The majority of plastic is manufactured using large injection-molded parts. The trend toward creating large plastic parts using this technique is increasing day by day. It started after the discovery of plastic injection molding machines in the late nineteenth century. The first injection molding machine was simple. So it was used to make plastic buttons, combs, and some other mini-plastic items. But now it can also mold complex materials such as metals and glass. The injection molding process is best for producing large volumes of high-quality plastic parts. Let’s shed light on the role of the injection molding process in manufacturing large plastic parts.
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama Nedir?
Bildiğiniz gibi büyük parça enjeksiyon kalıplama işlemi dev plastik parçalar yapar. Size büyük bir plastik parçanın boyutlarını söyleyelim. Bu kafa karışıklığını önleyecektir. Ağırlığı 100 pound ve genişliği 10 inç olan plastik parçalar büyük olarak kabul edilir. Enjeksiyon kalıplama büyük parçaları sadece küçük parçaları büyütmek değildir. Karmaşık bir süreçtir. Gelişmiş araç ve ekipman gerektirir.
Büyük Enjeksiyon Kalıplama Sürecinde Kullanılan Malzemeler
A variety of materials are used for manufacturing plastic injection-molded large parts. Two different types of plastics are used in injection molding. They can be amorphous or semi-crystalline. Amorphous plastics don’t have a fixed melting point. So, they can expand and shrink easily. On the other hand, semi-crystalline plastics have fixed melting points. Thus, they are preferred over the amorphous ones. Some of the most widely used materials for injection molding large parts are:
1. PEEK (PolietereterKeton)
PEEK has exceptional thermal and mechanical properties. It has a high tensile strength of about 90 MPA. So, it is good for giant plastic parts. It is also resistant to chemicals. Furthermore, it doesn’t absorb moisture. Thus, it prevents corrosion. But PEEK is an expensive material. It makes high-performance components such as gears, valves, pump bearings, etc. Lear more about PEEK plastik enjeksiyon kalıplama.
2. ULTEM (Polyeretherimide)
ULTEM amorf bir katıdır. Çekme mukavemeti 70 ila 80 MPA arasında değişir. Neme ve kimyasallara dayanıklıdır. Ayrıca termostabildir. Zorlu hava koşullarına dayanabilir. Bütçe dostudur. Ayrıca sterilize edilebilir. Radyasyon veya otoklav kullanılarak kolayca temizlenebilir. Yüksek bir camsı geçiş sıcaklığına sahiptir. Böylece PEEK ile aynı özellikleri uygun bir fiyata sunar.
3. Karbon Elyaf Takviyeli Polimer (CFRP)
CFRP kompozit bir malzemedir. Polimer matris içine gömülü karbon fiberlerden yapılmıştır. Yüksek mukavemet/ağırlık oranına sahiptir. Bu yüzden büyük parçalarda kullanım için mükemmeldir. Karbon fiberler tek yönlü olarak dokunur. Bu şekilde ilave mukavemet kazanır.
4. PolifenilSülfon (PPSU)
İki fenil grubuna bağlı bir sülfon grubundan oluşur. Şokları ve diğer çevresel stresleri tolere edebilir. Bu yüzden yüksek darbe direncine sahiptir. Ayrıca hidrolize, kimyasal bozulmaya ve su emilimine karşı dirençlidir. Ancak bu malzeme biraz pahalıdır. Hakkında daha fazla bilgi edinin PPSU.
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama için Gelişmiş Prosesler
Büyük parçalı enjeksiyon kalıplamada birçok uygulaması olan modern süreçler şunlardır
1. Gaz Destekli Enjeksiyon Kalıplama
Gaz destekli enjeksiyon kalıplama is an improvement on conventional injection molding of plastics. Here, the high-pressure nitrogen gas is injected into the mold after the infusion of the chosen resin. It is quite beneficial as it enables equal distribution of the material, especially in large and complicated molds. It helps save material and also enhances the part’s aesthetics and time.
2. Tampon Baskı
Tampon baskı, enjekte edilen plastik ürünler üzerinde ayrıntılı görüntüler ve logolar oluşturan bir diğer değerli ikinci adımdır. Bakır plaka üzerine bir tasarım kazımak için kimyasalların kullanılmasından oluşur. Bu nedenle, mürekkebe batırılır, kauçuk kaplı bir silikon ped üzerinde yuvarlanır ve son olarak ped parça yüzeyinde yuvarlanır. Bu yöntem, ince film kalınlığındaki şekilleri ve dokulu yüzeyleri seçici olarak uygun kalite ve kalıcılıkla basabildiği için tercih edilir.
