Solıdworks Plastics Analiz Sonuçları Ve İyileştirmeleri – 1

Plastik enjeksiyon işlemi, malzeme, sıcaklık, enjeksiyon konumu, enjeksiyon süresi, basınç, paketleme süresi ve daha pek çok parametrenin karmaşık bir karışımıdır.

Yeni parçaların seri üretimi söz konusu olduğunda, küçük hataların şirketlere büyük maliyet kayıplarına sebep olmasını önlemek için yüksek düzeyde teknik uzmanlık ve ayrıntılara dikkat gerekir.

Böyle bir durumu önlemek, tamamen yetkin tasarımla ilgilidir. Bu makale, enjeksiyon kalıplama sırasında bir parçada oluşabilecek bazı kalıplama kusurlarını ve bunları düzeltmenin ve önlemenin yollarını tartışmaktadır. Tartışacağımız tasarım eksikliklerinin ilk kısmı şunları içerir:

1. Akış çizgileri (Flow Lines)
2. Çöküntü (Sink Marks)
3. Vakum Boşlukları (Vacuum Voids)
4. Yüzey Delaminasyonu (Surface Delamination)
5. Birleşme İzleri (Weld Lines)

Çoğu hata, gerekli deneyime sahip olmayan veya ellerinde doğru araçlara sahip olmayan yetersiz personelden kaynaklanır. Buna karşılık, doğru deneyime ve donanım ve yazılımın doğru kombinasyonuna sahip personelde yaratıcı çözümler ve ustalık bol miktarda bulunur. Tasarımcılar ve mühendisler, SOLIDWORKS Plastics simülasyon yazılımını kullanarak, çöküntü (sink marks) gibi kalıp parçası kusurlarını parça üretilmeden çok önce tespit ederek, yeniden kalıp işleme masrafını azaltır.

1- Akış Çizgileri (Flow Lines)

Akış çizgileri, genellikle çevredeki alandan biraz farklı renkte ve genellikle kalıplanmış bileşenin daha dar bölümlerinde dalgalı bir desen olarak görünür. Ayrıca, bir ürünün yüzeyinde kalıbın giriş noktalarının veya ergimiş malzemenin içinden aktığı “girişlerin (gate)” yakınında halka şeklinde bantlar olarak görünebilirler. Akış işaretleri, genellikle bileşenin bütünlüğünü etkilemez. Ancak, yüksek kaliteli güneş gözlükleri gibi belirli tüketici ürünlerinde bulunursa, göze hoş gelmeyebilir ve kabul edilemez olabilir.

Çözümleri:

• Malzemenin soğumadan önce kalıbı doldurmasını sağlamak için enjeksiyon hızını, basıncını ve malzeme sıcaklığını artırın.
• Akış hızını artırmak ve erken soğumayı önlemek için meme çapını artırın.

2- Çöküntü (Sink Marks)

Sink Marks, kalıplanmış bir parçanın düz ve tutarlı bir yüzeyindeki küçük girintiler veya çöküntülerdir. Bunlar, kalıplanmış bir bileşenin iç kısmı büzülerek malzemeyi dışarıdan içeriye doğru çektiğinde meydana gelebilir.

Bu kusuru önlemek için uygulayabileceğiniz bazı adımlar şunlardır:

• Kalıp sıcaklıkları düşürülmeli, tutma basıncı (holding pressure) arttırılmalı ve daha yeterli soğutma ve sertleşmeye izin vermek için tutma süresi (holding time) uzatılmalıdır.

• En kalın duvar bölümlerinin kalınlığının azaltılması da daha hızlı soğutma sağlayacak ve sink marks (çöküntü) olasılığını azaltmaya yardımcı olacaktır.

3- Vakum Boşlukları (Vacuum Voids)

Vakum boşlukları veya hava cepleri, bitmiş kalıplanmış bir bileşende görünen sıkışmış hava kabarcıklarıdır. Uzmanlar genellikle boşlukları “küçük” bir kusur olarak görür. Ancak daha büyük veya daha fazla sayıda boşluk, bazı durumlarda kalıplanmış parçayı zayıflatabilir. Çünkü parça yüzeyinin altında kalıplanmış malzemenin olması gereken yerde hava vardır.

Çözümleri:

• Sıkışan hava ceplerini dışarı atmak için enjeksiyon basıncını yükseltin.
• Hava kabarcıklarının oluşma riskini sınırlamak için daha düşük viskoziteli bir malzeme sınıfı seçin.
• Malzemenin boşluklara karşı en savunmasız olduğu yerlerde erken soğumayı önlemek için girişleri (gate) kalıbın en kalın kısımlarına yakın yerleştirin.

4- Yüzey Delaminasyon (Surface Delamination)

Yüzey delaminasyonu, kirletici bir malzeme nedeniyle parça üzerinde ince yüzey tabakalarının göründüğü bir durumdur. Bu katmanlar kaplama gibi görünür ve genellikle soyulabilir.

Nedenleri: Ergimiş plastiğe giren yabancı maddeler, kirletici madde ve plastik birleşemediği için bitmiş üründen ayrılır. Birbirlerine bağlanamamaları, sadece prototipin görünümü üzerinde değil, aynı zamanda sağlamlığı üzerinde de etkilidir. Kirletici, plastik içinde sıkışmış yerel bir arıza görevi görür. Kalıp ayırıcı maddelere aşırı bağımlılık da delaminasyona neden olabilir.

Çözümleri:

• Aşırı nem bir sorunsa, kalıp sıcaklığını artırın veya malzemeyi uygun şekilde önceden kurutun.
• Kalıp ayırıcılara olan bağımlılığınızı sınırlamak için enjeksiyon memesine odaklanarak kalıbı yeniden tasarlamayı düşünün.
• Eriyik akışında ani değişiklikleri önlemek için kalıp tasarımındaki köşeleri ve keskin dönüşleri düzeltin.

5- Birleşme İzleri (Weld Lines)

Birleşme izleri, aslında ergimiş plastiklerin kalıbın iki farklı bölümünden akarken birbirleriyle buluştuğu bir parçada görünen bir çizgiden çok bir düzlem gibidir.

Nedenleri:

• Düşük kalıp sıcaklığı
• Yanlış enjeksiyon yeri
• Enjekte edilen malzemenin uygun olmayan akış hızı
• Düşük enjeksiyon basıncı

Çözümleri:

• Kalıbın veya ergimiş plastiğin sıcaklığını yükseltin.
• Enjeksiyon hızını arttırın.

• Akış modelinin tasarımını tek bir kaynak akışı olacak şekilde ayarlayın.
• Daha az viskoz bir plastiğe veya daha düşük erime sıcaklığına sahip bir plastiğe geçin.

Hazırlayan: Uyg. Müh. Erman Sözay