Research Article
BibTex RIS Cite

Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi

Year 2021, Volume: 27 Issue: 4, 472 - 477, 20.08.2021

Abstract

Akıllı malzemenin bir türü olan şekil hafızalı polimerler (ŞHP) son yıllarda endüstriyel uygulamalarda yaygınlaşmaktadır. Şekil hafızalı polimerlerin bir türü olan termoplastik şekil hafızalı poliüretan (ŞHPU) kolay kalıplanabilme ve tekrar kullanılabilme özellikleri ile ilgi çekmektedir. Mevcut termoplastiklerde olduğu gibi ŞHPU’dan üretilen parçaların da kalıcı şekillerinin verilmesinde enjeksiyon kalıplamanın yaygın kullanılması beklenmektedir. Bu çalışmada, enjeksiyon kalıplamayla kalıcı şekilleri verilmiş ŞHPU numunelerde parça kalitesi; eksik baskı, hava sıkışması ve parça ağırlığı üzerinden araştırılmıştır. Enjeksiyon basıncı, enjeksiyon sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, ütüleme basıncı ve süresi, soğutma süresi parametreleri ile kalıpta eksik baskı, hava sıkışması ve numune ağırlığı arasındaki ilişkiler deneysel olarak incelenmiştir. Deney tasarımı, Taguchi L27 ortogonal dizilim ile hazırlanmış, deneysel veriler varyans analiziyle değerlendirilmiştir. Eksik baskı oluşumuna enjeksiyon sıcaklığı ve basıncının etkileri istatistiksel yönden anlamlı bulunurken, hava sıkışması ise enjeksiyon basıncı ve kalıp sıcaklığından etkilenmiştir. Numune ağırlığı üzerinde en etkili parametrelerin ise sırasıyla enjeksiyon basıncı ve sıcaklığı, kalıp sıcaklığı ve ütüleme basıncı olduğu bulunmuştur.

References

  • [1] Isayev AI, Shyu GD, Li CT. “Residual stresses and birefringence in injection molding of amorphous polymers: Simulation and comparison with experiment”. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 44(3), 622-639, 2006.
  • [2] Kamal MR, Lai-Fook RA, Hernandez-Aguilar JR. “Residual thermal stresses in injection moldings of thermoplastics: A theoretical and experimental study”. Polymer Engineering & Science, 42(5), 1098-1114, 2002.
  • [3] Ozcelik B, Erzurumlu T. “Comparison of the warpage optimization in the plastic injection molding using ANOVA, neural network model and genetic algorithm”. Journal of Materials Processing Technology, 171(3), 437-445, 2006.
  • [4] Altan M. “Reducing shrinkage in injection moldings via the Taguchi, ANOVA and neural network methods”. Materials & Design, 31(1), 599-604, 2010.
  • [5] Katmer Ş, Karataş Ç. “Effects of ınjection molding conditions on residual stress in HDPE and PP Parts”. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30(3), 319-327, 2015.
  • [6] Katmer S, Karatas C. “The effects of molding conditions on the residual stresses in ınjection molded polystyrene flat parts”. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27(3), 501-507, 2012.
  • [7] Moayyedian M, Abhary K. Marian R. “The analysis of short shot possibility in injection molding process”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 91(9), 3977-3989, 2017.
  • [8] Raz K, Chval Z. “Influences of pressures and cycle times on properties of final plastic product from HDPE”. International Conference on Mechanical, System and Control Engineering (ICMSC), St. Petersburg, Russia, 19-21 May 2017.
  • [9] Huang MS, Lin CY. “A novel clamping force searching method based on sensing tie-bar elongation for injection molding”. International Journal of Heat and Mass Transfer, 109, 223-230, 2017.
  • [10] Kitayama S, Natsume S. “Multi-objective optimization of volume shrinkage and clamping force for plastic injection molding via sequential approximate optimization”. Simulation Modelling Practice and Theory, 48, 35-44, 2014.
  • [11] Amran MAM, Idayu N, Faizal KM, Sanusi M, Izamshah R, Shahir M. “Part weight verification between simulation and experiment of plastic part in injection moulding process”. International Engineering Research and Innovation Symposium (IRIS), Melaka, Malaysia, 24-25 November 2016.
  • [12] Jiang B, Shen L, Weng C. “A weight analysis for the replication accuracy improvement of injection-molded microlens arrays”. Optoelectronics and Advanced Materials-Rapid Communications, 7(3-4), 173-178, 2013.
  • [13] Taguchi G, Chowdhury S, Wu Y. Taguchi’s Quality Engineering Handbook. New York, USA, Wiley, 2005.

