Bu makalede plastik enjeksiyon kalıplarının çeşitleri ve bunların hazırlanma ve kullanma yöntemleri incelenmektedir. Plastik malzemeler iki gruba ayrılmaktadır: 1. Termoplastik kalıplar 2. Termoset kalıplar (bakalit):

Termoplastik Kalıplar:

Termoplastik grubu veya ısıl şekil değiştiren malzemeler, ısıya maruz kaldıklarında şekil alır ve ısı miktarı azaldığında sertleşirler. Kimyasal değişiklikler geçirmezler ve enjeksiyondan sonra kalıp boşluğunun şeklini alırlar.

Plastik enjeksiyon kalıplama işleminde, sıcak termoplastik malzeme kalıp boşluğunu doldurur. Bu yöntemde, sıcak termoplastik malzeme ve soğuk kalıp boşluğu vardır; enjeksiyondan sonra malzeme kalıp şeklini alır ve sertleşir.

Başka bir açıdan, termoplastik malzemeler, üretim sürecinde bir veya birkaç kez kullanıldıktan sonra tekrar kullanılabilen malzemelerdir. Bu malzemeler, tane veya toz şeklinde enjeksiyon makinesine dökülür.

Enjeksiyon Kalıplarının Yapısı:

Plastik kalıplar genel olarak iki türe ayrılmaktadır:

1- Soğuk kanallı plastik enjeksiyon kalıpları

2- Sıcak kanallı plastik enjeksiyon kalıpları

Ayrıca yapısal olarak iki türdür:

1- İki plaka plastik enjeksiyon kalıpları

2- Üç plaka kalıplar, kalıp sayısı ve ayrılma hatları, kalıp delik sayısı, plastik parça şekli, enjeksiyon makinesi türü, kullanılan malzeme türü ve hava çıkış sistemi gibi faktörlere bağlı olarak belirlenir. Temelde her enjeksiyon kalıbında iki ana bölüm bulunmaktadır:

A- Sabit kalıp bölümü (yarı sabit) burada sıcak plastik enjeksiyon malzemeleri enjeksiyon edilir.

B- Hareketli bölüm (hareketli yarı) enjeksiyon makinesinin hareketli kısmında kapatılır ve parçaların dışarı atılma sistemi genellikle burada yer alır.

Kalıp deliklerinin ve boşluklarının sayısını belirlemek, enjeksiyon kalıplarının tasarımında önemli bir noktadır ve plastik kalıplar bu bağlamda iki türdür:

1- Tek delikli plastik enjeksiyon kalıpları

2- Çok delikli plastik enjeksiyon kalıpları

Tek delikli plastik enjeksiyon kalıpları:

Tek delikli kalıplar, plastik parça üretiminin sınırlı olduğu durumlarda kullanılır; bu nedenle, tek delikli kalıpların tasarım ve üretimi, üretim süresi ve ekonomik açıdan daha ucuz olacaktır.

Çok delikli plastik enjeksiyon kalıpları:

Eğer üretilen ürün sayısı fazla ise, özellikle parça küçükse, çok delikli plastik enjeksiyon kalıplarının tasarım ve üretim yöntemi kullanılır.

Termoset Plastik Kalıplar (Bakalit):

Termoset plastikler veya bakalitler, ısıya maruz kaldıklarında sertleşen ve bu malzemelerde kimyasal değişikliklere neden olan bir gruptur; bu nedenle onlara termoset veya bakalit denir.

Bu yöntemde kalıp soğuk durumdadır ve malzemeler de soğuktur; besleme işleminden sonra kalıp ısıtılır ve malzeme kalıp boşluğunun şeklini alır ve sertleşir.

Termoset plastikler veya duroplastlar, ısı ve basınç altında 170 santigrat derecede üretilir. Öncelikle yumuşar ve plastik hale gelir, ancak bir süre sonra sertleşir ve bu malzemelerin ana özelliği, sertleştikten sonra tekrar yumuşatılıp kullanılmamasıdır; hiçbir çözgenle çözünmezler ve sertleştikten sonra önemli kimyasal değişiklikler geçirirler.

Termoset Malzemelerin Kalıp Çeşitleri

Termoset malzemelerin kalıplama yönteminde, malzemeler kalıp boşluğunda yavaş yavaş ısınır ve daha sonra sıcak kalıba beslenir. Bu malzemeler yumuşayarak kalıp boşluğunun şeklini alır ve kimyasal değişiklikler sonucu soğuyarak kalpten dışarı atılırlar.

