T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) PLASTİK TEKNOLOJİSİ ENJEKSİYON MAKİNELERİNDE ÜRETİM 2 ANKARA 2006
Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen modüller; Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının 02.06.2006 tarih ve 269 sayılı Kararı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında kademeli olarak yaygınlaştırılan 42 alan ve 192 dala ait çerçeve öğretim programlarında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik geliştirilmiş öğretim materyalleridir (Ders Notlarıdır). Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış, denenmek ve geliştirilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında uygulanmaya başlanmıştır. Modüller teknolojik gelişmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliği kazandırmak koşulu ile eğitim öğretim sırasında geliştirilebilir ve yapılması önerilen değişiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir. Örgün ve yaygın eğitim kurumları, işletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerinden ulaşılabilirler. Basılmış modüller, eğitim kurumlarında öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılır. Modüller hiçbir şekilde ticari amaçla kullanılamaz ve ücret karşılığında satılamaz.
İÇİNDEKİLER AÇIKLAMALAR...ii GİRİŞ...1 ÖĞRENME FAALİYETİ 1...3 1. ENJEKSİYON MAKİNESİNİN AYARLARINI YAPMAK...3 1.1. Enjeksiyon Prosesi...3 1.2. Sıcaklık ve Basıncın Etkisi...5 1.2.1. Enjeksiyon Safhası...5 1.2.2. Tutma Basınçları Safhası...6 1.3. Vidanın Önemi ve Geometrisi...7 1.3.1. Vida (Vida-Burgu )...7 1.4. Enjeksiyon Makinesinin Ayarlarının Yapılması...10 1.4.1. Mengene Ünitesinin Ayarlarının Yapılması...10 1.4.2. Enjeksiyon Ünitesinin Ayarlarının Yapılması...14 1.4.3. Kalıp Ayarlarının Yapılması...16 1.4.4. Hazırlık ve Kontrol Listesi...17 1.5. Enjeksiyon Makinelerinde Kalıp Kilitleme Sistemleri...17 1.5.1. Mekanik Kilitleme Sistemi...18 1.5.2. Hidrolik Kilitleme Sistemi...19 1.5.3. Hidromekanik Kilitleme Sistemi...19 UYGULAMA FAALİYETİ...20 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...24 ÖĞRENME FAALİYETİ 2...28 2. ENJEKSİYON MAKİNESİNİ DEVREYE ALMAK...28 2.1. Standartlar ve Açıklanması...28 2.1.1. Üretimde Otomasyon...29 2.1.2. Plastik Enjeksiyon Çalışmalarının Modernize Edilmesi...31 2.1.3. Üretimde Standardizasyona Engel Olan Faktörler...37 2.2. Enjeksiyon Makinelerinin Devreye Alınması...38 2.3. Özel Amaçlı Enjeksiyon Makineleri...38 2.3.1. Özel İşlevli Birimler...38 2.3.2. Çok İşlevli Birimler...39 2.3.3. Özel Geometrik Yapılar...42 UYGULAMA FAALİYETİ...45 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...49 MODÜL DEĞERLENDİRME...53 CEVAP ANAHTARLARI...55 KAYNAKÇA...57 i
AÇIKLAMALAR KOD ALAN DAL/MESLEK AÇIKLAMALAR 543M00009 Plastik Teknolojisi Plastik İşleme Teknisyenliği MODÜLÜN ADI Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 2 MODÜLÜN TANIMI Plastik malzeme ve plastik makine bilgilerini kullanarak enjeksiyon makinelerinin ayarlarını yapma ve makineyi devreye alma yeterliğinin kazandırıldığı öğrenme materyalidir. SÜRE 40/32 ÖN KOŞUL YETERLİK Temel Talaşlı Üretim 1 2 3 4 5, Yardımcı Ekipmanlarla Üretim 1 2, Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 1 modüllerini almış olmak Plastik enjeksiyon kalıplama makinelerinde üretim yapmak Genel Amaç Bu modül ile gerekli ortam sağlandığında plastik enjeksiyon makinelerinde istenen özelliklerde plastik ürün elde edebileceksiniz. MODÜLÜN AMACI EĞİTİM ÖĞRETİM ORTAMLARI VE DONANIMLARI ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Amaçlar Gerekli ortam sağlandığında Plastik enjeksiyon makinelerinde istenen ürünü elde edebilecek değerleri sağlayarak ayarlarını yapabileceksiniz. Plastik enjeksiyon makinesini çalıştırarak istenen özellikte ürün elde edebileceksiniz. Plastik enjeksiyon makinesi, plastik enjeksiyon kalıbı, hammadde Her faaliyet sonrasında o faaliyetle ilgili değerlendirme soruları ile kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda size ölçme aracı (uygulama, sorucevap) uygulayarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek değerlendirecektir. ii
GİRİŞ GİRİŞ Sevgili Öğrenci, Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 1 modülünde, enjeksiyon makineleri, plastik enjeksiyon kalıpları, makinelere kalıp bağlama ve üretim yapabilmek için hammadde hazırlama ile ilgili bilgiler almıştınız. Bu konular ile enjeksiyon makinelerinin temel bilgilerine sahip oldunuz. Bu bilgiler enjeksiyon makinelerinde, istenen standartlarda ve kalitede üretim yapmak için yeterli değildir. Enjeksiyon makinesine bağlanan plastik enjeksiyon kalıbında istenen özelliklerde üretim yapmak için makine ayarları yapılarak, enjeksiyon makinesi teknolojik kurallara uygun olarak devreye alınmalıdır. Her ürün için farklı bir kalıp gerektiği için kalıba uygun bir enjeksiyon makinesi seçilmelidir. Kalıplar, boyutları ve üretilecek ürüne göre farklı özelliklere sahiptir. Enjeksiyon makinesi, her kalıp bağlandığında kalıp ve ürüne uygun olarak ayarlanmalıdır. Enjeksiyon makinesinin ayarlarının iyi yapılması sonucu istenen standartlarda ve kalitede ürün elde edilir. Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 2 modülü, sizlere bu yöndeki becerileri kazandırmak üzere hazırlanmış bir modüldür. Bu modülde sizler; enjeksiyon makinesine bağlanmış olan kalıpta üretim yapabilmek için gerekli olan enjeksiyon makinesi ayarlarını yaparak, enjeksiyon makinesini devreye alabileceksiniz. Bununla beraber enjeksiyon makinesi ayarlarını yapma, enjeksiyon makinesini devreye alma ve standart enjeksiyon makinelerinden farklı özel enjeksiyon makineleri, enjeksiyon prosesi, işyerini ve makineleri modernize edebilmekle ilgili bilgileri edineceksiniz. Bu modülde hedeflenen yeterlikleri edinmeniz durumunda, plastik teknolojisi alanında daha nitelikli elemanlar olarak yetişeceğinizi hatırlatıyor, size başarılar diliyoruz. 1
2
