www.kalipteknolojisi.com

Transkript

T.C.
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
TEKNİK EĞİTİM FAKÜLTESİ
TEZİN ADI:
ŞİŞİRME KALIPÇILIĞINDA KALIPLAMA METOTLARI
ÖĞRENCİNİN:
ADI SOYADI
:
Levent ERTAŞ
ÖĞRETİM YILI
:
2003-2004
BÖLÜMÜ
:
KALIPÇILIK ÖĞRETMENLİĞİ
YÖNETİCİ
:
Çetin KARATAŞ
2003
ANKARA
T.C.
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
TEKNİK EĞİTİM FAKÜLTESİ
TEZİN ADI:
ŞİŞİRME KALIPÇILIĞINDA KALIPLAMA METOTLARI
ÖĞRENCİNİN:
ADI SOYADI
:
Levent ERTAŞ
ÖĞRETİM YILI
:
2003-2004
BÖLÜMÜ
:
KALIPÇILIK ÖĞRETMENLİĞİ
YÖNETİCİ
:
Çetin KARATAŞ
KONTROL İMZASI :
2003
ANKARA
ÖNSÖZ:
Hızla gelişmekte olan günümüz teknolojisinde şişirme kalıpçılığı önemli bir yer
tutmaktır ve başlıca üretim şekli olarak ta kullanılmaya başlamıştır.Bunun en önemli sebebiyse
plastik malzemelerin daha fazla kullanılmaya başlamasıdır.Daha önceden sac ve çelikten
yapılan parçaların hem ağır olması hem de maliyetinin yüksek olması sebebiyle artık plastikten
yapılması sebebiyle hacim kalıpçılığı ve dolayısıyla şişirme kalıpçılığı önem kazanmıştır.
Özellikle zamanın çok değerli olması sebebiyle insanların daha fazla ve daha kısa
zaman da parça üretme isteği onları yeni teknoloji arayışlarına itmiştir.Ülkemiz de bu tür yeni
arayışlar içindedir.Fakat öncelikle eğitimle ilgili bir takım değişiklikler yapmak zorundadır.
Şişirme kalıpçılığı bazı metotlarla yapılmaktadır.Bu konuda teorik ve pratik bilgi yeteri
kadar bulunmadığından bu tezin öğrencilere,bu konuda bilgi arayanlara,bilgi ve becerilerini
arttırmak isteyenlere,bu dersi anlatacak öğretmenlere faydalı olmasını dilerim.
ÖZET
Şişirme
kalıpçılığı
bir
plastik
şekillendirme
yöntemidir.Çocuk
oyuncak
bebekleri,plastik şişeler,tuhafiye malzemesi,içi boş şişeler,bidonlar v.b şekillerin elde
edilmesinde kullanılan bir metottur.
Ekstrüzyon kalıpçılığında parison, ekstrüzyon dişisinde şekillendirilir ve ekstrüzyon
makinasından çıkarılır.
Enjeksiyonla şişirme kalıpçılığında,parison enjeksiyon kalıbında ayrı bir parça olarak
şekillendirilir.Daha sonra bu parça şişirme kalıbı içinde şişirilir.
Yeni bir yöntem olan uzatma şişirme kalıpçılığı,parça şişirilirken aynı zaman da
gererek çekilir.
Ko-ekstrüzyon ise,çok katlı şişelerin,farklı renklerdeki işlerin yapımında kullanılır.
Kullanılan malzeme olarak en ideali alüminyumdur.çünkü hem maliyeti azdır,hem
çeliklere göre daha hafiftir hem de ısıyı her yere yayma özelliği yani ısı transferi çeliklere göre
daha iyidir.
ÖNSÖZ
I
ÖZET
II
İÇİNDEKİNLER
III
1-GİRİŞ
1
2-ŞİŞİRME KALIPÇILIĞI
2
3-KALIPLAMA METODLARI
4
3-1-Ekstrüzyon şişirme kalıpçılığı
4
3-2-Enjeksiyon şişirme kalıpçılığı
7
3-2-1-Enjeksiyon şişirmenin avantajları
9
3-2-2-Enjeksiyon şişirmenin dezavantajları
11
3-3-Uzatma şişirme kalıpçılığı
17
3-4-Koekstrüzyon şişirme kalıpçılığı
19
3-4-1-Koekstrüder katmanlar
20
3-4-1-1-Yapısal katmanlar
21
3-4-1-2-Fonksiyonel katmanlar
21
3-4-1-3-Yapışkan katmanlar
23
3-4-2-Ko-ekstrüder malzemeler
24
3-4-2-1-Yapısal malzemeler
24
3-4-2-2-Fonksiyonel malzemeler
24
3-4-2-2-1-Bariyer malzemeleri
24
3-4-2-2-2-Yüksek sıcaklık malzemeleri
24
3-4-2-2-3-Görünüm malzemeleri
25
3-4-2-2-4-Muhtelif malzemeler
25
3-4-2-2-5-Yapışkan malzemeler
25
3-4-3-Parça dizaynı
25
3-4-4-Ko-ekstrüzyon ve malzeme seçimi
25
3-4-4-1-Özel dizayn alanları
26
3-4-4-2-Dönüşümlü malzeme
26
3-4-5-Ko-ekstrüzyon ekipmanları
26
3-4-5-1-Ekstrüderler
27
3-4-5-2-Besleme ağırlığı
28
3-4-5-3-Eritme pompası
29
3-4-5-4-Eritme tüpü
30
4-SONUÇ VE İRDELEME
31
KAYNAKLAR
ÖZGEÇMİŞ
1- GİRİŞ
Şişirme kalıpçılığı,içi boş plastik parçaları üretmek için kullanılan bir plastik
şekillendirme işlemidir.İş parçası şişirme kalıbında gazla ( çoğu zaman hava ) şişirme
işlemine tabi tutulur.
En sık karşılaşılan parçalar; çocuk oyuncak bebekleri, yakıt tankları , plastik çiçekler,
plastik şişeler, tuhafiye malzemeleri, içi boş şişeler, bidonlar, v.b. içi boş plastik
parçalardır.İşlemin yapılışı iki ana temele dayanır.Birincisi,bir preform ( parison ) denilen ön
şekillendirilmiş parçayı plastik kalıbında elde etmektir.İkincisi ise; bu parisona basınçlı gaz (
hava ) üflenir ve şişirme işlemi tamamlanır.Basınç parça soğuyana kadar verilir.Bu işlem
şişirme
kalıbı
parçalarında
ortak
işleme
yöntemidir.Üretilen
parçanın
iç
yüzey
bozukluklarında parça hurdaya atılır.Çünkü şişirme kalıpçılığında yüzey düzgünlüğü çok
önemlidir.
Preformu yapma evresini kısaca açıklayacak olursak;öncelikle plastik, bir ekstrüder
tarafından eritilir.Bu erimiş plastik , bir plastik kalıbında tüp şekline getirilir.Bu plastik tüpe
preform ( parison ) denir.
Şişirme kalıbı evrelerine de kısaca deyinecek olursak; plastik kalıbından çıkardığımız
preform iki metotla şişirilir ve bu iki şekil şişirme kalıpçılığının iki ana tipini oluşturur.Bunlar
ekstrüzyon şişirme kalıbı ve enjeksiyon şişirme kalıbıdır.Ekstrüzyon şişirme kalıbında
parisonu şekillendirmek için bir ekstrüzyon dişisi kullanılır ve preformun uçları
açıktır.Preformun uçlarını kapatmak için uygulanan en basit yöntem iki parçalı kalıp
yapmaktır.Enjeksiyon kalıbında ise preform plastiğin bir maça mili üzerine fışkırtılmasıyla
şekillendirilir.Enjeksiyonla kalıplanan preformun altı kapalıdır üstüde kapatma kalıbı ile
kapatılır.Preform şekillendikten sonra gerekli kalıba yani ekstrüzyon ya da enjeksiyon
kalıbına yerleştirilir ve içine basınçlı hava üflenir.Bu basınçlı hava genellikle şişenin ağzına
yerleştirilmiş bir mil içinden yapılır.Basınç , parça kalıp içinde soğuyana kadar uygulanır ve
parça itilir.Çıkan parçanın fazlalıkları alınır.
