TR202017509A2 - Plastik enjeksiyon kalıbı - Google Patents

Abstract

Buluş, bir erkek lokma (11), bahsedilen erkek lokma (11) ile örtüşen bir dişi lokma (12) ve bahsedilen dişi lokma (12) üzerinde yüzey alanı genişletilecek şekilde kıvrımlı olarak yapılandırılmış bir soğutma kanalı (121) içeren, sinterleme yöntemi ile üretilmiş bir enjeksiyon kalıbı (10) ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME PLASTIK ENJEKSIYON KALIBI Teknik Alan Bulus, plastik enjeksiyon kalibi ile ilgilidir.

Bulus özellikle, ambalaj ve gida kaplarinin üretiminde kullanilan sinterleme teknolojisi ile üretilmis enjeksiyon kaliplari ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu Mevcut uygulamalarda plastik enjeksiyon kalip sistemleri seri üretim ile üretilmekte ve genellikle standart çelik çesitleri kullanilarak CNC veya torna tezgahlarinda üretilmektedirler. Kaliplarin hizli baski ile üretim yapabilmesi yani verimliliginin arttirilmasi son yillarda önem kazanmistir ve bu dogrultuda çalismalar giderek yayginlasmaktadir.

Yapilan çalismalar; kalibin isi transferi sistematiginin gelistirilmesi, malzeme akis yollugunun sekillendirilmesi, kalibin hizli sogutulmasi için su yolluklarinin yol mesafesinin arttirilmasi ya da kalip hammaddesinin degistirilmesi gibi alanlarda gelisme kaydetmektedir.

Bu çalismalarda genellikle ürün yollugu ana girisi çok genis tutulmakta ve en uç noktalara ürün hammaddesinin ulasmasi saglanmaktadir. Bu durum ürünün ana yollukla temas ettigi bölgelerde gramajin artmasina sebep olmaktadir. Ayrica uzun sogutma süresi sebebiyle üretim hizlari düsmekte, hammadde kullanim miktari artmakta, sogutma isleminde homojen dagilim saglanamamasi ve sonuçta elde edilen üründe düsük kalite, fire artisi gibi Plastik enjeksiyon isleminde enjeksiyon kalibini dolduran eriyigin sogutulmasi, enjeksiyon çevriminin en uzun islem adimini olusturmaktadir. Dolayisiyla bir ürünün elde edilmesinde süreci en çok etkileyen asama, kalip sogutma sisteminin tasarimidir. Mevcutta kullanilan kaliplarda bulunan sogutma sistemleri ve tasarimlari üretilen malzemenin her noktasinda homojen bir sogutma yapamamaktadir. Homojen sogutmanin saglanmasi için daha uzun çevrim süresi uygulamak gerekmektedir. Uzun çevrim süresinde dahi zaman zaman kalip içerisinde yeterince sogumayan kisimlar kaliptan çiktiktan sonra sogumaya devam ederek malzemenin büzülmesine sebep olabilmektedir. Bu duruma üretimde fireleri gündeme getirmektedir. Ayni zamanda kalip üretiminde kullanilan mevcut teknoloji ile üretilen kaliplarda sogutma sistemleri için çok fazla yere ihtiyaç duyulmaktadir. Kalin malzeme kullaniminin dezavantaji olarak kalip ile enjeksiyon makinesinin memesi arasinda daha fazla mesafe olusmaktadir. Olusan bu koridorda kalan plastik her üretimde üretim firesi olarak atilmaktadir. Literatürde sogutma sistemi ile ilgili karsilasilan basvurular asagida verilmistir.

