Giriş
Plastikler günlük kimyasal ambalajlarda, tıbbi cihazlarda, otomobillerde ve gündelik ürünlerde yaygın kullanılır. Bu yazı plastik birleştirme teknolojilerini kısaca tanıtır. Metal kaynağından farklı olarak plastikleri birleştirmenin birçok yolu vardır.
Plastik Bağlantı Çeşitleri
Yapışkanlı Bağlantı：
Yapıştırıcı bağlantısı, homojen veya heterojen nesnelerin yüzeylerini yapıştırıcı ile birbirine bağlama teknolojisini ifade eder. Yapıştırıcı, arayüzeyin yapışması ve kohezyonu yoluyla iki veya daha fazla plastik bileşen yapma yeteneğini ifade eder. Veya malzemeleri birbirine bağlayan, topluca yapıştırıcı olarak da adlandırılan, geleneksel olarak tutkal olarak adlandırılan doğal veya sentetik, organik veya inorganik maddeler sınıfı. Kısacası, yapıştırıcı, yapışkanları yapışma yoluyla birbirine bağlayabilen bir maddedir.
Solvent Bağlantısı：
Çözücü plastik yüzeyi eriterek iki yüzeydeki malzemelerin karışmasını sağlar; buharlaştığında birleşim oluşur. Yüzey hazırlığında tüm kirler giderilmelidir. Kötü hazırlanmış plastik bileşenler çözücü kaynağının başarısız olmasına yol açar.
Solvent kaynağı, kristal olmayan termoplastik malzemeleri yumuşatmak için bir solventin kullanıldığı bir işlemdir. Çözücü tamamen tüketildiğinde veya buharlaştığında bağlantı tamamlanır. Bağlantı, kaynak yapılan plastiğin çözünmesi yoluyla elde edilir.
Bağlantı belirli miktarda ana malzeme bileşeni içerdiğinde, mukavemet daha yüksektir. Çözücü, bağlantı alanındaki boşlukları doldurmalıdır. Bu yöntem PE, PP, floroplastikler vb. için kullanılamaz.
Eklemin mukavemeti ana malzemenin mukavemetine ulaşabilir. Gerekli kaynak ekipmanı basittir, işlem çok basittir ve maliyeti düşüktür.
Kaynak hızı yavaştır, buharlaşması uzun zaman alır, bazı çözücüler toksiktir ve insan vücudu için zararlıdır, bu nedenle koruma dikkate alınmalıdır.
Kullanılan ana aletler şunlardır: enjeksiyon iğneleri, test aletleri, daldırma kapları, vb.; sıkıştırma aletleri, kurutma cihazları; solvent geri kazanım cihazları, vb.
Bağlantı Elemanı Bağlantısı
Bağlantı elemanı bağlantısı, pres bağlantı elemanları, kendinden kılavuzlu vidalar ve cıvata bağlantıları dahil olmak üzere plastik parçaları bağlamak için bağlantı elemanlarının uygulanmasını ifade eder. Yaygın olarak adlandırıldıkları şekliyle bastırmalı bağlantı elemanları, gövde üzerindeki belirli bir çıkıntı ile plastik boşluk arasında bir girişim uyumu oluşturarak plastik parçaları birbirine bağlar. Kendinden kılavuzlu vidalar, dişli deliklere dokunmadan bağlanmak için kendinden kılavuzlu dişler kullanır.
Menteşe Bağlantısı
Plastik menteşeler üç tipe ayrılabilir: tek parçalı entegre menteşeler, iki parçalı entegre menteşeler ve çok parçalı kombine menteşeler. Tek parçalı entegre menteşe, başka ek parçalara ihtiyaç duyulmadan iki parçanın bir bütün olarak kalıplanmasıyla gerçekleştirilir. İki entegre menteşe önce kalıplama yoluyla iki ayrı plastik parça olarak işlenir ve son olarak montaj yoluyla birleştirilir. İki ayrı plastik parçanın işlenmesine ek olarak, çok parçalı menteşeler ayrıca çubuklar veya metal menteşe bileşenleri gibi ek parçaların kullanılmasını gerektirir. Avantajları, tekrar tekrar açılıp kapatılabilmesi ve entegre menteşelerin genellikle kutuda veya iç kısma yakın olarak tasarlanması, böylece parçaların toplam boyutunun azaltılmasıdır; dezavantajı ise kalıplama için kalıpların yüksek hassasiyet gerektirmesi ve genellikle karmaşık olması ve kapsamlı geliştirme deneyimi gerektirmesidir. Hareketli menteşelerin makul tasarımı.