3. Şişirme Kalıplama
Şişirme kalıplama, plastikten içi boş parçaların üretiminde kullanılan bir başka tekniktir. Önceden ısıtılmış plastik tüp (parison) kalıba ekstrüde edilir ve daha sonra hava enjeksiyonu yoluyla kalıp boşluğunun şeklini almaya zorlanır. Bu malzeme kullanımında çeşitli uygulamalar bulmuştur. Bunlar arasında şişelerin, kapların ve araba parçalarının üretimi sayılabilir. Bu süreç daha fazla üretkenlik sağlar ve çözümler karmaşık formları barındırabilir. Ayrıca, yüksek hacimli parça üretimi için maliyeti nispeten düşüktür.
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama ve Normal Enjeksiyon Kalıplama
Büyük enjeksiyon kalıplı parçaları normal enjeksiyon kalıplı parçalardan ayıran faktörlerin neler olduğunu merak edebilirsiniz. İşte size kolaylık olması için detaylı bir karşılaştırma.
1. Kalıp Karmaşıklığı
Kalıp, normal enjeksiyon kalıplamada basit bir geometriye sahiptir. Üstelik daha az boşluğa sahiptir. Normal enjeksiyon kalıplamada kalıp boyutu 1000 ila 10.000 inç kare arasında değişir. Bununla birlikte, büyük ölçüde, enjeksiyon kalıplama kalıp boyutları 10.000 ila 50.000 inç kare arasında değişmektedir. Kalıp, büyük ölçüde karmaşık geometrilere sahiptir. Ayrıca birden fazla boşluğa sahiptir.
2. Makine Boyutu
Büyük enjeksiyon kalıplı parçalar daha büyük boyutlara sahip makineler gerektirir. Sıkıştırma boyutu tipik olarak 1000 ila 5000 ton arasında değişir. Böylece, daha büyük kalıpları barındırabilir. Öte yandan, normal bir enjeksiyon kalıplama makinesi daha küçük plakalara sahiptir. Sıkıştırma kuvveti 100 ila 1000 ton arasında değişir.
3. Malzeme Seçimi:
Büyük enjeksiyon kalıplama parçaları yüksek termal dirence sahip özel malzemeler kullanır. Bu malzemeler arasında PEEK, ULTEM ve cam dolgulu polimerler bulunur. Buna karşılık, normal enjeksiyon kalıplama işleminde polikarbonatlar ve polipropilenler gibi standart plastikler kullanılır.
4. Soğutma Süresi
Enjeksiyon kalıplama büyük parçalar daha karmaşıktır. Daha büyük bir boyuta sahiptir. Bu yüzden daha uzun soğutma süreleri gerektirir. Birkaç dakikaya kadar sürer. Çevrim süresi de 30 dakikaya kadar daha fazladır. Aksine, normal enjeksiyon kalıplama daha kısa bir soğutma süresine sahiptir. Birkaç saniye kadar sürer. Çevrim süresi de 1 ila 55 saniye arasında değişir.
5. Çıkarma
Büyük parçalarda enjeksiyon kalıplama, özel fırlatma sistemleri gerektirir. Ayrıca bu tür büyük parçaların taşınması için gelişmiş bir taşıma sistemi gerektirir. Ancak, normal enjeksiyon kalıplama standart fırlatma sistemleri gerektirir. Benzer şekilde, daha küçük parçalar için de genel taşıma ekipmanı gerektirir.
6. Bakım
Kalıp boyutu büyüktür. Bu nedenle, büyük parçalarda plastik enjeksiyon kalıplama kapsamlı bakım gerektirir. Buna karşılık, normal enjeksiyon kalıplama daha az bakıma ihtiyaç duyar.