TR2008/00041 numarali basvuru, bir kalip sogutma sistemi ile ilgilidir. Söz konusu basvuru plastik enjeksiyon kaliplarinda sogutma sisteminin gelistirilmesi ve üretim hizinin arttirilmasindan bahsetmektedir. Bahsi geçen sogutma sistemi ürünü meydana getirmek için iç içe geçen kalip parçalari arasinda sogutma kanallari yapilandirilmistir. Bu sogutma kanallari ile sogutma suyunun bitmis ürüne yaklasmasi saglanmakta ve böylelikle soguma süreci kisalmakta ve üretim hizi arttirilmaktadir.

TR2013/03522 numarali basvuru, enjeksiyon kaliplarinin dar ve uzun kesitleri için kalip sogutma çubugu ile ilgilidir. Söz konusu bulus, plastik enjeksiyon kaliplarinda üretilen ürünün tasarimi geregi kalip yapisinda bulunabilen dar kesitli, uzun formlarin içine yerlestirilerek, bu bölgelerin kalibin diger bölgeleri ile eszamanli olarak sogutulmasini, sogutma çevrim süresinin azaltilmasini, parça üretimin daha hizli, daha verimli sekilde ve daha az enerji harcayarak yapilabilmesini saglayan, gövdesi isi iletkenligi yüksek malzemeden imal edilen, gövdesi içinde yine isi iletkenligi yüksek gaz bulunan kalip sogutma çubugudur.

Bulus, plastik enjeksiyon kaliplarinin sogutulmasinda sogutma sivisi kullanilmaksizin basinçli gaz kaynagindan saglanan basinçli gazin kullanildigi, homojen sogutmanin saglandigi sogutma sisteminden bahsetmektedir.

Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir.

Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren sinterleme ile üretilmis bir enjeksiyon kalibi ile Bulusun öncelikli amaci, soguma hizi arttirilmis bir enjeksiyon kalibi ortaya koymaktir.

Bulusun bir amaci, elde edilen ürün gramaj agirliginin stabil oldugu bir enjeksiyon kalibi ortaya koymaktir.

Bulusun bir diger amaci, hammadde tasarrufu saglanan bir enjeksiyon kalibi ortaya koymaktir.

Bulusun bir diger amaci, elde edilen ürünün her yerinde homojen hammadde dagilimi saglanan bir enjeksiyon kalibi ortaya koymaktir.

Bulusun bir diger amaci, fireyi azaltan ve çikan ürünün yüksek standart kalitede olmasini saglayan bir enjeksiyon kalibi ortaya koymaktir.

Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus, bir erkek lokma ve bahsedilen erkek lokma ile brtüsen bir disi lokma içeren bir enjeksiyon kalibi ile ilgilidir. Buna göre söz konusu enjeksiyon kalibi; bahsedilen disi lokma üzerinde yüzey alani genisletilecek sekilde kivrimli olarak yapilandirilmis bir sogutma kanali ihtiva etmektedir.

Bulusun amaçlarini gerçeklestirmek üzere, enjeksiyon kalibinin sinterleme yöntemi ile üretilmis olmasidir.

Bulusun amaçlarini gerçeklestirmek üzere, enjeksiyon kalibi aktarma yolunun kisaltilmis olmasidir.

Bulusun amaçlarini gerçeklestirmek üzere, enjeksiyon kalibi ana yollugun daraltilmis olmasidir.

Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz 'Önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir.

Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Sekil 1, bulus konusu enjeksiyon kalibinin erkek lokma ve disi lokma bilesenlerinin genel görünümleridir.

Sekil 2, enjeksiyon kalibinin bir kesit görünümü verilmistir. Çizimlerin mutlaka ölçeklendirilmesi gerekmemektedir ve mevcut bulusu anlamak için gerekli olmayan detaylar ihmal edilmis olabilmektedir. Bundan baska, en azindan büyük ölçüde özdes olan veya en azindan büyük ölçüde özdes islevleri olan elemanlar, ayni numara ile gösterilmektedir.

Referanslarin Açiklamasi Enjeksiyon Kalibi 11 Erkek Lokma 111 Sogutucu Parça 12 Disi Lokma 121 Sogutma Kanali 13 Aktarma Yolu 14 Ana Yolluk Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada bulus konusu enjeksiyon kalibi (10) sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir.