Diğer bir şişirme yöntemi olan gererek şişirmede ise bu teknikte önce enjeksiyon
ünitesinde bir deney tüpü şekline çevrilen preform daha henüz sıcakken makinanın ikinci
ünitesi
halinde
germe
ünitesinde,ısıtılıp
2
ayrı
eksen
üzerinde
gerdirilerek
yönlendirilir,şişirmeyle kalıplanır,soğutulup kalıptan alınır.En son kullanılan yöntem ise coekstrüzyon şişirme kalıdır.Bu konuya ileriki bölümlerimizde geniş yer ayıracağız.
Preformu oluşturma yöntemi bugün gelişmiş makinelerde yapılmaktadır.Bu makineler
extrüzyon tabanlı ve ya enjeksiyon tabanlıdır.Bunlar preformu ekstrüzyon tüp ve ya
enjeksiyon tüp olarak üretir.Bununla birlikte özel durumlarda her iki yöntem de
kullanılır.Örneğin multilayer parçalarda şişirme kalıbı hem ekstrüzyon tabanlı hem de
enjeksiyon tabanlı makinelerde yapılabilir.Ayrıca biaxial oriented parçalarda (bunlar pet
şişeler, içecek şişeleri) hem enjeksiyon tabanlı hem de ekstrüzyon tabanlı makinelerde
yapılabilir.Ayrıca boyun ringi denen yöntemle yapılan parçalarda her iki makinede de
yapılabilir.
19. yüzyılda U.S.A da
John h.Breck şişirme işlemleri üzerine ilk çalışan
insanlardandır. Üreticiye yönelik olarak çalışmalarına başlamış bu nedenle Avrupa ya açılmaya
çalışmıştır.Fakat bunda başarılı olamamıştır.
Şişirme üzerine ilk patentti alabilmeyi başaran S.T Armstrong adlı bir Amerikalıdır.
Yayınladığı bildiride bunu resmen açıklamıştır (1851) .
2-ŞİŞİRME KALIPÇILIĞI:
İçi
boş
olan
üretilmektedir.Kullanılan
pek
çok
plastik
termoplastik
parçalar
,
malzemenin
şişirme
kalıp
kalıplama
çukuruna
metoduyla
dolması
çeşitli
yöntemlerle olmaktadır.Bunlara gelecek bölümlerde yer verilecektir.İyi tasarımlandırılmış bir
şişirme kalıbının uygun tipteki şişirme makinasıyla kalıplanması meydana gelebilecek hataları
minimuma indirebilecek en önemli etkenlerden biridir (1).
Şişirme kalıplarıyla içi boş plastik şişe ,petler,bidon çanta,tas, çocuk oyuncak
bebekleri, yakıt tankları , plastik çiçekler, plastik şişeler, tuhafiye malzemeleri, içi boş şişeler,
bidonlar, v.b. içi boş plastik..vb gibi daha birçok parçalar üretilmektedir (2).
U.S.A’da John h.Breck şişireme işlemleri üzerine ilk çalışan insanlardandır. Üreticiye
yönelik olarak çalışmalarına başlamış bu nedenle Avrupaya açılmaya çalışmıştır.Fakat bunda
başarılı olamamıştır (1).
Şişirme üzerine ilk patentti alabilmeyi başaran S.T Armstrong adlı bir Amerikalıdır .
Yayınladığı bildiride bunu resmen açıklamıştır (1851) (1).
İkinci dünya savaşı sonralarına da gelişen sanayileşmeyle paralel olarak özellikle
makine sektöründe büyük atılımlar yapılmaya başlanmış,daha seri ve ekonomik tezgahlar
üretilmeye başlanmıştır (1).
Şişirme kalıpçılığı milyon dolarlık bir iştir.1980’lerin sonunda , şişirme kalıpçılığı
işlemleriyle yapılan plastik reçine tüketimi tüm dünya çapında yıllık ortalama 10 milyar
pound civarındaydı.Paketleme başlıca kullanılan bir uygulamadır ve yaklaşık olarak 70 milyar
şişe , varil , tank ve konteynır yapımında kullanılmıştır(1).
Bununla birlikte şişirme kalıplarıyla üretilen sadece şişe değildir , çocuk oyuncak
bebekleri, yakıt tankları , plastik çiçekler, plastik şişeler, tuhafiye malzemeleri, içi boş şişeler,
bidonlar, v.b. içi boş plastik parçalardır(3).
Paketleme işlemleri 1950’lerin sonuna kadar yüksek yoğunluktaki polietilen elde
edilene kadar ciddi şekilde geliştirilemedi.Fakat polietilenin bulunmasıyla paketleme sektörü
de gelişme kaydetmiştir(2).
Şekil 1-Temel bir şişirme kalıbı örneği(1)
Şekilde basit bir şişirme kalıbı örneği görülmektedir.Kalıp iki yarımdan oluşmaktadır
ve bu yarımlara kalıp dişisi denmektedir.Bu dişilerin içine kalıp boşluğu (kalıp çukuru)
denilen parçanın dış hatları işlenmiştir.Parison denilen ön şekillendirilmiş parça kalıp kapalı
iken içine hava üflenmek şartıyla kalıp çukuruna sıvanır ve parça oluşur.Kalıp iki yarımı
şişirme işleminden sonra açılarak parça içinden alınır.
3-KALIPLAMA METOTLARI:
Şişirme kalıpçılığında kalıplama metodu olarak iki ana yöntem vardır.Bunlardan
birincisi ekstrüzyon kalıplama , ikincisi enjeksiyon kalıplama metodudur.Fakat son
dönemlerde gererek şişirme ve en önemlisi de ko-ekstrüzyon şişirme yöntemi de birer şişirme
kalıpçığı yöntemi olarak benimsenmektedir.(1)
3-1-Ekstrüzyon şişirme kalıpçılığı:
Ekstrüzyon şişirme kalıbında parison ekstrüzyon dişisinden şekillendirilir. Bu
dişi şişirilmiş film şekillendirmesinde kullanılan tip ile benzerdir, erimiş malzeme
ekstruderden ekstrüzyon yönünü yataydan dikeye değiştiren bir adaptöre akar. Böylece
yerçekiminin parçaya homojen etki etmesi sağlanır. Malzeme bundan sonra dişiye girer ve
bir mandren etrafında akar böylelikle ekstrudate silindirik olur. Şişirme kalıbındaki dişiler
şişirilmiş film üretimindekinden daha kalın duvarlar üretir birçok durumda dişi, mandrenin
ortasından aşağıya bir boşluğa sahiptir böylelikle hava silindir malzemenin içine üflenebilir .
Fakat bazı şişirme operasyonlarında, parisonun kapatma parçası olarak yapılan bir giriş
yolundan malzeme alttan da şişirilebilir. (1)
Şişirilmiş film üretiminde ekstruder kesintisiz çalışır ve film kesintisizdir. Bu
genellikle nakil ekipmanının hızlı ve otomatik olarak tarz değiştirmesiyle sağlanır. Şişirme ile
yapılmış parçalar kesintisiz değildir fakat ayrıktır. Yani her parça tek tek kalıplanır. Bu
yüzden bu ayrık parçaları ekstrüzyonla üretmek için bazı desteklemeler yapılmalıdır. Çünkü
ekstrüzyon tabi olarak kesintisiz ( sürekli ) bir işlemdir. (2).
