3D ŞİŞİRME KALIPLAMA METODU T.C. GAZİ ÜNİVETSİTESİ TEKNİK EĞİTİM FAKÜLTESİ MAKİNE EĞİTİMİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK ÖĞRETMENLİĞİ SERVET TEMEL

EKSTRÜZYONLA ŞİŞİRME KALIPLAMA NASIL YAPILIR? Kalıptan boru şeklinde ekstüzyon ile elde edilen ve istenilen ölçülerde kesilen parçaların ( bunlara parison da denilir), sıcak bir kalıp içinde, soğumasına olanak tanımadan çevresindeki kalıbın şeklini alana kadar içlerine hava üflenerek şişirilmesidir. Şişirme işlemi sonrasında endüstriyel ürünü kalıptan çıkarma ve varsa parça çapağını alma işlemi takip etmektedir.

NE TÜR ÜRÜNLER ELDE EDİLEBİLİR ? Sabit hacimli parçalı ayak Havalandırma borusu Krank muhafaza hortumu Krank muhafaza hortumu

PARİSON NASIL ŞEKİLLENDİRİLİR ? Ekstrüzyon şişirme kalıbında ise parison ekstrüzyon dişisinden şekillendirilir. Erimiş malzeme ekstrüderden ekstrüzyon yönüne göre yataydan dikeye değiştiren bir adaptöre akarak yerçekiminin parçaya homojen etki etmesi sağlanır. Ekstrüzyon şişirme kalıbında ise parison ekstrüzyon dişisinden şekillendirilir. Erimiş malzeme ekstrüderden ekstrüzyon yönüne göre yataydan dikeye değiştiren bir adaptöre akarak yerçekiminin parçaya homojen etki etmesi sağlanır. Enjeksiyon şişirme makinesinin hunisine konulan plastik hammadde ekstrüder tarafından eritilir. Daha sonra bu eritilmiş plastik, plastik kalıbı aracılığıyla tüp şekline getirilir. Bu plastik tüp parison olarak adlandırılır.

3D ŞİŞİRME KALIPLAMA PROSESİNİN TANIMLANMASI 1.Sürekli ekstrüzyon makineleri 2.Akümülatör başlık makineleri 3.Ko-ekstrüzyon ve ardışık 3-D şişirme kalıplama  “Laydow” prosesi  “Parison işleme” prosesi  3D “Emiş” prosesi

SÜREKLİ EKSTRÜZYON MAKİNELERİ  Bu proseste ekstrüder vida, başlıktan sarkan dikey bir “parison” elde etmek için tanecikleri plastifiye edip reçine eriyiğini başlık ve kalıp içerisine pompalayarak aralıksız çalışmaktadır. Parison gerekli uzunluğa ulaştığında kalıp bunun çevresine kapanır ve tam o sırada parison kesilir. Bu sırada, bir sonraki parison ekstrüde edilir.  Parison et kalınlığı ve bundan doğan parça et kalınlığı, ekstrüzyon prosesi sırasında kalıp boşluğunu ayarlamak için hidrolik yoluyla çalışan çok noktalı bir “parison programlayıcı” ile kontrol edilmektedir.

AKÜMÜLATÖR BAŞLIK MAKİNELERİ AKÜMÜLATÖR BAŞLIK MAKİNELERİ

 Sürekli ekstrüzyon prosesi, parisonun her bir kalıp devrinin komple uzunluğu boyunca yük altında sarkması gibi doğasında mevcut bir dezavantaja sahiptir. Bu durum, özellikle uzun kalıplamalar için reçinede oldukça iyi eriyik dayanımı gerektirir.  Akümülatör başlığın sisteme yerleştirilmesi ile yeterli miktarda reçinenin birikmesi mümkün olabilmektedir. Akümülatör başlık makinesi, uzun parçalardaki parison gerilmesinin etkilerinin en aza indirgenmesinde ve yarı kristal mühendislik reçinelerinin kalıplanmasında (bu malzemelerin sürekli ekstrüzyon makinelerinde kalıplanan parison yüzeyinin hızlı soğutulması veya oksitlenmesinin sorun yaratabileceği durumlarda) faydalı olabilir.

KO – EKSTRÜZYON VE ARDIŞIK 3-D ŞİŞİRME KALIPLAMA KO – EKSTRÜZYON VE ARDIŞIK 3-D ŞİŞİRME KALIPLAMA  Geleneksel şişirme kalıplama proseslerinin en büyük dezavantajı hava kanalları gibi 3 boyutlu uzun dar parçaların şişirme kalıplamasında aşırı fire vermeden ve kalıp kapanma hatlarında istenmeyen çizgiler oluşmadan ideal sonucu vermemesidir.  Bu gerçek, aslında benzer sonuçların sağlanması için 3 farklı sistemi tanımlayan sözde “3-D” şişirme kalıplama proseslerinin geliştirilmesine yol açmıştır.  3-D prosesleri, bir tek kalıplamada sert-yumuşak kombinasyonlar ortaya koymak için genellikle ardışık şişirme kalıplama ile birleştirilirler.

