 90 Derece Kapılar. Döner Kapılar

VTEC MUSTEK CNC FREZE TEZGAHLARI

Kanber SEDEF. Kişisel Bilgi. Milliyet: T.C. Doğum Tarihi:1981 Doğum Yeri:Kayseri. İş deneyimi

VTEC MUSTEK CNC FREZE TEZGAHLARI

K-TEC Serisi 155 to 450 Ton

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YANDAL EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÇİFT ANADAL EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER ELEKTRİK MOTORLARINDA DENETİM PRENSİPLERİ

1982 yılında kurulan Hong Kong Merkezli bir firmadır yılında Hong Kong Borsası nda halka arz edilmiştir.

REDLINE HVAC ++ PROLINE.

Hidrolik Sistem Seçenekleri

ÜÇ EKSENLİ MASA TİPİ CNC FREZE TEZGAHI TASARIM VE PROTOTİPİ. Cem DOĞAN, Kerim ÇETĠNKAYA

The experts in rubber and silicone moulding» BENCHMARK S3 benzersiz»

2009 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI SINIF: 1 DÖNEM: GÜZ. Ders Kodu Dersin Adı T P K ECTS Ders Tipi

Moduler F-Serisi İster Hibrit İster Tüm Elektrik

DİKEY ENJEKSİYON MAKİNELERİ

* Sağ el 1/8 1/ /8 3/8 1/4. Nominal Boru Boyutu - Inch Başına Diş

Tablo 5.1. Sekiz Yarıyıllık Lisans Eğitim-Öğretim Planı

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

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

Enjeksiyon Kalıplama Prosesi için Statik Mikserler

ENJEKSİYON MAKİNELERİ

Redüktör Seçimi: Astana Stadyumu 232 bin 485 metrekarelik alana kurulmuştur. Stadyumun ana formu

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

Acvatix yüksek enerji verimliliği için mükemmel tasarlanmış kombine balans vanaları

ISC. Sekonder Darbeli Kırıcılar. Yüksek performans, mükemmel kübik ürünler. s e r i s i

Security Geçiş Sistemleri. Döner. Kayar Kapılar. Hastane Kapıları. 90 Derece. Kapılar. Kapılar. Otomatik 90 Açılır Kapı

İTALYA İŞ MAKİNALARI İMALATI PORTATİF DELİK İŞLEME MAKİNALARI. Italyan mekaniği

DİŞLİ VERİMLİLİĞİ BELİRLEME DENEYLERİ OMG -414/3

TAKIM TEZGAHLARI MAK 4462 SUNUM Bu sunumun hazırlanmasında ulusal ve uluslararası çeşitli yayınlardan faydalanılmıştır

GENE ÜRÜN KATALOĞU MBS KLİMA ISITMA SOĞUTMA HAVALANDIRMA EKİPMANLARI

Rieter yedek parça + servis

Presinizi Servoprese Dönüştürmek Pres Sürücüsü PSH

G-Line Serisi G-Line 3 toplu silindir bükme makınası

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

H1 - Otomatik Kontrol Kavramı ve Örnek Devreler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

MAXIMA Serisi. 500 ile 4000 Ton Arası

KÜTLE ÖLÇÜMLERİNDE OTOMASYON

ROBOTLU HÜCRELERDE YALIN ÜRETİM TEKNİKLERİ KULLANILARAK ROBOT ÇEVRİM ZAMANININ VE VERİMLİLİĞİNİN ARTTIRILMASI

Makine mühendisliği. Bitlis Anadolu Lisesi-Fen bilimeri. Yabancı Dil İngilizce[okuma : 8, dinleme : 7,yazma :7] Upper intermadiate


İKLİM. KALIP ve İMALAT

TASARIM KRİTERİ OLARAK KULLANMAK AMACIYLA YAPILAN ANALİZLER VE YORUMU

TEKNİK BÜLTEN. VERİ MERKEZİ Alabushevo/Rusya. 14 MW Toplam Kurulu Soğutma Kapasitesi