Olası bir durum şudur ki: Kalıplama işlem süresi, yeni bir parison yapmak için
gereken süreden kısadır. Bu şartlar altında parison, kalıp tarafından zaptedilmelidir, parison
şişirilir, parça soğur ve parça itilir. Geçen bu süre içinde yeni bir parison yapılmalıdır hemen
hemen bütün uygulamalarda işlem süresi parison yapma süresinden daha uzundur. Bu yüzden
ekstruder’ in çıkışı ile kalıplama sürecini birleştiren bazı destekler sağlanmalıdır. İki alternatif
benimsenebilir. Birincisi (aralıksız ) ekstrüzyon şişirme kalıbı, ikincisi ise fasılalı ekstrüzyon
şişirme kalıbıdır. Fasılalı ekstrüzyon şişirme kalıbı ya karşılıklı alıp verici vida ya da bir
biriktirme sistemi kullanırken, sürekli ekstrüzyon şişirme kalıbı kalıplama süresini ekstrüzyon
hızına tutturmak ( eşitlemek ) için müteaddit kalıplar kullanılarak yapılır. (1)
şekil 2 sürekli ekstrüzyon şişirme kalıbı örneği(1)
Sürekli ekstrüzyon şişirme kalıbında ekstruder aralıksız olarak çalışır ve ekstruder’ in
çıkışı, parisonu yerleştirmek, şişirmek, soğutmak ve fırlatmak işlevine sahip kalıplara
birleştirilir. Örneğin; eğer kalıplama süresi parison yapma süresinin iki katından fazla değil
ise iki kalıb sistemi kullanılabilir. Bu sistemde hareketli kalıplar kullanılır ve Şekil 2’de
gösterilmiştir. Bu sistemde kalıbın biri parisonu zapteder . Bu esnada diğer kalıptaki bir
parça soğuyordur. Kalıptan parça fırlatılırken, kalıp parisonu ( ekstruder’ den ) geri çeker.
Bundan sonraki adımda, kalıp
parison etrafındaki yerini alırken, kenara alınan kalıp
parçanın soğumasıdır. Süreç kalıp
parçanın iyice soğuyup son olarak fırlatılmasıyla
tamamlanır ve yeni bir parison ortadaki kalıba bağlanarak kalıp kavisine doğru şişirilmesiyle
devam eder. Bu metoda bazen doğuş kalıp sistemi denir. Sistemler ikiden fazla kalıpta
parisonun sırayla bağlanıp geri çekildiği yerlerde de kullanımdadır. (1)
Doğuş kalıp sistemine benzer bir sistemde parison bir bıçakla dişiden kesilir ve
şişirilerek soğutulup, itileceği kalıba mekanik bir kol ile transfer edilir. Bu sisteme parison
transfer sistemi denir ve oldukça büyük parçaların yapımında ağır kalıpları hareket ettirmek
zor olduğundan bu teknik doğuş kalıp tekniğinden daha fazla kullanılır.
Bir diğer kalıplama süreci ile ekstruderin çıkışını birleştiren müteaddit kalıplar
kullanan sürekli ekstrüzyon kalıbı dönen teker üzerine monte edilmiş kalıplar kullanır.Bu
metodta muhtelif kalıplar gereklidir. Bir süre kalıbın biri parisonu bağlamak için kapanırken
baştaki kalıp parçayı şişirme durumundadır ve diğer kalıplar parça soğurken kapalı
durumdadır. Tekerin etrafında hareketsiz kaldıktan sonra kalıp parçayı fırlatmak için açılır ve
yeni bir parison bağlamak için hazırlanır. Bu sistemde tekerin dönme hızı ve tekere monte
edilen kalıpların sayısı ekstruder çıkış hızına eşitlenir. Tekerin dikey yerine yatay monte
edildiği eşdeğer sistemler geliştirilmiştir (3).
Dönen teker sisteminin hareketli kalıp sistemine göre en büyük dezavantajı şudur:
dönen teker mekanik olarak çok daha komplikedir ve sistemin bütün ek kalıplarla beraber
maliyeti oldukça yüksektir. Dönen tekerin hareketli kalıplara göre avantajı şudur: kalıp süresi
ekstrüzyon şişirme oranının ayarlanabilmesinden çok daha uzundur (1).
Sürekli ( aralıksız ) ekstrüzyon şişirme kalıbı metodları küçük ve orta ölçekli
parçaların ( 8 galona kadar 30lt. ) yüksek üretiminde en uygundur. Küçük parçalarla parison
yapım süresi çok kısa ve aynı zamanda kalıplama süresi de kısadır. Bu yüzden müteaddit
kalıplar parisonu bağlamada ve dişi ortamından uzaklaştırmada etkili bir şekilde
kullanılabilirler, böylelikle bir diğer kalıp onun yerine geçebilir. Sistemin limiti kalıpların
mekaniki hareketidir (1).
Eğer parçalar büyükse sürekli ekstrüzyon ile parisonu yapmak için gereken süre
nisbeten uzun olacaktır. Bu uzun ekstrüzyon zamanı parisonun aşırı soğumasına neden
olacaktır. Bu yüzden etkili bir şekilde şişirilemeyecektir ve kendi ağırlığından dolayı fazla
yamulmalar olur. Yamulma bir parçayı gererek ve eğerek bu parçanın ölçmelerinin üzerindeki
kontrolünü azaltır veya kalıbı kullanılmaz hale getirebilir. Bundan dolayı parisonu
şekillendirme metodu ( ekstrüzyon ) hızından daha hızlı olduğundan dolayı parison metodu
kullanılması gerekir. Bu genel şekillendirme iki metodta yapılabilir: Birincisi karşılıklı vida
sistemi, ikincisi toplanma sistemi iki sistemde de devamlı olmakla birlikte daha çok
aralıklı parison yapılır. Bu metodlarda kullanır (1).
Karşılıklı vida metodunda belli bir miktar erimiş granül parisonu şekillendirmek
için ekstrüzyon dişisinin arasından enjekte edilir. Bu tarzda bir parision sürekli ekstrüzyon ile
çok daha fazla vaki olacak iken 1 veya 2 saniye içinde şekillendirilebilir. Bir dahaki şişirme
ve soğutma boyunca, ekstrüzyon vidası geri çekilir ve bir diğer yükü toplar. İşlemin bu
bölümü boyunca hiç parison şekillendirilmediğinden parison şekillendirmesi fasılalıdır.
Karşılıklı vida sistemi ticari enjeksiyon kalıbıyla benzerdir(2).
Eğer şişirme ve soğutma süreleri uzunsa, yeterli malzeme bir sonraki parison darbesi
için biriktirildiği zaman vida ağzında durur. Bu durma extruderde bazı kesintilere neden olur.
Bu yüzden bir biriktirici kullanan ve bu problemi çözmek için extruderin sürekli çalışmasına
izin veren bir diğer metod geliştirilmiştir (1).
Biriktirici sistemi de parisonu fasılalı olarak şekillendirir. Biriktirici sistemde malzeme
ekstruderden dahili yatağa veya biriktirici içine akar. İşlemin uygun anında yatak içindeki bir
şahmerdan granülü dişi içine doğru ilerletir ve fışkırtır. Dişi parisonu şekillendirmek için
biriktiricinin çıkışına
monte edilmiştir. Çok büyük
parçalar ( 120gal ( 450litre ) ye
kadar ) biriktirici sistemi kullanarak yapılabilir. Çünkü biriktirici hacmi karşılıklı vida
makinesi ile mümkün olan enjeksiyon hacminden çok daha fazla büyüktür ve şahmerdan
kullanılan enjeksiyon çok hızlıdır. Bazı sistemler bile biriktiriciyi beslemek için çeşitli
ekstruderler kullanır. Böylece yapılabilen parçaların ölçüleri daha da artırılabilir.
Biriktiricilerin çoğunda şahmerdan granülün artmasıyla yükselir(2).