ÖĞRENME FAALİYETİ 1 AMAÇ ÖĞRENME FAALİYETİ 1 Gerekli ortam sağlandığında kurallara uygun olarak plastik enjeksiyon makinelerinde istenen ürünü elde edebilecek değerleri sağlayarak ayarlarını yapabileceksiniz. ARAŞTIRMA Enjeksiyon makinesi ile üretim yapan plastik işleme fabrikalarını ziyaret ederek; Enjeksiyon makinesine, bir kalıp bağlandığında makine ve kalıp için hangi ayarların yapılmasını gerektiğini araştırınız. 1. ENJEKSİYON MAKİNESİNİN AYARLARINI YAPMAK 1.1. Enjeksiyon Prosesi Tanım: Hammaddenin ürün oluncaya kadar geçirmiş olduğu işlem basamaklarının tümüne, proses denir.ürün geometrisi ve malzeme özellikleri yanında, enjeksiyon prosesinin de ürün üzerinde etkisi vardır. Kalıp tasarımındaki hatalar kolay düzeltilemez ama bu hataların prosese etkileri belli oranda azaltılabilir ve istenilen kalitede ürünler elde edilebilir. Bir enjeksiyon çevrimi çeşitli safhalardan oluşur. Prosesin işleyiş şeklinin ve her safhasının ürün kalitesine olan etkilerini daha kolay anlayabilmek için prosesin safhalarını aşağıdaki şekilde sıralamak mümkündür. Plastikasyonun başlaması: Vida dönerek bir yandan malzeme hunisinden kovanın içine plastik hammaddeyi alırken bir yandan da erimeye başlayan malzemeyi kovana aldığı malzeme sayesinde ileri, meme boşluğuna doğru iter. Vida bu işlemi yaparken dönerek eksenel olarak geriye doğru hareket eder. Plastikasyonun bitmesi: Vidanın dönmesi durur. Memede artık enjeksiyon yapmaya yetecek kadar eriyik hammadde vardır. Kalıbın kapanması: Mengene, kalıp yarımlarını tam olarak üst üste gelecek şekilde sıkıca kapatır. Enjeksiyon grubunun ileri gitmesi: Enjeksiyon memesi ile kalıbın yolluk elemanının yüzeyleri oturuncaya kadar enjeksiyon grubu ileri doğru hareket eder. Enjeksiyonun başlaması: Vida dönmeden, eksenel olarak ileri hareketiyle eriyik hammaddeyi kalıp boşluğuna doğru iter yani enjekte eder. Enjeksiyonun bitmesi: Eriyik hammadde kalıp boşluklarını tam olarak doldurmuştur. Kalıba enjekte edilen eriyik hammadde daha düşük sıcaklıktaki kalıba temas eder etmez soğumaya başlar ve çökme yapar yani büzülür. Çökmeyi engellemek için biraz daha eriyik hammadde kalıba gönderilir. ( ütüleme veya tutma basıncı safhası ) 3
Enjeksiyon işlemi iki safhadan meydana gelir. Toplam enjeksiyon = Normal enjeksiyon + Ütüleme Normal enjeksiyon: Hammaddenin kalıba belli bir basınçla ve değişik hızlarla enjekte edildiği safhadır. Ütüleme işlemi: Kalıba basılan malzemenin çökmesini ve çapaklanmasını engellemek için belirlenen bir konumdan itibaren değişik basınçlar ve belli bir hızla enjeksiyon işleminin devam etmesidir. Pratikte ütüleme safhası da denilen bu bölüme tutma basınçları safhası da denir. Bu safhada kalıp içindeki malzemeye birden çok basınç değeri uygulanır. Soğuma: Kalıba dolan eriyik hammadde soğuması, kendisinden daha soğuk olan kalıp duvarına değer değmez yani enjeksiyon işlemi başlar başlamaz meydana gelir. Kalıp içinde ürün haline gelen malzemenin, kalıptan deformasyona uğramadan çıkarılabilmesi için tutma basınçları safhasından sonra da bir müddet daha soğumaya devam etmesi gerekmektedir. Soğuma süreci başladığında aynı anda ikinci çevrim için plastikasyon safhası da başlar. Üretime uygun bir makine ile plastikasyon safhası daha ürünün soğuması işlemi bitmeden sona erer. Pratikte hangi safhanın daha önce biteceği, parçanın et kalınlığına ve plastikasyona uğrayan malzemenin miktarına bağlıdır. Eğer makinenin plastikasyon performansı yeterli değil ise çevrim süresi uzar, bu da maliyeti arttırır. Ürünün kalıptan dışarı atılması: Kalıplanan malzeme yeterince soğuduktan sonra kalıp açılır ve ürün, itici denen sistem yardımıyla kalıptan dışarı atılır. Bu işlem basamaklarından sonra bir enjeksiyon çevrimi bitmiştir ve diğer bir çevrimin başlaması için sistem hazır haldedir. Bu işlem basamakları sürekli tekrarlanarak yeni enjeksiyon çevrimlerini meydana getirir. Çevrim süreci (enjeksiyon işlemini meydana getiren tüm safhaların toplam gerçekleşme zamanı) işlem maliyeti bakımından son derece önemlidir. Bunun için tüm safhaların minimum zamanda gerçekleşmesi sağlanmalıdır. Resim 1.1 de enjeksiyon makinesinin üniteleri ve çalışması şematik olarak gösterilmiştir. 4
1.2. Sıcaklık ve Basıncın Etkisi Resim 1.1: Enjeksiyon makinesinin üniteleri Üretilen ürün üzerinde sıcaklığın ve basıncın etkisi çok büyüktür. Proses sırasında üretim için gerekli olan parametre değerlerinden daha yüksek değerler ortaya çıkabilir. Bu da üretilen ürünün kalitesi bakımından standartların altında kalmasına sebep olur. Üretim için gerekli olan parametre değerlerinin kullanılan plastik hammaddenin cinsine ve ürünün kesit alanına (et kalınlığı, gramajı vb) göre en uygun şekilde seçilmelidir. Aşağıdaki örneklerde yanlış seçilmiş parametre değerlerinin, sıcaklık ve basınç üzerindeki etkilerini inceleyeceğiz. 1.2.1. Enjeksiyon Safhası Enjeksiyon safhası, kalıba malzemenin dolmaya başladığı anla tutma basınçlarının uygulanmaya başladığı an arasındaki safhadır. Bu safha genelde hız kontrollü olarak gerçekleştirilir. Vida malzemeyi 5 10 basamak arasında değişen bir hız profili ile kalıba iter. Hız profili de diğer işlem parametreleri gibi malzemeye ve kalıba (ürün) göre ayarlanmalıdır. Genelde malzemenin kalıba enjeksiyonu düşük bir hızda başlar, zamanı kısaltmak için hız arttırılır ve kalıp boşluğu tam dolmadan hız tekrar azaltılır. Başlarken ve biterken enjeksiyon hızlarının düşük tutulması, kalıba her hangi bir zarar vermemesi içindir. Enjeksiyon zamanının çok kısa tutulması birim zamanda daha büyük miktarda hacim akışı gerektirdiği için çok uzun tutulması da, kalıp duvarına yakın olan eriyiğin donmaya başlamasından dolayı serbest kanal kesit alanının azalmasına ve dolayısıyla yüksek basınç kayıplarına neden olur. 5
Çıkan ürünün iyi kalitede olmasının şartlarından birisi de kalıp içerisindeki eriyik hammaddenin ortalama sıcaklığının, kalıbın her tarafında sabit tutulmasıdır. Eğer enjeksiyon zamanı kısa tutulursa, eriyik hammaddenin akış yolunun sonundaki sıcaklığı, eriyik hammaddenin ilerleyişi sırasında meydana gelen iç sürtünmeden dolayı enjeksiyon sıcaklığından daha yüksek olur. Enjeksiyon zamanı uzun tutulursa, tam tersi meydana gelir. Akış çizgisinin uç noktasındaki sıcaklık, enjeksiyon sıcaklığından düşük olur. Sıcaklığın ve basıncın normal değerlerinden daha fazla ya da az olması, standartlara uygun üretim yapılamaması anlamına gelir. Sıcaklık ve basıncın az olması, eriyik hammaddenin kalıp boşluklarına ulaşamadan donmasına sebep olur. Sıcaklık ve basıncın fazla olması, hammaddenin daha eriyik hale gelip yüksek basınçtan dolayı da kalıp boşluklarından taşmasına neden olur. Zorlamalardan dolayı kalıba da zarar verebilir. 1.2.2. Tutma Basınçları Safhası Tutma basınçları safhasının en önemli yönü, uygulanan basınçlar sayesinde, soğumaya başlayan eriyik hammaddenin, ısıl büzülme (çökme) den dolayı meydana gelebilecek hava boşluğu, kanal izleri ve deformasyona engel olabilmek için, kalıba eriyik hammadde enjekte etmeye devam etmesidir. Tutma basınçları safhası, enjeksiyon (normal enjeksiyon) işlemi biter bitmez başlar çünkü eriyik hammadde kalıp duvarına değdiği andan itibaren soğuma başlar ve eriyik hammadde tam soğumadan tutma basınçları uygulanmalıdır. Tutma basınçları safhasına geçiş çok erken olursa; bu safhada enjeksiyon işlemi devam eder ki bu da basınç eğrisinde gözle görülür bir düşüşe sebep olur. Çok geç olursa tutma basınçları safhasında bu sefer de ani bir basınç yükselmesi meydana gelir. Bu durumda basınç düşmeye başladıktan sonra bir miktar malzeme yolluğa geri akabilir. Bu geri akış da ürün üzerinde istenmeyen yönlenmelerin oluşumuna neden olur. Genelde enjeksiyon ve tutma basınçları safhasında ani basınç değişimleri istenmez. Çünkü ani basınç değişimleri kalıba veya ürünün kalitesine zarar verebilir. Enjeksiyondan tutma basınçları safhasına geçiş yumuşak ve pürüzsüz olacak şekilde ayarlanmalıdır. Tutma basınçları safhasına geçişin ana olarak üç şekli vardır: Zamana bağlı geçiş, Vidanın konumuna bağlı geçiş, Basınca bağlı geçiş. Hidrolik basınca ( makinenin yağının çalışma basıncına ) bağlı geçiş, Kalıp boşluğunda eriyik malzemenin oluşturduğu basınca bağlı geçiş. Zamana Bağlı Geçiş: Zamana bağlı geçişte, makinenin tutma basınçlarını uygulamaya geçmesi, başka hiçbir koşula bağlı olmaksızın, enjeksiyon işleminden belli bir zaman geçtikten sonra olur. 6
