The Development of District Heating and Cooling Technology that will Remove Integration Signs Occurring in Mould in the Plastic Injection

Year 2024, Volume: 4 Issue: 2, 54 - 64, 31.08.2024

Ali Güler

Abstract

Having a large area of usage from each aspect of our life, plastics are processed organic products that are appropriate for recycling and affirming durability and extended use. By giving it a form, this product can be used as a component or the main material due to the features it owns thereby making its usage available for almost all fields. The plastic raw material is made mouldable as a result of various processes. One of the common ways to make plastic materials mouldable is the method of injection. In the injection method, while plastic raw material is in the form of granular that will produce the component, it is formed as fluid with the high-temperature, and by injecting it to the mould, it is taken a shape like that mould. In this step, plastic raw material draws a road for itself while inside the mould as fluid. In the last step that it completes forming the fluid plastic mould, an integration occurs. In the process of integration, under the normal circumstances (appropriate mould process), integration sign occurs on the finished plastic product that cannot integrate homogeneously. These signs are seen as faults thereby hindering it from being on the economic market, as a result, they directly affect the quality of the product. In this article, MTN Kalıp project the district heating technology that is designed for the removal of integration signs on the material displacing from a mould is examined.

Keywords

Plastic, Injection, Method Of Injection, Process, MTN Mould, Heating And Cooling, Weld Lines

Plastik Enjeksiyonda Kalıp İçinde Meydana Gelen Birleşme İzlerini Ortadan Kaldıracak Bölgesel Isıtma Soğutma Teknolojisinin Geliştirilmesi

Abstract

Plastik, hayatımızın her alanında büyük ölçüde bir kullanım alanına sahip olan, dayanıklılık ve uzun süreli kullanım vaat eden ve geri dönüşüme müsait olan işlenmiş organik ürünlerdir. Sahip olduğu özellikler bakımından hemen her alanda kullanılabilen bu ürün, şekillendirilerek, parça ya da ana materyal olarak kullanılabilmektedir. Plastik hammadde çeşitli işlemlerin sonucunda şekillendirilebilir bir hale gelmektedir. Plastik malzemelerin şekillendirilmesinde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden biri de enjeksiyon yöntemidir. Enjeksiyon yönteminde, parçanın üretileceği granül halindeki plastik hammadde, yüksek sıcaklık ile sıvı hale getirilir ve söz konusu kalıbın içerisine enjekte edilerek kalıbın şeklini alması sağlanır. Bu aşamada plastik hammadde kalıp içerisinde akışkan haldeyken kendisine bir yol belirler. Akışkan haldeki plastik kalıbın şeklini alma işlemini tamamladığı son aşamada bir birleşme olayı gerçekleşir. Birleşme esnasında normal şartlarda (uygun kalıp proseslerinde) homojen olarak birbirine karışamayan plastik bitmiş üründe ‘birleşim izi’ olarak adlandırılan bir iz oluşturmaktadır. Bu izler ürün kalitesini doğrudan etkilediğinden, hata olarak kabul edilir ve ekonomik pazarda yer almasını engeller. Söz konusu makalede lokal ısıtma ve soğutma teknolojisine sahip kalıp tasarımı ile kalıp içi birleşme izlerinin yok edilmesine yönelik gerçekleştirilmiş MTN kalıp projesi ve ilgili çalışmalar sunulmaktadır. Seçilen plastik enjeksiyon ürün tasarımında gerçekleştirilen model analizleri sonunda birleşme izi gerçekleşen bölgeler tespit edilmiş ve bu bölgelerde kullanılmak üzere sinterleme yöntemiyle hızlı ısıtma ve soğutma yapan parçalar (lokma) imal edilmiştir. Hızlı ısıtma ve soğutma yapılan, hızlı ısıl çevrimli kalıplama (Rapid Heat Cycle Molding/RHCM) yönteminin uygulanması ile birleşme izlerinin ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. RHCM yönteminin uygulanmasıyla birleşme izlerinin ve ilgili kalıplama problemlerin giderilmesinin yanı sıra konvansiyonel üretime kıyasla enerji tüketiminin azaldığı, çevrim süresinin kısaldığı ve enjeksiyon basıncının azaldığı tespit edilmiştir.

Keywords

Plastik, enjeksiyon, enjeksiyon yöntemi, proses, MTN kalıp, Isıtma ve Soğutma, Birleşme İzleri

References

• Akkurt, S., Plastik Malzeme Bilgisi, İ.T.Ü. Makina Fakültesi, Birsen Yayınevi, 1991, İstanbul.
• Deng, Y.-M., Zheng, D., Sun, B.-S. ve Zhong, H.-D. (2008), “Injection Molding Optimization for Minimizing the Defects of Weld Lines”, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 47: 943-952.
• Dzulkipli, A.A. ve Azuddin, M. (2017), Study of the Effects of Injection Molding Parameter on Weld Line Formation, Procedia Engineering 184, 663-672.
• Fellahi, S., Meddad, A., Fisa, B. ve Favis B.D. (1995), Weldlines in Injection-Molded Parts:A Review, Advances in Polymer Technology, Vol. 14, NO. 3, 169-195.
• Gim, J. ve Turng, L.-S. (2022), A review of current advancements in high surface quality injection molding: Measurement, influencing factors, prediction, and control, Polymer Testing,115,107718.
• Jadhav, G., Gaval, V., Solanke, S., Divekar, M., Darade, N., Satpute, A. ve Goutham, G.P. (2023), Weld-lines and its strength evaluation in injection molded parts: A review, Polymer Engineering and science, Volume 63, Issue 11, 3523-3536.
• Kuşoğlu, İ.M. (2011), Demir Esaslı Metal Tozlarından Geleneksel ve Mikrodalga Sinterleme Yöntemlerle Malzeme Üretimi ve Özelliklerinin Karşılaştırılması, Dokuz Eylül Üniversitesi Kurumsal Akademik Açık Arşiv.
• Macedo, C., Brito, A. M., Faria, L., Sim˜oes, C. L., Laranjeira, J. ve Simoes, R. (2023), The potential of RHCM technology in injection molding using a simple convention heating and cooling system, Results in Engineering, 19, 101349.
• MTN Kalıp Sanayi Limited Şirketi (2020), Plastik Enjeksiyonda Kalıp İçinde Meydana Gelen Birleşme İzlerini Ortadan Kaldıracak Bölgesel Isıtma Soğutma Teknolojisinin Geliştirilmesi, Firma İçi Proje Dokümanı.
• Pınar, E. (2010), Plastik Enjeksiyon Yöntemiyle İmalatta Hataların Tespiti Ve Proses Şartlarının Optimizasyon Uygulaması, İstanbul Teknik Üniversitesi - Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
• 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: Part A 163, 107239.
• Yao D. ve Kim B. (2002), Development of rapid heating and cooling systems for injection molding applications, Polym Eng Sci, 42(12), 2471-81.
• Yao D., Nagarajan P., Li L. ve Yi, A. (2006), Strategy for Rapid Thermal Cycling of Molds in Thermoplastic Processing, J Manuf Sci Eng,128(4), 837–43.
• Zhao, G.Q., Wang, G.L., Li, H.P. ve Guan, Y.J. (2009), Research and application of rapid heating cycle molding technology, J Plast Eng, 16(1),190-5.