3.2. Enjeksiyon Şişirme Kalıbı
Enjeksiyon şişirme kalıbında parison erimiş granülün bir maça mili etrafında ve kalıp
kavisine fışkırtılmasıyla şekillendirilir. Parison bu yüzden enjeksiyon kalıplama işleminde ayrı
bir parça olarak şekillendirilir. Bu ekstrüzyon şişirme kalıbında yapıldığı gibi parisonun
ekstrüzyon dişisi içinde şekillendirilmesi ile zıt bir işlemdir. Enjeksiyon şişirme kalıbı ile ticari
enjeksiyon şişirme kalıbı arasındaki benzerlik açıktır. Fark şudur: şişirme kalıbında parison
bitirilen bir parça değildir, fakat son şeklini vermek için müteakip bir adıma tabi tutulur. İkinci
adım, tabiki, ikinci bir kalıpta parçayı ticari şekline getirmek için şişirmek olacaktır. İki adım
arasındaki açık farklardan dolayı, enjeksiyon kalıbıyla yapılan parison bazen önşekil ( preform
) denir (1).
İki kademeli işlem sonucu tamamen bitmiş halde şişe veya bidon tipi plastik kapların
imal edildiği bir kalıplama tekniğidir.Birinci kademede önce parison hareketli ve için de hava
kanalı bulunan bir mandrelin etrafına enjeksiyonla kaplanır. İkinci kademede ise ,parison
henüz sıcak haldeyken içindeki mandrelle birlikte şişirme kalıbına aktarılır.Mandrelin
içindeki hava kanalına gelen basınçlı hava ile şişirilerek son şekli verilir.parça mandrelden
ayrılıp parça alınır (2).
Enjeksiyon süresi boyunca ticari enjeksiyon kalıp makinası parisonu meydana getirmek
için kullanılır. Kalıp, yerinde maça mili ile kapatılır. Daha sonra granül maça mili etrafında
silindirik bir parça şekillendirmek için enjekte edilir. Vida dişleride bu basamakta
şekillendirilir. Sonra kalıp açılır, maça mili çıkarılır ve parison itilir. Parison şişirme
istasyonuna hala sıcakken transfer edilir veya tekrar ısıtılabilir. İkinci kalıp kapandıktan ve
parisonun tepesiyle birleştikten sonra, parisonun içine hava enjekte edilir.(Bu genellikle maça
mili içindeki bir boşluk vasıtasıyla yapılır ). Bu, parçayı şekillendirmek için kalıbın iç
duvarlarına doğru parisonu şişirilir. Kalıp açılır ve parça itilir. (1)
Enjeksiyon şişirme kalıbı sabit olmayan kesitli parisonların şekillendirilmesine
müsaade eder. Şekildeki bu esneklik ekstrüzyon kalıbı ile yapılan parisonlardan daha iyi
homojen duvar kalınlığına sahip şişelerin şişirilmesi için bir metod geliştirilmesini sağlar.
Parisonun daha fazla şişirilmesi gerektiği köşeler gibi yerlerde, şişirme işlemi doğal olarak
ince bölümlere neden olur. Maça pimi şeklinin ve kalıp kavisinin dikkatli dizaynı ile bu
yüksek gerilmeleri kompanse etmek için parisonun doğru olanları daha kalın yapılabilir. (1)
İstenilen ürünle ilgili parçaya verilecek kap uzunluğu,çap ve kalıp çukur sayısı
makinanın fiziksel boyutlarıyla mümkündür.Basıncın merkezine döndürme başının mesafesi,
yüzünden, maksimum kap uzunluğu kararlaştırılması gerekir.Uzunluk1/2 ila 12inç’dir.Kutu
çapı ise maksimum ¼ ile minimum 1/8 inç arasındadır (5).
Maksimum kalıp çukuru sayısı ise normal limitlerde mengene sıkma kuvvetiyle
sınırlıdır. Bununla ilgili aşağıda malzemelere göre mengene sıkma kuvvetleri verilmiştir(4).
Tablo1. Enjeksiyon Şişirme Kalıplamada Mengene Sıkma Kuvvetleri (5).
Kullanım Alanı
Malzeme Cinsi
PSİ/İN2
Tasarım alanında
LDPE
2800
Tasarım alanında
HDPE
3200
Tasarım alanında
SAN ve PS
3800
Tasarım alanında
PP
4100
Tasarım alanında
Polikarbonat
4400
Bilinen 4 tipte enjeksiyon yöntemi vardır.
A:Piotrowsky Metodu
B:Farkus Metodu
C:Moslo Metodu
D:Gussoni Metodu(2)
Şekil 3.Enjeksiyon kalıplama yöntemleri (1).
Bunlar dan en çok kullanılanı (3 ve 4 istasyonlu olan) Gussoni Metodudur. (Kullanım
Alanı %90) (5).
3.2.1. Enjeksiyonla Şişirmenin Avantajları:
1-Kalıplanan şekil şişirme kalıbından sonra son şeklini alarak çıkar.Ayrı yeten çapak
alma ,ağız açma ..vb gibi işlemleri yoktur.
2-İstenen ağırlıkta mamulün kalıplanmasını mümkün kılar
3-Kalıplanan şişenin boğaz şekli ile boğaz iç ve dış çapları ve et kalınlıkları hassasiyetle
kontrol edilebilir.
4-Simetrik olmayan şekillerdeki kaplara,belirli yerlerinin daha kalın yapılacağı kapları
hassas bir şekilde kalıplamak mümkündür.
5-Aynı ağırlıkta ve boyutlarda düzenli kap imaline ,dekorasyon ve otomatik doldurma
makineleri ile birlikte kullanma imkanı verir.
6-Extrüzyon-şişirme ile kalıplamada çıkan çapaklar ve hurdaların tekrar kırılarak
kullanımı hurda olmadığı için işlem sırasındaki alçaklık kontrolü daha düzgündür.
7-Kullanılan birçok kaplama malzemesi ile extrüzyon –şişirme ile kalıplamaya kıyasla
daha berrak,parlak ve kısmi iki yönlü yönlenme sayesinde daha sağlam kalıplanmış parçalar
elde edilir.
8- Uzun süreli çalışmalarda ve daha küçük şişelerde en uygundur.
9- Çıkan parçalar hurdasızdır.
10-Üründe yüksek hassasiyet, yani tam şekillenmiş parisonun birbirlerini tutan ve
hassas parçalar yapabilmesi daha yüksektir.
11-Duvar kalınlıkları homojendir.
12-Dikiş çizgileri veya daralma işaretleri yoktur ve daha kararlı taban dizaynları,
enjeksiyon şişirme kalıbı ile mümkündür.
13-Şeffaflıklar enjeksiyon şişirme kalıbı ile en iyidir. Çünki kristalizasyon daha iyi
kontrol edilebilir ve şişirme daha gerilmesiz olabilir.
14-Enjeksiyon şişirme kalıbı, gelişmiş parison dizaynından ve germe şişirme kalıbı
ihtimalinden dolayı gelişmiş mekanik özelliklere sahip parçalar üretilebilir.(1-2-3).
3.2.2.Enjeksiyon Şişirmenin Dezavantajları:
1-Kalıp maliyeti yüksektir.Extrüzyon için tipik olarak iki kez konulan çubuk, her kalıp
çukuru için ayrı ayrı plastiği enjekte edilmesi zaman kabını önemli oranda arttırır.
2- Yöntem sadece boyunlu kaplarını kapsar.
3- Tutulamayan veya asimetrik kapların, üretimi olamaz
4-Kap boynu,çapı,uzunluğu oranı 1:10’dan az yapılmamalıdır.
5-Minimum kalıp boynu6-8mm’dir.
6-Yüksek basınçta akış,ekonomik zorunluluktur.
7-Maksimum kap boyutu 1 litre;normal kaplarda 300cm3 den az’ dır (1-2-3).
Şekil 4.Üç istasyonlu enjeksiyon kalıbı (1).
