Kalıp, parçanın şeklini belirlemekte, sıcak plastikleşmiş materyali yolluktan kalıp gözüne taşımakta, kapalı kalan hava veya gazı havalandırmakta, parçanın soğutulması için soğutucu görevi görmekte ve iz bırakmadan ya da hasar vermeden bitmiş parçayı çıkarmaktadır. Kalıplar özel kalıplama çeliği berilyum bakır, paslanmaz çelik, alüminyum pirinç zamak malzemelerden imal edilmektedir.

Bitmiş kalıp yüzeyleri genellikle aşınmanın engellenmesi ve parça enjeksiyonunun kolaylaştırılması için parlatılmakta ve kaplanmaktadır. Kalıplar işleme, EDM veya dökme ile üretilmektedir. Kalıp tasarımı, üretimi ve işçiliği parça kalitesi ve maliyetini büyük oranda etkilemektedir.

Enjeksiyon kalıbı genellikle şu kriterler ile tanımlanmaktadır.

-Kalıptaki gözlem sayısı

-Yapı malzemesi (Çelik, paslanmaz çelik, sertleştirilmiş çelik, berilyum bakır, krom kaplama alüminyum ve epoksi çelik)

– Kalıp çizgisi (Düzenli, düzensiz, iki plakalı kaıp, üç plakalı kalıp)

-Üretim yöntemi ( İşleme, azdırma, dökme, basınçlı dökme, elekto kalıplama ve kıvılcım erozyonu)

-Yolluk sistemi (soğuk, sıcak yolluk ve yalıtımlı yolluk)

-Kalıplama türü örneğin; kenar, sınırlı (İğne ucu), denizaltı, dökme deliği, halka, diyafram, tab, flaş, fan ve çoklu.

-Enjeksiyon yöntemi (itiş pimleri, sıyırma pimleri, sıyırma tabakası, vida dökme kaması, çıkartılabilir , Hidrolik çekirdek kolu, pünomatik çekirdek kolu)

Enjeksiyon Kalıplarının Türleri

İki türde enjeksiyon kalıbı bulunmaktadır. Bunlar sıcak yolluk ve soğuk yolluklu kalıplardır. Yolluk, kalıp içerisinde plastiğin, plastik enjeksiyon makinasının ocağından parçaya aktarılmasını sağlayan bir kanaldır. Yolluk kanalı yukarıdaki kalıp türlerinde sıcak veya soğuk durumdadır.

Soğuk Yolluklu Kalıp

Yolluk, çıkarılan ürünün bir parçasıdır ve her baskıda üretilir. Yeniden kullanmak için öğütülür ve hurdaya çıkarılır. Kalıplar basittir ve sıcak yolluklu kalıplardan daha ucuzdur. Kalıbın kurulumu ve çalışması için daha az bakım ve daha az beceri gereklidir. Ayrıca renk değişimi oldukça kolaydır. Çünkü kalıptaki tüm plastik her döngüde çıkarılmaktadır. Yaygın soğuk yolluklu kalıp türleri 2 ve 3 plakalı kalıplardır.

İki plakalı kalıpta bir ayrılma düzlemi vardır ve kalıp ikiye ayrılır. Yolluk sistemi bu ayrılma düzlemlerinde yer almalıdır. Böylece parça yalnızca çevresi üzerinde kalıplanabilir. Üç plakalı kalıpta iki ayrılma düzlemi vardır ve kalıp üç bölüme ayrılır. Böylece kalıplama lokasyonunda esneklik sağlanmaktadır.

Sıcak Yolluku Kalıp

Yolluk kalıp içinde yer alır ve sıcaklığın plastiğin erime noktası üzerinde tutulması için ısıtılır. Böylece çok az ya da sıfır hurda oluşur, dolayısıyla fire ve çapak oluşmaz. Sıcak yolluklu kalıplar çok yüksek gözlü kalıplarda yaygın olarak kullanılır. Sıcak yolluğun en önemli dezavantajı çok daha pahalı olması, maliyetli bakım ve beceri gerektirmesidir.

Sıcak Yolluklu Kalıpların Türleri

Harici ısıtmalı tipte eriyik plastik katı bir manifold ve meme içerisinden aktarılmaktadır. Dahili ısıtmalı tipte (artık kullanılmamaktadır) plastik doğrudan ince ısıtıcılar üzerinden aşırı büyük yolluklar içerisine akmaktadır. Harici ısıtmalı sıcak yolluk kanallarında herhangi bir yolluk sisteminin en düşük basınç düşüşü bulunmaktadır. Bu durum renk değişimlerine daha uygundur ve yolluk sisteminde tutarlı eriyik plastik sağlamaktadır. Materyalin takılacağı ve bozulacağı hiçbir nokta yoktur. Bu nedenle sıcağa duyarlı materyaller için uygundur. Sıcak yolluklarda genellikle kalıbın üretimi ve işletimi daha pahalıdır fakat plastik artığını ve çevrim süresini azaltarak tasarruf sağlamaktadır.