Vidanın Konumuna Bağlı Geçiş: Vidaun konumuna bağlı geçiş, vidaun belli bir noktaya gelmesiyle tutma basınçlarının uygulanmaya başlaması şeklinde olur. Basınca Bağlı Geçiş: Basınca bağlı geçiş de ya sistemin hidrolik basıncının ya da ayrı bir basınç ölçerle ölçülen kalıp boşluğu basıncının belli bir değere ulaşmasıyla tutma basınçlarının uygulanmaya geçmesi şeklinde olur. Eriyik sıcaklığının da kalıp boşluğunda oluşan basınç eğrisine önemli derecede etkisi vardır. Çünkü yüksek sıcaklığa sahip malzemenin viskozitesi de daha azdır. Böyle bir malzeme, basınç kayıplarının az olmasını sağladığı için kalıp boşluğunda daha yüksek basınçlara neden olur. Bu arada yüksek sıcaklıktaki malzemenin girişi daha uzun süre malzeme akışını sağlayacak derecede açık tutması nedeniyle ona uygulanacak basınçların süresinin de uygun şekilde arttırılması gerekmektedir. 1.3. Vidanın Önemi ve Geometrisi 1.3.1. Vida (Vida-Burgu ) Plastik malzemeyi eriten ve kalıba basan vida veya vida sistemleri enjeksiyon makinelerinin de en önemli parçalarındandır. Resim 1.2 de enjeksiyon vidası ve namlu (kovan) gösterilmiştir. Resim 1.2: Enjeksiyon vidası - namlu Bir vida sisteminde bulunması gereken özellikler; İyi plastikleştirme (eritme) performansı Verimli (kısa zamanlı) malzeme transferi Etkili eritme ve karıştırma (sıcaklığın ve katkı malzemelerinin homojenliğini sağlayabilme) Kendini iyi temizleyebilme kabiliyeti Şu anda yukarıdaki ihtiyaçları en iyi şekilde karşılayan ve en geniş kullanım alanına sahip olan sistem, bir silindir içinde hem dönme hareketi hem de eksenel hareket yapma kabiliyetine sahip vida sistemidir. 7
Plastik malzeme, huniden meme boşluğuna erimiş ve homojen bir şekilde gelir. Bu kovan ısıtıcılarından (rezistans) sağlanan ısı enerjisi (eritme) ve vidanın dönme hareketinin neden olduğu mekanik enerji (karıştırma) tarafından gerçekleşir. Bundan sonra enjeksiyon ve tutma basınçları safhasında geri dönüşsüz bir valfle kapanan ve eriyik malzemesinin geriye doğru akışını önleyen vida başı sayesinde, bir piston gibi hareket eder ve meme boşluğundaki malzemeyi oldukça yüksek basınçlarda kalıba enjekte eder (Resim 1.3). Resim 1.3: Enjeksiyon vidasının kovan içindeki hareketi Vidalı bir enjeksiyon grubunun en büyük avantajı; Hammaddeyi eriyik hale getirene kadar taşıma, eritme ve homojenize etme Enjeksiyon ve tutma basınçlarının uygulanması işlemlerini en ekonomik şekilde sağlama Vidalar genelde üç farklı bölgeden meydana gelirler; Besleme Bölgesi Sıkıştırma Bölgesi Ölçme Bölgesi Besleme Bölgesi: Besleme bölgesinde granül, kırık veya toz haldeki katı malzeme taşınır ve sıkıştırma bölgesine itilir. Bu bölgede vida akış derinliği, malzeme düşük yoğunlukta olsa bile yeterli miktarda akış sağlanabilmesi için oldukça geniş tutulmuştur. Sıkıştırma Bölgesi: Sıkıştırma bölgesinde, besleme bölgesinden alınan malzeme sıkıştırılır. Plastik hammadde ısıtıcılar sayesinde eritilir, vidanın dönme hareketiyle homojen hale getirilir. Ölçme Bölgesi: Homojen hale gelmiş olan malzemenin sıcaklığı enjeksiyon yapılacak sıcaklığa yükseltilir (işleme sıcaklığı) ve malzeme kalıplanmaya hazır hale gelir. Yukarıda bahsedilen üç bölgeli üniversal vida, plastik enjeksiyon işleminde en çok kullanılan tiptir. Bu vida tipi, hem teknik hem de ekonomik açıdan hemen hemen tüm 8
termoplastiklerin işlenebilmesi için uygundur. Bu vidalar genellikle uzunluklarının ( L ) çaplarına ( D ) oranıyla tanımlanır. Günümüzde bu L / D oranı normal olarak 18 24 arasındadır. (Resim 1.4) Resim 1.4: Enjeksiyon vidasının bölgeleri Bazı polimerler için vidanın üç bölgeden oluşma şartı olmayıp bölgelerin ikisi veya üçü birleştirilebilir. Burada önemli olan vida tasarımının en çok işlenecek malzemenin cinsine bağlı olduğunu bilmektir. Buna göre vida tipleri, Genel termoplastik vidaları ( % 70 in üzerinde), Elastomer vidaları, Ön plastikasyon vidaları, Özel tip vidalar Bu vida tipleri arasındaki farklar, besleme ve ölçme bölgelerindeki akış derinliğinden, sıkıştırma oranından, vida strokundan, vidanın kendi uzunluğundan ve bölge uzunluklarından ileri gelmektedir. Sıkıştırma oranı: vidanın besleme bölgesi hacminin, ölçme bölgesi hacmine olan oranına denir. Sıklıkla 1/2-1/4 oranları kullanılır. 9
1.4. Enjeksiyon Makinesinin Ayarlarının Yapılması Enjeksiyon makinesine yeni bağlanacak olan bir plastik enjeksiyon kalıbının, makineye bağlanmadan önce makineye uygun olup olmadığı kontrol edilir (kalıba uygun makine seçimi daha önceki Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 1 modülünde işlenmişti) Uygun olan makineye kalıbı bağladıktan sonra hemen üretime geçemeyiz. Bazı parametre ayarlarını yapmamız gerekir. Her kalıp, ebatları ve kalıpta kullanılan plastik hammadde gibi farklı özelliklere sahiptir. Bu özelliklere uygun parametre ayarları yapıldıktan sonra enjeksiyon makinesinde üretim yapılabilir. Bu ayarları genel olarak aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz: Mengene ünitesinin ayarları, Enjeksiyon ünitesinin ayarları, Kalıp ayarları, Mengene ünitesi, enjeksiyon ünitesi ve kalıp ile ilgili ayarları yaparken tecrübeye dayalı olarak ürüne ve kalıba uygun yaklaşık değerler girilir. Bu parametre değerleri çevrim sırasında oluşan ürün ve takip sayfasına bakılarak parametre değerleri azaltılır veya artırılır. En uygun parametre değerine ulaşılıncaya kadar (ürünün standartta uygun halde ki üretimi) bu işlemler yapılır. Aşağıda inceleyeceğimiz parametre ayarlarını yaparken göz önünde bulundurulması gereken en önemli faktör, enjeksiyon makinelerinin seri üretim yaptığıdır. En kısa zamanda kaliteli ve standart ürün elde etmek, ayarları yaparken en doğru değerleri vermek çok önemlidir. Parametre değerlerinin altında veya üstünde birimler girmek, zaman kaybına neden olurken aynı zamanda ürün üzerinde de istenmeyen durumlar meydana getirir. 1.4.1. Mengene Ünitesinin Ayarlarının Yapılması Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 1 modülünde mengene ünitesinin elemanları ve görevleri detaylı olarak incelemişti. Burada enjeksiyon makinesine bağlanmış olan bir plastik kalıbını üretime uygun hale getirebilmek için gerekli olan mengene parametre ayarlarının nasıl yapıldığını ve nelere dikkat edilmesi gerektiği incelenecektir. Mengene ünitesi için yapılması gereken parametre ayarları aşağıda gösterilmiştir. Redüktör ayarı, (Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 1 modülünde detaylı olarak incelenmiştir.) Mengene açma mesafesi, hızı ve basıncı, Mengene kapama mesafesi, hızı ve basıncı, İtici vuruş mesafesi, hızı ve basıncı, İtici geri dönüş mesafesi, hızı ve basıncı, İtici vuruş sayısı, Soğuma zamanı, 10