Part quality in injection moulding of shape memory polyurethane

Year 2021, Volume: 27 Issue: 4, 472 - 477, 20.08.2021

Abstract

In recent years, as a type of smart materials, shape memory polymers (SMPs) are being popular in industrial applications. Thermoplastic shape memory polyurethane (SMPU), which is a type of shape memory polymers, is become interesting because of the properties which are easily moulding and reusability. As commonly in commercial thermoplastic materials, it is expecting that using injection moulding process for shaping permanent shapes of the parts moulded by SMPU. In this study, the part quality was investigated by using short shot, air traps, and part weight in the permanent shape of injection moulded SMPU specimens. The relationship among injection pressure, melt temperature, mould temperature, packing pressure, and time, cooling time and short shot, air traps and part weight were inspected experimentally. The design of experiment was prepared by using Taguchi’s L27 orthogonal array and experimental data was evaluated by ANOVA. While the effect of injection pressure, and melt temperature on short shot was found to be significant statistically, air traps were affected by injection pressure and mould temperature. It was found that the effective parameters on part weight are injection pressure, melt temperature, mould temperature and packing pressure, respectively.

References

  • [1] Isayev AI, Shyu GD, Li CT. “Residual stresses and birefringence in injection molding of amorphous polymers: Simulation and comparison with experiment”. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 44(3), 622-639, 2006.
  • [2] Kamal MR, Lai-Fook RA, Hernandez-Aguilar JR. “Residual thermal stresses in injection moldings of thermoplastics: A theoretical and experimental study”. Polymer Engineering & Science, 42(5), 1098-1114, 2002.
  • [3] Ozcelik B, Erzurumlu T. “Comparison of the warpage optimization in the plastic injection molding using ANOVA, neural network model and genetic algorithm”. Journal of Materials Processing Technology, 171(3), 437-445, 2006.
  • [4] Altan M. “Reducing shrinkage in injection moldings via the Taguchi, ANOVA and neural network methods”. Materials & Design, 31(1), 599-604, 2010.
  • [5] Katmer Ş, Karataş Ç. “Effects of ınjection molding conditions on residual stress in HDPE and PP Parts”. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30(3), 319-327, 2015.
  • [6] Katmer S, Karatas C. “The effects of molding conditions on the residual stresses in ınjection molded polystyrene flat parts”. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27(3), 501-507, 2012.
  • [7] Moayyedian M, Abhary K. Marian R. “The analysis of short shot possibility in injection molding process”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 91(9), 3977-3989, 2017.
  • [8] Raz K, Chval Z. “Influences of pressures and cycle times on properties of final plastic product from HDPE”. International Conference on Mechanical, System and Control Engineering (ICMSC), St. Petersburg, Russia, 19-21 May 2017.
  • [9] Huang MS, Lin CY. “A novel clamping force searching method based on sensing tie-bar elongation for injection molding”. International Journal of Heat and Mass Transfer, 109, 223-230, 2017.
  • [10] Kitayama S, Natsume S. “Multi-objective optimization of volume shrinkage and clamping force for plastic injection molding via sequential approximate optimization”. Simulation Modelling Practice and Theory, 48, 35-44, 2014.
  • [11] Amran MAM, Idayu N, Faizal KM, Sanusi M, Izamshah R, Shahir M. “Part weight verification between simulation and experiment of plastic part in injection moulding process”. International Engineering Research and Innovation Symposium (IRIS), Melaka, Malaysia, 24-25 November 2016.
  • [12] Jiang B, Shen L, Weng C. “A weight analysis for the replication accuracy improvement of injection-molded microlens arrays”. Optoelectronics and Advanced Materials-Rapid Communications, 7(3-4), 173-178, 2013.
  • [13] Taguchi G, Chowdhury S, Wu Y. Taguchi’s Quality Engineering Handbook. New York, USA, Wiley, 2005.
There are 13 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Research Article
Authors

Şükran Katmer This is me

Çetin Karataş This is me

Publication Date August 20, 2021
Published in Issue Year 2021 Volume: 27 Issue: 4

Cite

APA Katmer, Ş., & Karataş, Ç. (2021). Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(4), 472-477.
AMA Katmer Ş, Karataş Ç. Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. August 2021;27(4):472-477.
Chicago Katmer, Şükran, and Çetin Karataş. “Şekil hafızalı poliüretanın Enjeksiyonla kalıplanmasında parça Kalitesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27, no. 4 (August 2021): 472-77.
EndNote Katmer Ş, Karataş Ç (August 1, 2021) Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27 4 472–477.
IEEE Ş. Katmer and Ç. Karataş, “Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 27, no. 4, pp. 472–477, 2021.
ISNAD Katmer, Şükran - Karataş, Çetin. “Şekil hafızalı poliüretanın Enjeksiyonla kalıplanmasında parça Kalitesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27/4 (August 2021), 472-477.
JAMA Katmer Ş, Karataş Ç. Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;27:472–477.
MLA Katmer, Şükran and Çetin Karataş. “Şekil hafızalı poliüretanın Enjeksiyonla kalıplanmasında parça Kalitesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 27, no. 4, 2021, pp. 472-7.
Vancouver Katmer Ş, Karataş Ç. Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;27(4):472-7.





Creative Commons Lisansı
Bu dergi Creative Commons Al 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.