GAZ YARDIMLI ENJEKSİYON KALIPLAMA

Basınç kontrolü
Sistemde istenilen çalışma basıncını sağlayacak ve gaz doldurma evresi boyunca kalıptaki istenilen düzeyde
basınç değerini, sürekli olarak koruyacak bir komprosörün kullanılması, basınç kontrol işlemi olarak
bilinir. Bazı sistemler iki veya daha fazla basamakta basınç profilinin oluşumuna izin vermektedirler. İki farklı
basamaktaki basınç profili genellikle çoğu uygulamalar için elverişlidir. Hacim kontrolü Bir silindir ve piston elamanına sahip ve istenilen ölçüde piston kolunun değiştirilebilmesine müsaade eden sistem hacim kontrol işlemi olarak bilinir. Bu sistem gaz enjeksiyonuna öncelik tanıyan silindiri ön basınç altında tutar. Gaz enjeksiyonu sırasında silindirde bulunan gaz piston vasıtasıyla silindirin dışına doğru itilir, bu esnada dışarı itilen gaz kalıbın içine doğru ilerleyecektir. Parça içine gönderilen gaz basıncı doğrudan kontrol edilemez ve bu yöntemin kullanılmasıyla değişkenlik arz eder. Gaz salınışı ve geri kazanımı Parça içindeki gaz kalıbın açılmasında öncelikle dışarı salınmalıdır. Gaz ya doğrudan atmosfere ya da yeniden kullanılmak üzere geri kazanılabilir. İşlem Mekaniği Gaz yardımlı enjeksiyon kalıplamada işlem sırası daha önceki kısımda verildiğinden burada işlemler hakkındaki bilgi yerine bu işlemler esnasındaki olayların parça üzerine
etkileri hakkında bilgi verilecektir. Düşük Direnç Yolu Gaz kabarcığı düşük direnç yolu boyunca ergiyiğin
merkezinde hareket eder. Bu yol daha düşük basınçlarla ve daha yüksek sıcaklıklarla belirlenir. Daha düşük basınç alanları ergiyiğin önündeki bölge, akış kesit alanı ve polimerin enjeksiyon yapıldığı yolluğun pozisyonu
tarafından belirlenir. Daha yüksek sıcaklık alanları ise kalın bölgelerin merkezlerinde, yüksek gerilme bölgelerinde ve kalıp sıcaklığındaki artarak değişmelerin sonucu olarak meydana gelir. Ayrıca, daha yüksek
sıcaklıklar daha düşük viskozitelerle sonuçlanır. Birincil gaz delmesi sırasında, yer değiştiren polimer kalıbının
boş bölgelerine kolaylıkla akabildiği yerlerde, gaz kabarcığı sadece parça alanı içerisini doldurur. 50
Gaz Yardımıyla İstifleme Gaz yardımıyla kalıplamada, istifleme basamağı sırasında gerekli basınç, standart enjeksiyon kalıplamadaki gibi sonsuz vida ile değil, gaz kabarcığı tarafından sağlanır. Basınç gaz kabarcığı boyunca üniformdur ve kabarcık tüm oyuk boyunca baştan başa dağılır. Bu ise katılaşma sırasında oyuğun yaklaşık olarak uniform bir basıncı koruduğu anlamına gelir. Geleneksel enjeksiyon kalıplamada, yüksek viskoziteli reçine içerisinde basınç uniform olarak dağılmadığından dolayı uniform olamayan gerilmeler olmaktadır. Bu durum Şekil 3'de açıkça görülmektedir. Bu şekil üzerinde gaz yardımlı enjeksiyon kalıplamadaki basınç düşüşü ile standart enjeksiyon kalıplamadaki basınç düşüşü birbiriyle kıyaslanmıştır. Şekilde görüldüğü gibi standart enjeksiyon kalıplamada gerekli olan basınç, gaz yardımıyla enjeksiyon kalıplamadaki gerekli olan basınçtan çok büyüktür ve standart enjeksiyon kalıplamada basınç uniform olarak dağılmamaktadır. Ayrıca bu şekil, iki enjeksiyon kalıplama yöntemi arasındaki ekonomik farkı da gözler önüne sermektedir. Şekilde görüldüğü üzere, gaz yardımıyla enjeksiyon kalıplamada gerekli olan kalıp, standart enjeksiyon kalıplamada kullanılan kalıp kadar yüksek basınca dayanıklı olması gerekmemektedir ve gaz yardımıyla enjeksiyon kalıplamada polimerin kalıba enjeksiyonu için gerekli olan basınç, standart enjeksiyon kalıplama ile kıyaslandığında, oldukça düşüktür. Yüksek basınç ve yüksek basınçlara dayanıklı kalıpların tasarımı üretim maliyetini artıracaktır. İstifleme esnasında büzülmelerden sonuçlanan hacim
