Plastik Ürünlerin Mekanik Özelliklerini Etkileyen En Uygun Enjeksiyon İşlem Parametrelerinin Taguchi Yöntemiyle Belirlenmesi

Yıl 2016, Cilt: 14 Sayı: 1, 8 - 16, 02.05.2018

Hasan Öktem , Durmuş Kır Ece Simooğlu Sarı Mustafa Çöl

Öz

Plastik ürünlerin mekanik özelliklerinin enjeksiyon işlem parametreleriyle kontrol
edilmesi önemli bir araştırma konusudur. Bu çalışmada, bir DVDROM ön kapağının
plastik enjeksiyonla basılması sırasında ürün kalitesine etki eden mekanik
özelliklerin en uygun enjeksiyon işlem parametreleriyle Taguchi yöntemine
dayalı olarak belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu amaç için, beş enjeksiyon işlem
parametresi (eriyik sıcaklığı, enjeksiyon basıncı, ütüleme basıncı, ütüleme
süresi ve soğutma süresi) L27 ortogonal deneysel tasarıma göre dizilerek 27
plastik enjeksiyon deneyi hem Polietilen (PE) hem de Polipropilen (PP) polimer
malzeme için gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, DVD-ROM ön kapağından çıkarılan
plastik numuneler üzerinde üç noktalı eğme testi yapılarak eğilme mukavemeti ve
eğilme modülü değerleri elde edilmiştir. Bu değerler kullanılarak Sinyal/Gürültü
(S/N) oranları hesaplanmıştır. Her bir enjeksiyon işlem parametresinin eğilme
mukavemeti ve eğilme modülü üzerindeki etkisi, Varyans analiziyle (ANOVA)
istatiksel olarak tespit edilmiştir. Çalışma sonunda, en büyük eğilme
mukavemeti ve en büyük eğilme modülü değerlerini veren en uygun enjeksiyon
işlem parametreleri Taguchi yöntemiyle bulunmuştur. Taguchi yönteminin güvenirliliği
ve verimliliğini kontrol etmek için son bir doğrulama deneyi, en uygun işlem
parametreleriyle plastik enjeksiyon tezgahında gerçekleştirilmiştir. Elde
edilen sonuçlardan, plastik ürünlerin kalitesini etkileyen mekanik özelliklerin
değerlendirilmesinde Taguchi yönteminin çok kolay, güçlü ve efektif bir araç
olduğu anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Plastik Enjeksiyon Kalıpçılığı, Mekanik Özellikler, S/N Oranı, ANOVA, Taguchi Yöntemi

Kaynakça

• 1. Beaumont, J.P., Nagel, R., Sherman, R., Successful Injection Molding: Hanser/Gardner Publications Inc., Cincinati, USA, 2002.
• 2. Ataşimşek, S., Plastik ve Metal Kalıpçılık Teknikleri, Birsen Yayınevi, 2. Baskı, İstanbul, 2002.
• 3. Potsch, G. and Michaeli, W., Injection Molding: An Introduction, Hanser Publication, New York, USA, 1995.
• 4. Akyüz, Ö.F., Plastikler ve Plastik Enjeksiyon Teknolojisine Giriş, Pagev Yayınları, 3. Baskı, İstanbul, 103-115, 2006.
• 5. Türk Standart Enstitüsü (TSE), Plastikler-Eğilme Özelliklerinin Tayini, TS 985 EN ISO 178, Ankara, 1-15, 2006.
• 6. Kuo, H.C., Jeng, M.C Effects of Part Geometry and Injection Molding Conditions on the Tensile Properties of ultra-high Molecular Weight Polyethylene Polymer, Mater Des. 31, 884-893, 2010.
• 7. Ozcelik, B., Optimization of Injection Parameters For Mechanical Properties of Specimens with Weld Line Polypropylene Using Taguchi Method, Int. Comm. Heat Mass Transfer, 38 (8), 1067-1072, 2011.
• 8. Mehat, N.M., Kamaruddin, S. Optimization of Mechanical Properties of Recycled Plastic Products via Optimal Processing Parameters Using The Taguchi Method. J. Materials Process. Technol. 211, 1989-1994, 2011.
• 9. Jafairan, A.R., Shakeri, M,. Investigating the Influence of Different Process Parameters on Shrinkage of Injection-molding Parts, American Journal of Apply Science, 2, 3, 688-700, 2005.
• 10. Mehat, N.M., Kamaruddin, S. Investigating the Effects of Injection Molding Parameters on the Mechanical Properties of Recycled Plastic Parts using the Taguchi Method. Materials Manuf Process. 26, 202-209, 2011.
• 11. Yang, Y.K. Shie, J.R., Liao, H.T., Wen, J.L., Yang, R.T., A study of Taguchi and Design of Experiments Method in Injection Molding Process for Polypropylene Components, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 27, 819, 2008.
• 12. Berginc, B., Kampus, Z., Sustaric, B., The Use of the Taguchi Approach to Determine the Influence of Injection Molding Parameters on the Properties of Green Parts, Journal of Achieving Materials Manufacturing Engineering, 15, 1-2, 63-70, 2006.
• 13. Liao, S.J., Chang, D., Chen, H.J., Tsou, L.S., Ho, J.R., Yau, H.T., et al., Optimal Process Conditions of Shrinkage and Warpage of Thin Wall Parts. Polymer Engineering Science, 44, 917-928, 2004.
• 14. Oktem, H., Erzurumlu, T., Uzman, I., Application of Taguchi Optimization Technique in Determining Plastic Injection Molding Process Parameters for a Thin-Shell Part, Materials & Design, 28, 1271-1278, 2007.
• 15. Taguchi, G., Introduction to Quality Engineering, Asian Productivity Organization, Tokyo, 1990.
• 16. Ross, P.J., Taguchi Techniques for Quality Engineering, Mc Graw-Hill, New York, USA, 1996.
• 17. Phadke, M.S., Quality Engineering Using Robust Design, Printice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1989.
• 18. Yuin, W., Alan, W., Taguchi Methods for Robust Design, First ed. ASME Press, New York, 2000.
• 19. Minitab Statistical Software, Release 15, Making Data Analysis Easier, State College, Minitab Corp., Pennsylvania, USA, 2007.
• 20. Campo, E., A, Selection of Polymeric Materials: How to Select Design Properties from Different Standards, William Andrew Inc., Norwich, USA, 2007.