Ürün Tasarımı İçin İpuçları ve Kurallar

Et kalınlığı: Tüm parçada eşit et kalınlığı kullanın. Bu durum, çekme, büzülme ve artık gerilimleri en aza indirgeyerek kalıp enjeksiyon ve çekim sürelerini iyileştirecektir. Kuvvette bozulma olmuyorsa parçayı hızlı soğuma, kısa çevrim süresi ve minimum gramajı sağlamak için minimum duvar kalınlığı ile tasarlayın. Tüm bunlar mümkün olan en düşük parça maliyetini sağlayacaktır.

Kalıplı menteşeler: Menteşe iki parçayı birleştirirken birinin dönmesini sağlayan unsurdur. Buradaki konsept canlı menteşe, integral menteşe veya kalıplı menteşe adını alır. Ayrıca tek bir operasyonda bunlarla entegre olarak enjeksiyon kalıplanan kapak ve kuru bölümlerini birleştiren ince duvarlı bir bölümden meydana gelmektedir. Tercih edilen materyal esneme yorulmasına karşı en iyi direnç sahibi olan polipropilendir.

-Keskin köşelerden kaçının.

-Menteşenin arka yüzeyini serbest bırakın.

-Polipropilen menteşe için olağan kalınlık 0,25-0,50 mm’dir.

-Akış menteşe içinden sağlanmalıdır ve kapı pozisyonu önemlidir.

-Takılma etkileri, kaynak hatları ve aşırı doldurmaya dikkat edin.

-Ayrı bir menteşeli soğutma devresi temin edin.

-Çıkarma sonrasında menteşeyi hemen esnetin

Köşeler: Gerilim yoğunlukları ve kırılmaları azaltmak için tüm köşeleri iyice yuvarlayın. İç çap en az et kalınlığı kadar olmalıdır.

Koniklik açısı: Göz veya çekirdekten çıkış yönünde koniklik sağlayarak kalıptan çıkarmayı kolaylaştıracak parçalar tasarlayın. Dokulu yüzeye sahip parçalar, parça kalıptan çıkarılırken dokusu yüzeyde çizik oluşumunu engellemek için daha büyük koniklik açısı gerektirmektedir.

Orta seviyede mat veya kumlanmış yüzeyler için 1-3 derece ve kaba yüzeyler için 3-5 drece uygulanmalıdır.

Mesnetler: Mesnetlerin et kalınlığı ana et kalınlığının yüzde 60’ını geçmemelidir. Taban yarıçapı en az ana et kalınlığının yüzde 25’i olmalıdır. Bitişik duvarlara bağlanan nervürler veya tabanda köşebentlerle desteklenmelidir. Mesnet köşeye yakın yere yerleştirilecekse nervür kullanılarak yalıtılmalıdır.

Çap: Dış çap/iç çap= 2-3

Kalınlık: 1/2 – 2/3 nominal et kalınlığı

Köşebent yüksekliği: 2/3 yükseklik

Yükseklik: Tespit elemanı minimum gereksinimler

Koniklik: Her yerde 1 derece

Çap oranı en az 2 olmalıdır. Bu oran arıza riskini azaltacaktır.

Federler (Kayıtlar): Parça sertliği iyileştirmek için et kalınlığını artırmak yerine federler  veya köşebentler kullanın. Feder uygulaması kalıplı parçanın sertliği ve geometrik bütünlüğünü iyileştirmeye yardımcı olacaktır. Böylece parça ağırlığı, materyal maliyeti ve döngü süresi maliyetinden tasarruf edilecektir.

İpuçları: Federlerin kalınlığı bağlandıkları duvarların kalınlığının yüzde 50-60’ı olmalıdır. Federlerin yüksekliği en az et kalınlığının 3 katı olmalıdır. Bağlantı noktası yuvarlatılmalıdır. En az 0,25 derece koniklik açısı uygulayın.

Dip oyulmaları: Harici dip oyulmalarının sayısını en aza indirin. Harici dip oyulmaları yan parçaların kullanılmasını gerektirmektedir. Bu durum aletli işleme maliyetini artırmaktadır. Bazı basit harici dip oyulmaları ayrılma hattının yeniden yerleştirilmesiyle kalıplanabilir.

Kaynak çizgileri: Plastik zıt yönlerde aktığında ve sonunda tekrar bir araya geldiğinde kaynak çizgileri oluşmaktadır. Kaynak çizgileri kalıplama sırasında plastiğin akış yüzeylerinin birleştiği yerde oluşmaktadır. Kaynak çizgi bölgesi kırılmalar ve gerilim çatlamasına karşı daha eğimlidir.

About Aykut Dirim

https://www.tasarimdanimalata.com