azalması için ve ergimiş polimerin sıkıştırılması için gaz delmesi olacaktır. Gaz yardımıyla istifleme metodu
yukarıda da belirtildiği gibi standart enjeksiyon kalıplamaya göre önemli bazı avantajlara sahiptir. Bu
avantajlar, a) Gaz kabarcığı sayesinde oyuk içinde uniform istifleme b) Daha sürekli istifleme (parça üzerinde polimerin enjekte edilen yerleri olmaması) Parça Performansı Parça Tipleri Gaz yardımlı enjeksiyon kalıplama ile kalıplanmış birçok parça iki kategoride incelenebilir. a) İçi boş kanallar b) Açık kanallar
İçi boş kanallı parçalar İçi boş kanallı parçalara örnek olarak, tüpler, hareketsiz kollar, kapı kolları ve çerçeveler gösterilebilir. Bu parçalar sadece tek kalın bir bölgeden veya içerisinde gaz delmesi olan tek bir kanaldan ibarettir. Genel olarak böyle parçaların üretilmesi, işlem için en kolay olanıdır. Çünkü gaz açıkça belirlenebilen bir yola sahiptir ki gaz rahatlıkla yayılır ve ince duvar kalınlık alanları oluşturmaz ve işlem sonunda gaz serbest kalır. Açık kanallı parçalar Açık kanallı parçalara kapaklar, paneller, raflar ve
sedirler (oturulacak parçalar) örnek olarak verilebilir. Bu parçalar içinde boydan boya uzayan ve kaburga kemiğine benzeyen kanallar içeren ince duvarlardan ibarettir. Bu tür parçaları tasarımlamak ve üretmek daha zordur. Çünkü gaz parçanın ince cidarları içini deler. Bu olay parmaklaşma olarak bilinir. Yapısal Performans
Yapısal performansın iki önemli kategorisi sertlik ve dayanıklılıktır. Her ikisi de parça geometrisine, malzemeye, yükleme şartlarına ve sınırlayıcı şardara bağlıdır. Parça sertliği uygulanan kuvvet altında eğilmeye
karşı parçanın direncinin ölçüsü olduğu halde, parça dayanıklığı parçanın yük taşıma kapasitesinin bir
ölçüsüdür. Gaz yardımlı enjeksiyon kalıplama parça geometrisine bağlı olan parça sertliğini ve dayanıklığını
etkiler. Parça Tasarımı Gaz yardımlı enjeksiyon kalıplama için tasarımı yapılan bir parçada şu önlemli unsurlara dikkat etmek gerekir.
a) Parça içinde baştan başa uygun bir düzende gaz kanalı elde edilmelidir. b) Polimer parça içerisine eşdeğer olarak dolmalıdır.c) Parçaya göre kanal boyutu uygun olmalıdır. Bu unsurlara dikkat edilerek dizaynı yapılan parçalarda iyi bir istifleme ve iyi bir ürün elde edilebilir. Gaz Kanalı Düzeni Kalıp içerisindeki gaz kanalının düzeni gaz kanallarının ve gaz nozulunun konumun belirlenmesini gerektirir. Ayrıca gaz kanalı ile gaz nozulu kulllanılan döküm aralığı veya gaz geçidi ile de alakalıdır. Bu yöntem özellikle mühendislik termoplastik reçineleri için önemlidir. Bu yüksek performanslı reçinelerle üretilen parçalarda hacim küçülmesi düşüktür. Buda parça tasarımına bağlı olan birincil gaz delmesinin, Eğri bir kanal içinde hareket eden gaz eğri içinde mümkün olan en kısa yolda akmaya meyillidir. Bu bilgi, keskin köşeli parçalarda uzun gaz kabarcığı iç tarafa doğru yöneleceği ve bunun sonunda da düzensiz bir kalınlık dağılımı olacağı anlamına gelir. Bu nedenle keskin köşeli parçalardan sakınılır ve yarıçapla ifade edilebilen kavisli parçalar kullanılır. Bu durum Şekil 4'de açıkça görülmektedir.