Dolayısıyla, bir tabloda özetlenebilir:
Bakış açısı | Büyük Parçalı Enjeksiyon Kalıplama | Normal Enjeksiyon Kalıplama |
Maliyet Etkinliği | Seri üretimde parça başına düşük maliyet | Seri üretimde parça başına düşük maliyet |
İlk Kalıp Maliyeti | Yüksek | Yüksek |
Hassasiyet ve Tekrarlanabilirlik | Yüksek | Yüksek |
Malzeme Çok Yönlülüğü | Çok yönlü malzeme seçenekleri | Çok yönlü malzeme seçenekleri |
Üretim Hızı | Hızlı üretim döngüleri | Hızlı üretim döngüleri |
İşçilik Maliyetleri | Otomasyon sayesinde azaldı | Otomasyon sayesinde azaldı |
Karmaşık Geometri Yeteneği | Evet | Evet |
Güç ve Dayanıklılık | Güçlü ve dayanıklı parçalar | Güçlü ve dayanıklı parçalar |
Takım için Teslim Süresi | Uzun | Uzun |
Kalıp Tasarım Karmaşıklığı | Karmaşık ve zorlu | Daha az karmaşık |
Makine Gereksinimleri | Büyük, pahalı makineler gerektirir | Standart makineler gerektirir |
Malzeme Atıkları | Malzeme israfı potansiyeli | Malzeme israfı potansiyeli |
Parça Boyut Sınırları | Makine ve kalıp boyutu ile sınırlıdır | Makine ve kalıp boyutu ile sınırlıdır |
Soğutma Süresi ve Çarpılma | Daha uzun soğutma süreleri, eğilme riski | Daha kısa soğutma süreleri, daha az bükülme riski |
Büyük Bağajlı Enjeksiyon Makinesi
Büyük parçalar için plastik enjeksiyon kalıplamayı tartıştık. Büyük tonajlı enjeksiyon makinesi hakkında bilgi sahibi olmadan tartışma eksik kalır. Karmaşık parçalar üretmek için uygun bir makinedir. Enjeksiyon kapasitesi, vida çapı ve kalıp boyutu makinenin kapasitesini belirler. Enjeksiyon kapasitesi, tek bir turda enjekte edilebilecek malzeme miktarını ölçer. Vida çapı ve kalıp boyutu, üretilen plastik parçaların boyutunu belirler. Tonaj Enjeksiyon Makinesinin temel özelliklerinden bazıları şunlardır
- Enjeksiyon Kapasitesi: Enjeksiyon kapasitesi 100 oz veya 2500g'dır
- Kalıp boyutu: Kalıp boyutu 1500 ila 4000 inç kare arasında değişmektedir.
- Vida Çapı: Vida çapı 4 ila 12 inç arasında değişir
- Namlu Kapasitesi: Tek bir döngüde eritilebilen ve enjekte edilebilen plastik miktarı. Varil kapasitesi neredeyse 550 lbs'dir
- Kontrol Sistemi: Sıcaklık, basınç ve hızı kontrol eden gelişmiş bir bilgisayarlı sistem içerir.
- Ek Özellikler: Hidrolik tahrikler, Çok Bölgeli sıcaklık kontrol sistemleri, valf kapısı sistemleri ve gelişmiş güvenlik ek özellikleridir
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama Prosesi Uygulamaları
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama faydalı bir süreçtir. İşte çeşitli endüstrilerdeki uygulamaları:
1. Otomotiv Endüstrisi
Otomotiv endüstrisi büyük ölçüde büyük ölçekli enjeksiyon kalıplamaya dayanır. Büyük parçalı enjeksiyon kalıplama darbeye dayanıklı malzeme üretir. Dolayısıyla, otomobillerin birçok büyük bileşeni bu yöntem kullanılarak oluşturulur. Bunlardan bazıları şunlardır:
- Tamponlar
- DashBoards
- Kapı Panelleri
- Kapı Kolları
- Ayna Muhafazası
- Diğer Dekoratif Parçalar
2. Havacılık ve Uzay Endüstrisi
Enjeksiyon kalıplama, çeşitli kullanışlı, yüksek hacimli havacılık ve uzay endüstrisi ürünleri yapar. Hafif ürünler ürettiği için yaygın olarak kullanılır. Bu aynı zamanda uygun fiyatlı bir yöntemdir. Bu yüzden çeşitli havacılık ve uzay ürünleri bu yöntem kullanılarak oluşturulmaktadır. Bunlardan bazıları şunlardır:
- Hava Aracı Panelleri
- İç Bileşenler
- Uydu Parçaları
- Roket Bileşenleri
3. Endüstriyel Ekipmanlar
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama zorlu ekipman parçaları üretir. Aşırı sıcaklıklara dayanabilirler. Bu nedenle, bunu kullanarak birçok endüstriyel bileşen oluşturuyoruz. Bunlardan birkaçı:
- Makine Gövdeleri
- Vana Gövdeleri
- Pompa Bileşenleri
- Dişli Kutuları
- Endüstriyel Robotik
4. Tıbbi Cihazlar
Büyük parçalı enjeksiyon kalıplama steril ürünler üretir. Bu nedenle, çok sayıda tıbbi cihaz yapmak için kullanılır. Bu tıbbi cihazların temizlenmesi kolaydır. Cihazlar son derece hassastır. Süreç, kritik bileşenler oluşturmak için gereklidir. Önemli tıbbi cihazlardan bazıları şunlardır:
- İmplante Edilebilir Cihazlar (Eklem Replasmanı, Diş İmplantları)
- Cerrahi Aletler (saplar, kılıflar)
- Teşhis Ekipmanı (Makine muhafazası)
- Tıbbi Görüntüleme Ekipmanları (MRI, CT taraması)
- Protez Cihazlar
Büyük Parçalı Enjeksiyon Kalıplamanın Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?