Gida ve ambalaj kaplarina sekil verilmesinde kullanilan plastik enjeksiyon makinelerinde yer alan bulusa konu enjeksiyon kalibi (10) temel olarak Sekil 1'de genel görünümü verilmis olan bir erkek lokma (11) ve bir disi lokmadan (12) meydana gelmektedir. Elde edilecek ürün, bahsedilen erkek lokma (11) ve disi lokma (12) arasinda form almaktadir. Urünü meydana getiren malzeme ise Iokmalar (11, 12) arasina bir ana yolluk (14) sisteminden eriyik halinde beslenmekte ve enjeksiyon kalibinin (10) sogutulmasi ile sertleserek sekil almaktadir. Ürünün sogutulmasi erkek lokma (11) üzerinde saglanmis sogutucu parçalar (111) ve disi lokma (12) üzerinde saglanmis sogutma kanali (121) ile saglanmaktadir.

Bahsedilen sogutucu parçalar (111), enjeksiyon kalibi (10) içerisinde eriyik halde bulunan malzemenin, enjekte edilmesi ve ana yollukta (14) ilerleyisi sirasinda sogutulmasini saglamaktadir.

Bahsedilen sogutma kanali (121), yüzey alani genisletilecek sekilde kivrimli bir formda yapilandirilmistir. Böylelikle disi lokma (12) göbeginin büyük bir kismina etki etmektedir.

Sogutma kanali (121) bu haliyle sekillendirilecek üründe daha genis bir yüzey alanina etki ederek homojen bir sogutma islemi gerçeklestirilmesini saglamaktadir. Böylelikle enjeksiyon çevrim süreleri azaltilmakta ve üretim hizlari arttirilmaktadir. Piyasadaki kalip sistemlerinde enjeksiyon çevrim süresi 9,5 sn iken (34 gr plastikten, kg'lik dondurma kabi üretiminde) bulus konusu enjeksiyon kaliplarinda (10) enjeksiyon çevrim süresi 5 saniyeye azaltilmakta ve üretim süresi yaklasik olarak %40 oraninda düsürülebilmektedir. Ayrica sogutma esnasinda isinin enjeksiyon kalibindaki (10) dagilimi daha homojen hale getirilebildiginden, ürünün kaliptan çiktiktan sonra devam eden soguma islemi de daha stabil bir sekilde gerçeklesecek ve büzülme sonucu meydana gelen deformasyon azaltilacaktir. Böylelikle fire oranlarinda düsüs saglanabilecektir.

Bulus konusu enjeksiyon kalibinin (10) yer aldigi enjeksiyon makinesinde fireyi azaltmanin bir diger yolu da enjeksiyon makinesi memesi ile enjeksiyon kalibi (10) arasindaki aktarma yolunda (13) meydana gelen hammadde kaybinin azaltilmasidir. Bunun saglanmasi amaciyla bulus konusu enjeksiyon kalibinin (10) tercih edilen bir uygulamasinda aktarma yolu (13) kisaltilmistir.

Bulus konusu enjeksiyon kalibinin (10) tercih edilen bir uygulamasinda muadillerine göre daha dar bir formda yapilandirilmis ana yolluk (14) bileseni yer almaktadir. Ana yollugun (14) daraltilmasiyla elde edilen ürünün gramaj agirliginin stabil hale getirilmesi ve hammadde tasarrufu saglanabilmektedir. Ayrica ana yolluk (14) girisinin soguma hizi da azaltilmis ve ürünü meydana getiren eriyigin, ürünün uç noktalarina akiskan bir sekilde yönlendirilmesi saglanmistir. Böylelikle ürün uç noktalarinda hizli ve homojen bir sogutma etkisi saglanarak ürün kalitesinde de artis meydana getirilmistir. Ana yolluk (14) girisinin dar olarak dizayn edilmesiyle yollugun yüzey alani artirilarak sogutma isleminin homojen olarak gerçeklestirilmesi saglanmakta ve kalip çevrim süresi kisaltilarak soguma hizi artirilmaktadir.