Ekleme Kalıplama
Insert kalıplamada farklı malzemelerden hazırlanmış insertler enjeksiyon kalıbına yerleştirilir ve reçine enjekte edilir. Erimiş malzeme insertle birleşip katılaşarak bütünleşik ürün oluşturur. Dişli insertler plastik parçalarda diş açmanın başlıca yoludur ve kendinden kılavuzlu vidalardan daha güçlü bağlantı sağlar. Insertler metalin yanı sıra kumaş, kâğıt, tel, plastik, cam, ahşap, bobin ve elektrik parçaları olabilir. Yöntem, reçinenin yalıtkanlığıyla metalin iletkenliğini birleştirerek elektrik ürünlerine uygun kalıplı parçalar üretir. Kalıp içi dekorasyon teknolojisi IMD (In-Mold Decoration) olarak bilinir ve ev aleti panelleri, araç göstergeleri, klima panelleri, telefon kasası/lensi, çamaşır makinesi ve buzdolabında yaygındır. Baskılı dekoratif levha kalıba konur; arkasına reçine enjekte edilerek levha ve reçine tek parça hâlinde katılaştırılır.
Ekleme kalıplamanın ana avantajı, reçinenin kolay şekillendirilebilirliği ve bükülebilirliği ile metalin sertliği, mukavemeti ve ısı direncinin, karmaşık ve zarif metal-plastik entegre ürünler yapmak için birleştirilebilmesidir.
Çok parçalı kalıplama
İki renkli enjeksiyon kalıplama olarak da bilinen çok parçalı kalıplama, iki farklı renkte plastiğin aynı kalıba enjekte edildiği bir kalıplama yöntemini ifade eder. Plastik parçaların iki farklı renkte görünmesini sağlayabilir ve plastik parçaların pratikliğini ve estetiğini geliştirmek için plastik parçaların düzenli desenler veya düzensiz hareli renkler sunmasını sağlayabilir.
Aşağıdaki şekil iki renkli enjeksiyon kalıplama prensibini göstermektedir. İki varili vardır ve her bir varilin yapısı ve kullanımı sıradan enjeksiyon kalıplama varilleri ile aynıdır. Her namlunun nozüle bağlı kendi kanalı vardır. Nozulda şekillendirme yapılırken, erimiş malzeme namluda plastikleştirildikten sonra, erimiş malzeme açma ve kapama valfinden nozulun ön sırasına girer ve malzeme oranını boşaltır. Nozülden kalıp boşluğuna enjekte edilir. Farklı renk karıştırma efektlerine sahip çeşitli plastik ürünler mevcuttur.
Kalıplı iplik şekillendirme
Kalıplı dişli bağlantı, enjeksiyon kalıplarının tasarımı yoluyla plastik parçalar üzerinde doğrudan dişler oluşturmayı ve böylece aynı diş profiline, nominal çapa ve diğer parametrelere sahip diğer dişlerle dişli bağlantılar elde etmeyi ifade eder.
Plastik ürünlerdeki dişler iki türe ayrılır: dış dişler ve iç dişler. Dış dişler genellikle kalıptan çıkarmak için sürgü kullanırken, iç dişler kalıptan çıkarmak için büküm yöntemleri kullanır. Bunlar arasında dış diş yapısı nispeten basittir. Ürün oluşturulduktan sonra, plastik ürün üzerinde ayırma çizgisi izleri kalacaktır. Ayrılma çizgisi işaretleri belirginse, ürünün görünümünü ve dişlerin koordinasyonunu etkileyecektir. Prensip, eğimli kılavuz sütununun hareketiyle kayarak açmaktır ve ardından çıkarma pimi ürünü çıkarır. İç diş kalıpları ikiye ayrılabilir:
1. Zorlamalı diş çıkarma yapısı (dönmeyen tip).
2. Zorlamasız diş çıkarma (döner tip). Şu anda, kalıplanmış dişler çoğunlukla şişe kapaklarının üretiminde kullanılmaktadır.
