Viskoz malzemelerin akışı ve modellenmesi

Abstract

Plastik malzemelerden imal edilmekte olan çeşitli parça ve mamuller günümüzde otomotivden beyaz eşyaya, oyuncaktan elektronik sektörüne kadar tüm alanlara girmiş ve yoğun bir kullanım alanına sahip olmuştur. Böylesine çok talep edilen bir mühendislik malzemesi olması dolayısıyla, plastiğin biçimlendirilme yöntemleri üzerinde yoğun araştırmaların yapılması bir zorunluluk haline gelmiş ve günümüze kadar bu alanda büyük gelişmeler kaydedilmiş bulunmaktadır. Halen bu gelişmelerin sürdüğü, sık sık yeni malzeme türlerinin lanse edildiği ve plastik malzeme üretim prosesleri ile parça ve profil imalatında asamalar kaydedildiği bilinmektedir. Ergimiş plastiğin akış davranışının teorik olarak belirlenmesi ve akış davranışının simülasyonu için gerekli olan viskozite ve yoğunluk değerleri kayma hızı, sıcaklık ve basınca bağlı olarak hesaplanabilmektedir. Bu çalışmada, Carreau, Cross, Cross-WLF ve Power Lawviskozite modelleri kullanılarak viskozite değerleri elde edilmiştir. Plastik enjeksiyon kalıplarında, kalıp boşluğu içerisinde ergimiş plastiklerin akısının matematiksel modellenmesi, akış burnu hareketlerinin tayini ve basınç, hız ve sıcaklık dağılımlarının belirlenmesi için kullanılan temel denklemler türetilmiştir. Bu çalışmanın amacı, ergimiş plastiklerin akısı ile ilgili temel denklemlerin detaylı olarak elde edilmesi, sayısal analizi, dikdörtgen ve dairesel bir kalıp boşluğu içindeki akış simülasyonun yapılmasıdır.