Proses Kontrolü

Duvar Kalınlığının Oluşumu Gaz delmesi ve parça performansının etkiüği oyuk etrafında kalan malzemelerin kalınlığı (duvar kalınlığı) ile etkilenir. İşletme sırasında, bu kalınlık katılaşan tabaka ve ergimiş tabaka tarafından oluşturulur. Duvar kalınlığı bir defa oluştu mu, ergimiş reçine içerisinde gaz ilerlemelerini sürdürmesi esnasında duvar kalınlığı değişmez (polimerin katılaşması esnasında malzemenin büzülmesi hariç). Duvar Kalınlığının Kontrolü Aşağıdaki açıklamalar ergiyik tabakasının ve katılaşan tabakanın kalınlıklarını kontrol etmek için işlem değişkenlerinin nasıl kullanılabileceğini ifade etmektedir. Tipik olarak ergiyik tabakasının miktarı, katılaşmış tabakadan daha kaknlıdır. Her ne kadar ergimiş tabaka üzerinde kontrol oranı sınırlı ise de, ergimiş tabakanın kontrolü en büyük etkiye sahiptir. Katılaşan Tabaka Kalınlığı Katı tabaka, sıcak polimerin daha soğuk olan kalıp yüzeyi ile temasa gelip donmasıyla kalıp üzerinde oluşur. Bu kalınlık polimerin hangi hızda katılaşacağı ve katılaşma için izin verilen süre ile belirlenir. İşlem ve malzeme değişkenleri bu tabaka kalınlığını kontrol etmede kullanılabilir. Katılaşan tabaka kalınlığı aşağıdaki
unsurların bileşimleri tarafından azaltılabilir. a) Gaz bekleme süresinin azaltılması (Ergimiş polimer kalıba enjekte edildikten sonra beklenen süre) b) Ergiyik sıcaklığının artması c) Kalıp sıcaklığının artması
d) Isıl iletkenliği ve spesifik ısısı daha düşük malzemelerin özellikleri yüksek olanla değiştirilmesi
Ergiyik Tabaka Kalınlığı Katı tabaka oluşurken polimeri kalıbın tamamına dolduran gaz, polimer eriyiği içerisine enjekte edilir. İlerleyen gaz kabarcığı oyuk etrafında katı tabaka üzerinde ergiyik reçine tabakası bırakır (bak Şekil 1). Katı tabaka ile gaz arasındaki ergiyik tabakasının kalınlığı ergiyik içindeki gaz kabarcığının hızı ve reçinenin reolojik özellikleri tarafından belirlenir. Yüksek kabarcık hızları ve düşük viskozite belirli bir limite oluşana kadar ince bir ergiyik tabakası oluşturacak şekilde sonuçlanır.Gaz enjeksiyon evresi sırasında, gaz önü ile ergiyik önü arasındaki uzaklık sürekli olarak azaldığından dolayı
sabit bir gaz hızı elde etmek zordur. Bu ise akışa karşı olan direnci azaltır ve gazın hızı artar. Aşağıdaki proses değişkenleri ergiyik tabakasının kalınlığını kontrol etmede kullanılabilir. Aşağıdaki şartlar ergimiş tabakanın
kalınlığını azaltır, a) Gaz basıncının artması, b) Ergiyik sıcaklığının artması, c) Başlangıç doldurma uzunluğunun azalması, d) Daha düşük viskoziteli ya da daha büyük gerilme azalması gösteren bir malzeme ile aksi özelliklere sahip başka bir malzeme ile değiştirilmesi. Tablo l'de bazı işletme parametrelerinin işlem üzerine
nasıl etki ettiği görülmektedir.

Sonuçlar

Asimetrik dişli çarklar, yüksek performans gerektiren havacılık ve otomotiv dişli transmisyonları gibi
uygulamalarda son yıllarda tercih edilmektedir. Yuvarlanma metodu ile simetrik dişli imalatında
kullanılan MAAG (kremayer bıçak), azdırma ve Fellows (pinyon bıçak) takımlar asimetrik dizayn
edilebilir. Böylelikle konvansiyonel diş açma tezgahlarında asimetrik dişli imal edilebilir. Çalışmada kremayer-tipi takımla (kremayer bıçak veya azdırma) imalat için asimetrik dişli çarkların matematik modellenmesi ele alınmıştır. Literatürde mevcut ifadeler sivri uçlu takım içinde hk= 25× mn1,dişbaşı yüksekliğini sağlayacak şekilde düzenlenmiştir. Dişdibi kesitini zayıflatarak dişli çarkın eğilme mukavemetini düşüren alttan kesmenin
analizi verilen matematik modele göre yapılmıştır. Alttan kesmenin önlenmesi için uygulanması gereken
profil kaydırma miktarı hesaplanmıştır. Matematik model programlanarak diş açmanın bilgisayar simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Çeşitli takım uç geometrileri için imalatta takımın taslağı şekillendirmesi simüle edilmiştir. Profil kaydırmanın imal edilen dişli geometrisi üzerinde etkileri gösterilmiştir. Aynı dizayn parametreleri ile sivri yuvarlatılmış uçlu ve sivri uçlu takımla imalat karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak sivri uçlu takımla imalatta alttan kesmeyi engellemek için daha fazla profil kaydırması uygulanması gerektiğinden diş başı kalınlıkları müsaade edilen değerlerin altına düşebilmekte, diş ucu kırılabilecek şekilde sivrilmektedir. Sunulan yaklaşım ile imalattan önce çeşitli dizayn parametrelerinin etkileri görsel olarak incelenebilir.