Şişenin
oluşturulacağı
plastik
malzeme,
bir
şişirilen
çubuk
üzerinde
enjeksiyonla kalıplanır. Bu etki kalıbın ortasındaki malzemeyi ayırır ve boşluk şişirmeden sonra
istenilen şişe şeklinin kalınlığını alacak boyutlarla kusursuz olarak şekil işlenir.(3) Hala eriyik
halde iken, parison ve şişirme çubuğu, sıkıştırılan havanın şişirme çubuğunda porisonun içine
aşağı doğru hareket ettiği ikinci kalıba transfer edilir. Şişirilen şişe kalıbın duvarlarıyla
soğutulur ve katılaşır. Kalıp açılıp şişe sökülür (3).
Başlangıçta şişirme çubuğu ve parison, enjeksiyon kalıplama makinasından şişirme kalıbına
elle transfer edilirdi. Fakat parison transferi için bir çok metotlar yakın zamanda geliştirilmiştir.
Üretim hızını arttırmak için kalıbın birisine veya alternatif olarak şişirme kalıbının diğerine
oturtulması gibi bir çok metot vardır (3).
Şekil 5. Isıtma modülünde parisonlar (1).
Şekil 6. Şişe şekli değiştirilmediği zaman Eco-Shell sistemiyle şişe kalıbı kolayca
değiştirilir (3).
Daha önce bahsedilen iki pozisyonlu metodun dezavantajı, enjeksiyon kalıbı ve şişirme
istasyonlarının eriyik parçanın çıkarımı boyunca cidarlara dayanmasıdır (2).
Bu zorluğu 3 şişirme çubuğu (Şekil 5.) bir pivot civarlarında eşit aralıklarla radyal olarak
ve kalıbın yüzleri arasında bir düzlemde yerleştirilir. Kalıplar enjeksiyon boşluğunun ve şişirme
boşluğunun, üç parison çubuğundan ikisi ile eşleşmesi için birbirlerine 120 °C açı ile
yerleştirilir. 3. çubuk kalıp tarafından çevrelenmez fakat enjeksiyon istasyonu olarak görev yapar.
Bu sistemde radyal olarak oturtulan parison çubukları onların merkez pivotlarından merkezlenir.
Böylece her bir çubuk dolaylı olarak kalıplama istasyonuna, şişirme istasyonuna ve sökme
istasyonuna getirilebilir (1).
Şekil 7. üç istasyon enjeksiyon şişirme işlemi standardında plastik endüstrisinde
kullanılan bugünkü enjeksiyon şişirme işlemini gösterir.Enjeksiyon şişirme kalıplamanın
önemli bir avantajı mümkün olan duvar kalınlığının kusursuz biçimde kontrol edilmesidir (1).
Şekil 7. Günümüzde kullanılan 3 istasyonlu enjeksiyon şişirme sistemi (1).
Şişirme çubuğu ve parison kalıbı, son kalıba şişirmeden sonra malzemenin doğru bir
dağılımı olması için değişen kalınlıktaki duvarları elde etmek için önceden şekillendirilebilir.
Böylece köşelerde ve omuz bölgelerinde incelmeden kaçınılmış olur. Enjeksiyon kalıplama aynı
zamanda, parison tamamen çevrelendiği için ve şişirme kalıbı içerisinde tam olarak
yapılandırıldığı için tamamen bitirilmiş şişe elde edilmesine imkan tanır. Daha sonra şişirme
boyunca tamamen kapatılır. Oysa çoğu Ekstrüzyon şişirme kalıplama sistemlerinde kalıbın
kendisi şişenin tabanında parisonu birleştirmekteydi. Fazla malzeme, kalıptan çıkarıldıktan
sonra kalıbın kenarlarının yontulmasını gerekli kılar (3).
İkinci (Şişirme) Kalıp, bitirilen şişe şekline sahip iç boşluğu olan iki kalıp yarım
parçalarından oluşan bir ekstrüzyon şişirme kalıbına benzer. Şişirme çubuğu, parisonun
enjeksiyon kalıplama yapılabilmesi için merkez dairesi olarak görev yapma, parisonu enjeksiyon
kalıbından şişirme kalıbına taşıma aracı olarak ve büyüklüğünü arttırmak için parisonun içine
hava sokma gibi 3 fonksiyona sahiptir. Şişenin boynu enjeksiyon kalıplama evresinde son
formunda verilmektedir (4) .
Endüstrideki şişirme kalıpları 4 bölümden oluşur;
7’inci Şekil şu anda şişirme kalıp endüstrisinde mevcut plan standart enjeksiyon şişirme
kalıp makinelerini işleme miktarı ve 3 ile 4 istasyonlu clomplarını gösterir. 3 istasyon ve 4
istasyon endeksleme başlıkları arasındaki önemli bir fark her biri sonlandırılmış boş cycle
zamanıdır. Boş cycle zamanı kalıpların clomplarını açılmasını indeks zamanına ve gerçek
kapanma zamanını kapsar. Çünkü işlememe anı boş cycle zamanı sırasında meydana gelir. Bu
zaman makinenin düzgün ve istikrarlı bir şekilde işlem görmesine müsaade edilirken mümkün
olduğunca kısa olmalıdır. Açılış indeksi ve kapanış zamanları mümkün olduğunca yakın
olmalıdır. Ferguson ve CAMCO şirketlerini kapsayan bir çok şirket bu hızı başarabilen
standartlar enjeksiyon başlıklarını tavsiye etmektedir. Orantılı hidroliklerin kullanımı
clomp’ın kapanışı ve açılışından makinaya giden şoku azaltır (3).
Şekil 8. Şişirme kalıp makinaları krokisi (1).
4’üncü daha kısa mesafelerde hareketi sağlama avantajına sahiptir. Bu bölüm
parisonlar veya şekillenmemiş şişeler için nüve çubuklarının kontrol edebildiği bir güvenlik
bölümü olarak işlev görür. Bu bölüm ayrıca nüve çubuklarının iç ve dış taraflarının enjeksiyon
bölümüne girerken doğru sıcaklık değerinde olup olmadıklarını belirler. Bu bölüm polietilen ve
peti kapsayan en son termoplastik metal mühendisliğinin bazılarında gereklidir. 7’inci Şekil 3
istasyonlu bir enjeksiyon şişirme kalıp makinesinin parçalarını gösterir. Makine enjeksiyon ve
parison bölümlerindeki şişirme bölümünde ve şekillendirme veya geri dönüşüm bölümlerinde
enjeksiyon ünitesi veya plastifeire sahiptir. 4 istasyonlu bir makine ayrıca bir güvenlik veya
nüve çubuk şartlandırma istasyonuna sahiptir (3).
Her hangi bir enjeksiyon kalıplama makinesinde olduğu gibi plastifeir’in işlevi taşımak,
eritmek ve homojen eriğiyi enjeksiyon kalıbına vermektir. Normal olarak plastifeir yatay
reciprotetint vida tipidir. Her nasılsa Jomar üstün bir vida tipi kullanmıştır. Dikey vida
özellikle düşük kesilme ve düşük ergime sıcaklıkların gereksinim duyulduğu birçok metalle
kullanılabilir. Fakat dikey vida normal olarak yüksek torklu metaller için tercih edilmez.
Ayrıca soğutulması gereken metallerde sonsuz dezavantajları vardır (3).
Bilyalı kontrol yatay bir ileri geri hareket eden yumuşatıcı madde üniteleri için tüm
mükemmel elektrik sürücülerine sahip olabileceklerdir (3).
