Giriş
Plastik enjeksiyon prosesi sırasında birleşme izlerinin (Weld line) oluştuğu bölgelerde, gerek kozmetik açıdan gerekse mukavemet açısından sorunlar oluşur. Bu mukavemet kaybının sebebi birleşme izlerinde bulunan polimerler arasında yeterince bağ kurulamamasıdır.
Bu mukavemet kaybını minimuma indirmek için eriyik-kalıp sıcaklığı ya da tutma(ütüleme) basıncı artırılabilir. Diğer bir çözüm ise eriyik malzemenin giriş bölgesini değiştirmektir. Bu sayede birleşme açısı büyütülür ve daha kaliteli bir birleşme sağlanabilmektedir.
Cam elyaf katkılı malzemelerde birleşme izlerinde bulunan liflerden dolayı polimerler arasındaki bağın kurulması daha zor bir hal almaktadır. Bu da mukavemet kaybına sebebiyet vermektedir.
Bu duruma Moldex3D kullanarak nasıl bir çözüm bulabileceğimize örnek analizler ile bakalım.
Malzeme bilgileri
Aşağıdaki görsel örnek analizde kullanılan malzemenin özelliklerini içermektedir.
Model
Örnek analizlerde 1/8” thick ASTM Tipli Çekme Çubuğu modelleri kullanılmıştır. Tasarım tek girişli (One gate), 2 girişli ( Two Gate) ve 2 girişli + offset overflow well (taşma boşluğu) şeklindedir. Gate’ler biri aşağıda biri yukarıda olacak şekilde, offset overflow ise yan tarafa konumlandırılmıştır. Bu analizin amacı plastik enjeksiyonda taşma boşluğunun cam elyaf katkılı termoplastik malzemenin mukavemeti üzerindeki etkisini incelemektir.
Model1: Tek Girişli Model2: İki Girişli Model3: İki Girişli + Taşma Boşluğu
Simülasyon sonuçları
Figure: EOF (Dolum Sonu)
Birleşme İzi Sonuçları
Figure: Birleşme Sıcaklığı
Figure: Birleşme Açısı
Yukarıda 2 girişli ve 2 girişli + offset overflow içeren iki modelin birleşme izi sonuçları görülmektedir. Modele offset overflow eklemenin birleşme açısını yüksek oranda arttırdığı görülmektedir. Bunun yanında birleşme bölgesinde kabul edilebilir bir miktarda sıcaklık düşmesi görülmektedir.
Fiber Yönelimi Sonuçları
Figure: Tek girişli modelde fiber yönelimi
Figure: İki girişli modelde fiber yönelimi
Figure: İki giriş+ofset overflow modelde fiber yönelimi
Yukarıdaki gördüğünüz üzere tek girişli modelde düzgün dağılmış bir fiber yönelimi görülmektedir. Diğer iki modelde ise akışın iki taraftan karşı karşıya gelmesinden dolayı düzensiz bir yönelim gözükmektedir. Bu düzensiz yönelim modelin mukavemet değerlerinin düşmesine sebep olmaktadır.
Mukavemet sonuçları
Figure: Mukavemet Sonucu (Major Modulus)
Yukarıdaki analiz sonuçlarında, yaptığımız işlemlerin mukavemet üzerindeki etkisini görmekteyiz. Sonuçlarda görüldüğü üzere en dayanıklı model birleşme izi olmayan 1. modeldir. Sonrasında birleşmenin daha büyük açılarla gerçekleştiği 3. model gelmektedir. En zayıf modelin 3. model olduğu görülmektedir.