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

Gaz INOA GREEN EU. ErP uyumlu premix yoğuşma teknolojisi

PRİZMATİK VE SİLİNDİRİK KANAL TİPİ ELEKTRİKLİ ISITICI DTIK-01-02

DİŞLİ ÇARKLAR II: HESAPLAMA

DEĞİŞKEN SICAKLIK KONTROLLÜ KALIPLAMA

CNC ve KONVANSİYONEL TAKIM TEZGAHLARI

ÜNİVERSAL MUKAVEMET TEST SİSTEMLERİ. Mühendislik Araştırmları Elektronik Sistemler Engineering Research Electronic System

FOUR - CFHR Yüksek Verimli Karşıt Akışlı Isı Geri Kazanım Cihazı SEASON. Doğu İklimlendirme A.Ş. Markasıdır

ERBEK KALIP PLASTİK SAN.TİC. A.Ş.

MİLLİ TREN ve TÜBİTAK. Milli ve Özgün Modern Trenlerin Geliştirilmesi

Tablo 5.1. Sekiz Yarıyıllık Lisans Eğitim-Öğretim Planı

yapılmış ve test edilmiştir. Böylece çabuk ve kolay montaj imkanı sağlanmaktadır. * Uzaktan izlemeli alarm panosu sesli ve görsel ikazlıdır.

T.C SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ, İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İŞYERİ EĞİTİMİ UYGULAMA ESASLARI

Çoklu su giriş ve çıkış rekorları. Şeffaflık her yerde Yağ tankı için geniş cam pencere avantajı

İTİCİ ve MAÇA SİSTEMLERİ


Bosch Rexroth, AFM işlemi ile zamandan, manuel parlatma işlemlerine göre %75 e kadar tasarruf ve mükemmel yüzey sonuçlarına ulaşmayı sağlıyor.

HAMUR HAZIRLAMA GRUBU (SYM) Spiral Yoğurma Makinesi (KDM) Kaldırma Devirme Makinesi (AHM) Ara Aktarma Hunisi / (SKC) Su Karıştırma Cihazı

MEKANİZMA TEKNİĞİ (1. Hafta)

Enerji Servopompa. Siemens A.Ş Her hakkı saklıdır.

Kart Taşıma Sistemleri Arta Teknoloji. Mayıs 2016

Plastik Enjeksiyon Makinaları

Mak-204. Üretim Yöntemleri II. Talaşlı Đmalatın Genel Tanımı En Basit Talaş Kaldırma: Eğeleme Ölçme ve Kumpas Okuma Markalama Tolerans Kesme

KoltipieksenDGEA. Ek bilgi Internet:.../dgea. Elektromekanik eksenler > Lineer eksenler >

1511 ÖNCELİKLİ ALANLAR ARAŞTIRMA TEKNOLOJİ GELİŞTİRME VE YENİLİK PROJELERİ DESTEKLEME PROGRAMI MAKİNA İMALAT ROBOTİK VE MEKATRONİK ÇAĞRI DUYURUSU

YCM Tezgahları Endüstri 4.0 a %100 Uyumludur!!!

High Precision Parts Manufacturing

Kılavuz Rayları ve Emniyet Freni Mekanizmaları Üzerindeki Gerilmelere Dair Araştırma

tarafından finanse edilmektedir

Araştırma Geliştirme Ltd. Şti. - Firma Tanıtım Sunumu -

200 SERİSİ NOKTA DÖNÜŞLÜ MİNİ YÜKLEYİCİLER

Pres ile İlgili Herşey. PRES AKSESUARLARI ve EKİPMANLARI.

Elektrikli. Verimli. Kompakt ve hassas. ENGEL e-mac. be the first.

