Plastik enjeksiyonda geri dönüşümlü malzeme katkısı ile işlem parametrelerinin kalıntı gerilmeler üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of effect of recycled material concentration with process parameters on residual stresses in injection molding
- Tez No: 213259
- Danışmanlar: PROF. MEHMET EMİN YURCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mechanical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Kalıntı gerilmeler, plastik enjeksiyon, geri dönüşümlü malzeme, Kalıntı gerilmeleri, Polistiren, Residual stresses, plastic injection, recycled material, Polystyrene
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Plastik enjeksiyon ile imalatta kalıntı gerilmeler kaçınılmazdır. Bunların olumsuz etkilerini azaltmak için uygun proses şartlarını seçmek önemli bir konudur. Bu çalışmada, polistiren (PS) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) olmak üzere iki polimerik malzeme ve geri dönüşümleri kullanılmıştır. Enjeksiyon parametrelerinden ergiyik sıcaklığı, kalıp sıcaklığı ve soğutma zamanı sırayla değiştirilerek kalıntı gerilmeler üzerindeki etkileri incelenmiştir Tezin esas amacı, plastik enjeksiyonda geri dönüşümlü malzemelerin kalıntı gerilmeler üzerindeki etkisini incelemektir ve yapılan literatür taramalarında bu konu ile ilgili herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Çalışmada polistirenin ve yüksek yoğunluklu polietilenin geri dönüşümlü karışımları, her iki orijinal malzemeye kendi geri dönüşümlerinin ağırlıkça %30, %50, %70 ve %100 oranlarında katılmasıyla elde edilmiştir. Karışımlara ergiyik akıcılık indeksi ve diferansiyel sıcaklık tarama testleri uygulanmış, elektron mikroskobunda karışımların morfolojileri incelenmiştir. Değişen enjeksiyon şartlarında basılan standart numunelerde mekanik testler gerçekleştirilerek geri dönüşümlü malzemelerin elastiklik modülü, akma dayanımı ve çentik darbe dayanımı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kalıntı gerilmelerin belirlenmesi için tabaka kaldırma tekniği kullanılmıştır. Yapılan bu ısıl, akış morfolojik ve mekanik testlere göre polistiren karışımlarda yüksek oranlarda geri dönüşümlü malzeme daha düşük kalıntı gerilmelere neden olurken, yüksek yoğunluklu polietilende tam tersi söz konusu olmuştur. Polistiren karışımlardan % 30 geri dönüşümlü, orijinal polistirenden daha yüksek elastiklik modülü ve akma dayanımı verirken kalıntı gerilmeleri de karışımlar içinde en yüksek çıkmıştır. % 50 geri dönüşümlü polistiren karışımda ise en düşük kalıntı gerilmeler elde edilmiş ve mekanik özellikler yönünden bu karışım orijinal polistirene yakın değerler vermiştir. Yüksek yoğunluklu polietilen karışımlardan % 30 geri dönüşümlü en düşük kalıntı gerilmeleri vermiştir. Bu karışımın elastiklik modülünde az da olsa düşüş görülmesine rağmen kalıntı gerilmeleri çok artmadığı ve yüksek darbe dayanımı verdiği için ideal karışım karakteristiğini göstermiştir. HDPE karışımlarda geri dönüşümlü oranı % 30' un üzerine çıktığında ise elastiklik modülü ve akma dayanımı yükselirken çentik darbe dayanımı düşmüş ve kalıntı gerilmeler artmıştır.
Özet (Çeviri)
Residual stresses are inevitable in injection molding. Selection of proper process conditions for the reduction of the negative effects of these is an important case. In this study, two polymeric materials as polystyrene (PS) and high density polyethylene (HDPE) with their recycles were used. The effects of injection conditions such as melt temperature, mold temperature and cooling time on residual stresses were investigated by changing them successively. The main aim of this thesis is to investigate the effects of recycled polymeric materials on residual stresses in plastic injection and there has not been seen any study on this subject in the literature review. In this study, after the recycled of polystyrene and high density polyethylene were obtained, blends were prepared by adding recycled materials to their virgins by weight of 30 %, 50 %, 70% and 100%. Melt flow index and differential temperature scanning tests were applied and morphologies of the blends were investigated with electron scanning microscope. The effects of the recycled materials on the elastic modulus, yield strength and notched impact strength of the injected standard specimens were investigated under various process conditions. For determining the residual stresses, layer removal method was applied. According to these thermal, rheological, morphological and mechanical tests, while the increase of recycled concentration reduced residual stresses for polystyrene blends, just the opposite was seen for the high density polyethylene blends. Of the polystyrene blends, the blend with 30 % recycled material gave higher elastic modulus and yield strength than that of virgin polystyrene but at the same time residual stresses of this blend was the highest. Lowest residual stresses were seen especially in the blend of 50 % concentration and it gave close values of mechanical properties to the virgin polystyrene?s. Among the blends of the high density polyethylene, the blend of 30% concentration gave the lowest residual stresses. Although a little reduction of elastic modulus was seen in this blend, because the residual stresses did not rise so much, it showed an ideal blend characteristics with its higher notched impact strength. For the HDPE blends over the recycled concentration of 30 %, while elastic modulus and yield strength increased, notched impact strength decreased and residual stresses increased.
Benzer Tezler
- Termoplastik enjeksiyonunda kalıplanmış ürün hataları, nedenleri, giderilebilmeleri için alınabilecek tedbirler ve hataların minimuma indirilebilmesi için sunulan alternatif önlemlerin önerilmesi
Başlık çevirisi yok
SÜLEYMAN ATEŞMERCİMEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL TANER
- Sulfation charactristics of limestone in SO2-Rich atmospheres: Mechanisms and kinetics
Kireçtaşının yüksek SO2 içeren ortamlarda sülfatlanma karakteristiği: Mekanizma ve kinetik
ÖZGÜR BİLİNÇ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- La proposition D'Un modéle de direction et de l'organisation pour le secteur de sous industrie de l'automobile Turque
Türk otomotiv yan sanayi için yönetim ve organizasyon modeli önerisi
SERKAN ANDI
Yüksek Lisans
Fransızca
2004
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGalatasaray ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ETHEM TOLGA
- Plastiklerin gaz enjeksiyon metodu ile üretiminde işlem parametrelerinin tasarım ve imalata etkisinin incelenmesi
Effect of process variables on design and manufacturing of plastic's production with gas assisted injection molding
HALİL ANAPA
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT TEMİZ
- Plastik enjeksiyon makinalarının tahrik sistemlerinin tasarımı
Başlık çevirisi yok
MEHMET BOZCA
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHARREM BOĞUÇLU