plastiklerin Şekillendirilme yöntemleribölakdogan/lessons/plastikmalzeme/plastiklerin_se... ·...

27.04.2009 Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Plastiklerin Şekillendirilme Yöntemleri

Bölüm 2


Isıyla Şekillendirme (Thermoforming)

Termoplastik levhaların şekillendirilmesi için kullanılan yöntem; yumuşama sıcaklığına ısıtılan plastik levhanın- vakum,- basınçlı hava ve

- mekaniksel yöntemler ile şekillendirilmesine dayanır.


Kalıplamadan önce Kalıplamadan sonra

Vakumla Kalıplama Yöntemi


Basınçlı kalıplama Yöntemi


Derin çekme ile şekillendirme Mekanik olarak gerdirme ile şekillendirme

Mekanik kalıplama

Mekaniksel Yöntemler


Isıyla Şekillendirme (Thermoforming)Mekanik kalıplama işleminde; levha ısıtılır.Levha alt kalıba konur. Üst kalıp aşağı doğru bastırlır.Ürün hem üst kalıp hem de alt kalıbın şeklini alarak şekillenir.


Isıl İşlem (thermoforming) Makinesi


1. roll stock 5. trimming station2. nip rollers 6. scrap wind 3. electric eye 7. part stacking4. forming station

Üretim akışı


Otomatik Isıl Şekillendirme Prosesi


1. feed hopper2. extruder screw 3. extruder barrel4. die5. roller stack


1-thermoplastic sheet 2. reflector3. tubular heater element4. direct heat 5. reflected heat6. actual heat distribution on the plastic

sheet

diğer ıstma yötemleri; taşıma ve temas yöntemiyle olmaktadır.


Isıl Şekillendirme Yöntemiyle Elde Edilen Ürünler


Otomotiv Sektöründe Elde Edilen Ürünler

-motor üst koruyucusuoturma birimi parçaları-stepne koruyucusu-dirsek dayama parçaları-jant kapağı-ses yalıtım parçalarıbölmeler


PP Bardak İmalatı

• PP hammaddelerine, ekstrüzyon makinesine gitmeden önce masterbatchadı verilen bir katkı maddesi ilave edilerek mat bir renk almaları sağlanabilir.

• Renkli levhalar elde etmek üzere, malzemelere renklendirici granüller ilave edilir.

• Standart PP’nin akış indisi 3-4 cm3/dak.’dır. • Hammadde ekstrüderdeki helezonun dönmesi ve gövdenin ısıtılması ile erir

ve homojenize olur. Ekstüderden çıkan plastiğin sıcaklığı yaklaşık 230ºC’dir. Levha haline getirilen plastik malzeme, soğutma silindirleri vasıtası ile soğutulur. Bu soğutma silindirleri içinde 20ºC’de su dolaşmaktadır.

• Ekstrüderin görünümü, levhaların sarılması ve soğutma silindirlerinden geçişi görülmektedir. Levhalar, son şekillerine ulaşmaları için termoformingmakinesine yollanırlar.

• Levhaların kalınlıkları 0.2mm ile 2mm arasında değişmektedir. • Kalıba girmeden önce levha yaklaşık 200ºC’ ye ısıtılarak vakum ile

şekillendirilir.


Masterbatch

Ekstrüderin


Plastik malzemenin levha olarak ekstrüderden çıkması

Kalıptan çıkan plastik levhanın soğutucu haddelerden geçişi


Termoforming ünitesine gitmek üzere hazırlanmışlevhalar

Termoforming ünitesinden çıkan PP bardaklardan arta kalan firelerin granül haline

dönüştürülmesi ile geri dönüşümün sağlanması


Termoforming makinesinde kullanılan kalıp örneği


PS KAP İMALATI

• Polistiren (PS) hammaddelerine, ekstrüzyon makinesine gitmeden önce masterbatch adı verilen bir katkı maddesi ilave edilerek mat bir renk almaları sağlanabilir. Renkli levhalar elde etmek üzere, malzemelere renklendirici granüller ilave edilir.

• Kap imalinde kullanılan yüksek darbe dayanımlı PS’nin akış indisi 3-40 cm3/10 dak. civarındadır.

• Ayrıca PS’e özel olarak ilave edilen kauçuk, bu malzemenin yumuşamasınısağlarken, özel katışıklar da sertlik ve sıcaklık dayanımı sağlar.

• Hammadde ekstrüderdeki helezonun dönmesi ve gövdenin ısıtılması ile erir ve homojenize olur. Ekstüderden çıkan plastiğin sıcaklığı yaklaşık 210ºC’dir. Levha haline getirilen plastik malzeme, soğutma silindirleri vasıtası ile soğutulur. Bu soğutma silindirleri içinde 20ºC’de su dolaşmaktadır.

• Levhalar, son şekillerine ulaşmaları için termoforming makinesine yollanırlar.

• Kalıba girmeden önce levha yaklaşık 200ºC’ ye ısıtılarak basınçlı hava ve vakum ile şekillendirilir. PS için basınçlı hava yöntemi uygulanır Uygulanan basınç yaklaşık 8 bar’dır.