Kazandıran Güç MS SERİSİ. Redüktörlü Giyotin Makas. Yüksek Hız Doğru Verimli Performans

Hazırlık Sınıfı. 1.Sınıf / Güz Dönemi

UÇUŞ MEKANİĞİ ve UÇAK PERFORMANSI Güç Sistemi Kuvvetleri (Devam)

Yardımcı Hava Akımlı Tarla Ve Bahçe Pülverizatörlerinde Kullanılan Fanlar

MLS-310 MANYETİK LİNEER ENCODER SİSTEMİ

Transkript:

3. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu, 04-05 Ekim 2012, Ankara, Türkiye SERVO KONTROLLÜ PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNASI TASARIMI Harun KAHYA a, * ve Hakan GÜRÜN b a, * Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi İmalat Mühendisliği Bölümü Tel: 0-312-2028686 harunkahya87@hotmail.com Ankara/TÜRKİYE b, * Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi İmalat Mühendisliği Bölümü Tel: 0-312-2028686 hgurun@gazi.edu.tr Ankara/TÜRKİYE Özet Enjeksiyon tezgâhları denince akla ilk gelen kalıplar yardımıyla parça üretilmesini sağlayan genellikle hidrolik sistemler ile çalışan tezgâhlardır. Sanayide çok büyük bir kullanım alanına sahip olan plastik enjeksiyon tezgahlarının enerji kaynaklarından tasarruf edilecek şekilde geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, servo motorlu enjeksiyon tezgahlarının tasarımı amaçlanmıştır. Yapılan bu çalışma ile servo motorlar kullanılarak tasarlanan yeni nesil plastik enjeksiyon tezgahının klasik A/C motorlu tezgahlara göre teknolojik kazanımları, özellikleri, hızı, hassasiyeti, enerji verimliliği ve kalite yönünden karşılaştırılması görülebilecektir. Anahtar kelimeler: servo motor, plastik enjeksiyon makinası, enerji tasarrufu 1. Giriş Enjeksiyon, ham plastik malzemenin eritilerek kalıba basılması işlemidir. Burada plastik soğuyarak kalıbın şeklini almaktadır. Plastik malzemeyi belirli bir sıcaklığa kadar ısıtıp kalıba enjekte eden, malzemenin dolmasından sonra onun soğumasını temin eden mekanizmayı destekleyen, donduktan sonra kalıptan çıkarılmasını sağlayan mekanizmayı içeren makineler enjeksiyon makineleri olarak bilinir. Enjeksiyon makinesinde, uygulanan kaplama kuvveti ve basılan plastik miktarı makinenin sınıflandırılmasını sağlayan iki önemli parametredir. Kapama kuvveti 10 ton ile 5000 ton arası değişirken, basılabilen plastik miktarı birkaç gramdan 40 kilograma kadar çıkabilmektedir [1]. Plastik Enjeksiyon Makinalarında enjeksiyon ünitesi olarak da adlandırılan grup ünitesi malzemeyi ergitip, kalıbın içine enjekte edebilecek basıncı sağlayan aksamları barındıran kısımdır. Kalıp ünitesi, kalıbın merkezlenmiş şekilde bağlamayı sağlayan iki ana bağlama plakasından oluşan ünitedir. Kalıp kapama mekanizması ise kalıbın her adımda açılıp kapanması sağlayan makas kilitleme mekanizma sistem ile çalışan kısımdır. Ching ve diğerleri çalışmalarında, mekatronik tasarım ve enjeksiyon hız kontrolü için pragmatik tekniğini kullanarak yüksek hızda çalışan plastik enjeksiyon makinası geliştirmişlerdir. Pratik kurallar, verimli makine tasarımı yapmak ve hidrolik servo sistemdeki bileşenlerin özelliklerini seçmek için kullanılmıştır. Yapılan çalışma, kalıplamada plastik aksesuarlar ve parça seçimi için çok hızlı ve etkili bir metottur [2]. 371