İşte büyük parçalı enjeksiyon kalıplamanın faydalarını, dezavantajlarını ve sınırlamalarını anlamak için kısa bir tablo.
Avantajları | Dezavantajları |
Seri üretimde parça başına düşük maliyet | Yüksek ilk kalıp maliyeti |
Yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlik | Kalıp oluşturma için uzun teslim süresi |
Çok yönlü malzeme seçenekleri | Karmaşık ve zorlu kalıp tasarımı |
Hızlı üretim döngüleri | Büyük, pahalı makineler gerektirir |
Otomasyon sayesinde azalan işgücü maliyetleri | Malzeme israfı potansiyeli |
Karmaşık geometriler oluşturabilme | Parça boyutuna ilişkin sınırlar |
Güçlü ve dayanıklı parçalar | Eğilme riski ve uzun soğutma süreleri |
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama ile ilgili zorluklar
Nothing in this world is perfect. Everything has some imperfections and challenges associated with it. So let’s talk about the limitations of enjeksiyon kalıplama büyük parçalar:
1. Yüksek Yatırım
Büyük parçalar yapmak için büyük kalıplara ihtiyacımız var. Bu nedenle, büyük kalıplar oluşturmak önemli yatırım ve uzmanlık gerektirir. Dahası, karmaşık geometriye sahip bir kalıp tasarlamak zordur. Kalıp malzemeleri yüksek sıcaklıklara ve basınca dayanabilmelidir.
2. Büzülme
Large parts are more vulnerable to shrinkage. During the cooling process, they may shrink or deform. Uneven cooling may also lead to warpage. This can distort the plastic structure. It may also affect the part’s dimensions.
3. Malzeme Uyumluluğu
Büyük parçalar belirli özelliklere sahip malzemelere ihtiyaç duyar. İstenen mukavemet ve sertliğe sahip olmalıdırlar. Ayrıca kalıpla da uyumlu olmalıdırlar. Bu iki gereksinimi aynı anda karşılamak zordur.
4. Çıkarması Zor
Daha büyük parçaların fırlatılması zordur. Özel bir fırlatma sistemi gerektirirler. Uygun şekilde çıkarılmazsa, oluşan parça deforme olabilir. Bu nedenle, bozulmayı önlemek için kalıptan çıkarma işlemi dikkatle kontrol edilmelidir. Yüksek kaliteli ürünler elde etmek için çıkarma işlemi düzenlenmelidir.
Çözüm:
Büyük Parça Enjeksiyon Kalıplama, büyük plastik parçalar üreten bir işlemdir. Bu yöntem, istenen ürünün seri üretimi için en iyisidir. Hammadde olarak PEEK veya ULTEM gibi son derece dayanıklı plastikler kullanır. Geleneksel enjeksiyon kalıplamadan birçok yönden farklıdır. Geleneksel kalıplara kıyasla daha karmaşık kalıplar ve tasarımlar kullanır. Tonajlı bir enjeksiyon kalıplama makinesi kullanarak büyük hacimli ürün üretir. Sınırlamaları büzülme, çarpılma ve malzeme uyumsuzluğudur.
Sıkça Sorulan Sorular
Q1. Büyük parçalı enjeksiyon kalıplama için maksimum boyut nedir?
için maksimum boyut enjeksiyon kalıplama büyük parçalar 10 ila 100 inç arasında değişir. Bu çeşitli faktörlere bağlıdır. Kalıp tasarımı ve makine tasarımı da boyutun belirlenmesinde rol oynar.
Q2. Büyük enjeksiyon kalıplı parçalarda boyutsal doğruluğu nasıl sağlıyorsunuz?
Boyutsal doğruluk genellikle doğru bir kalıp tasarımı ile sağlanır. Ayrıca, 3D tarama ve CT tarama gibi kalite kontrol yöntemlerini kullanarak boyutsal doğruluğu kontrol edebiliriz.