Kılavuz çekme dişi bağlantısı
Plastik kılavuzlu dişli bağlantı, plastik parçalarda delikler açıp ardından dişler oluşturmak ve ardından diğer parçalara bağlamak için dişleri kullanmak anlamına gelir. Bu yöntem metaldekine benzer.
Avantajı, işlemin plastik parçaların şekli üzerinde herhangi bir gereksinime sahip olmaması ve hassas makine aletleri aracılığıyla doğru konumlandırılmış deliklerin elde edilebilmesidir.
Basınç Uyumu
Basınçlı geçme aynı zamanda force fit, interference fit ve shrink fit olarak da adlandırılır. Montaj ilişkisi bir girişim geçmesi olan şaft ve delik belirli bir basınç altında bir araya getirilir. Ayrıca deliği büyütmek veya mili soğutmak için delik ısıtılabilir. İki parça arasındaki montaj, şaftın boyutu küçültülerek gerçekleştirilir. Montajdan sonra, iki parça aynı sıcaklığa döndüğünde bir girişim uyumu meydana gelir. Bağlı plastik parçaların delik ve şaftının elastik deformasyonunu kullanır ve montajdan sonra belirli bir tork veya eksenel kuvvet iletebilir.
Çıtçıtlı Bağlantı
Toka, bir parça ile başka bir parça arasında gömülü bağlantı veya genel kilitleme için kullanılan bir mekanizmadır. Genellikle plastik parçaların bağlantısı için kullanılır ve malzemesi genellikle belirli bir esneklik derecesine sahip plastik malzemelerden oluşur. Çıtçıtlı bağlantının en büyük özelliği, takılıp sökülmesinin kolay olması ve alet kullanmadan sökülebilmesidir.
Genel olarak, tokalar konumlandırma parçaları ve bağlantı elemanlarından oluşur. Konumlandırma parçasının işlevi, montaj sırasında tokanın montaj konumuna sorunsuz, doğru ve hızlı bir şekilde ulaşması için kılavuzluk etmektir. Bağlantı elemanının işlevi ise tokayı ana gövde ile kilitlemek ve kullanım sırasında düşmemesini sağlamaktır. Farklı kullanım durumlarına ve gereksinimlerine göre, bağlantı elemanları çıkarılabilir bağlantı elemanları ve çıkarılamaz bağlantı elemanları olarak ikiye ayrılır. Çıkarılabilir bağlantı elemanları genellikle belirli bir ayırma kuvveti uygulandığında tokanın ayrılacağı ve iki bağlantı parçasının ayrılacağı şekilde tasarlanmıştır. Bu tür tokalar genellikle sık sık sökülmesi gereken iki parçayı bağlamak için kullanılır. Sökülemeyen bağlantı elemanları, iki parçayı ayırmak için bağlantı elemanının yapay olarak saptırılmasını gerektirir. Çoğunlukla parçaları kullanım sırasında sökmeden bağlamak ve sabitlemek için kullanılırlar.
Plastik Perçinleme
Perçin kaynağı işlemi özellikle farklı malzemelerden yapılmış parçaları (örneğin plastikten metale) birleştirmek için kullanılır. Bir parça üzerinde diğer parçadaki deliklere uzanan perçin direkleri vardır. Daha sonra plastiğin soğuk akışı veya erimesi yoluyla, perçin direkleri deforme olarak iki parçayı mekanik olarak birbirine kilitleyen perçin başları oluşturur. Kaynak kafasının tasarımı değiştirilerek, çeşitli farklı perçin kafası tasarımları elde edilebilir.
Soğuk perçin kaynağı: Yüksek basınçla perçin sütunları biçimlendirilir. Soğuk akış perçin bölgesinde büyük gerilim oluşturduğundan yalnız sünekliği iyi plastiklere uygundur.