Wang, enjeksiyon ünitesini simüle etmek için bir sistem geliştirmiştir. Yapılan çalışmada, yüksek hızlı enjeksiyon kalıplama tezgahının servo hidrolik sistemi tasarımı gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular ile kalıplama hızını etkileyen parametrelerin tespiti amaçlanmıştır [3]. Yu çalışmasında, sistem parametrelerinin değişimlerine ve yüksek enjeksiyon kalıplama hızına bağlı olarak servo- hidrolik sistemin ürün özellikleri ile ilişkisini araştırmıştır [4]. Chen, yüksek hızlı enjeksiyon kalıplama makinasının, kapalı döngü sisteminde çalışma parametrelerini incelemiştir. Çalışma ile tepki süresinin, sistem basıncının ve enjeksiyon hızının ürün kalitesine etkileri gözlemlenmiştir [5]. Chiang ve diğerleri çalışmalarında, tam elektrikli ve motor sürücülü sistemin yüksek hassasiyet ve yüksek enerji verimliliği sağladığını tespit etmiştir. Sunulan sistemin mevcut hidrolik sistemli enjeksiyon makinaları içinde kullanılabilir olduğunu göstermiştir [6]. Piyasada bulunan enjeksiyon tezgahların çoğu eski tip hidrolik sistemlerle çalıştığından dolayı hız konusunda yüksek değerlere çıkamamaktadır. Geliştirilen servo kontrollü sistem, hız sorununu ortadan kaldırmak için tasarlanmıştır. Yüksek hızda çalışabilen tezgâhlar çevrim sürelerini azaltıp, birim zaman içerisinde üretilecek baskı sayısını artırmaktadır. 2.Makina Özellikleri Makinanın sahip olması gereken özellikler uluslararası standartlara uygunluğuna, piyasadaki ihtiyaçlara karşılık verebilmesi için öncelikle belirlenmesi gereken bir durumdur. Tasarımdan önce incelenmesi gereken başlıca özellikler; Hız, hassasiyet, enerji verimliği ve kalitedir. 2.1 Hız Enjeksiyon, dozaj ana eksenleri ve kalıbın açılması ve kapanması elektrikli ürünlerinde standart olarak servo elektrik tahriklidir. Böylece birbirinden tamamen bağımsız olarak çalışır. Yüksek ivme ve son hızın yanı sıra eş zamanlı çalışma hareketleri, döngü süresinin azalmasıyla işletimi daha da hesaplı hale getirir. Bu durum minimum zamanda maksimum imalatı beraberinde getirmektedir. Şekil 1. de yüksek hız kontrol ünitesi ile ilgili detaylı görünüm verilmiştir. Şekil 1. Yüksek Hız Kontrol Ünitesi 372

2.2 Hassasiyet Boşluksuz, doğrudan etkide bulunan dişliler elektrikli ürünlerin sağlam bir şekilde tahrik millerini gücü iletir ve uygun dinamik hareketlerin gerçekleşmesini sağlar. Servo elektrikli tahriklerinin mükemmel pozisyon hassasiyeti ile birlikte üst düzey üretim sürekliliği ve maksimum parça kalitesine imkân sağlar. Mutlak mesafe algılayıcısı referans pozisyon hareketini gereksiz kılar. Aynı zamanda hassas ve kısa zamanlı çevrim süreleri elde etmemizi sağlar. Şekil 2. de klasik çevrim ile eş zamanlı çevrim arasındaki farklar gösterilmektedir. 2.3 Enerji Verimliliği Şekil 2. Çevrimler Arası Farklar Servo elektrik tahriklerin yüksek etki derecesi ve mafsallı kapama ünitesi sayesinde elektrikli ve enerji verimliliğini beraberinde getiren bir çalışma sistemi sağlar. Frenleme sırasında servo motorların enerji geri beslemesine de enerji tüketimini en aza indirir. Bu faktörlerin hepsi enerji tüketiminde yüzde 25 ila 50 arasında bir kazanım sağlamaktadır. Şekil 3 te hidrolik sistemli tezgâhlar ile elektrikli tezgahlar arasında elektrik tüketimi, soğutma ihtiyacı, enerji maliyeti karşılaştırmaları gösterilmektedir. Bunun sonucunda elektrikli enjeksiyon tezgahının, hidrolik sistemli tezgaha üstünlükleri görülmektedir. 373

(a) (c) (b) Şekil 3. Hidrolik Makine ile Elektrikli Makinanın Kıyaslama Tablosu a-elektrik Tüketimi Karşılaştırma Tablosu b-soğutma İhtiyacı Tablosu c-enerji Maliyet Karşılaştırması Tablosu 2.4 Kalite Süreç sırasında düşük sapmalar gösteren makinelerin yüksek güvenilirliği çok sayıda teknik ayrıntıyla sağlanır. Bunların arasında, daha hızlı çevrimler ve uzun geri basınca evreleri için motorların ve konvertisörlerin kapalı soğutma devresi yer almaktadır. Bu sistemler makinanın sorunlara karsı kaliteli ve dayanıklı olduğunu göstermektedir. Şekil 4 te servo-driver ve servo motor ile kapama ve meme üniteleri gösterilmiştir. (a) (b) 374