“LAYDOW” PROSESİ “LAYDOW” PROSESİ  “Laydow” prosesi ile ortaya çıkacak parisonun, ekstrüder başlık ve kalıbı tamamen hareket ettirerek yada alternatif olarak kalıp yarısını hareket ettirerek kalıp boşluğunu izlemesi sağlanacak biçimde yatay biçimde sabitlenmiş bir kalıp yarısının üzerine dikey biçimde ekstrüde edilir.  Üst kalıp yarısı alt kalıp yarısının üzerine kapanıp parisonun bir şişirme pimi kullanılarak tamamen şişirilmesine kadar geçen süre içerisinde parison yıkılmasını engellemek amacıyla hava desteği ile kısmen şişirilmiş şekilde tutulur.

“LAYDOW” PROSESİ “LAYDOW” PROSESİ Hareketli kalıp “Laydown” prosesi (ön biçimin 3 boyutlu kalıba yerleştirilmesi). Ön biçimin bulunduğu hareketli başlık

“PARİSON İŞLEME” PROSESİ  Bu teknik, geleneksel şişirme kalıplama (genellikle akümülatör başlık) prosesinden doğmuş bir tekniktir (ekstrüde edilmiş parisonun robotlar kombinasyonu ile ‘işlenmesi’ ve 3-boyutlu kalıp boşluğuna oturtmak için kalıp parçalarının hareket ettirilmesi).  Parison genellikle, bir robot “yakalayıcı” ile dişi kalıptan çıkartılır ve şişirme pimi üzerine veya (ardışık iğne-şişirme durumunda) çok parçalı kalıbın tek parçası içerisine yerleştirilir.

3D “EMİŞ” PROSESİ  3D “Emiş” prosesinde ise basit bir akümülatör başlık makinesi üzerine bağlı bir hava emiş aygıtı ile kalıp boşluğunun alt ucunda vakum uygulanırken kapalı kalıbın üst bölgesinde bir delik açılarak boşluğa parison ekstrüde edilir.  Bu emiş parisonun çekilmesine yardımcı olur ve kalıbın alt ucuna ulaşmasına dek parisona kılavuzluk eder. Bu noktada, kalıbın merkezinde bulunan bir şişirme pimi kullanılarak veya parisonun herhangi bir noktasından geçirilen bir pim aracılığıyla parison şişirilir.  Bu proses, özellikle parça uzunluğu boyunca çap veya kesit büyüklüklerinde önemsiz değişikliklerin yaşandığı bilhassa küçük çaplı hava kanalları veya borular için uygundur.

3D “EMİŞ” PROSESİ Emiş şişirme kalıplama prosesi

EKSTRÜZYON KALIPLAMADA HANGİ PLASTİKLER KULLANILIR ?  Ekstrüzyonda genelde termoplastikler kullanılır. Bunların en önemlileri miktarına göre şöyle sıralayabiliriz ;  Poli vinilklorür (PVC),  Poli stiren (PS),  ABS,  Polyester reçineler,  PE  PE, PP, PET  Poli amid (Naylon 6/66),  Sülfon Plastikler.

KALIP MALZEMELERİ  Birçok şişirmeyle kalıplanabilir reçinelerde kalıplar aşağıdaki malzemelerin bir yada birden fazlası ile yapılabilir. Bunlar ;  Çelik (işlenmiş veya döküm),  Aluminyum (işlenmiş veya döküm),  Berilyum Bakır (işlenmiş veya döküm),  Kirksite (düşük eriyik metal alaşımı – genellikle sadece prototipler için),  Döküm poliüretan (genellikle sadece prototipler için) dır.  Dolgulu epoksiler (prototipler veya küçük üretim faaliyetleri),

AVANTAJLARI  Ekstrüzyonla şişirmede kullanılan basınçlar, aynı malzemeyi başka bir şekillendirme yönteminde (enjeksiyon şişirme) kullanılan basınçtan daha düşük olması nedeniyle ekonomiktir.  Ürünün şekillendirmesi için gerekli olan makine parkı enjeksiyonla kalıplama yöntemine kıyasla ucuzdur.  Şekillenen parça ve şişe üzerine dişliler, dışarıdan basılabilir.  İstenilen boyutlarda, asimetrik ürünler elde edilebilir.

DEZAVANTAJLARI  Hassas toleranslar, ancak parçanın dış yüzeylerinde uygulanabilir. Et kalınlığı, parçanın köşeleri ve büyük yüzeylerde; değişme gösterebilir.  Endüstriyel üründe delik bulunacaksa, kalıplamadan sonra ek işlem gerekir.  Kalıplamadan sonra meydana gelen ürünün soğutma süreleri enjeksiyonla kalıplamadan daha uzundur. Bu da işleme hızını etkiler.

SONUÇ VE İRDELEME  “3-D” şişirme kalıplama proseslerinin geliştirilmesiyle birlikte simetrik olmayan endüstriyel parçaların üretilmesi daha da kolay olmuştur.  Kalıplama sonrası ortaya çıkan sonuç, neredeyse hiçbir fire vermeksizin (her bir uçta meydana gelen fire dışında) gerçekleşen ve esasen hiçbir zayıf bölge içermeyen kalıplamadır.  3-D prosesleri, bir tek kalıplamada sert-yumuşak kombinasyonlar ortaya koymak için genellikle ardışık şişirme kalıplama ile birleştirilmiştir.

SONUÇ VE İRDELEME  Çok sayıdaki endüstriyel ürünlerin aynı anda, bir arada; farklı kalıplar kullanılarak şişirilmesi ile veya dönen kalıp masası kullanılarak; işleme hızları arttırılabilir.  Üretilen endüstriyel parçaların esneme kabiliyetlerinden dolayı amortisör gibi hareketli ve titreşimli bölgelerde kullanılır.