Enjeksiyon istasyonu enjeksiyon şişirme kalıp işlemesinde kritik bir istasyondur. Eğer
iyi bir parison yaparsan iyi bir şişede iyi olacaktır. İfadesi yaklaşık olarak doğrudur. Parison
dizaynı ilk olarak ilk kritik seviyededir. Ve düzenli parison dizaynı hem bir sanat hem de bir
bilimdir. Hiçbir kitap şu anda parison dizaynı için tüm faktörleri kapsayamaz. Bilgisayar
destekli tasarım(CAD) kullanılmaktadır. Her nasılsa parison işlemlerini bilgisayar parison
programındaki görünüşlerini elde etmek zaman alacaktır. Enjeksiyon istasyonunda eritilmiş
homojen plastik maddeler bir kapıyla enjeksiyon kalıbına girerler. Bu madde enjeksiyon
kalıbının dişi bölüm ile erkek nüve çubuğu arasındaki boşluğu doldurur. Kalıbın dişi
parçasıyla bağlantı halinde bulunan parison ve parisonun yüzeyi bir defa sapma olmadan ve
yüzey zedelemeden nüve çubuğunun parisonu kaldırmayı sağlamak için yeterince
katılaştığında enjeksiyon işkencesi açılır ve toplam cyclen soğuk cycle bölümü başlar.
Normal enjeksiyon basıncı 1500 den 6000 PSI ye kadardır. Böylece enjeksiyon istasyon
presinin boşluğu doldurmaya yarayan gerekli enjeksiyon basıncından dolayı başlangıçtan
kalıpları önlemek için yeterli hidrolik pres basıncına sahip olması gerekir. Enjeksiyon
kalıplarını kapalı tutmak için gerekli enjeksiyon pres tonajı aşağıdaki gibi hesaplanır (3).
Tablo 2. Enjeksiyon Pres Gücünün Hesaplanması (3).
Parisonun
Hesaplanmış
Enjeksiyon
X
Düz Alanı
Basıncı
Dişi Boşluğunun
X
(PSI)
Boşluğunun
Toplam
Alanı
2000 Ib/TON
=Minimum Enjeksiyon Pres Gücü (TON)
3.3.Gererek uzatma şişirme kalıpçılığı:
Bu teknik genel olarak önce enjeksiyon ünitesinde preform sıcak kıvamdayken daha
sonra henüz sıcakken makinanın ikinci ünitesi halinde yada tamamen ayrı bir makine
halindeki germe ünitesinde,ısıtılıp iki ayrı eksen üzerinde gerilerek yönlendirilir,şişirme
kalıplanır,soğutulup kalıptan alınır (1).
Gerdirme işleminde en çok şu plastik malzemeler kullanılır. Akrinitril (AN) , polisitren
(PS) , PVC ,naylon , polikarbonat (PC) , polisulfone , asetal , polyarayte , polipropilen (PP) ,
surlin, ve PET’lerdir (2).
Bu teknik parçayı uzama yönünde germek için mekan iki destek kullanır. Parça eş
zamanlı olarak bir kasnak ( çember ) içinde veya merkezi yönde hem şişirilir hem gerilir. Bu
çift eksenli germe parison veya ön parça kalıp içinde istenen şekle şişirilirken meydana gelen
parisonun uzama boyutunca gerilmesi teleskopik bir mandren kullanarak meydana getirilir
veya ön parçanın dibinden iterek genişleten bir maça miliyle, eşzamanlı, havanın malzemeyi
merkezi olarak germek için enjekte edilmesiyle yapılır. Bu işlemde maksimum faydayı elde
edebilmek için ön parçanın sıcaklığı yön tayini için doğru sıcaklığa dikkatlice ayarlanmalıdır
(3).
Şekil 9 1-Kalıplanacak malzeme ısıtılır.2-Çubuk bunların arasına getirilir..3-Dip kısmı
kapatılır.4-Preform kalıp çukuruna getirilir.5-Mandrelden hava üflenir.6-İşlem tamamlanır(1).
.
Şekil.10 Enjeksiyon gerdirme kalıbı yarısı.7 (1).
3-4-Ko-ekstrüzyon şişirme kalıpçılığı:
Kendi içinde tabakalardan oluşan çok katlı ürünlerin yapımında kullanılır.Tabakalar,
aynı malzemeden olabilir,renkli ve renksiz olabilir,malzeme geri döndürülebilir yada Farklı
malzeme olabilir.Gelişmekte olan ko-ekstrüzyon teknolojisi, içinde başka bir adımın olduğu
malzemelerin yapımında oldukça avantajlıdır. Bu yöntem çeşitli niteliklere sahip birleşik
plastik malzemeleri üretmekte kolaylık sağlar(1).
Ko-ekstrüzyon ürünlerinin yarı katmanlı yapıları, ekstrüzyondan önce katmanları
bir kalıbın içinde birleştirerek oluşturulur.Tek madde ekstrüzyon şişirme kalıplaması ile koekstrüzyon şişirme kalıplaması arasındaki ana fark ekstrüzyon sistemindedir.Koekstrüzyonda yapı ile birleştirilen her madde kendi ekstrüderinden çıkarılır.Ekstrüzyon
kalıbı,farklı
maddelerin
uygun
katmanlı
yapıya
dönüştürülebileceği
şekilde
tasarlanmıştır(1).
Ko-ekstrüzyon şişirme kalıpçılığının geçmişi son birkaç yıl olmasına rağmen ilk
olarak 1970’lerde Japonya’da şişe yapımında kullanılmıştır.Fakat şişirme kalıbı yöntemi
olarak benimsenmesi
1983 yılında Amerikan Can Şirketinin Gamma adını verdiği
şişelerinin üretimiyle olmuştur(2).
Bugün
kullanılan
ko-extruzyon
şişirme
kalıbı
parçaları
birçok
ve
sayısızdır.Bunlardan birkaç tanesi şekil 5’te gösterilmektedir.Paketlemede çeşitli tipteki
ko-ekstrüded parçaların kullanılmasının ana nedeni çok katlı yapıya sahip olmasıdır(1).
Çok katlı yapının olduğu ko-ekstrudedler , önce birleşik parçaların olduğu
ekstrüzyon kalıbında bir parison elde edilir daha sonra ko-ekstrüzyon şişirme sistemine
aktarılır(3).
3-4-1-Ko-ekstrüder katmanlar:
En basit ko-ekstruded yapı çift katmanlı kombinasyonlardır,ancak böyle bir yapının
kullanılacağı durumlarda da yapılması gereken bazı uygulamalar vardır.Bu yapılara
verilebilecek en iyi örnek,bir duvarın tamamının renklendirilmesi yerine sadece ince bir
katmanın boyanmasıdır.Üç katlı yapılar, önemli miktarda regrind (tekrar öğütüm)’den
faydalanıldığı durumlarda kullanılır.Regrind, içeride ve dışarıdaki saf maddelerin
katmanları arasındaki orta tabakadır.Saf madde istenen dış görünüşü ve içeriden her türlü
kirlenmeden korunmayı sağlar(1).
Yarı katmanlı bir yapı belirli bir performans kriterine erişebilmek için üretilir.Bu
kriter bir fiziksel ihtiyaca yönelik olabilir.Buna örnek olarak bariyer verilebilir.Ayrıca bu
kriter ekonomik faktörlere de bağlı olabilir.Örneğin saf duvar malzemesinin bir kısmının
yerine geri dönüşümden elde edilen malzeme ve renklendirilmiş malzeme, yapının ince bir
katmanında kullanılabilir(2).
Şekil 11’ da gösterilen tipik bir beş katmanlı yapı , bir iç ve bir dış yapısal katman,
bir merkez fonksiyonel katman, engel ve fonksiyonel katmanın iki yanında da bulunan
yapışkan katmandan oluşur.Altıncı ve yedinci katmanlar,içine geri dönüşmüş malzemenin
katıldığı katmanlardır.Bu regrind katmanlar,şekilde belirtilen yüzdelerde bazı yapısal
malzemelerin yerini alır ve son ürünün foksiyonelliğini veya görüntüsünü etkilemezler(1).
3-4-1-1 Yapısal katmanlar:
Yapısal katmanlar şişirme kalıbında işlem görebilen herhangi bir termoplastik
malzemeden olabilir.Ekonomik nedenlerden dolayı basit şişirme kalıbı reçinesi olan
poliolefilenler en çok kullanılırlar.Diğer reçineler farklı özelliklerin gerektiği durumlarda
kullanılır.Örneğin polikarbonat (PC) yüksek ısı performansı veya yüksek darbe dayanımı
gerektiren durumlarda yapısal katman olarak kullanılırlar(1).
