Enjeksiyonla Şekillendirilmiş Plastik Kilit Mekanizmasının Birleşme İzinin Mekanik Özelliklere Etkisi

Öz

Dünyada hızla artan plastik kullanımı ile beraber polimerler farklı şekillerde işlenmektedir. Plastik işleme yöntemlerinden en önemlilerinden birisi enjeksiyonla kalıplamadır. Tüm endüstriyel üretimlerde hatalar; malzemeden, üretim şartlarından ve personelden kaynaklı meydana gelmektedir. Enjeksiyonla kalıplama yönteminde ise birleşme izi oluşumu ürün ve kalıp tasarımından kaynaklı olup sık rastlanan hatalardan biridir. Bu hata ürünün kullanım esnasında hasara uğramasına neden olmaktadır. Yapılan çalışmada, %30 cam elyaf katkılı Poliamid 6 (PA6) malzemenin bir ürün numunesi üzerinde iki farklı yolluk girişi (YG1-2) ile kalıplanması gerçekleştirilmiştir. Enjeksiyonla kalıplama sonunda numune üzerindeki farklı girişlerden kaynaklı oluşan birleşme izi oluşumu ele alınarak incelenmiştir. Numune ürün plastik kilit mekanizması elemanıdır. Tasarlanan numunenin gerilme analizi yapılarak Moldex3D® simülasyon programı ile analiz edilmiştir. Birleşme izinin malzeme üzerindeki konumu gözlemlenmiş ve birleşme izinin farklı bölgeye kaydırılması ile üretilmiş numunelerin çekme, darbe ve sertlik testleri karşılaştırılmıştır. Birleşme izinin, zorlanmanın minimum olduğu bölgeye kaydırılması ile mekanik özelliklerin pozitif yönde artış gösterdiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Enjeksiyon Kalıplama
• Birleşme İzi
• Mekanik Özellikler
• Moldex3D® Analizi

The Effect of Injection Shaped Plastic Lock Mechanism on Mechanical Properties

Abstract

With the rapidly increasing use of plastic in the world, polymers are processed in different ways. One of the most important plastic processing methods is injection molding. Failures in industrial production are caused by materials, production conditions and personnel. The formation of weld line in the injection molding method is caused by the product and mold design that is one of the common mistakes. This failure causes the product to be damaged during use. In the study, 30% glass fiber added polyamide 6 (PA6) material was molded on a product sample with two different runner inlets (YG). The weld line occurrence at the end of the injection molding, caused by the different entrances on the sample was examined. The sample product is a plastic lock mechanism element. Stress analysis of the designed sample was made and analyzed with Moldex3D ® simulation program. The position of the weld line on the material was observed and the tensile and impact tests of the samples produced by shifting the weld line to a different region were compared. It has been determined that the mechanical properties increase positively by shifting the weld line to the region where the stress is minimal.

Keywords

• Injection Molding
• Weld Line
• Mechanical Properties
• Moldex3D® Analysis

References

1. Bociąga, E., ve Skoneczny, W. (2020). Characteristics of injection molded parts with the areas of weld lines, polimery.doi: dx.doi.org/10.14314/polimery.2020.5.1.
2. Demirer A., Polimer Teknolojisi ve Kalıplama Prosesi, ders notları, SUBÜ. Teknoloji fakültesi, Sakarya, 2022.
3. Demirer A., ve Güney, Z. The Effect of Weld Line on Mechanical Properties of Injection Moulded Polyamide 6 Reinforced Different Filling, International Advanced Researches & Engineering Congress, Osmaniye, Türkiye, 16-17 Kasım 2017.
4. Dzulkiplia, A.,ve Azuddin, M. (2017). Study of the Effects of Injection Molding Parameter on Weld Line Formation, Procedia Engineering, 184. doi: 10.1016/j.proeng.2017.04.135.
5. Hwan Oh, G., Jeong, H.J., Park, S., ve Kim, H.S. (2018). Terahertz time-domain spectroscopy of weld line defects formed during an injection moulding process. 157.doi: https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2018.01.030.
6. Köse, E. (2006). Plastik Enjeksiyonda Proses ve Kalıp Kaynaklı Sorunların Giderilmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Yüksek Lisana Tezi, İstanbul.
7. Ozcelik, B., Kuram, E., ve Topal, M. (2012). Investigation The Effects of Obstacle Geometries and İnjection Molding Parameters On Weld Line Strength Using Experimental and Finite Element Methods İn Plastic İnjection Molding, International Communications in Heat and Mass Transfer. 39. doi:10.1016/j.icheatmasstransfer.2011.11.012.
8. Özhan, H. (2014). Planet Dişli Mekanizmasında Halka Dişli Bağlantı Parçasının Kırılma Probleminin Gerilme Analizi ve Malzeme Seçimi Yapılarak Önlenmesi, Bartın Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisana Tezi, Bartın.

9. Pınar, E. (2010.) Plastik Enjeksiyon Yöntemiyle İmalatta Hataların Tespiti ve Proses Şartlarının Optimizasyon Uygulaması, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul.
10. Ravikiran, B., Kumar Pradhan, D., Jeet, S., Bagal, D.K., Barua, A., ve Nayak, S. (2022). Parametric Optimization of Plastic İnjection Moulding for FMCG Polymer Moulding (PMMA) Using Hybrid Taguchi-WASPAS-Ant Lion Optimization Algorithm, Materials Today: Proceedings, 56. doi:https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.08.204.
11. Scantamburlo, A., Zanini, F., Lucchetta G., ve Sorgato M. (2022). Improving The Weld Lines Mechanical Properties by Combining Alternate Dynamic Packing and Rapid Heat Cycle Moulding. Composites, 163, doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2022.107239.
12. Sreedharan J, ve Jeevanantham, A.K. (2018). Optimization of Injection Molding Process to Minimize Weld-line and Sink-Mark Defects Using Taguchi based Grey Relational Analysis, Materials Today: Proceedings. doi:https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.02.244
13. Xie, L., Ziegmann, G. (2011). Mechanical Properties of The Weld Line Defect in Micro İnjection Molding For Various Nano Filled Polypropylene Composites, Journal of Alloys and Compounds, 509. doi:10.1016/j.jallcom.2010.09.051.