Plastik enjeksiyon kalıplama yöntemi ile sac metallerin şekillendirilebilirliğinin incelenmesi

Abstract

Günümüzde otomotiv, havacılık ve uzay endüstrisinde karmaşık geometriye sahip ve dar toleranslı parçaların kullanımı giderek artmıştır. Bunun yanı sıra enerji tüketimi imalat aşamasında proses seçimini etkileyen en önemli parametrelerden biri olmuştur. Bu çalışmada, endüstrinin talebini karşılayabilmek ve imalat sürecini en az enerji tüketimiyle gerçekleştirebilmek amacıyla sac metal şekillendirme alanında oldukça sık kullanılan sıvı basıncı ile şekillendirme yöntemi incelenmiştir. Geleneksel sıvı basıncı ile şekillendirme yönteminde (hidroforming) kullanılan yağ yerine plastik enjeksiyon makinesi yardımıyla ergitilen polimer malzeme kullanılmıştır. Hidroforming ve plastik enjeksiyon proseslerini bünyesinde barındıran bu yeni yöntemde şekillendirme işlemi plastik enjeksiyon makinesinde ergitilen polimer malzemenin yüksek basınç kazandırılarak kalıba gönderilmesi ve kalıp üzerinde bulunan alüminyum 1050.O plakaların polimer malzeme tarafından şekillendirilmesine dayanmaktadır. İstenilen formda ve tolerans aralığında maksimum şekillendirilebilirliğin sağlanabilmesi için enjeksiyon basıncı, ergiyik polimer sıcaklığı ve enjeksiyon hızı gibi proses parametreleri dikkate alınarak deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Taguchi metodu ile optimum proses parametreleri belirlenmiştir. ANOVA metodu ile de parametrelerin, şekillendirilen sacın incelmesi üzerine etkinlikleri irdelenmiştir. Şekillendirme üzerinde enjeksiyon basıncı ve ergiyik polimer sıcaklığının sırasıyla en etkili parametreler olduğu görülmüştür. Şekillendirme sonrası malzemenin sertlik değerlerinde proses parametrelerine bağlı olarak değişimler gözlemlenmiştir. Ayrıca şekillendirme öncesi malzemeye uygulanan ön ısıtma işleminin uygulanması ile yöntemin uygulanabilirliğinin ve performansının arttığı sonucuna ulaşılmıştır.