3-4-1-2 Fonksiyonel katmanlar:
Günümüzde iki tip fonksiyonel katman bulunuyor; bariyer katmanları ve fiziksel
özellikleri arttıran katmanlar.
Bariyer
katmanları,
oksijen
sızıntısına
karşı
dayanıklılığı
arttırmak
için
üretilir.Bariyer katmanları ayrıca diğer gazların sızıntısını önlemek, duvarların sıvı
geçirgenliğini azaltmak veya sıkıştırılmış bir ürünün duvar içinden geçişini önlemek için
kullanılır.Bariyer katmanlarının bir başka uygulaması da besin ve kozmetik ürünlerinde tat
ve kokunun kaybını önlemek amacını taşır(1).
Şekil.11.Tipik ko-eksrüder yapılar 1-beş katmanlı yapı a-6 katman asimetrik yapı b-7
katman
Şekil 12-katmanların kalıp üzerinde gösterimi(1).
Üretim, ürünün içine dışarıdan gelecek bir sızıntıyı önlemek amacıyla da
yapılabilir.Bir fonksiyonel katman ile yapısal katman arasındaki ana fark kalınlıktır.Bir
fonksiyonel katman sadece birkaç bin inç kalınlığındayken yapısal katman on binlerce inç
kalınlıkta olabilir.
3-4-1-3 Yapışkan katmanlar:
Yapışkan katmanlar, fonksiyonel ve yapısal katmanlar gerektiği şekilde bağ
kuramadığı zaman bu katmanları birbirine bağlamak için kullanılır.Yapışkan katmanlar çok
incedir ve ürünün fiziksel gücüne veya diğer özelliklerine etki etmezler.
3-4-2 Malzemeler:
Hiçbir basit malzeme bir üründe olması gereken bir işlevin tüm özelliklerini
sağlayamaz.Malzemeler katman fonksiyonlarına göre gruplandırılırlar.
3-4-2-1 Yapısal malzemeler:
Ekstrüzyon şişirme uygulamasına uygun olan her malzeme yapısal malzeme olarak
kabul edilebilir.Yapısal malzemelerin şişirme kalıbına uygun olmasını sağlayan en önemli
özellikleri, yüksek erime gücü ve gerilme dayanıklılığını arttırıcı özelliğidir.Yüksek erime
gücü belirli ürünler için gerekebilecek uzun ve ağır parçaların taşınmasını sağlar.Şişirme
sırasındaki yüksek gerilme dayanıklılığı parçanın ürünün içine uzanmasını sağlar.Böylece
her noktada yeterli duvar kalınlığına ulaşırlar.
3-4-2-2 Fonksiyonel malzemeler:
Fonksiyonel malzemeler aşağıdaki gibi sıralanır:
3-4-2-2-1 Bariyer malzemeleri:Bariyer malzemelerinin transmisyon değerleri 2cc mil/100
inç2/24 saat’ in altındadır.Genel şişirme kalıbı malzemeleri ile bariyer malzemeleri
arasındaki fark belirgindir.Etilen vinyl alkol (EVOH),polyvidilenclorid (PVDC) oksijen ve
karbondioksite en etkili bariyerlerdir(1).
EVOH, koekstrüder şişirme kalıbı yapılarında kullanılan ana malzemedir.Bunun
ana nedeni nispeten kolay işlenebilir olması ve diğer yapısal malzemelere uygun
olmasıdır(2).
Bariyer korumasının özel bir kullanımı da yapının içinde siyah bir tabaka oluşturup
ultraviole ışınları perdeleme amacını taşır(4).
3-4-2-2-2 Yüksek sıcaklık malzemeleri:Yüksek sıcaklığa uzun süre karşı koyabilme
yeteneği özellikle besin paketlemede çok büyük önem taşır.Yüksek sıcaklıktan korunma
sağlayan tipik malzemeler polipropilen, polikarbonat, naylon ve poliarilattır.Bu malzemeler
yüksek ısısal bozulma sıcaklığına sahiplerdir veya kısmen kristallerdir.Bir malzeme
içindeki kristal bölgeler yüksek ısı direnci sağlar.Çünkü bunların yumuşama noktaları
erime sıcaklıklarına yakındır(1).
3-4-2-2-3 Görünüm malzemeleri:Ürünlerin görünüşlerini değiştirmek için birçok
malzeme kullanılabilir.Bir malzemenin ince, renklendirilmiş bir katmanı istenen görüntüyü
elde etmek için kullanılabilir(1).
3-4-2-2-4 Muhtelif malzemeler:Çeşitli mühendislik malzemeleri farklı özellikler
sunar.Polisülfan zararlı kimyasal maddelere karşı koruma sağlar.Polikarbonat darbe
dayanımı istenen durumlarda kullanılabilir.Son ürünün temiz olması isteniyorsa temiz
malzemeler kullanılmalıdır.Bu malzemeler PVC,PETG,PC veya PP olabilir.Paketleme
işinde ise esnek malzemeler kullanılır(1).
3-4-2-2-5 Yapışkan malzemeler:Ko-ekstrüzyonda yapışkan malzemeler başka yolla
birleştirilemeyen katmanları birbirine bağlamak için kullanılır.İki tür yapışkan malzeme
vardır.Birinci tür direk sentetize edilmiş kopolimer ve terpolimerden oluşur.İkinci tür ise
anhidrit aşılanmış poliolefinlerdir.Tabaka bağlamakta kullanılan malzemelerin çoğu
poliolefinlerden oluşur.
3-4-3 Parça dizaynı:
Üflemeli kalıp dizaynı daha çok yeni bir parça dizaynına benzer.Önce istenilen şekil
fikir olarak ortaya atılır veya yaratıcı ve foksiyonel bir kriter üzerine de seçilebilir ya da
her ikisi de olabilir.Daha sonra belli bir hacme boyutları uyana kadar parçaları
ayarlanır.Şekli ve boyutlarına karar verildikten sonra diğer fiziksel ve performans
karakteristikleri ele alınır.Bunlar madde seçimi bunun ardından takip edilen kalınlığı
belirleme olur.Böylece bir parçanın yapısal dizaynını gerektiren fonksiyonel olarak
ihtiyaçlar karşılanmış olur(1).
3-4-4 Ko-ekstrüzyon ve malzeme seçimi:
Ko-ekstrüder yapı seçimi malzeme seçiminin bir parçasıdır.Genellikle belli performans
ihtiyaçları göz önüne alınarak malzeme seçilir.Eğer bu ihtiyaçlar monolitik duvar yapısını
karşılamıyorsa bu ko-ekstrüder yapı düşünülmez.En iyi örnek bariyer özelliği; bir
monolitik polimer çok iyi bir bariyer olabilir ancak direnci sınırlıdır.Malzeme seçildikten
sonra katman kalınlığı ve toplam kalınlık belirlenir.Fonksiyonel katman performans
seviyesine göre tasarlanır.Diğer göz önünde bulundurulacak olaylar ise;iç basınç max.
yükleme, direnç gibi fiziksel karakteristik özelliklerdir(1).
3-4-4-1 Özel dizayn alanları:
Parçanın bazı alanları için özel fikirler gerekir.Bunlardan biride sıkıştırma
alanıdır.Bu alan iki tane iç katmanın birbirleriyle temasını sağladığı için orta katmanlara da
bir miktar etki uygulanır.Bu uygun bir performans ve malzemenin bütünlüğü açısından
uygundur(2).