Termoforming makinesinde kullanılan alt ve üst kalıplar


PP BARDAK ve PS KAPLARA BASKI UYGULAMASI

• Şekillendirmeden gelen parçalar son olarak matbaa bölümüne yollanır.

• Buradaki matbaa makinelerinde mandren adı verilen ünitelere yerleştirilen parçalar klişe adı verilen boyama elemanları ile temas ettirilerek klişe üzerindeki gösüntünün plastik parça üzerine geçmesi sağlanır.

• Klişeler, dışardan plastik negatif film şeklinde satın alınır. Işığa duyarlı UV ışıklı printte klişeye istenen yazı ve şekil aktarılır.

• Ardından klişe banyo makinesine aktarılarak yazıları serleştirilir, kullanıma hazır hale gelir.

• Boyanın parçaya iyi temas etmesi için korona adı verilen bir sistem ile plastik parça yüzeyinde mikron mertebesinde delikler açılır.

• Son işlem olarak da UV kurutma uygulanır. • Kuru ofset adı verilen bu işlem ile dakikada 380 plastik parçaya

baskı yapılabilmektedir.


PP bardaklar için kullanılan mandrenler


PS yoğurt kapları için kullanılan mandrenler


Parçalara mandrende klişeler ile baskı uygulanması


UV ışıklı print


Şişirme İle Kalıplama (Blow Molding) Yöntemi

• Şişirme ile kalıplama yöntemi, şişe, bidon gibi içi boş ürünlerin üretiminde kullanılan yöntemdir.

• Bu yöntemi sınırlayan hususlar da vardır. Malzeme gerilerek şekillendirildiğinden kalıptaki keskin köşelerde incelme nedeniyle yırtılma olabilir.

• Aynı nedenle cidar kalınlığının çok hassas olarak kontrol edilmesi zordur.

• Şişirmeyle kalıplama yöntemi ile cidarda ani kalınlık değişiklikleri elde etmek mümkün değildir.

• Bununla birlikte, parçanın yüzeyi diğer işlemlerde elde edildiği kadar düzgün vs. pürüzsüz olmasa da, genellikle çok iyi yüzey kalitesi aranmayan parçalar bu işlemle şekillendirilir.


Ekstrüzyon ile Şişirme Yöntemi

• Ekstrüderden kalıba parison ismi verilen belirli uzunlukta kesilmişboru şeklinde yarı mamul gönderilir.Parison, kalıba sıcak girer ve kalıp kapanır.Kalıbın altından, üstünden yada yanından kalıp içine hava gönderilerek parisonunkalıp içinde şişerek kalıp cidarı ile temas ederek kalıbın şeklini alması sağlanır.Kalıp içindeki çekme gerilmeleri her yerde aynı olmadığından elde edilen ürünün et kalınlığı her yerde homojen değildir.Uygulanan basınç fazla olmadığından (0.7-0.8 MPa) ürün yüzeyleri parlak değildir.Yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), polivinil klorür (PVC) ve polipropilen (PP) gibi termo plastikler kalıplanır.Yöntem ile 3-4 litrelik şişeler üretilebilir.


Ekstrüzyon İle Şişirme Yöntemi


Ekstrüzyon İle Şişirme Yöntemi

ParisonExtrusion


Enjeksiyon İle Şişirme Yöntemi•Yöntemde parison, bir çelik çubuğun etrafında enjeksiyon kalıplama ile hazırlanır. •Daha sonra kalıba konur, tekrar ısıtılır ve şişirilerek kalıbın seklini alması sağlanır.• Bu yaklaşımda daha düzgün cidar kalınlığında ve daha temiz ürün elde edilebilir.• Ancak soğutma ve tekrar ısıtma işlemleri prosesin daha karmaşık ve pahalı olmasına sebep olur.


Enjeksiyon İle Şişirme Yöntemi


Gerdirmeli Şişirme KalıplamaYöntemle; •yüksek mekanik özelliklere , homojen et kalınlığına sahip ve daha düşük nufuziyetesahip PET malzeme esaslı sahip pepsi kola ve koka kola şişeleri üretilebilir.• Bu yöntem ilaç, alkolsüz içki, besin, deterjan, kozmetik, vb. gibi ürünlerin ambalaj 1anmasıamacıyla plastik şişe ve bidon yapımında kullanılmaktadır.• Enj eksiyon veya ekstrüzyonla hazırlanan parison şişirilirken iki eksende gerilir ve böylece hem eksenel hem de radyal yönde yönlenme sağlanır. •Yönlenme sayesinde ürün şeffaf, yüksek darbe mukavemetine ve düşük gaz geçirgenliğine sahip olur. •Bu yöntemle PET, PP, PVC ve PAN gibi termo plastikler işlenir.


Gerdirmeli Şişirme Kalıplama

• CO 2 gazı geçirgenliğine göre plastik malzemeler;

Plastik Relatif GeçirgenlikPET 1PVC 2HDPE 52PP (yönlenmiş) 57LDPE 114

kola şişeleri için en uygun plastik malzeme PET ve PVC dir.


Şişirme Yöntemi İle Elde Edilen Ürünler


Haddeleme (Kalenderleme veya Perdahlama)Haddeleme yönteminde;

• