Enjeksiyon kalıplarında soğutma

Dünyada ve ülkemizde plastik enjeksiyon sisteminde artan üretim maliyetlerini kontrol edilebilir rekabetçi ve uygun hale getirmek için kullanılan ekipmanların doğru bir mühendislikle hesaplanıp doğru şartlar altında birbirleri ile senkron bir şekilde çalışması gerekmektedir. Bu yüzden plastik enjeksiyon sisteminde kullanılan kalıpların soğutma sistemleri üretilmek istenen parçanın düzgün formda olması için çok iyi tasarlanması kalıp imalat işlemine geçmeden önce bilgisayar ortamında tasarım aşamasında hesaplanması sonradan oluşacak hataların tasarım aşamasında bertaraf edilmesi gerekmektedir. Rekabetçi bir pazarda doğru ekipmanlar ile üretim yapmak hem verimliliği, hem de maliyetleri düşüreceği gibi ülkemizin içinde bulunduğu şu zor durumda kaynakların doğru kullanımı milli menfaatler için de sağlıklı olacaktır. Sözü fazla uzatmadan plastik enjeksiyon kalıplarında soğutma sisteminin nasıl olması gerektiğinden biraz bahsedelim.

Plastik kalıpları genellikle su veya basınçlı hava ile soğutulur. Su ile yapılacak soğutma işleminde, kalıp yarımları içerisine açılan kanallardan geçiş yapan suyun birleşim yerlerinden kalıp içerisine dağılmasını önlemek için geçiş yolları üzerindeki delikler kör tapa ile kapatılır. Kalıp takviye plakaları arasındaki su sızıntıları da dairesel kesitli salmastralar ile önlenir. Bu salmastralar yumuşak bakır, alüminyum ve kauçuk malzemelerden yapılır. Kalıplanacak parçanın boyutlarına bağlı olarak kalıp içerisine açılacak soğutma kanallarının özellikleri ve soğutucu etkisi değişmektedir. Doğrudan kalıp yarımlarına (dişi ve erkek kalıp) açılan soğutma kanallarında, soğutma sıvısı kısa zamanda etkisini göstermekte ve kalıplanan parçanın katılaşması hızlanmaktadır. Ancak, kalıp yarımlarının ani soğutulmasıyla kalıpta meydana gelen değişken ısı, kalıbın çatlamasına sebep olabilmektedir. Ayrıca kalıplanan parçanın et kalınlığı fazla ise, dış yüzeylerdeki sertleşme hızı iç kısımlara oranla daha hızlı olur. Bu da parçanın kalıptan çıktıktan sonra şekil değiştirmesine sebep olabilir. Bu ve benzeri zararlar göz önünde bulundurulduğunda, doğrudan kalıp yarımlarına açılan soğutma kanalları, kalıplama yüzeyinden uygun uzaklıkta ve ölçüde olmalıdır.

Derinliği fazla olmayan kalıplama işlemlerinde kalıp yarımlarına açılacak soğutma kanalları içerisine bakır borulu soğutucu sistem yerleştirilir ve üzerine düşük sıcaklıkta ergiyen bir madde dökülerek bakır boruların sabitleşmesi sağlanır. Çok parçalı kalıplarda soğutmanın kısa zamanda etkisini gösterebilmesi için, soğutucu kanallar destek plakaları ve kalıp yarımları içerisinden geçerek kalıbı terk edecek şekilde tasarlanır. Su soğutmalı kalıp tasarımında aşağıdaki hususlar göz önünde bulundurulmalıdır.  Soğutma kanalları, kalıplama yüzeyine çok yakın olmamalıdır. Ani değişen ısı farkından dolayı kalıplama yüzeyinde çatlamalar meydana gelebilir. Kalıp içerisinde dolaşan soğutma sıvısının miktarı, üretimi maksimum düzeyde ve kalıbı da arzu edilen sıcaklıkta tutmalıdır.  Soğutma sıvısının giriş ve çıkışlarını sağlayan bağlantı borularının ölçüleri, normal basınçlı su dolaşımına uygun olmalıdır.

Su ile soğutmada, suyun kalıba giriş sıcaklığıyla çıkış sıcaklığı arasındaki fark çok fazla olmamalıdır. Sıcaklık farkının fazla olması halinde kalıplanan parça homojen olarak katılaşmaz. Su ile soğutmanın uygun olmadığı veya su ile soğutmanın kalıba ve kalıplanan parçaya zarar verdiği hallerde, kalıp basınçlı hava ile soğutulur. Basınçlı havayla yapılacak kalıp soğutma sisteminde basınçlı hava, kalıp içerisine açılan kanalları dolaşarak kalıptan ayrılır. Soğutma etkisi, su soğutmalı sisteme oranla daha yavaştır. Bu nedenle genellikle et kalınlığı az ve kalıp sıcaklığının çok fazla değişmesi gerekmeyen kalıplama işlemlerinde, basınçlı havalı soğutma sistemi kullanılır.

Üretim yapılan her sektörde doğru ekipmanların birbiri ile buluşması bu ekipmanların kökleşmiş güvenilir firmalardan temini ve en önemlisi kalifiye işinin ehli insanların yönetiminde kullanılması üretici, tüketici ve milli menfaatler için uygun alacaktır.

Bir sonraki yazıda görüşmek dileği ile herkese sağlıklı sorunsuz üretimler dilerim.