3-4-4-2 Dönüşümlü malzeme:Şişirme kalıpçılığında üretim esnasında bir kısmı kesilen
parçalar dönüşümlü hale getirilir.Buda ekonomik açıdan çok faydalıdır.Basit bir malzemeyi
bile üretirken malzemeyi öğüttükten sonra ekstrüderin beslemesine aktarmak çok
kolaydır.Burada önemli faktör belli oranlarda bunu ekstrüder beslemesine göndermektir(1).
3-4-5 Ko-ekstrüzyon ekipmanları:
Ko-ekstrüzyon şişirme kalıpçılığındaki ekstrüzyon sistemi eriyik madde akışı metal
kaba eş zamanlı geçmelidir.Bu akışların bazıları küçük olabilir.Gereken ekstrüzyon
koşulları malzemeden malzemeye fark eder.Ancak burada önemli olay eriyin kararlılığı ve
birliğidir(1).
3-4-5-1 Ekstrüderler:
Tipik bir şişirme kalıplama taktiğidir, bunlarda tek vida tipi kullanılır.İyi dizayn
edilmiş ekstrüderlerde ve yardımcı sistemlerde bunları destekleyen yüksek kalitede eriyik
madde kullanılmalıdır.Vida kısmı ekstrüderin kalbidir ve buradaki kritik nokta vida dizaynı
ile maddenin akış özelliklerinin ilişkisidir(1).
Ekstrüzyonun istikrarı uygun bir vida dizaynı ile gerçekleşir.Vida dizaynı ele
alınırken her maddenin eriyik karakteristikleri (operasyon sırasında) hesaba katılarak
yapılır.Bu karakteristik özellikler, akış oranı, kafa basıncı ve erime sıcaklığıdır(4).
Ekstrüderin
ebadına
vidanın
çapı
göz
önünde
bulundurularak
karar
verilir.Uzunluğuna ise çap oranına bakılarak karar verilir.
L/D
(L=Uzunluk)
(D=Çap)
Bu ekstrüderin istikrarını belirleyen önemli bir faktördür.Bu oran 24/1 olmalıdır.(tavsiye
edilen), ama en az 20/1 olmalıdır.Bu uzunluk taneciklerin tam erimesini, beslemeyi ve
uygun eriyik karışımın elde edilmesini sağlar.Böylece yüksek seviyede termal homojenlik
ve basınç sağlanmış olur.Aynı zamanda iyi bir karıştırmada önemlidir.Sıcaklık ekstrüderin
her yerinde homojen olmalıdır.Uygunsuzluk ya vida dizaynı ya da operasyon
çeşidindendir(1).
Erime sıcaklığındaki değişmeler toplam direnci ve akışı etkiler.Eriyiğin sıcaklığı da
önemli bir etkendir.Düşük eriyik sıcaklığı içindeki moleküllerin hareketini kısıtlar(2).
Ekstrüder üretimleri değişik şirketler tarafından yapılmaktadır.Ekstrüderlerin sayısı
ve boyutları kalşıplara göre ayarlanır, uygun akış ve kısa akış boruları makbuldür(1).
3-4-5-2 Besleme ağırlığı:Ekstrüderin iiçine girecek olan maddeyi kontrol eder ve
ekstrüderin istikrarını arttırır.Kullanıldığı zaman ekstrüderin çekme konumunda olur yani
boş vidanın adımları bu adımda kısmen doludur.Vida dizaynı marjinal olduğu zaman iç
dengeyi kurmak her zaman daha kolay olur.Eritme ve karıştırma olarak yapılan iş miktarı
değişken vida hızlarıyla kontrol edilebilir.Besleme ağırlığının bir avantajı da her
ekstrüderde tüketilen madde miktarını kontrol edebilme imkanıdır.Bu da fonksiyonel bir
maddenin uygun seviyede olmasını garanti eder.Ek olarak ta bireysel kontrol (teker teker)
her besleyicinin katmanlardaki maddenin uygun orana sahip olmasını kolaylaştırır(1).
3-4-5-3 Eritme pompası:Kusursuz bir parça olmasını sağlayan bir diğer ünitedir.Eritme
pompası dişli bir pompadır, pompanın her dönüşünde sabit hacimde eriyik malzeme
dağıtılır.Eritme pompası ekstrüder ile kalıp arasında yer alır.Eriyik malzeme ekstrüderden
pompaya ve oradan da dışarı metal kaba akar.Pompaya etkiyen basınç çok daha
azdır.Bunun nedeni ise eriyik malzemenin direk metel kaba geçmesidir(1).
Maddenin metal kaba geçmesini sağlayan basıncı eritme pompası uygular.Böylece
pompa ekstrüderin çıktısındaki değişikliklerinden izole etmiş olur(2).
Eritme pompası son yıllarda ekstrüzyon uygulamalarında çok popülerite
kazanmıştır.Ancak ko-ekstrüzyon makinelerine de önemli bir maliyet eklemiştir(3).
3-4-5-4 Eritme tüpü:Ölçülerinden ve konfigürasyonlarından dolayı ekstrüderler direkt
olarak metal kaplara bağlanamazlar.Bunun yerine eritme tüpleri (aktarma tüpleri) bu işlevi
görüp ekstrüderleri metal kaplara bağlar.Tüplerin dizaynı çok sadedir.Fakat bazı önlemler
alınmalıdır.Birincisi eriyik malzemenin geçeceği boşluklar
düzgün bir biçimde
boyutlandırılmalı, maddenin sıcaklığının artmasından oluşan basınç artışını önlemek için
tüpün ısısı korunmalıdır.Fazla madde ilk ekstrüder ısıtımında uzun zaman alır veya ısı
ayarlaması yapıldığında geç tepki verir(1).
Şekil 13 6 Katmanlı ko-ekstrüzyon kalıbı örneği(1).
4- SONUÇ VE İRDELEME
Kalıpçılık sektörü gün geçtikçe gelişmekte ve diğer işleme yöntemlerine göre daha
hesaplı ve kaliteli olduğu için artık günümüzde daha çok tercih edilmektedir.Şişirme
kalıpçılığı da hacim kalıpçılığının içinde yerini almış ve içi boş plastik parçaların yapımında
temel bir yol halini almıştır.
Şişirme kalıpçılığı diğer kalıplama metotlarından farklı bir kalıplama yöntemidir.Kalıp
iki yarımdan ibarettir , birde şişirme kafası vardır.Diğer kalıplama yöntemlerinde daha fazla
sayıda parça bulunmaktadır.
KAYNAKLAR:
1-NORMAN L.,1990,Blow molding handbook,New York,Chapman & Hall
2-EDWİN G.F.,1971,Blow molding of plastics,London ,Hobart Places
3-JONES M.,1961,Blow molding,London,Chapman & Hall
4-TÜRKİYE’DE PLASTİK SANAYİ, 1988, T.O.B.B, 3.Baskı , (sy 68)
5-M.ÇİĞDEMOĞLU, 1971, Teknolojide plastikler, T.O.B.B , (sy62)
6-OSWALD, T. A. , 1983 , Polymer processing , ,London , (sy195)
ÖZGEÇMİŞ:
1981 Yılında İzmir’de doğdu.İlk öğrenimini Vasıf Çınar İlk okulunda, orta
öğrenimini Rıdvan Nafiz Edgüer İlköğretim okulunda yaptı.Lisede Çınarlı Anadolu Teknik
ve E.M.L. Kalıp Bölümünden mezun oldu.Stajlarını sırasıyla Şenol Kardeşler, Şenel Kalıp,
Volt Elektrik’te yaptı.
Halen Gazi üniversitesi T.E.F. Kalıpçılık öğretmenliği programında eğitimine
devam etmektedir.

www.kalipteknolojisi.com

Transkript

Benzer belgeler

ENMARES Universal Lastik Şişirme Kabini ENMARES Universal

SOLKANE 365 Conversion HCFC-141b

Şişirme yapılar

Esnek Polimerler _ Şişirme ve dökme filmler

InterValve IFU 8 5x11 V8 3 Final_TR

Tilmivet