Sıcak perçin kaynağı: Sıkıştırma kafası ısıtıldığı için perçin başını oluşturmak daha az basınç gerektirir ve daha az artık gerilim bırakır. Cam elyaf dolgulu olanlar dâhil soğuk perçinlemeye göre çok daha geniş termoplastik yelpazesinde kullanılabilir. Birleşim kalitesi sıcaklık, basınç ve süre parametrelerinin kontrolüne bağlıdır.
Sıcak gaz perçin kaynağı: Perçin sütunu aşırı ısıtılmış hava akımıyla ısıtılır; ısı çevresindeki hava borusundan aktarılır. Ardından bağımsız soğuk kaynak kafası indirilerek sütun sıkıştırılır.
Ultrasonik perçinleme: Perçin sütunları kaynak kafasının sağladığı ultrasonik enerjiyle eritilir. Kafa basıncı sürerken erimiş malzeme kafa içindeki boşluğa akar ve istenen perçin başını oluşturur.
Plastik parça kaynak süreci: Birleştirilecek iki plastiğin alın yüzeyleri eriyene kadar ısıtılır; ardından plastik kaynak çubuklarının yüzeyindeki alın basıncı artırılır ve kaynak yüzeyi katılaşana kadar sabit tutulur. Böylece kaynak tamamlanır.
İndüksiyon Kaynak Çubuğu
Esas olarak yüksek frekanslı ekipman, yüksek voltajlı doğrultma, kendinden heyecanlı yüksek frekanslı elektronik tüpler kullanarak anında elektromanyetik dalga akımı elektrik alanları oluşturmak için salınım yapar ve işlenmiş PVC, TPU, EVA, PET ve diğer plastik ve plastik malzemeleri kullanarak elektromanyetik dalga elektrik alanındaki plastiklerin ve plastik malzemelerin iç molekülleri arasında polarize sürtünme üretir. Isı ile mühürlenmesi ve kaynak yapılması gereken plastikler ve plastik ürünler üzerinde kaynak etkisi elde etmek için ısı üretin ve belirli bir miktar basınç ekleyin.
Spin Kaynağı
Döner sürtünmeli plastik kaynak makineleri genellikle iki yuvarlak termoplastik iş parçasını kaynaklamak için kullanılır. Kaynak sırasında, bir iş parçası alt kalıba sabitlenir ve diğer iş parçası sabit iş parçasının yüzeyinde döner. İki iş parçasına etki eden belirli bir miktar basınç olduğundan, iş parçaları arasındaki sürtünmeden kaynaklanan ısı, iki iş parçasının temas yüzeyini eritebilir ve sağlam ve hava geçirmez bir kombinasyon oluşturabilir. Bunlar arasında konumlandırmalı döndürme kaynağı, ayarlanan bir zamanda döner ve ayarlanan konumda anında durarak kalıcı bir füzyon haline gelir.
Sıcak Plaka Kaynağı
Sıcak plaka kaynağında birleştirilecek plastik bileşenlerin kenarları termostat kontrollü plakaya konup yüzey eriyene kadar doğru sıcaklıkta ısıtılır; yumuşamış yüzeyler düşük basınçla bastırılarak birleştirilir. Plastik kaynağı, metal kaynağına benzer; ancak metal yerine plastik eritilerek bağ oluşturulur.
Buna ek olarak, yaygın olarak kullanılan bir sıcak plaka ısıyla yapıştırma işlemi vardır. İlk olarak, bağlanması gereken iki parça birbirine istiflenir ve ısı yalıtım plakası elektrikli ısıtma tüpleri ve diğer araçlar kullanılarak ısıtılır. Isı yalıtım plakası iki parçanın üst kısmına indirilir ve aynı zamanda ısı yalıtım plakasına belirli bir miktar kuvvet uygulanır. Basınçla birlikte, ısıyla yapıştırılan plaka iki parçanın temas alanını eritir ve ardından bunları birleştirmek için katılaşır. Bu işlem esas olarak polimer reçine film malzemeleri ile plastik parçalar arasındaki sızdırmaz bağlantı için kullanılır.
