2.3. plastik enjeksiyon kaliplari-yolluk girisleri.ppt

Tasarım Seminerleri

2.3. Plastik Enjeksiyon Kalıpları –Yolluk Girişleri

1

2.3.Plastik Enjeksiyon Kalıpları -

Yolluk Girişleri

(Gates)



2

İçerik

• Yolluk Girişi (Gate) Nedir ?

• Yolluk Girişi konum ve tipi neden önemlidir ?

• Yolluk Girişinin Konumlandırılması

• Yolluk Giriş Tipleri



3

TANIM

Yollluk Girişi / Gate

Malzemenin kalıp gözüne girdiği kanal

Yolluk Girişi



4

YOLLUK GİRİŞİ KONUMU

• Parçanın farklı noktalarından, bir ya da birden fazla dolum yapılabilir.

• Yolluk girişinin konumu parça kalitesi ve özelliklerini etkiler.



5

• Kalıp dolma şekli (filling pattern)

• Boyutsal Toleranslar

• Dış görünümü, yüzey kalitesi hataları

• Soğuk Birleşme izlerinin (Weld Lines) yeri ve kalitesi

• Çarpılma (Warpage) ve Çekme (Shrinkage) davranışı

Yolluk Girişi Konumu Parçada Neleri etkiler ? (1/3)



6

• Anisotropik malzemelerde malzeme yönlenmesi (örn: Cam Elyaf Takviyeli malzemeler) (fiber orientation)

• Yüzey çöküntüleri (Sink marks)

• Hava boşlukları (voids / bubbles)

• Gaz sıkışması (Gas traps)




7

• Artık gerilmeler (residual stresses)

• Kalıp boşluğundaki basınç dağılımı

• Dolmama (short shots)

• Yolluğun parçadan ayrılma şekli. Otomatik kopma, elle kesme




8

“Yanlış” Yolluk Girişi konumu ile ...

Yüzey hataları oluşabilir..

Akış İzleri

Gaz Sıkışması



9

“Doğru” Yolluk Girişi konumu ile ...

Soğuk Birleşme (Weld Line)- Gas Sıkışması (Gas Trap) hatası azaltılabilir, ortadan kaldırılabilir



10


Kozmetik hata ve düşük mekanik özellikler elde edilebilir.

Soğuk Birleşme (Weld Line)



11


Üniform Parça et kalınlığı elde edilemeyebilir.

Erkek piminEğilmesi

(core deflection)

Homojen basinc

dagilimi



12


Parça üzerinde istenmeyen akış izleri (Jetting) oluşur.



13


Parça üzerinde istenmeyen artık gerilmeler oluşur.

Parça toleransları tutturulamayabilir .



14


Parça Tam doldurulamaz / iyi ütülenemez .

HATA !

Ince kesitten kalin keside dolum!!



15


Gas Sıkışması (Gas Trap)

Parçanın en son dolan ve Gaz çıkışı bulunmayan bölgesinde yanan plastik malzeme



16

Yolluk Girişi Konumu ve Tipi Secimi

KALIPÇI Perspektifi

• İmalati en kolay ve en ucuz• Kalıp maliyeti seri üretim parça maliyetinin önünde• Parça kalite gereksinimleri geri planda

TASARIMCI Perspektifi

• Parça kalite, fonksiyonel ve kozmetik gereksinimleri ön planda, parçayı tanır.•Geçmis tecrübeleri, benzer parçaları, MoldFlow analizi sonuçlarını değerlendirir.

PARÇA ÜRETİCİSİ Perspektifi

• Seri üretim maliyeti en düşük• Kalıp bakım gereksinimi en düşük, sorunsuz çalışma• Parça kalite gereksinimlerini karşılayan



17

“Doğru” Yolluk Girişi konumu Kararı

TASARIMCI,

• KALIP YAPIMCISI ve PARÇA ÜRETİCİSİ ile birlikte değerlendirme yapar.

• Gerekli ise parça tasarımında da değişiklikler yaparak optimum yolluk girisi konumu ve tipi secimini ONAYLAR.

TASARIMCI

• Yolluk girişi yeri ve tipi kararını etkilemeli,

• Parcanin tüm gereksinimlerini yerine getirdiğini onaylamalıdır.