1.4.1.1. Mengene Açma Mesafesi, Hızı ve Basıncı Mengene açma mesafesi, ürünün içinde bulunduğu kalıbın hareketli plaka üzerindeki yarımının, ürünün rahatça çıkmasını sağlayacak şekilde açılacağı mesafedir. Enjeksiyon makinelerinde bulunan mengene açma sayfasında olduğu gibi her parametre sayfası formatı makineden makineye farklılık göstermektedir. Fakat hepsinde yapılması gereken işlemler aynıdır. Mengene açılma parametrelerini 5 10 basamak arasında istediğimiz şekilde kontrol altında tutabiliriz (Tablo 1.1). MENGENE AÇMA SAYFASI MESAFE (mm) BASINÇ (Bar) HIZ (m/dk) 1 30 40 30 2 40 50 40 3 50 60 45 4 80 70 50 5 100 70 50 6 120 70 50 7 150 70 50 8 180 50 45 9 200 40 40 10 220 30 20 Tablo 1.1 de; Tablo 1.1: Mengene açma sayfası Kalıp açılma mesafesi 220 mm dir. Kalıp 30 mm mesafeye açılırken basıncı 40, hızı 30 dur. Kalıp açılma mesafesi 30 mm den 40 mm gelinceye kadarki basıncı 50 bar, hızı 40 m/dk dır. Tablo 1 dikkatli incelendiğinde, kalıp 220 mm açılıncaya kadar uygulanan basınç ve hızlar değişmektedir. Kalıp açılma mesafesi sürekli artarken, hız belli bir kademeye kadar arttıktan sonra tekrar düşmektedir. Mengene açılma düşük hızla başlar, zamanı kısaltmak için hız arttırılır. Mengene açılma mesafesinin sonuna doğru hız tekrar azaltılır. Mengene açılma başlarken ve biterken hızların düşük tutulmasının nedeni, kalıba ve makineye zarar vermemektir. 11
1.4.1.2. Mengene Kapama Mesafesi, Hızı ve Basıncı Mengene kapama parametrelerini 5 10 basamak arasında istediğimiz şekilde kontrol altında tutabiliriz (Tablo 1.2). MENGENE KAPAMA SAYFASI MESAFE (mm) BASINÇ (Bar) HIZ (m/dk) 1 210 40 30 2 200 50 40 3 180 60 50 4 150 70 50 5 120 70 50 6 100 70 50 7 80 70 40 8 50 <30> 30 9 20 <20> 30 10 5 90 50 Tablo 2 de; Tablo 1.2: Mengene kapama Kalıp kapama mesafesi 220 mm dir. Kalıp 210 mm mesafeye kapanırken basıncı 40 bar, hızı 30 m/dk ır. Kalıp kapama mesafesi 210 mm den 200 mm gelinceye kadarki basıncı 50 bar, hızı 40 m/dk dır. Tablo 2 dikkatli incelendiğinde, mengene açma sayfasındaki mesafeler artarak giderken, mengene kapama sayfasında azalarak gitmektedir. Bunun sebebi referans noktasının, mengene ünitesinin sabit tablasında bağlı bulunan kalıp yarımının kalıp açılma çizgisinin olmasıdır. Mengene kapamada da hızlar, kalıba ve makineye zarar vermemek için mengene açmada olduğu gibi düşük başlayıp, artıp daha sonra tekrar düşmüştür. 10. Basamakta basıncın ve hızın tekrar artmasının sebebi, kalıp kilitleme işleminin olmasından dolayıdır. Kalıp kilitleme işlemi yüksek basınç gerektirmektedir. 8. ve 9. basamaktaki basınç ve hızların düşük olmasının sebebi kalıp yarımları arasına bir şey sıkışması veya istenmeyen bir durum oluşmasına karşı kalıbın korunmasıdır. Kalıp kapanma sırasında bu düşük basınç ve hızla kalıp yarımları kapanıp kilitlenebiliyorsa bir problem yoktur. Kalıba ve zorlanmadan dolayı makineye zarar vermemek için, bizim vermiş olduğumuz süre içinde kalıp yarımları kapanamıyorsa hareketli mengene açılıp alarm verir. 12
1.4.1.3. İtici Vuruş Sayısı, İleri Geri Mesafesi, Hızı ve Basıncı İTİCİ SAYFASI İTİCİ VAR YOK VURUŞ SAYISI: İLERİDE BEKLEME:(iticinin vurduktan sonra geri dönmeden ileri noktada bekleme zamanı) İTİCİ İLERİ MESAFE (mm) BASINÇ (Bar) HIZ (mm/sn) 1 10 50 30 2 25 50 40 İTİCİGERİ MESAFE BASINÇ HIZ 1 5 30 30 Tablo 1.3: İtici sayfası İtici ayarı, iticinin ne kadar ileri çıkacağının, ürünü kalıptan çıkarmak için ürüne kaç kez vuracağının, ne kadar geri gideceğinin ve itici çalışırken ne kadar basınç ve hızla ürüne vuracağının ayarlanması demektir (Tablo 1.3). İtici ayarını yaparken, itici mesafesi ilk başta en az değere alınır (yüksek değerde olursa mesafe fazla gelip iticilere ve kalıba zarar verir). İtici mesafesi kademeli olarak arttırılarak ürünü kalıptan çıkartmaya yetecek mesafeye getirilir. İticinin mesafesinin (vuruş mesafesi) ayarlanması, ürünü kalıp boşluklarından çıkartmaya yetmeyebilir. İtici vurma mesafesiyle birlikte, iticinin vurma basıncını ve hızını da ayarlamak gerekir. İtici vuruş mesafesi, basıncı ve hızı ayarlandıktan sonra ürün kalıptan dışarı atılamıyorsa, basıncı ve hızı arttırmak kalıba zarar verebilir. Bu gibi durumlarda itici vurma sayısını arttırabiliriz. 1.4.1.4. Soğuma Zamanı Enjeksiyon ile kalıp boşluklarına dolup şekillenen eriyik plastik malzemeyi, hemen kalıptan dışarı çıkartırsak ürün deformasyona uğrar. Kalıpta şekillendirilmiş eriyik malzeme, ürünün büyüklüğüne, kesit alanına (et kalınlığı) ve plastik malzemenin cinsine göre kalıp içerisinde belli bir süre (soğuma zamanı) daha kalmalıdır. Kalıplarda soğutma kanalları vardır. Bu kanalların içinde dolaşan soğutucu (su veya hava) kalıp içindeki şekillendirilmiş eriyik plastik malzemeyi soğutarak katılaştırır. Soğutma zamanı bittikten sonra katılaştırılmış ürün kalıptan dışarı atılır. Soğutma için, yukarıda belirtilen kriterlere göre tecrübeye dayalı olarak belli bir süre verilir. Ürün kalıptan dışarı atıldıktan sonra kontrol edilerek (sıcak veya bozukluk) soğuma zamanı arttırılır veya azaltılır. Soğuma zamanının üretilen parçanın kalitesine etki eden faktörlerden biri olduğu unutulmamalıdır. Soğuma zamanı ile ilgili sayfa, mengene açma ile ilgili olduğundan çoğunlukla makinelerin mengene açma sayfasında bulunmaktadır. 13
