Modelling and analyzing of thermoplastic materials in plastic injection molding

Yüksek Lisans TeziBilgisayar teknolojisi önemli bir parçanın plastik ürün tasarımında yer alır. Bu teknoloji mühendislik tasarımının farklı metodolojilerinin bütününe ihtiyaç duyar. İmalat sürecindeki plastik parça ve analizlerin bilgisayar ortamında kolayca tasarlanabilir. Ürün tasarımı için operasyon ihtiyaçlarının daha iyi belirlenmesini sağlar, bunun sonucunda üretim ihtiyaçlarının karar verilmesinde tasarım verimliliğini maksimuma çıkarır. Plastik enjeksiyon süreci plastik parça üretiminde en popüler üretim yöntemidir. Bu sürecin bilgisayar ortamında CAE analiz programları tarafından similasyonu yapılabilir. Süreç ihtiyaçları ve parametreler analiz edilebilir. Hesaplanan parametreler soğuma zamanı, süreç zamanı, dolum zamanı, kapama kuvveti gibi değerler elde edilebildikten sonra uygun ürün dizaynı ve kalıp dizaynı için kullanılır. Bu çalışmada enjeksiyonla kalıplama prosesiyle imal edilen bir plastik parça modellemesi ve dişi-erkek kalıp parçalarının modellenmesi araştırılmıştır. Plastik parça CAD programı tarafından tasarlanmış ve bir CAE programında proses yetersizlikleri tahmini ve plastik parça yüzeyinde oluşan hatalar hedef alınarak analizi yapılmıştır. Plastik parça için kullanılan malzemeler ABS ve PP termoplastikleri seçilmiştir. Plastik ürünler uygun giriş noktası, soğuma zamanı, tahmini yüzey kalitesi, soğuma kalitesi, çıkma açısı analizi ve statik analiz için çözümlenmiştir. Bu analizler CAD ve CAE bilgisayar programları kullanılarak sonlandırılmıştır. Buna ilaveten plastik enjeksiyonla kalıplama için en iyi parça dizaynı hem ABS termoplastiği hem de PP termoplastiğine göre bulunmuştur. Plastik parça dizaynı PP ve ABS termoplastikleri için bittikten sonra, dişi erkek kısımların modellenmesi için CAD programı kullanılmıştır. Dişi erkek kısımların modelleri hem ABS hem de PP için tamamlandıktan sonra bulunan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Plastik Enjeksiyon Kalıplama, Modelleme ve AnalizComputer technology takes a important part in plastic product design. It requires a completely different methodology of engineering design. Plastic part and analysis the manufacturing process can easily design in computer media. It provides a better understanding of the operating requirements for a product design; resulting maximizing the design efficiency in determine product requirements. Plastic injection process is the most popular manufacturing method for a plastic product. This process can be simulated in computer media by the CAE programmes. Process requirements and parameters can be analyzed. The calculated parameters can be obtained like cooling time, process time, filling time, clamp force etc. then use these for suitable product design and mold design. In this study a plastic part design which manufactured in injection molding process and the design of core-cavity mold pieces were investigated. The plastic part is modeled by a CAD programme and analyzed in a CAE programme to aim is that prediction of process failures and occurred errors on plastic part surface. Used materials for plastic part is chosen ABS and PP thermoplastics. Plastic parts were analyzed for suitable gate location, cooling time, establish surface quality, cooling quality, draft analyze and static analyze. These analyzes were concluded which using CAD and CAE computer programme. In addition best part design for injection molding was found as to both ABS thermoplastic and PP thermoplastic. After Plastic parts design for PP and ABS thermoplastics was finished, CAD programme was used for core-cavity design. After Core-Cavity designs for both ABS and PP thermoplastics were concluded, found results were compared. Keywords: Plastic Injection Molding, Design and Analyz