Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

A Novel Application in Sheet Metal Forming: Shaping Metals by Plastic Injection Molding based on Fluid Pressure Forming

Yıl 2017, Cilt: 32 Sayı: 4, 241 - 252, 15.12.2017
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.383451

Öz

Plastic injection molding,  even though it is a  manufacturing method for plastics, can be used
for forming sheet metals based on fluid pressure forming. In this study, aluminum
sheets with 1.5 mm thikcness
were deformed under different injection pressure, melt temperature and
injection rate on a plastic injection molding machine. The effects of these parameters
on deformability of the sheet metal were investigated by experimental
measurement techniques and Taguchi, ANOVA, regression, surface response
methods. The thinning rate, radius along the flange and the hardness values
were considered. As a result of the experimental study, it has been seen
that  injection pressure was  the first degree effective parameter and melt
temperature was the second degree effective parameter on thinning rate. The
increment of hardness  of the deformed
part from center to the flange, verified the high deformability of  the sheet metal in these regions.  

Kaynakça

  • 1. Padmanabhan, R., Oliveria, M.C., Alves, J.L., Menezes, L.F., 2007. lnfluence of Process Parameters on the Deep Drawing of Stainless Steel, Finite Elements in Analysis and Design, 43, 1062-1067.
  • 2. Raju, S., Ganesan, G., Karthikeyan, R., 2010. lnfluence of Variables in Deep Drawing of AA 6061 sheet, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, 1856-1862.
  • 3. Lin, B.T., Yang, C.Y., 2017. Applying the Taguchi Method to Determine the Influences of a Micro Ridge Punch Design on the Deep Drawing, Int J Adv Manuf Technol., 88, 2109-2111.
  • 4. Port, A.L., Toussaint, F., Arrieux, R., 2009. Finite Element Study and Sensitive Analysis of the Deep-drawing Formability of Commercially Pure Titanium, Int J Mater Form., 2, 121–129.
  • 5. Yagami, T., Manabe, K., Yamauchi, Y., 2007. Effect of Alternating Blank Holder Motion of Drawing and Wrinkle Elimination on Deep Drawability, J Mater Process Technol., 187–188, 187–191.
  • 6. Koç, M., Ağçayazı, A., Carsley, J., 2011. An Experimental Study on Robustness and Process Capability of the Warm Hydroforming Process, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 133(02), 1-13.
  • 7. Yaşar, M., Kadı, İ., Evlen, H., 2011. AA 5754 Sacının Farklı Sıcaklıklarda Hidrolik Akışkanla Şekillendirilmesi. 6th lnternational Advanced Technologies Symposium (IATS’11), Elazığ, Turkey, 136-140.
  • 8. Li, B., Nye, T.J., Metzger, R., 2006. Multi-Objective Optimization of Forming Parameters for Tube Hydroforming Process Based on the Taguchi Method, lnternational Journal Advanced Manufacturing Technologies, 28, 23-30.
  • 9. Michaeli, W., Maesing, R., 2010. lnjection Moulding and Metal Forming in One Process Step. 25th International Plastics Technology Colloquium of the Institute of Plastics Processing (IKV), RWTH Aachen University, Germany
  • 10. Lucchetta, G., Baesso, R., 2006. Polymer lnjection Forming (PIF) of Thin-Walled Sheet Metal Parts–Preliminary Experimental Results, 10th Esaform Conference on Material Forming, Zaragoza-Spain, 907, 1046-1051.
  • 11. Chen, M., Zhang, X., Lei, Q., Fu, J., 2002. Finite Element Analysis of Forming of Sheet Metal Blank in Manufacturing Metal/Polymer Macro-Composite Components via Injection Moulding, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 42, 375–383.
  • 12. Altan, M., Bayraktar, M., Yavuz, B., 2016. Manufacturing Polymer/Metal Macro Composite Structure for Vibration Damping, lnternational Journal of Advanced Manufacturing Technologies, 86, 2119-2126.
  • 13. Tekkaya, A.E., Hussain, M.M., Witulski, J., 2012. The Non-Hydrostatic Responce of Polymer Melts as a Pressure Medium in Sheet Metal Forming, German Academic Society for Production Engineering (WGP), 6, 385-394.
  • 14. Bariani, P.F., Bruschi, S., Ghiotti, A., Lucchetta, G., 2007. An Approach to Modelling the Forming Process of Sheet Metal-Polymer Composites, 56(1), 261-264.
  • 15. Behrens, B.A., Bouguecha, A., Götze, T., 2010. Consideration of Fundamental lnfluence Parameters for the Simulation of Sheet-Metal Forming Processes by Means of Plastic Melt Pressure, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 41(10), 839-843.
  • 16. Landgrebe, D., Krausel, V., Rautenstrauch, A., Albert, A., Werteim, R., 2016. Energy-Efficiency in a Hybrid Process of Sheet Metal Forming and Polymer lnjection Moulding, Procedia CIRP, 40, 109-114.
  • 17. Parsa, M.H., Darbandi, P., 2008. Experimental and Numerical Analyses of Sheet Hydroforming Process for Production of an Automobile Body Part, Journal of Materials Processing Technology, 198, 381-390.
  • 18. Yuan, S.J., Han, C., Wang, X.S., 2006. Hydroforming of Automotive Structural Components with Rectangular-Sections, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46, 1201–1206.
  • 19. Ross, P.J., 1996. Taguchi Techniques for Quality Engineering (Second Edition), McGraw Hill, New York, USA, p. 327.
  • 20. Adeosun, S.O., Sekunowo, O.I., Balogun, S.A., Osoba, L.O., 2011. Effect of Deformation on the Mechanical and Electrical Properties of Aluminum-Magnesium Alloy, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 10 (6), 553-560.
  • 21. Şen, M., Ekşi Altan, M., 2017 Plastik Enjeksiyon Kalıplama Yöntemi ile Sac Metallerin Şekillendirilmesinin İncelenmesi, Marmara Fen Bilimleri Dergisi, 1, 39-47.
  • 22. Abdulhaqq, A., Hamid, P., Ghosh, S., Jain, O., Subrata, R., 2005. Processing, Microstructure and Mechanical Properties of Cast in-situ Al (Mg, Mn)-Al2O3 (MnO2) Composites, Metallurgical and Materials Transactions A, 36A, 221-230.
  • 23. Nafsin, N., Rashed, H.M.M.A., 2013. Effects of Copper and Magnesium on Microstructure and Hardness of Al-Cu-Mg Alloys, International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), 2(5), 533-536.
  • 24. Adeosun, S.O., Ayoola, W.A., Bodude, M., Sanni, S.O., 2011. Strength and Hardness of Directionally- Rolled AA1230 Aluminum Alloy, Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences, 2(3), 440-444.

Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi

Yıl 2017, Cilt: 32 Sayı: 4, 241 - 252, 15.12.2017
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.383451

Öz

Plastik
enjeksiyon ile kalıplama yöntemi,  plastikler için bir imalatı yöntemi olmasına rağmen,  sıvı basıncı ile şekillendirme esas alınarak
sac metallerin şekillendirilmesi için kullanılabilmektedir. Bu çalışmada,   plastik enjeksiyon makinasında, 1,5 mm
kalınlığındaki alüminyum saclar, polistirenin farklı enjeksiyon basıncı,
ergiyik sıcaklığı ve enjeksiyon hızı değerlerinde şekillendirilmiştir Bu
parametrelerin sac metalin şekillendirilmesi üzerine etkileri, deneysel ölçüm
metotların yanı sıra Taguchi, ANOVA, cevap yüzey metodu ve regresyon analizi
teknikleri ile de incelenmiştir. Metalin şekillendirilebilirliği incelenirken,
sac metalin şekillendirme sonrası incelme oranı, flanş bölgesindeki yarıçap
değeri ve sertlik değerleri dikkate alınmıştır. Yapılan deneysel çalışmanın
sonucunda, enjeksiyon basıncının şekillendirme üzerindeki en etkili parametre
olduğu ve ikinci dereceden en etkili parametrenin ise ergiyik sıcaklığı olduğu
görülmüştür. Şekillendirilen parçanın, merkezinden flanş bölgelerine doğru
artan sertlik değeri sonuçları, sac metalin bu bölgelerde yüksek oranda
şekillendirilebildiğini doğrulamıştır.