Termoset malzemelerin kalıplanması üç belirgin yöntemle gerçekleştirilir; ayrıca başka yöntemler de kullanılmaktadır, örneğin kalıp presleme vb.

1- Transfer kalıplama

2- Basınç altında kalıplama

3- Piston basınç altında kalıplama

1- Transfer kalıplama:

Bu yöntemde malzemeler, bir veya birkaç kanaldan basınç altında kalıp boşluğuna enjekte edilir ve kalıp, işleme başlamadan önce kapatılır.

2- Basınç altında kalıplama yöntemi:

Bu yöntemde, toz veya peletler kalıp boşluğuna dökülür ve kalıp kapatıldığında, basınç ve ısı altında istenen parça şekli alınır.

3- Piston basınç altında kalıplama yöntemi:

Bu yöntemde termoset malzemeler, parça yüzeyinin şeklini oluşturan piston basıncı altında kalıp boşluğuna ve deliklerine girer ve basınç ve ısı altında gerekli şekli alır.

Döküm Süreci:

Döküm sürecinde, sıvı malzemeler (örneğin alüminyum, bakır vb.) belirli bir basınç altında kalıp boşluğuna yönlendirilir ve bu yöntemle yüksek hassasiyet ve karmaşık, temiz formlara sahip parçalar üretilebilir. Genellikle üretimden sonra başka işlemlere, örneğin işleme veya yüzey işleme ihtiyaç duyulmaz; sadece fazlalık ve atık parçaların temizlenmesi gerekir.

Baskı altında döküm ve döküm yönteminin avantajları arasında şunlar sayılabilir:

1- Karmaşık formlarda hassas parçalar üretimi

2- İnce ve dar duvarlı parçaların üretimi

3- Parçaların yüzeyinin iyi işlenmesi ve pürüzsüzlükleri

4- Üretim sonrası işleme ihtiyacının olmaması

5- Soğuma hızının etkisiyle parçaların dayanıklılığı

6- Döküm kalıplarında çekirdek yerleştirme hassasiyeti

7- Bu kalıpların uzun ömürlü ve dayanıklı olması nedeniyle toplu üretim imkanı

Ekstrüzyon Süreci

Ekstrüzyonun genel mekanizması, hareketini bir motor ve dişli kutusundan alan bir vida ile başlar ve dış ısıtıcılar tarafından ısıtılan bir silindirde hareket eder. Plastik malzemeler, makinenin haznesine tane olarak dökülür. Malzemeler eridikten sonra, basınç altında kalıp formundan geçer ve soğudukça kalıp şekli alır. Bu yöntemle, çeşitli plastik parçaların içi boş ve dolu şekillerini üretirler.

Plastik malzemeler, makinenin haznesine toz veya granül olarak dökülür. Yumuşak ve ısıtılan malzemeler, vida ve silindirin etrafındaki ısıtıcılar tarafından eriyerek, ürünün kesitini oluşturan bir delikten basınç altında dışarı çıkar. Soğuduktan sonra, delik (kalıp) şeklini alır ve tel, çubuk, boru, levha vb. parçaların üretiminde kullanılır.

Kalıp Tasarımı

Kalıp türlerinin tanıtımından sonra, kalıp yapımının her aşamasını inceleyeceğiz. Bir kalıp yapmak için ilk aşama kalıpların tasarımıdır.

Farklı parça türleri vardır; bu parçaların şekli, parça tasarımının temelini oluşturur. Parça tasarımının, kalıp tasarımından önce yapılması gerektiği belirtilmelidir ve bu, kendine özgü hesaplamaları içerir. Parça tasarımı aşağıdaki unsurları içerir:

1- Çöküntüler ve çıkıntılar (balık grubu)

2- Delik çevresindeki çöküntüler ve çıkıntılar

3- Kıvrımlı kenarlar

4- Tolerans

5- Delik kesimleri

6- Düz delikler

7- Çıkıntılı delikler

8- Deliklerin kıvrımlarla ilişkisi

9- Yarıklar (faklar)

10- Kıvrımlar ve borular

Parça tasarlandıktan sonra kalıp tasarımına başlanmalıdır. Tasarımcı, kendi bilgileri ve deneyimlerine dayanarak özel kalıp tasarımı yapar ve bunu kağıda aktarır, her bir unsuru kontrol eder. Daha sonra, istenen kalıbın açıklayıcı çizimlerini yapar ve farklı kalıp parçalarını işleme birimine yönlendirir.