18

Doğru Yolluk Girişi Kriterleri (1/2)

• Malzeme direk olarak dişi veya erkeğin duvarlarına çarptırılır. => JETTING etkisini yoketmek

• Kalıp gözü içindeki malzeme akışı, gaz çıkış kanallarına doğru yönlendirilir. => VENTING

• Malzeme en kalın kesitten en ince keside doğru akıtılır. => Yeterli ütüleme, minimum çarpılma ve boyutsal kararlılık

• Kaynama hatları (Soğuk birleşme izleri) minimize edilir, yerleri seçilir. Parçanın darbe ve gerilme altındaki bölgelerinde kaynama hattı oluşturulmaz.

• Yolluk parçadan kolay koparılır.



19

Doğru Yolluk Girişi Kriterleri (2/2)

• Akış mesafesi malzeme üst limitinin altında kalır. Akış mesafesini uzatan bir yolluk konumu enjeksiyon basınç gereksinimini arttırır.

• Çekme, Çarpılma gereksinimleri karşılanır.

• Parça içinde hava boşluğu olmaması gözetilir.

• Yolluk tipi ve boyutlandırmasında parça malzemesi dikkate alınır.

• Kozmetik gereksinimler, görünen yüzeyde olmama.

• Fonksiyonel gereksinimler, çalışan yüzeyde olmama..

• Parçanin dış kenarından giriş 2-plakalı, soğuk yolluklu kalıbı mümkün kılar. İç yüzeylerinden giriş 3-plakalı ya da sıcak yolluklu kalıp gerektirir.



20

YOLLUK GİRİŞ TİPLERİ



21

Direk Yolluk Girişi (Sprue Gate)

TANIM :

• Dağıtım yolluğu yoktur.

• Malzeme yolluktan (sprue) doğrudan yolluk girişine (gate) gelir.

• Yolluk girişi parçanın ve kalıbın merkezindedir



22


AVANTAJLAR

• Ucuz kalıp İmalatı

• İyi doldurma

• İyi Ütüleme



23


DEZAVANTAJLAR

• Elle koparma

• Yolluk girişinde parça üzerinde kötü görüntü

• Sadece tek gözlü kalıplarda kullanılabilir (Dağıtım yolluğu (runner) yok !)



24


UYGULAMA :

• Silindirik ya da simetrik parçalar,

• Kovalar,

• Bardaklar,

• Disk şeklindeki parçalar

Çamaşır Makinası uygulaması

• Deterjan kutusu kapağı

• Kart Tutucu

Ne Zaman Kullanılır ?

• Tek Gözlü

• Parçaya merkezden girmenin önemli olduğu,

• Sıcak yolluk yatırımının fizibl olmadığı,

• Elle işçilik maliyetinin önemli olmadığı



25

2. Kenar Yolluk Girisleri (Edge Gates / Tab Gates)

2.1. Basit Kenar Yolluk

2.2. Bindirme Kenar Yolluk

2.3. Kulaklı Kenar Yolluk

2.4. Film Yolluk

2.5. Fan Yolluk



26

2.1. Basit Kenar Yolluk Girişi (Edge Gate / Tab Gate)

TANIM :

Parçaya kalıp ayrılma hattı üzerinden doğrudan kenardan girilir.



27

Avantajlar

• Kalıp imalatı kolay

• Giriş kesitinde hassas boyutlandırma, kolay modifikasyon

• Kalıp gözünün doldurulma hızı kolaylıkla kontrol edilebilir

• Bir çok genel amaçlı polimer için uygun

• Bazen parçanın yolluktan ayrılmaması özellikle istenebilir.




28

Dezavantajlar

• Yolluk ayırma maliyeti, (geciktirmeli itici ile yolluğun kırılması her zaman mümkün olmaz.)

• Parça üzerinde kötü görüntü




29

UYGULAMA :

• PMMA, SAN, PC şeffaf parçalar, kapaklar (Tünel yolluğa göre daha iyi dolum sağladığı için.)

• Otomatik calışma vb. gerekmeyen, kozmetik gereksinimleri olmayan tüm genel uygulamalar

Ne zaman kullanılır ?

• Basit uygulama olduğundan, kozmetik sınırlama olmayan,

elle yolluk ayırma maliyetine katlanılan heryerde kullanılabilir.




30

2.2. Bindirme Kenar Yolluk Girişi (Overlap Edge Gate)

TANIM :

Basit kenar yolluk girişinden farklı olarak parçaya üst yüzeyden yanlamasına girilir.

Eriyik parçaya girmeden hemen önce karşı duvara çarptırılarak kalıp boşluğuna alınır.

Amaç Jetting etkisini azaltmaktır.



31

• Avantajlar

• Basit kenar yolluğa göre JETTING etkisine karşı önlem




32

Dezavantajlar

• Parça üst yüzeyinde kozmetik kötü görüntü.

• Geciktirmeli itici ile otomatik yolluk ayırma mümkün değil.

• Elle kesme daha zor




33

UYGULAMA :

• Hercules Çekmece Panosu Kapağı

Ne Zaman Kullanılır ?

• JETTING etkisinin kozmetik veya mekanik özellikler olarak istenmediği,

• parçanın kenarında yolluğa dik bir duvar bulunmadığı durumlarda kullanılabilir.




34

2.3. Kulaklı Kenar Yolluk Girişi (Tab Gate)

TANIM :

• Basit kenar yolluk girişinden farklı olarak parçaya girişten hemen önce dik bir dönüş yapılır. Eriyik parçaya girmeden hemen önce karşı duvara çarptırılarak kalıp boşluğuna alınır.

• Amaç Jetting etkisini azaltmaktır.



35

Avantajları

• Büyük giriş artık gerilmeleri önler

• Jetting önlenir

• Uniform malzeme akışı




36


Dezavantajları

• Kesme ve Temizleme maliyeti

• Parça üzerinde büyük bir artık “kulak” kalır.

• Geciktirmeli itici ile otomatik yolluk ayırma mümkün değil.



37

UYGULAMA

• PMMA parçalar için

• Geniş yüzeyli büyük parçalar




38

2.4. Fan Yolluk Girişi (Fan Gate)

• Dağıtım yolluğundan parçaya girerken kesit bir fan şeklinde alçalır ve genişler.

• Eriyik plastik parçaya girmeden önce yavaslatılır ve geniş bir alana yayılır.



39


Avantajlar

Yavaşlatılmış akış hızı ile :

• Daha iyi malzeme yönlenmesi

• Jetting etkisinde azalma

• Giriş bölgesinde daha düşük kesme hızı (shear rate)

Bu sayede

• Minimum akış izi

• Daha Uniform malzeme akışı

• Kaliteli parça yüzeyi

• PC gibi akışkanlığı düşük malzemelerde kolay doldurma



40

Dezavantajlar

• Manuel yolluk kesme, büyük parçalarda özel aparatlar gerekebilir.

• Çapak görümünde kötü bir iz




41

UYGULAMA

• Geniş yüzeyli ince et kalınlıklı parçalar için ideal

• PC / PMMA parçalar

• İnce kesitli büyük parçalar




42

2.5. Film Yolluk Girişi (Film Gate)

• Dağıtım yolluğunun sonunda bir yolluk giriş manifoldu eriyiği ince ve uzun yolluk girişi boyunca dağıtır.



43

Avantajlar

• İnce kesitli büyük yüzeyli parçalarda uniform doldurma


• Atıklık / Çarpılma önlenir

• Fan yolluğa göre daha dar alanda calışma

• PC gibi akışkanlığı düşük malzemelerde kolay doldurma




44

Dezavantajlar

• Parça üzerinde yolluk izi

• Zahmetli bir yolluk temizleme işçiliği

• Fan yolluğa göre daha kararsız akış patterni. Enjeksiyon parametrelerine daha duyarlı. Yüksek enjeksiyon hızlarında daha iyi çalışır.




45

UYGULAMA

• PC malzeme




46

3. Diyafram Yolluk Girişi (Diaphragm Gate)

Silindirik, disk şeklindeki parçaların,

• İki Plakalı tek gözlü,

• İki plakali-çok gözlü-Sıcak yolluklu,

• Üç plakalı-çok gözlü-soğuk yolluklu

kalıplarında kullanılır.

Bu parçalar için ideal akış sağlanır.



47


TÜNEL GİRİŞLİ DİYAFRAM YOLLUK

Tünel yolluğun otomatik calışma avantajı



48

Avantajlar

• İki tarafı açık Tüp, Silindirik, eksenel simetrik parçalarda uniform doldurma


• Soğuk birleşme yok.

• Hassas çap ölçüleri - Ovallik, çarpılma önlenir

• Eşit et kalınlığı (Core Deflection – Erkek eğilme önlenir.)




49

Dezavantajlar

• Disk formunda bir yolluk atılır, yolluk sarfiyatı fazla


• Yolluk temizleme işçiliği




50

UYGULAMA

• Dar toleranslı silindirik parçalar

• Parçanın iç çapından girilme zorunluluğu




51

4. Halka Yolluk Girişi (Ring Gate)

TANIM

• Pratik olarak bir FİLM Yolluk Girişinin parçanın çevresine sarılmış hali

• Silindirik parçalara “dışarıdan” girme gerektiğinde kullanılır.



52

Avantajlar

• Tüp / Silindir geometrili, iki ucu açık parçalarda uniform doldurma


• Hassas çap ölçüleri-Ovallik önlenir

• Eşit et kalınlığı, pim eğilme önlenir.




53

Dezavantajlar

• Halka formunda bir yolluk atılmakta


• Yolluk temizleme işçiliği

• Film yolluk türevi olduğu icin zaman zaman kararsız davranış




54


• UYGULAMA

• Dar toleranslı silindirik parçalar

• Parçanın dışından girme zorunluluğu



55


FARKLI UYGULAMALAR

• Tünel uygulaması ile birleştirilerek otomatik yolluk düşürme



56

5. İğne Yolluk Girişi (Pin Gate)

• 3 plakalı kalıplara özel,

• Yolluk girişinin kalıp açılırken koparılırken parçaya zarar vermemesi için ince yapılır. Genellikle et kalınlığının yarısından düşük.



57


Avantajlar

• Çok küçük bir iz

• Otomatik kalıp çalışması

• Parçanın merkezinden girme - Çarpılma önlenir



58


Dezavantajlar

• Hassas işleme gerektirir.

• Sınırlı uygulama / 3 plakalı kalıp

• Sıcak yolluklu kalıp



59


UYGULAMA

• 3 plakalı kalıp ile otomatik yolluk düşürme

• Kozmetik görüntü istenen parçalar



60

6. Tünel/DalgıçYolluk Girişi (Submarine Gate)

• İnce tarafı parçada olan konik bir yolluk girişidir.

• Dağıtım yolluğundan parçaya bir konik tünel açılır.

• Kalıp açılırken yolluk parçadan kendiliğinden ayrılır.



61

Dişi tarafta

Erkek Tarafta




62


• Varyasyon : JUMP gate



63

• Çok küçük giriş çapı :

• Malzeme kesme gerilmesi artar,

• Erken donarak ütülemeyi engeller

• Çok büyük giriş çapı :

• Zor kopar, parçaya zarar verir.

• Malzemeye bağlı,

• Çap = %30-%70 * et kalınlığı




64

Avantajları

• Giriş kesidi kontrol edilebilmekte






65

Dezavantajlar

• Gevrek malzemelerde kullanılması risklidir. Yolluk kalıpta kalabilir (PMMA)

• Geniş yolluk girişi gereken uygulamalarda kullanılmaz.




66

UYGULAMA


• En geniş uygulama alanı

6. Tünel/DalgıçYolluk Girişi(Submarine Gate)



67

Tünel yolluk varyasyonları

• Chisel Gate

• Tünel şeklinde Fan Gate



68

Tünel yolluk varyasyonları

• Tunnel Into Tunnel



69

7. Muz Yolluk Girişi (Banana Gate)



70

Avantajları

• Giriş kesidi kontrol edilebilmekte






71

Dezavantajlar

• Görünen yüzeye girişlerde parça üzerinde mat iz.

• Hassas İşleme gereksinimi

• Gevrek malzemelerde calışmama riski (PMMA)




72


• Tünel yolluk içi gerekli yüksekliğin sağlanamadığı parçalar.




73

Kaynakça

• Injection Molding Handbook, Tim A. Oswald, Lih-Sheng Turng, Paul J. Gramann.

• Plastic Part Design for Injection Molding, Robert A. Malloy, Hanser Publishers, 1994

2.3. plastik enjeksiyon kaliplari-yolluk girisleri.ppt

Documents