Autodesk Moldflow 2012 Co-injection (Eş enjeksiyon) Simu lasyonları Hazırlayan Can Ozcan, Makina Yük. Müh. can.ozcan@akromuhendislik.com AKRO R&D Ltd. Phone: +90 (262) 678-7215 KEMAL NEHROZOGLU CAD. GOSB TEKNOPARK HIGH TECH BINA 3.KAT B5 GEBZE/KOCAELI/TURKEY - 41480 1
1. Giriş Bu kısa makale ile eş-enjeksiyon (Co-injection) prosesine genel bir bakış verilmesi amaçlanmaktadır. Co-injection en genel tanımı ile değişik polimerlerin tek bir kalıp içerisine enjeksiyonuna olanak sağlayan teknolojidir. Bu özel proses ile plastik parçaların görünmeyen iç hacimlerinde daha ucuz dolgu malzemeleri kullanılarak maliyet tasarufu sağlanabilmektedir. Buna ek olarak parça dizaynının gerektirdiği renk, sertlik ve ağırlık gibi kriterlerin sağlanmasına olanak sağlanabilmektedir. Genel olarak makine yatırım maliyeti yüksek ve komplike geometrilerde nispeten zor uygulanabilir bir yöntemdir. Proses sırasında değişik polimerler sıralı olarak kalıba gönderilerek iç ve dış yüzeylerin farklı malzemeler ile dolması sağlanmaktadır. [1,2,5] Yüzeyi kaplayacak malzeme(kırmızı) ilk sırada kalıba gönderilir. İç hacimi dolduracak malzeme(sarı) yeterli miktarda gönderilerek kalıbın dolması sağlanır. En son yüzey için kullanılan malzeme(kırmızı) enjekte edilerek proses tamamlanır 2. Co-Injection ile üretilen parçalar Co-injection prosesi gerekli makine yatırımının yüksek olması nedeni ile uygulamada kısıtlı kalmaktadır. Co-injection ile üretilen parçalar tüketim (FMCG), otomotiv ve elektronik gibi değişik sektörlerde yer bulmaktadır. Co-injection ile üretilmiş bir diş fırçası [3] 2
Co-injection ile üretilmiş otomotiv parçaları [4] Co-injection prosesi ile sağlanabilecek bazı faydalar aşağıda sıralanmıştır: - MFR(melt flow rate) değeri yüksek polimerlerin iç hacimler için kullanılarak enjeksiyon tonajının düşük tutulması - İç hacimde sıcaklık dayanımı yüksek malzeme kullanılarak ısıya daha dayanıklı ürünler elde edilmesi - Geri dönüşüm malzemelerin iç hacimlerde kullanılarak maliyet tasarufu sağlanması - Dayanımı yüksek, ağırlığı düşük malzemelerin iç yüzeylerde kullanılarak yapısal fayda sağlanması 3. Moldflow ile Co-injection analizleri Co-injection analizlerinde amaçlanan en önemli nokta yüzey ve iç hacim için kullanılacak malzemelerin oranlarının hesaplanmasıdır. Bu oranın hesabı ve malzemeler arası enjeksiyon geçiş zamanının ayarlanması hususları başarılı bir co-injection prosesi için hayati önem taşımaktadır. Co-injection prosesinde sık karşılaşılan problemler : Çekirdek malzemenin yüzeye ulaşması Moldflow 2012 midplane teknolojisi ile co-injection simülasyonları gerçekleştirilebilmekte ve yüzey ile iç(çekirdek) malzemenin düzgün dağılımı hesaplanabilmektedir. Analizler malzeme özelliklerindeki farklılıklar, proses sıcaklıkları, ısı transferi gibi değişik parametreleri göz önünde bulundurarak 3
gerçekleştirilir. Analizler ile en uygun malzeme kombinasyonu ve uygun zamanlamalar hesaplanabilmektedir. 4. İki parçalı injeksiyon analizleri Moldflow yazılımı kullanılarak iki plastik veya plastik/metal baskılı parçaların injeksiyon analizleri gerçekleştirilebilmektedir. Moldflow içerisinde Two-shot sequential molding ve Insert overmolding olarak geçen analizler Moldflow Insight programı kullanılarak başarı ile gerçekleştirilebilmektedir. Moldflow ile Two-Shot Sequential Molding Örneği Moldflow ile Insert Overmolding Örneği 5. Sonuç Co-injection prosesi nispeten komplike ve pahalı bir proses olmakla birlikte, dizayn için daha geniş olanaklar sağlamaktadır. Autodesk Moldflow 2012 yazılımı ile Co-injection prosesi analiz edilebilmekte ve prosesten kaynaklanan risk ve maliyetler minimize edilebilmektedir. 4
6. Referanslar [1] http://en.wikipedia.org/wiki/coinjection [2] http://www.ptonline.com/articles/co-injection-analysis-faq [3] http://www.flickr.com/photos/stephenwoolverton/3736305769/ [4] http://www.battenfeld-imt.com/en/anwendungstechnik/mehrkomponenten-spritzgiessen.html [5] Autodesk Moldflow 2012 Insight Help Documents 5