Bulus konusu enjeksiyon kalibi (10), sinterleme yöntemi (DMLS) ile üretilmektedir.

Böylelikle enjeksiyon kalibinin (10) olusturulmasinda kullanilan hammaddenin kullanim orani azaltilabilmekte, kalip üretim hizi arttirilabilmekte, kalip üretim süresi kisaltilabilmekte ve üretim süreç verimi arttirilabilmektedir. Sinterleme yöntemi ile üretilen enjeksiyon kaliplari (10) firmalarin birim maliyetlerinin %60 oraninda azaltilmasina imkân saglamaktadir. Sinterleme yöntemi ile gerçeklestirilen enjeksiyon kalibi (10) üretimde kullanilan DMLS sistemleri ile yaklasik 200°C ortam sicakliginda üretim gerçeklestirilmektedir. Uretim esnasinda ani sicaklik degisimlerinden kaynaklanan ve kontrol edilemeyen termal gerilmeler, parçalarda burkulmaya, çarpilmaya, sekil degistirmeye ve artik streslere neden olmaktadir. DiVILS sinterleme teknolojisinin kullanimi ile üretim esnasinda asiri isinma, deformasyonlar ve çevredeki tozlarin yapisarak parça yüzeyinde pürüzlülük olusturmasini engellenmektedir. Pürüzlülük olusumunun engellenmesi ve hassasiyet artisi ile enjeksiyon kalibi kalitesinde artis saglanabilmektedir.

Bulusa konu enjeksiyon kalibi (10) hammaddesinin sinterleme yöntemi ile üretilmesi ve kalibin ana yolluk (14) girisinin dar olarak dizayn edilmesi ve yüzey alanlarinin genisletilmesi ile ürünün gramajinin stabil hale getirilmesi saglanmaktadir. Ayrica ana yolluk (14) girisinin soguma hizinin azaltilmasi ve ürünün uç noktalara akiskan halde akmasi ile homojen sogutma etkisi olusturulabilmektedir. Enjeksiyon kalibinda dengesiz sicaklik dagilimlarinin saglanabilmektedir.

Sinterleme yöntemi ile bilesenlerin katmanlar halinde olusturulmasi ile enjeksiyon kalibinin (10) iç özellikleri ve tasarim geçisleri talep edildigi sekilde gerçeklestirilebilmekte ve çok karmasik bilesenlerin dahi yapiya dahil edilmesi saglanabilmektedir. Bu durum ayrica geleneksel üretim yöntemleri ile olusturulamayan yapilanmalarin ortaya koyulmasini saglamakta ve büyük bir avantaj olusturmaktadir.

Claims (1)

1. ISTEMLER . Eriyigin temin edildigi bir aktarma yolu (13) ve bahsedilen aktarma yolu (13) ile baglantili bir ana yolluk (14), bir erkek lokma (11) ve bahsedilen erkek lokma (11) ile örtüsen bir disi lokma (12) içeren bir enjeksiyon kalibi (10) olup, özelligi; bahsedilen disi lokma (12) üzerinde yüzey alani genisletilecek sekilde kivrimli olarak yapilandirilmis bir sogutma kanali (121) Içermesidir. . istem 1'e uygun bir enjeksiyon kalibi (10) olup, özelligi; sinterleme yöntemi ile üretilmis olmasidir. . Istem 1'e uygun bir enjeksiyon kalibi (10) olup, özelligi; aktarma yolunun (13) kisaltilmis olmasidir. . istem 1'e uygun bir enjeksiyon kalibi (10) olup, özelligi; ana yollugun (14) daraltilmis olmasidir.