Sıcak Gaz Kaynak Çubuğu
Termoplastik imalatında üç sıcak gaz kaynağı yöntemi vardır: nokta, kalıcı sıcak gaz ve ekstrüzyon kaynağı. Temel ilkeleri aynıdır. Motorun oluşturduğu hava elektrikli telin ısısını taşıyarak sıcak hava akımı üretir; plastik parçalar ve kaynak çubuğu eritilip bağlanır. Nokta kaynağı, kalıcı kaynak öncesi parçaları yerinde tutar.
Punta kaynağı, kaynak çubuğu gerektirmeyen ve bir punta kaynağı tabancasının kullanılmasını gerektiren geçici bir malzeme kaynağıdır.
Kalıcı kaynakta, kaynak yapılan parçayla aynı malzemeden yapılmış doğru bir kaynak çubuğu kullanılır. Kaynak ucu, V şeklindeki oluk ve kaynak çubuğu kaynak yapılacak kadar yumuşayana kadar kaynak alanı üzerinde yelpaze şeklinde hızla ileri geri hareket eder ve genellikle sıcak bir silindirle birbirine bastırılır. Ekstrüzyon kaynağı, reçinenin doldurulması veya bir huniden pelet şeklinde beslenmesi veya bir namlu üzerinde bir kaynak çubuğu şeklinde verilmesi ve daha sonra bir motor tarafından tahrik edilen tek vidalı bir eritme odasından ekstrüde edilmesi ve bir elektrikli ısıtma halkası veya sıcak gazla ısıtılması anlamına gelir. Birleştirme yüzeyi ekstrüdere bağlı bir sıcak gaz ön ısıtıcısı ile ısıtılır ve son olarak dolgu reçinesi ve kaynaklı parçalar eritilerek birbirine bağlanır.
Ultrasonik Kaynak
Ultrasonik kaynak, 50/60 Hz akımı 15, 20, 30 veya 40 KHz elektrik enerjisine dönüştürmek için bir ultrasonik jeneratör kullanır. Dönüştürülen yüksek frekanslı elektrik enerjisi, dönüştürücü aracılığıyla tekrar aynı frekansta mekanik harekete dönüştürülür ve ardından mekanik hareket, genliği değiştirebilen bir dizi boynuz cihazı aracılığıyla kaynak çubuğuna iletilir.
Kaynak kafası, aldığı titreşim enerjisini kaynak yapılacak iş parçasının birleşme yerine iletir. Bu bölgede titreşim enerjisi sürtünme yoluyla ısı enerjisine dönüşerek iki plastiğin temas yüzeyinin kaynak hattını hızla eritmesine neden olur. Belirli bir basınç uygulandıktan sonra kaynaşırlar. Ultrasonik dalgalar çalışmayı durdurduğunda, basıncın katılaşması ve oluşması için birkaç saniye devam etmesine izin verin, böylece kaynak amacına ulaşmak için güçlü bir moleküler zincir oluşturun ve kaynak gücü hammaddenin gücüne yakın olabilir. Ultrason, plastiklerin kaynağı için kullanılabileceği gibi kumaş ve filmlerin işlenmesi için de kullanılabilir.
Ultrasonik kaynak sisteminin ana bileşenleri arasında ultrasonik jeneratör, transdüser/korna/kaynak kafası üçlüsü, plastik kaynak aletleri ve çerçeve bulunmaktadır.
Ultrasonik plastik kaynağının kalitesi üç etkene bağlıdır: dönüştürücü kaynak kafasının genliği, uygulanan basınç ve kaynak süresi. Süre ve kafa basıncı ayarlanabilir; genliği dönüştürücü ve horn belirler.
Titreşim Kaynağı
Titreşim kaynağı işleminde altı işlem parametresi vardır: kaynak süresi, bekleme süresi, kaynak basıncı, genlik, frekans ve voltaj.
Titreşim kaynağı, doğrusal titreşim kaynağı, yörüngesel titreşim kaynağı ve açısal titreşim kaynağı olarak ikiye ayrılır.
Doğrusal titreşim sürtünme kaynağı, iki iş parçasının temasında oluşan sürtünme ısısıyla plastiği eritir. Isı, bir parçanın belirli basınç altında diğer yüzey üzerinde belirli yer değiştirme veya genlikle ileri geri hareketinden doğar. İstenen kaynak düzeyinde titreşim durur; basınç sürdürülerek yeni kaynaklı parçalar soğuyup katılaşır ve sıkı bağ oluşturur.