1.4.2. Enjeksiyon Ünitesinin Ayarlarının Yapılması Enjeksiyon Makinelerinde Üretim 1 modülünde enjeksiyon ünitesinin elemanlarını ve görevlerini detaylı olarak incelemiştik. Bu konuda enjeksiyon makinesine bağlanmış olan bir plastik kalıbını üretime uygun hale getirebilmek için gerekli olan enjeksiyon parametre ayarlarının nasıl yapıldığını ve nelere dikkat edilmesi gerektiğini inceleyeceğiz. Mengene ünitesi için yapılması gereken parametre ayarları aşağıda gösterilmiştir: Mal alma mesafesi, Enjeksiyon basıncı, hızı ve zamanı, Ütüleme (tutma basıncı) basıncı, hızı ve zamanı, Sıcaklık, Vida dönme hızı, 1.4.2.1. Mal Alma Mesafesi Mal alma mesafesi: plastik enjeksiyon kalıbındaki ürünün oluşturulabilmesi için gerekli olan, vida içine her çevrimde alınması gereken plastik hammadde miktarına karşılık gelen mesafedir. Mal alma mesafesi ayarlanırken, sadece ürünü oluşturacak mal miktarı değil, aynı zamanda yolluk, dağıtıcı kanal, giriş kanalı ve ütüleme için gerekli olan hammadde miktarları da göz önüne alınarak ayarlanır. (tablo 1.4) MAL ALMA SAYFASI MAL ALMA MESAFE (mm) BASINÇ (Bar) HIZ (cm/dk) 1 101 80 70 2 110 80 70 GERİ EMİŞ MESAFE BASINÇ HIZ 1 Tablo 1.4: Mal alma sayfası Mal alma mesafesi tecrübeye dayalı olarak verilir. Çevrimden sonra çıkan ürüne göre mal miktarı ayarlanır. Geri emiş enjeksiyon işleminden sonra vidanın geri kaçarak, kalıp ile meme arasındaki malın birbirinden ayrılması işlemidir. 1.4.2.2. Enjeksiyon Basıncı, Hızı ve Zamanı Enjeksiyon hızı: vida içindeki eriyik plastik malzemenin, vidanın doğrusal (piston gibi) hareketi ile kalıba aktarılma hızıdır. Enjeksiyon basıncı: vidanın eriyik plastik malzemeyi kalıba aktarırken, uygulamış olduğu kuvvettir. 14
Enjeksiyon zamanı: vidanın eriyik plastik malzemeyi kalıba aktarırken kullanmış olduğu süredir. Bir enjeksiyon makinesinde enjeksiyon basıncının anlamı makine enjeksiyona başladığında kovanda oluşan basınçtır. Kataloglarda verilen enjeksiyon basıncı değeri de enjeksiyon esnasında elde edilebilecek maksimum basınçtır. Enjeksiyon basıncı vida kesit alanının enjeksiyon alanına oranına bağlıdır. Bu hesaplamadan anlaşılacağı gibi vida çapı küçüldükçe enjeksiyon basıncı artar ancak gramaj düşer. Genellikle maksimum enjeksiyon basıncı değeri hidrolik sistem basıncının 10 katı kadardır. Burada makine seçilirken dikkat edilmesi gereken nokta kullandığımız makinede çalışacağımız hammaddedir. Özellikle mühendislik plastikleri için yüksek enjeksiyon basıncı gerektiği unutulmamalıdır. Hammadde ile ilgili olarak üreticinin vermiş olduğu değerlerde, maksimum ve minimum çalışma basınçları kullanıcılara verilmektedir. Enjeksiyon hızı ise enjeksiyon esnasında vidanın piston gibi hareketi ile hammaddenin memeden maksimum çıkış hızıdır. birimi mm/sn dir. Enjeksiyon hızı direkt olarak enjeksiyon süresine etki eder. Çok ince cidarlı ürünlerde hammadde kalıp içerisinde donmadan önce kalıbın tamamen doldurulması gerektiğinden enjeksiyon hızı bu tür ürünlerde büyük önem taşımaktadır. Resim 5 de ürünün oluşması basamaklar halinde gösterilmiştir. 6 5 4 3 2 1 Resim 1.5: Enjeksiyonda ürün oluşum safhaları Enjeksiyon zamanı, bazı makinelerde doğrudan parametre sayfasından süre olarak verilirken, bazı makinelerde de verilmiş olan enjeksiyon hızı, basıncı ve ütüleme parametrelerine (zaman basınç hız) bağlı olarak makine enjeksiyon zamanını kendisi hesaplamaktadır (tablo 1.5). ENJEKSİYON SAYFASI MESAFE (mm) BASINÇ (Bar) HIZ mm/sn 1 100 50 30 2 90 60 40 3 50 70 50 4 40 70 50 5 30 70 40 6 10 70 30 ÜTÜLEME ZAMANI BASINCI HIZI 1 1 70 10 2 1 70 10 3 1 70 10 4 1 60 10 5 1 50 10 6 1 40 10 Tablo 1.5: Enjeksiyon sayfası 15
Genelde malzemenin kalıba enjeksiyonu düşük bir hızla başlar, zamanı kısaltmak için hız arttırılır ve kalıp boşluğu tam dolmadan hız tekrar azaltılır. Başlangıç ve bitiş enjeksiyon hızlarının düşük tutulmasının nedeni kalıba zarar vermemektir. Ütüleme basıncının son basamaklara doğru düşürülmesinin sebebi ise kalıp boşluğundaki malzemenin katılaşmaya başlaması ve bu nedenle fazla basınca gerek olmamasıdır. Ütüleme basıncının sonlara doğru düşürülmesinin bir diğer nedeni ütüleme işlemi sonunda vidanın mal alma işlem basamağına geçmesidir. Bu basamakta vida enjeksiyon basamağını bitirerek geriye doğru hareket edip mal almaya başlayacaktır. Bu sebeplerden dolayı makineye gelecek olan zorlanmayı azaltmak için son basamaklarda ütüleme basıncı azaltılmıştır. 1.4.2.3. Sıcaklık Enjeksiyon makinelerinde tüm termoplastik (termoset plastik malzemeler düşük miktarlarda da olsa kullanılmaktadır) hammaddeler kullanılabilmektedir. Bu termoplastik hammaddelerin her birinin farklı erime sıcaklıkları vardır. Enjeksiyon makinesinde kullanılacak olan plastik hammaddenin cinsine göre sıcaklık ayarlarının yapılması gerekmektedir. Kovanın sıcaklığı kullanılacak olan plastik hammaddeye göre ayarlanmaz ise, plastik hammadde erimez ya da sıcaklığın fazla olmasından dolayı çok fazla akışkan duruma gelir. Bu da üretim sırasında sorunlar meydana getirir. 1.4.2.4. Vida Dönme Hızı Plastiğin erimesi için gerekli ısının bir kısmı vidanın dönmesiyle sağlanır. Dönüş hızı arttıkça sıcaklık artar. Makine vidayı yükseksek hızla döndürebilse bile, vida dönme hızını baskı süresine uygun olarak ayarlamak daha uygundur. Hatta vida dönme hızı olabilecek en küçük değere düşürülmelidir. Düşük hız, makinede düzgün sıcaklık dağılımını sağlar, vidayı korur ve erimiş plastiğin enjeksiyon silindirinin önünde bekleme süresini azaltır. 1.4.3. Kalıp Ayarlarının Yapılması Enjeksiyon makinelerinde kalıp ayarı denildiğinde kalıbın üretim için hazır hale getirilmesi anlamı akla gelmektedir. Kalıp ayarlarını farklı başlıklar altında toplayabiliriz. Kalıp bağlarken yapılması gereken ayarlar. Kalıbın zemine paralel konuma getirilmesi, Yerleştirme bileziği ile enjeksiyon memesinin aynı eksene getirilmesi İki kalıp yarımının birbiriyle kasma yapmadan çalışacak konuma getirilmesi, Kalıp bağlandıktan sonra yapılması gereken ayarlar, Kalıba bağlanacak ilave parçaların takılması (maça vb), Kalıp sıcaklıklarının ayarlanması 16
1.4.4. Hazırlık ve Kontrol Listesi Üretime başlamadan önce bazı hazırlıklar yapılmalıdır. Bu hazırlıkların eksiksiz olarak gerçekleştirilmesi için hazırlıkları içeren sorulardan oluşmuş bir kontrol listesi hazırlanarak sorular cevaplandırılmalıdır. Hazırlık soruları genel olarak aşağıda belirtildiği gibidir. Hangi ürün, hangi makine, hangi kalıp, hangi plastik malzeme kullanılacak? Ürün Bu ürün daha önce işlendi mi? Hangi makinede, ne gibi kayıt tutuldu? Ne kadar ürün isteniyor? Ne zaman? Herhangi bir özel ölçme aletine ihtiyaç var mı? Ürün ağırlığı ve boyutları nelerdir? (kovan kapasitesi ve kapama gücü için gereklidir) Kalıp Kalıp nerede depolanıyor? Nasıl taşınacak? Ne çeşit bağlama ünitesine ihtiyaç var? Bu kalıp belirlenen makinenin teknik özelliklerine uyuyor mu? Kalıp ve bağlama aletleri mevcut mu? Kalıp ve bağlama aletleri kullanılmaya hazır mı? Ne çeşit sıcaklık kontrolüne ihtiyaç vardır ve bunun için ne çeşit kontrol cihazları kullanılabilir? Makine Belirlenen makine hangi günlerde kullanılmaya elverişlidir? Makine iyi durumda çalışıyor mu, problemsiz mi, yağlaması yapılmış mı, kalıp bağlama yerleri temiz mi? İlave aletler planlanmış mı (maça açma, hava iticileri vb)? Malzeme Plastik malzeme nerede depolanıyor? Malzemenin kurutmaya ihtiyacı (ön kurutma) var mı? (ön kurutma= bazı plastik malzemelerin işlenmeden önce beli bir sıcaklıkta ve belli bir süre kurutma fırınlarında tutulması gerekmektedir.) 1.5. Enjeksiyon Makinelerinde Kalıp Kilitleme Sistemleri Enjeksiyon işleminin sürekli bir işlem olmaması, kalıbın ürünün çıkması için açılmasını ve sonraki baskı için tekrar kapanmasını gerektirmektedir. Mengene ünitesi bu işlemi gerçekleştirir. Plastiğin çok yüksek basınçlarda kalıba enjekte edilmesi sebebiyle mengene ünitesi kalıbı, enjeksiyon ve tutma basınçları safhasında sıkıca kapalı tutmalı(kilitlemeli), kalıbın açılıp çapak yapmasını önlemelidir. Günümüzde en çok kullanılan üç çeşit mengene kilitleme sistemi vardır. Bunlar: 17