(c) (d) 3. Makina Tasarım Aşamaları 3.1 Taslak Çizimler Şekil 4- Servo Kontrollü Elektrikli Makinanın Kısımları a- Servo Driver b- Servo Motor c- Kapama Ünitesi d- Meme Ünitesi Öncelikle belirlenen ihtiyaçlara uygun tasarımın taslak çizimleri SolidWorks paket programı yardımıyla yapılmıştır. Yapılan bu tasarımlar 3 alt montaj olarak toplanmıştır. Bunlar; şase montajı, kapama ünitesi ve meme ünitesidir. Bu tasarımlar tamamlandıktan sonra analiz aşamasına geçilmiştir. 3.2 Analizler Makinanın statik ve dinamik yüklere karşı göstereceği davranışlar imalata geçilmeden önce SolidWorks paket program yardımıyla CAE analizleri yapılmıştır. Bu analizler sonucunda elde edilen verilere göre bazı parçalarda tasarım iyileştirmeleri yapılmış olup tekrar CAE analizlerinden geçirilerek parçaların dayanımları doğrulanmıştır. Şekil 5. ve Şekil 6. da bu analizler resimlerine yer verilmiştir. a) b) 375

c) d) Şekil 5.Analiz Sonuçları-1, (a)statik Gerilme (Von Mises), (b)statik Gerilim, (c) Statik Yer Değiştirme, (d) Emniyet Katsayısı Şekil 6. Analiz Sonuçları-1, (a)statik Gerilme (Von Mises), (b)statik Gerilim, (c) Statik Yer Değiştirme, (d) Emniyet Katsayısı 3.3 İmalat Resimleri Analiz sonuçlarının ardından imalata aşamasına geçilmiştir. SolidWorks paket programı yardımıyla oluşturulan imalat resimleri geleneksel imalat yöntemleri yardımı ile (Freze, Torna, vb.) yapılacaktır. 3.4 Makinanın Montajı İmalatı yapılan parçaların ana şase üzerine montajları uygun bir şekilde yapılıp makinanın çalışır bir duruma gelmesi sağlanmıştır. Şekil 8 de makinanın montajlı hali gösterilmiştir. 376

Şekil 8.Makina Montajı Sonuç Yapılan bu çalışma ile yeni nesil enjeksiyon makinasının tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan makinanın imal edilmesi ile yüksek hızlarda çalışma ve birim zamanda maksimum çevrim süresinin sağlanması hedef alınmıştır. Ayrıca, servo sistemler yardımıyla hassas hareket kontrolü elde edilebilir. Geri besleme sistemleri sayesinde % 60 lara varan enerji tasarrufu sağlanabilir. Bu tezgâhın tasarımı sayesinde, enjeksiyon makinası ithalatının önüne geçilebilir ve ihracat imkanı sağlayabilir. Kaynaklar [1]- Rosato, D.V. Injection Molding Handbook, 2000 [2]- Ching-C,Tsai,. S,-M, Hsieh,. H,-E, Kao,. Mechatronic design and injection speed control of an ultra high-speed plastic injection molding machine, Mechatronics, 2009, 147 155. [3]- Wang YS. The investigation of hydraulic servo system design for high-speed injection molding. MS thesis, Jhongli, 2001. [4]- Yu CY. A study on the regulating response characteristics of hydraulic servo system for the highspeed injection molding. MS thesis, 2002. [5]- Chen PC. Study on the response time for a super high speed servo-hydraulic system and components. MS thesis, 2003. [6] Chiang, M-H., Chen, C-C., Kuo, C-F, J, The high response and high efficiency velocity control of a hydraulic injection molding machine using a variable rotational speed electro-hydraulic pumpcontrolled system, Int J Adv Manuf Technol, (43), 2009, 841 851. 377