Tüm hesaplamalar, basınç dayanımı, nefes alma, kopma sınırı, bükülme, ısı, soğuk, darbe ve diğer iş koşullarında kritik durumlarda direnç gibi unsurları içerir. Kalıp tasarımının ve kontrol unsurlarının görevleri arasında yer alır. Kalıp türlerinin tasarımının farklı olduğunu belirtmek gerekir; tasarımcının kalıp türleri ve tasarımları hakkında tam bilgi sahibi olması gerekir.

Plastik Kalıpların Malzemesi

Kalıp teorik olarak, yani formül ve çizim kullanılarak hazırlandıktan sonra, kalıbın derin yapımına geçilir. Ancak yapım öncesinde, kalıp malzemesinin seçimi gibi başka aşamalar da vardır; bu, nihayetinde istenen parçanın türüne bağlı olarak belirlenir.

Saf uygulama için metal seçimi, istenen parçanın özelliklerine, yapım maliyetine ve metalin temin edilebilirliğine bağlıdır. Teknik gereklilikler parçalar arasında farklılık gösterir; bir parçada dayanıklılık, diğer bir parçada ise estetik görünüm öncelik olabilir.

Örneğin, kesme kalıpları için, kesme kalıbının matrisinin yüksek karbonlu (daha sert) ve su geçirmez özellikte çelikten yapılması gerekmektedir; örneğin Spk.

Kesme kalıpları için soğuk iş çeliklerinin kullanılma nedeni, minimum eğilme ile su geçirmezlik özellikleridir ve bu özellik, darbelere karşı direnç ve yüksek sertlik sağlar. Kesme kalıplarında kullanılan çeliğin, kalınlıklarına göre 60 ile 56 RC arasında sertlikte olması gerekmektedir.

Başka bir örnekte, plastik kalıplarda kullanılan çeliğin yüksek kaplama özelliğine sahip olması gerekmektedir; bu nedenle, bu çelikte yüksek oranda krom bulunması gereklidir. Bu tür çeliklerin seçilmesinin nedeni, plastik parça için yüksek yüzey pürüzsüzlüğü ve parçanın kalıp yüzeyinden kolayca ayrılmasıdır.

Maliyet tahmini – ekonomik gerekçelendirme – kalıp verimliliği

Kalıp yapım süreçlerinde her aşamada ekonomik gerekçelendirme çok önemli ve dikkate değer bir noktadır. Kalıp yapım maliyetlerinin tahmini, malzeme, üretim ve diğer faktörler, doğrudan parça sayısıyla ilişkilidir.

Bu şekilde, düşük tirajlı parçalar, eğer o parçanın elle veya kalıp olmadan başka bir yöntemle üretilmesi mümkünse, kalıp yapımından kaçınılması daha iyi olur; aksi takdirde kalıp yapımı gereklidir.

Kalıp yapımında önemli bir konu verimliliktir. Örneğin, istenen kalite miktarı, plastik kalıplardaki delik sayısını gösterir; tek delikli bir kalıp, birçok durumda elektrik ve sürtünme gücünü bile karşılamazken, aynı kalıp daha fazla delik sayısına sahip olduğunda durum tamamen değişebilir.

Plastik Kalıp Yapımı

Ancak bir kalıp üretiminde son aşama kalıp yapımıdır. Plastik kalıp yapımı, çalışma süresinin belirlenmesi, gerekli makine aletlerinin türü ve uzman iş gücü ile gerçekleştirilir. Kalıbın tüm parçaları, çalışma süresi açısından incelenmeli ve kalıbın yaklaşık yapım süresi belirlenmelidir.

Sonraki aşamada, kalıp parçalarının uygun işlenmesi için gerekli aletlerin belirlenmesi gerekmektedir.

Kalıp yapımında genellikle gerekli makine aletleri şunlardır:

Torna tezgahı - Freze - Matkap - Spark

Bu nedenle, kalıp parçalarının her birinin yapımında, montaja hazır parçalar elde edilir.

Montaj biriminde, parçaların boyut kontrolü ve istenen toleranslardaki hassasiyet kontrol edilir ve kalıp birleştirilir.

Montaj ve nihai hazırlık sonrası, kalıbın son aşaması test ve örnekleme işlemidir.

Test parçası kontrol edildikten sonra, plastik kalıpta bir sorun varsa, düzeltme için işleme birimine geri döner.

Plastik kalıp türleri

Temel yağ üretim endüstrisinin evrimi

En iyi Avante motor yağı

otomatik 6 bölmeli enjektör cihazı

Dayanıklı ve güvenli kontrol paneli Aram Elektronik: Elektrik devresinin izole olması ve gürültü ile elektrik dalgalanma