Yörüngesel titreşim sürtünme kaynağı sürtünme ısısını kullanır. Üst parça sabit hızla her yönde dairesel hareket yapar; oluşan ısı iki plastik parçanın kaynak bölgesini erime noktasına taşır. Erime başlayınca hareket durur, bölgeler katılaşıp sıkıca birleşir. Düşük sıkma kuvveti çok az deformasyon oluşturur ve çapı 10 inçe kadar parçalar bu yöntemle kaynaklanabilir.
Açılı titreşim kaynağı, bir iş parçasının bir dayanak noktası etrafında dönme hareketini ifade eder. Şu anda, ticari olarak üretilen az sayıda açılı titreşim kaynak makinesi bulunmaktadır.
Lazer Kaynağı
Lazer kaynak teknolojisi, plastik temas yüzeylerini eritmek ve böylece termoplastik levhaları, filmleri veya kalıplanmış parçaları birbirine bağlamak için bir lazer ışını tarafından üretilen ısıyı kullanan bir teknolojidir.
Lazer kaynağı ilk kez 1970’lerde ortaya çıktı; yüksek maliyeti nedeniyle titreşim ve sıcak plaka gibi eski plastik birleştirme teknolojileriyle rekabet edemedi. 1990’ların ortasından itibaren gerekli ekipmanın ucuzlamasıyla giderek yaygınlaştı.
Lazer kaynak teknolojisi, yapıştırılacak plastik parçalar çok hassas malzemeler olduğunda (elektronik bileşenler gibi) veya steril bir ortam gerektirdiğinde (tıbbi cihazlar ve gıda ambalajları gibi) kullanışlı olabilir. Lazer kaynak teknolojisi hızlıdır ve özellikle otomotiv plastik parçalarının montaj hattında işlenmesi için uygundur. Ayrıca, diğer kaynak yöntemleri kullanılarak yapıştırılması zor olan karmaşık geometriler için lazer kaynak teknolojisi düşünülebilir.
Lazer kaynağının başlıca avantajları şunlardır: kaynak ekipmanının yapıştırılan plastik parçalarla temas halinde olması gerekmez; hızlıdır; ekipman son derece otomatiktir ve karmaşık plastik parçaların işlenmesi için kolayca kullanılabilir; flaş olmayacak; kaynak sağlamdır; Yüksek hassasiyetli kaynaklar elde edilebilir; titreşimsiz teknoloji; hava geçirmez veya vakumla kapatılmış yapılar üretebilir; termal hasarı ve termal deformasyonu en aza indirir; farklı bileşimlere veya renklere sahip reçineleri birbirine bağlayabilir.
Sıcak Tel Kaynağı
Direnç kaynağı olarak da bilinen sıcak tel kaynağı, plastik parçaların yüzeyini eritmek ve bunları birleştirmek için belirli bir miktar basınç uygulamak üzere birbirine bağlı iki plastik parça arasında ısı aktarmak için bir tel kullanır.
Metal tel, bağlanacak parçaların bir yüzeyine yerleştirilir. Metal telden akım geçtiğinde, direnci metal telin ısı üretmesine ve ısıyı plastik parçaya aktarmasına neden olmak için kullanılır. Kaynak işleminden sonra metal tel plastik ürünün içinde kalır ve birleşme noktasının ötesine uzanan kısım kaynak işleminden sonra kesilir. Genellikle, metal telin uygun pozisyonda olmasını sağlamak için parçalar üzerinde oluklar veya diğer konumlandırma yapıları tasarlanır.
Enjeksiyon Kalıplama Projeniz İçin Teklif mi Gerekiyor?ZetarMold mühendislik ekibinden rekabetçi fiyat, DFM geri bildirimi ve üretim zaman çizelgesi alın.
Ücretsiz Teklif İsteyin → Kapsamlı bir genel bakış için Enjeksiyon Kalıplama Eksiksiz Kılavuzumuza bakın.