 

Kaynakça

  • 1. Padmanabhan, R., Oliveria, M.C., Alves, J.L., Menezes, L.F., 2007. lnfluence of Process Parameters on the Deep Drawing of Stainless Steel, Finite Elements in Analysis and Design, 43, 1062-1067.
  • 2. Raju, S., Ganesan, G., Karthikeyan, R., 2010. lnfluence of Variables in Deep Drawing of AA 6061 sheet, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, 1856-1862.
  • 3. Lin, B.T., Yang, C.Y., 2017. Applying the Taguchi Method to Determine the Influences of a Micro Ridge Punch Design on the Deep Drawing, Int J Adv Manuf Technol., 88, 2109-2111.
  • 4. Port, A.L., Toussaint, F., Arrieux, R., 2009. Finite Element Study and Sensitive Analysis of the Deep-drawing Formability of Commercially Pure Titanium, Int J Mater Form., 2, 121–129.
  • 5. Yagami, T., Manabe, K., Yamauchi, Y., 2007. Effect of Alternating Blank Holder Motion of Drawing and Wrinkle Elimination on Deep Drawability, J Mater Process Technol., 187–188, 187–191.
  • 6. Koç, M., Ağçayazı, A., Carsley, J., 2011. An Experimental Study on Robustness and Process Capability of the Warm Hydroforming Process, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 133(02), 1-13.
  • 7. Yaşar, M., Kadı, İ., Evlen, H., 2011. AA 5754 Sacının Farklı Sıcaklıklarda Hidrolik Akışkanla Şekillendirilmesi. 6th lnternational Advanced Technologies Symposium (IATS’11), Elazığ, Turkey, 136-140.
  • 8. Li, B., Nye, T.J., Metzger, R., 2006. Multi-Objective Optimization of Forming Parameters for Tube Hydroforming Process Based on the Taguchi Method, lnternational Journal Advanced Manufacturing Technologies, 28, 23-30.
  • 9. Michaeli, W., Maesing, R., 2010. lnjection Moulding and Metal Forming in One Process Step. 25th International Plastics Technology Colloquium of the Institute of Plastics Processing (IKV), RWTH Aachen University, Germany
  • 10. Lucchetta, G., Baesso, R., 2006. Polymer lnjection Forming (PIF) of Thin-Walled Sheet Metal Parts–Preliminary Experimental Results, 10th Esaform Conference on Material Forming, Zaragoza-Spain, 907, 1046-1051.
  • 11. Chen, M., Zhang, X., Lei, Q., Fu, J., 2002. Finite Element Analysis of Forming of Sheet Metal Blank in Manufacturing Metal/Polymer Macro-Composite Components via Injection Moulding, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 42, 375–383.
  • 12. Altan, M., Bayraktar, M., Yavuz, B., 2016. Manufacturing Polymer/Metal Macro Composite Structure for Vibration Damping, lnternational Journal of Advanced Manufacturing Technologies, 86, 2119-2126.
  • 13. Tekkaya, A.E., Hussain, M.M., Witulski, J., 2012. The Non-Hydrostatic Responce of Polymer Melts as a Pressure Medium in Sheet Metal Forming, German Academic Society for Production Engineering (WGP), 6, 385-394.
  • 14. Bariani, P.F., Bruschi, S., Ghiotti, A., Lucchetta, G., 2007. An Approach to Modelling the Forming Process of Sheet Metal-Polymer Composites, 56(1), 261-264.
  • 15. Behrens, B.A., Bouguecha, A., Götze, T., 2010. Consideration of Fundamental lnfluence Parameters for the Simulation of Sheet-Metal Forming Processes by Means of Plastic Melt Pressure, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 41(10), 839-843.
  • 16. Landgrebe, D., Krausel, V., Rautenstrauch, A., Albert, A., Werteim, R., 2016. Energy-Efficiency in a Hybrid Process of Sheet Metal Forming and Polymer lnjection Moulding, Procedia CIRP, 40, 109-114.
  • 17. Parsa, M.H., Darbandi, P., 2008. Experimental and Numerical Analyses of Sheet Hydroforming Process for Production of an Automobile Body Part, Journal of Materials Processing Technology, 198, 381-390.
  • 18. Yuan, S.J., Han, C., Wang, X.S., 2006. Hydroforming of Automotive Structural Components with Rectangular-Sections, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46, 1201–1206.
  • 19. Ross, P.J., 1996. Taguchi Techniques for Quality Engineering (Second Edition), McGraw Hill, New York, USA, p. 327.
  • 20. Adeosun, S.O., Sekunowo, O.I., Balogun, S.A., Osoba, L.O., 2011. Effect of Deformation on the Mechanical and Electrical Properties of Aluminum-Magnesium Alloy, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 10 (6), 553-560.
  • 21. Şen, M., Ekşi Altan, M., 2017 Plastik Enjeksiyon Kalıplama Yöntemi ile Sac Metallerin Şekillendirilmesinin İncelenmesi, Marmara Fen Bilimleri Dergisi, 1, 39-47.
  • 22. Abdulhaqq, A., Hamid, P., Ghosh, S., Jain, O., Subrata, R., 2005. Processing, Microstructure and Mechanical Properties of Cast in-situ Al (Mg, Mn)-Al2O3 (MnO2) Composites, Metallurgical and Materials Transactions A, 36A, 221-230.
  • 23. Nafsin, N., Rashed, H.M.M.A., 2013. Effects of Copper and Magnesium on Microstructure and Hardness of Al-Cu-Mg Alloys, International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), 2(5), 533-536.
  • 24. Adeosun, S.O., Ayoola, W.A., Bodude, M., Sanni, S.O., 2011. Strength and Hardness of Directionally- Rolled AA1230 Aluminum Alloy, Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences, 2(3), 440-444.
Toplam 24 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Bölüm Makaleler
Yazarlar

Murat Şen Bu kişi benim

Mihrigül Altan

Yayımlanma Tarihi 15 Aralık 2017
Yayımlandığı Sayı Yıl 2017 Cilt: 32 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA Şen, M., & Altan, M. (2017). Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32(4), 241-252. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.383451
AMA Şen M, Altan M. Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi. cukurovaummfd. Aralık 2017;32(4):241-252. doi:10.21605/cukurovaummfd.383451
Chicago Şen, Murat, ve Mihrigül Altan. “Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı Bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 32, sy. 4 (Aralık 2017): 241-52. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.383451.
EndNote Şen M, Altan M (01 Aralık 2017) Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 32 4 241–252.
IEEE M. Şen ve M. Altan, “Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi”, cukurovaummfd, c. 32, sy. 4, ss. 241–252, 2017, doi: 10.21605/cukurovaummfd.383451.
ISNAD Şen, Murat - Altan, Mihrigül. “Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı Bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 32/4 (Aralık 2017), 241-252. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.383451.
JAMA Şen M, Altan M. Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi. cukurovaummfd. 2017;32:241–252.
MLA Şen, Murat ve Mihrigül Altan. “Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı Bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 32, sy. 4, 2017, ss. 241-52, doi:10.21605/cukurovaummfd.383451.
Vancouver Şen M, Altan M. Sac Metallerin Şekillendirilmesinde Farklı bir Uygulama: Plastik Enjeksiyon Kalıplamada Akışkan Basıncıyla Alüminyum Sacın Şekillendirilmesi. cukurovaummfd. 2017;32(4):241-52.