Mekanik kilitleme sistemi, Hidrolik kilitleme sistemi, Hidromekanik kilitleme sistemi, 1.5.1. Mekanik Kilitleme Sistemi Mekanik mengene kilitleme sistemlerinde gerekli mengene hareketleri ve kapama kuvveti, mekanik sistemin kinematiği sayesinde sağlanır. Tek blok makas mengene sistemi, mekanik mengene sistemlerinin en ucuzu olup daha çok 50 tona kadar kapama kuvvetine sahip küçük makineler için kullanılmaktadır. Bu sistemde kalıbı açıp kapatan mekanizmanın hareketleri çift etkili bir silindir ile sağlanır (Resim 1.6). Resim: 1.6. Tek blok makas mengene sistemi Tek blok makas mengene sisteminin dezavantajları; Mekanik dengesizliği Açma strokunun kısa olması Maksimum hıza ancak kalıp açmanın sonunda ulaşabilmesidir. Normalde daha büyük makineler için çift blok makas mengene sistemleri kullanılmaktadır. Bu mengene sistemleri genelde, makineye mengeneyle eş merkezli monte edilen merkezi, çift etkili silindirlerle hareket ettirilir. Bu sistemlerde maksimum açma stroku yaklaşık olarak mengene pistonunun boyuna eşittir. Çift blok mengene kilitleme sistemlerinde, dört ve beş noktadan çift blok makas mengene sistemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Nokta sayıları, bloğun etrafında hareket ettiği eksen sayılarıdır. 18
Beş noktalı mengene sisteminin dört noktalı sisteme göre en önemli artısı, mengene ünitesinin boyunun kısalmasına rağmen açma strokunun büyümesidir. Resim 1.7 de beş noktadan çift blok makas mengene sistemi gösterilmiştir. 1.5.2. Hidrolik Kilitleme Sistemi Resim 1.7: Beş noktadan çift blok makas mengene Hidrolik mengene sisteminin yapısı mekanik sistemlerden tamamıyla farklıdır. Bu sistemin belirgin özelliği, mengene kapama kuvvetini sağlayan büyük silindirdir. Bu sistemlerde ayrıca genelde ana silindirden daha küçük olup büyük yağ kütlelerine gerek kalmadan yüksek basınçta açma kapama işlemini yapan yardımcı silindirler vardır. 1.5.3. Hidromekanik Kilitleme Sistemi Özellikle büyük makinelerde hidrolik sistemde hareket ettirilen büyük miktarlardaki yağı azaltmak ve sisteme hız kazandırmak için sisteme ekstra mekanik elemanlar dahil edilmiştir. Bu sistemlerde kapama işlemi bir veya birkaç küçük ama uzun stroklu hidrolik silindir tarafından sağlanır. Bundan sonra kilitleme özel mekanik kilitleme elemanlarıyla yapılır. Kilitleme kuvveti, kısa stroklu ve geniş etki alanına sahip bir hidrolik piston tarafından uygulanır. Böylece yağın gereksiz dolaşımı da önlenmiş olur. Buna ilaveten bu sistemlerde kilitleme kuvvetine, düşük hacimli hidrolik pistonlar sayesinde, hidrolik mengene sistemlerine kıyasla daha hızlı ulaşılır. 19
UYGULAMA UYGULAMA FAALİYETİ FAALİYETİ Enjeksiyon makinesine bağlanmış olan plastik enjeksiyon kalıbının gerekli olan parametre ayarlarını yaparak, üretime hazır hale getiriniz. 20
İŞLEM BASAMAKLARI Hazırlık ve kontrol listesini hazırlayınız. Redüktör ayarını yapınız. ÖNERİLER Çalışma ortamınızı hazırlayınız. İş önlüğünüzü giyiniz. İş ile ilgili güvenlik tedbirlerini alınız. Hangi baskı, makine, kalıp ve plastik hammadde kullanılacağına ait listeyi hazırlayınız. Redüktör ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. Mengene açma ve kapama mesafesini, hızını ve basıncını ayarlayınız. İtici ileri ve geri vuruş mesafesini, hızını ve basıncını ayarlayınız. Mengene açma ve kapama ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. Mengene ayarları konusunu inceleyiniz. Mengene açma mesafesini yolluğun kalıptan dışarı atılabileceği en uygun mesafeye ayarlayınız. Mengene açma ve kapama başlama ve bitiş hızını makineyi zorlamayacak şekilde ayarlayınız. Kalıbın şekline göre kalıp hızını, kademelere ayarlayınız. Kılavuz pimi, maça pimi vb elemanların iki kalıp yarımlarındaki temas noktalarını göz önünde bulundurunuz. Mengenenin harekete başlama ve bitiş noktalarındaki mengene basınçlarına dikkat ediniz. Mengene açma ve kapama mesafesini, hızını ve basıncını üretim için en uygun değerde ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. İtici ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. İtici ileri hareket mesafesini, minimum seviyeden başlayarak, çevrim başladıktan sonra kademeli olarak arttırarak ürünün kalıptan dışarı atılıp atılmadığına bakarak en uygun değerde ayarlayınız. İtici basıncını ve hızını ürünün kalıptan dışarı atılıp atılmadığını bakarak, itici mesafesini arttırmadan göz önünde bulundurunuz. İtici vuruş mesafesi uygun değerde olup, basınç ve hız değerlerinin düşük değerde olmasından dolayı ürünün kalıptan dışarı atılamayacağını unutmayınız. İtici ileri ve geri mesafesini, hızını ve basıncını üretim için en uygun değerde ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. İtici vuruş sayısını ayarlayınız. İtici ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. Bazı kalıplarda ürünün dışarı atılması için itici vurma sayısının bir olmasının yeterli olmadığı unutulmamalıdır. İticinin vuruş mesafesi, hızı ve basıncı uygun değerlerde olsa bile vuruş sayısı normal değerlerde değil ise ürün kalıptan dışarı atılamaz. 21
Soğuma zamanını ayarlayınız. İtici basıncını ve hızını arttırmak kalıba zarara verebilir, bu gibi durumlarda iticinin vuruş sayısını arttırınız. İtici vuruş sayısını üretim için en uygun değerde ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. Soğuma zamanı ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. Soğuma zamanının üretilen parçanın kalitesine etki eden faktörlerden biri olduğu unutulmamalıdır. Soğuma zamanı içiç üretilecek ürünün şekil (kesit alanı) ve boyutlarına bağlı olarak belli bir değer veriniz. Kalıptan çıkan ürünü kontrol ederek soğuma zamanını ayarlayınız. Üretim sırasında ürün kontrolü yapılarak parametre ayarlarını yapınız. Soğuma zamanını üretim için en uygun değerde ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. Mal alma mesafesi ayarlayınız. Mal alma mesafesi ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. Mal alma mesafesini; sadece ürünü oluşturacak mal miktarı değil, aynı zamanda yolluk, dağıtıcı kanal, giriş kanalı ve ütüleme için gerekli olan hammadde miktarlarını da göz önüne alınarak ayarlayınız. Enjeksiyon basıncı, hızı ve zamanını ayarlayınız. Üretim sırasında ürünü kontrol ederek parametre ayarlarını yapınız. Mal alma mesafesini üretim için en uygun değerde ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. Enjeksiyonda basınç, hız ve zaman ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. Enjeksiyona başlama ve bitiş hızını makineyi zorlamayacak şekilde ayarlayınız. Kalıbın şekline ve üretilecek plastik hammaddenin cinsine göre kalıp hızını ve basıncını kademelerle ayarlayınız. Enjeksiyona başlama ve bitiş noktalarındaki enjeksiyon hızlarına ve basınçlarına dikkat ediniz. Bu basamakta tek amacın eriyik plastik malzemenin kalıp boşluklarına ulaştırılması olduğunu unutmayınız. Üretim sırasında ürünü kontrol ederek parametre ayarlarını yapınız. Mengene açma ve kapama mesafesini, hızını ve basıncını üretim için en uygun değerde ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. 22
Ütüleme (tutma basıncı) basıncı, hızı ve zamanını ayarlayınız. Sıcaklık ayarlarını yapınız. Ütüleme basıncı, hızı ve zamanı ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz. Ütüleme (tutma) işleminin enjeksiyon esnasında eriyik plastik malzemenin kalıp boşluklarına ulaşmasıyla ilgisi olmadığı unutulmamalıdır. Ütüleme işleminin, eriyik plastik malzemenin kalıp boşluklarına dolduktan sonra problemi (çökme) ortadan kaldırmak için kullanılan bir işlem basamağı olduğu unutulmamalıdır. Ütüleme basıncı, mesafesi ve hızını, üretim için en uygun değerde ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. Kullanılacak plastik hammaddenin özelliklerin araştırınız. Her plastik malzemenin erime sıcaklıklarının farklı değerlerde olacağını göz önüne alarak, kullanılacak olan plastik hammaddenin cinsine göre enjeksiyon ünitesinin sıcaklık ayarlarını yapınız. Kullanılacak olan plastik malzemeye üretim için uygun sıcaklık değerlerini ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. Vida dönme hızını ayarlayınız. Vida dönme hızı ve zamanı ayarı ile ilgili konuyu inceleyiniz Vida dönme hızı olabilecek en düşük değere düşürülmelidir. Düşük hız, makinede düzgün sıcaklık dağılımını sağlar, vidayı korur ve erimiş plastiğin enjeksiyon silindirinin önünde bekleme süresini azaltır. Vida dönme hız değerlerini ayarlamanın maliyeti düşüreceğini unutmayınız. Deneme üretimi ile ayarları kontrol ediniz. Enjeksiyon çevrimi sırasında üretilen ürünlerin kalite kontrolü yapılarak, üründeki problemleri değerlendirerek öğretmeninizle uygun değerleri giriniz. Çevrimin (üretim için gerekli olan bütün zamanların toplamı) en kısa zamanda yapıldığından emin olunuz. 23
ÖLÇME ÖLÇME VE VE DEĞERLENDİRME DEĞERLENDİRME Aşağıda verilen sorularda doğru olan şıkkı işaretleyiniz 1. Hammaddenin, ürün oluncaya kadar geçirmiş olduğu işlem basamaklarının tümüne ne ad verilir? A) Enjeksiyon B) Proses C) Depolama D) Rezistans 2. Vida dönmeden, eksenel olarak ileri hareketiyle eriyik hammaddeyi kalıp boşluğuna doğru iter yani enjekte eder. Bu enjeksiyon prosesinin hangi safhasıdır? A) Plastikasyonun başlaması B) Kalıbın kapanması C) Enjeksiyonun başlaması D) Grubun ileri gitmesi 3. Kalıba basılan malzemenin çökmesini ve çapaklanmasını engellemek için belirlenen bir konumdan itibaren değişik basınçlar ve belli bir hızla enjeksiyon işleminin devam etmesine ne ad verilir? A) Üretim B) Proses C) Kalıp D) Ütüleme 4. Enjeksiyon işlemini meydana getiren tüm safhaların toplam gerçekleşme zamanına ne ad verilir? A) Çevrim süreci B) Ütüleme süreci C) Üretim sayısı D) Kalıp boşluğu sayısı 5. Aşağıdakilerden hangisi tutma basınçları safhasına geçişin çeşitlerinden birisi değildir? A) Zamana bağlı geçiş B) Vidanın konumuna bağlı geçiş C) Basınca bağlı geçiş D) Ürün sayısına bağlı geçiş 6. Aşağıdakilerden hangisi bir vidada bulunması gereken özelliklerden birisi değildir? A) İyi plastikleştirme performansı B) Kısa kapanma süresi C) Etkili eritme ve karıştırma D) Verimli malzeme transferi 24
7. Aşağıdakilerden hangisi vidada bulunan bölgelerden birisi değildir? A) Sıkıştırma B) Ölçme C) Karıştırma D) Besleme 8. Vidanın besleme bölgesi hacminin, ölçme bölgesi hacmine olan oranına ne denir? A) Sıkıştırma oranı B) Enjeksiyon oranı C) Karıştırma oranı D) Çevrim oranı 9. Vidanın dönmesi durur. Memede artık enjeksiyon yapmaya yetecek kadar eriyik hammadde vardır. Bu enjeksiyon prosesin hangi safhasıdır? A) Plastikasyonun bitmesi B) Kalıbın kapanması C) Enjeksiyonun başlaması D) Grubun ileri gitmesi 10. Kalıba basılan malzemenin çökmesini ve çapaklanmasını engellemek için belirlenen bir konumdan itibaren değişik basınçlar ve belli bir hızla enjeksiyon işleminin devam etmesine ne ad verilir? A) Üretim B) Proses C) Kalıp D) Ütüleme 11. Homojen hale gelmiş olan malzemenin sıcaklığı enjeksiyon yapılacak sıcaklığa yükseltilir (işleme sıcaklığı) ve malzeme kalıplanmaya hazır hale gelir. Bu işlem vidanın hangi bölgesinde gerçekleşir? A) Besleme B) Sıkıştırma C) Ölçme D) Karıştırma 12. Aşağıdakilerden hangisi tutma basınçları safhasına geçişlerden, vidanın belli bir noktaya gelmesiyle tutma basınçlarının uygulanmaya başlaması şeklinde olan safhadır? A) Zamana bağlı geçiş B) Vidanın konumuna bağlı geçiş C) Basınca bağlı geçiş D) Ürün sayısına bağlı geçiş 25
13. Çevrimden sonra kalıp yarımının açılıp ürünün itici vasıtası ile kalıptan atılamaması durumunda yapılan ayar, hangi genel ayarlara girer? A) Enjeksiyon ünitesi ayarları B) Kalıp ayarları C) Mengene ünitesi ayarlarları D) Hepsi 14. Vidanın mal alırken düşük hızla dönmesi aşağıdakilerden hangisini sağlar? A) Mal alma mesafesini azaltır B) Enjeksiyon zamanını azaltır C) Soğuma zamanını azaltır D) Plastiğin enjeksiyon silindirinin önünde bekleme süresini azaltır 15. Plastik enjeksiyon kalıbındaki ürünün oluşturulabilmesi için gerekli olan, vida içine her çevrimde alınması gereken plastik hammadde miktarına karşılık gelen mesafeye ne ad verilir? A) İtici vurma mesafesi. B) Mengene açılma mesafesi. C) Mal alma mesafesi. D) Enjeksiyon zamanı. 16. Aşağıdakilerden hangisi mengene kilitleme sistemlerinden birisi değildir? A) Mekanik mengene kilitleme sistemi B) Hidrolik mengene kilitleme sistemi C) Elektrikli mengene kilitleme sistemi D) Hidromekanik mengene kilitleme sistemi DEĞERLENDİRME Cevaplarınızı modül sonunda yer alan cevap anahtarı ile karşılaştırınız ve doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Ölçme sorularındaki yanlış cevaplarınızı tekrar ederek, araştırarak ya da öğretmeninizden yardım alarak tamamlayanız. 26
DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ Öğrenme faaliyetinde kazandığınız becerileri aşağıdaki tablo doğrultusunda ölçünüz. DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ Evet Hayır 1 Çalışma alanınızı kalıp ayarlarını yapmak için hazırladınız mı? 2 Enjeksiyon ünitesinin mesafe, basınç, hız ve sıcaklık ayarlarını yaptınız mı? 3 M Mengene ünitesinin mesafe, basınç ve hız ayarlarını yaptınız mı? 4 Kalıp sıcaklık ve ekstra ayarlarını yaptınız mı? 5 Teknolojik kurallara uygun bir çalışma gerçekleştirdiniz mi? 6 Süreyi iyi kullandınız mı? (3 saat) Faaliyet değerlendirmeniz sonucunda Hayır işaretlediğiniz işlemleri tekrar ediniz. Tüm işlemleri başarıyla tamamladıysanız bir sonraki faaliyete geçiniz. 27
ÖĞRENME FAALİYETİ 2 AMAÇ ÖĞRENME FAALİYETİ 2 Gerekli ortam sağlandığında plastik enjeksiyon makinesini kurallara uygun olarak devreye alabileceksiniz. ARAŞTIRMA Plastik enjeksiyon makinesi ile üretimi yapan firmaları ziyaret ederek; Plastik enjeksiyon makinesini devreye alırken yapılması gereken işlem basamaklarını araştırınız. 2. ENJEKSİYON MAKİNESİNİ DEVREYE ALMAK 2.1. Standartlar ve Açıklanması TSE (Türk Standartları Enstitüsü) nin yayınladığı el kitapçıklarında standardizasyon, ISO (Uluslararası Standardizasyon Teşkilatı) tarafından; belirli bir faaliyetle ilgili ekonomik fayda sağlamak üzere bütün ilgili tarafların yardım ve işbirliği ile belirli kurallar koyma ve bu kurallara uyma işlemi olarak tanımlanmıştır. Aynı kitapçıkta standart da; bilimsel, teknik ve deneysel çalışmaların kesinleşmiş sonuçlarını esas alan ve standardizasyon çalışması sonucu ortaya çıkan belge, doküman veya esere verilen isim olarak açıklanmıştır. Bu standartlar, ürün ve hizmet veren kuruluşlar ve onların müşterileri tarafından bir sözleşme şartı olarak veya kuruluşta kaliteye önem verildiğini ve kalite şartlarının karşılanabileceğini müşteriye kanıtlayacak kalite sisteminin kurulması, yazılı hale getirilmesi ve sürekliliğinin sağlanması amacıyla kullanılmaktadır. Standardizasyonun, Üreticiye faydaları: Üretimin belirli plan ve programlara göre yapılmasına yardımcı olur. Uygun kalite ve seri imalata imkan sağlar. Kayıp ve artıkların en az seviyeye inmesini sağlar. Verimliliği ve hasılatı arttırır. Depolamayı ve taşımayı kolaylaştırır, stokların azalmasını sağlar. Maliyeti düşürür. Problemlerin daha hızlı çözülmesini sağlar. 28
Tüketiciye faydaları; Can ve mal güvenliğini sağlar. Karşılaştırma ve seçim kolaylığı sağlar. Fiyat ve kalite yönünden aldanmaları önler. Ucuzluğu sağlar. Ruh sağlığını korur, stresi önler. Tüketicinin bilinçlenmesinde etkin rol oynar. Ekonomiye faydaları: Kaliteyi teşvik eder, kalite seviyesi düşük üretimle meydana gelecek emek, zaman ve hammadde israfını ortadan kaldırır. Sanayi i belirli hedeflere yöneltir. Üretimde kalitenin gelişmesine yardımcı olur. Ekonomide arz ve talebin dengelenmesine yardım eder. Yanlış anlamaları ve anlaşmazlıkları ortadan kaldırır. İhracata ve ithalata üstünlük sağlar. Yan sanayi dallarının kurulmasını ve gelişmesini sağlar. Rekabeti geliştirir. Kötü malı piyasadan uzak tutar. 2.1.1. Üretimde Otomasyon Otomasyon, en basit şekliyle bir üretim sisteminin otomatikleştirilmesi anlamına gelir. Daha teknik bir ifadeyle otomasyon, bir üretim sürecinin insan müdahalesinden uzaklaşması olarak tanımlanabilir. Otomasyonun üretim yöntemine bazı olumlu ve olumsuz etkilerini şöyle sıralayabiliriz, Olumlu etkileri: Üretim süreçlerinin konusunun uzmanı olan kişilerce yönlendirilmesini sağlar. Çalışanların üretimde fiziksel güç harcamalarını azaltır. Atıl hammaddeyi azaltır. Ürün kalitesini arttırır. Üretimi hızlandırır. Stokları yani stok maliyetlerini azaltır. Vardiya çalışması imkânını arttırır. İş bölümünün artmasını sağlar. Genel olarak verimliliği arttırır. Olumsuz etkileri: Çalışanların bazı ustalık ve becerilerinin atıl duruma gelmesini yani fonksiyonlarının azalmasına neden olur. 29
Ürün ve işçi arasındaki mesafeyi arttırır. Çalışanların birbirlerinden uzaklaşması sonucunda sosyal etkileşimin azalmasına neden olur. İşsizliğe neden olur. Otomasyon işlemi kullanım amaçlarına göre sabit otomasyon, programlanabilir otomasyon ve esnek otomasyon olmak üzere üçe ayrılır. Otomasyonu sağlamak için robot sistemleri, hızlı kalıp değiştirme sistemleri, kalite kontrol sistemleri, kumanda sistemleri, üretim takip ve kontrol sistemleri gibi birçok değişik sistemler kullanılması gerekmektedir. İşte ancak birkaç faydasını sayabildiğimiz standardizasyonu başarmada, aynı zamanda bir üretim sistemine hız ve süreklilik kazandırmada sadece otomasyon değil esnek otomasyon amaç olmalıdır. Çünkü üretimde esneklik, üretim sisteminde yapılması muhtemel değişikliklere hızlı cevap verebilmek ve sistemi gerektiği şekilde organize edebilmek için gereklidir. Bir sisteme otomasyonun ne derecede uygulanması gerektiğine karar vermek zordur. Bunun için kesin ölçüler olmayıp otomasyonun kapsamı ekonomik faktörlere ve kalite taleplerine, makine tiplerine, üretim yapılan yerin büyüklüğüne veya ürün teslim şartları gibi üreticiden üreticiye değişiklik gösterebilecek durumlara bağlıdır. Esnek üretim birimlerinde, imal edilen ürün cinsinde yapılan bir değişiklik, mümkün olan en kısa zaman ve malzeme kayıplarıyla sağlanabilmelidir. Plastik enjeksiyon makinesi veya makineleri ile üretim yapan bir birimde kalıplar, vidalar, hatta enjeksiyon grubu saklanabilmeli (depolanabilmeli), taşınabilmeli ve gerektiğinde makineye monte edilebilmelidir. Plastik malzeme makineye otomatik olarak doldurulabilmeli ve makinenin tüm çalışma değerleri, kullanılan malzeme ve kalıba göre kolayca ayarlanabilmelidir. Son olarak, imal edilen ürün ele alınabilmeli, gerekiyorsa paketlenebilmeli, taşınabilmeli ve depolanabilmelidir. Bu bahsettiğimiz işlemleri gerçekleştirmenin birçok yolu vardır. Bu işlemlerin her biri otomasyonun derecesine göre, kendine has otomatik üretim işlemleriyle sağlanabilir. Kalite açısından imal edilen ürünlerin ve bu ürünlerin imalinde kullanılan malzemelerin, yedek parçaların vb taşınması ve depolanması, oldukça dikkat edilmesi gereken bir konudur. Bir taşıma sistemi kurularak ürünlerin zarar görmeden gerekli yerlere iletimi sağlanabilir. Aslında bir oto sistemin planlanmasında öncelikle dikkate alınması gereken husus, üretim işleminin yani tüm kurulum ve ayar işlemlerinin mümkün olan en kısa sürede gerçekleşmesini sağlamaktır. Bu sebeple plastik işleme yapılan birimlerin otomasyonunda, hatta sadece plastik işleme birimlerinin değil diğer bütün üretim sistemlerinin otomasyonunda, dikkat edilmesi gereken ilk husustur. Örneğin, özellikle çok kalıpla çalışan bir plastik işleme birimi için üretim takımının en önemli parçalarından birini oluşturan kalıbın hızlı bir şekilde değiştirilmesi olayı büyük önem taşımaktadır. 30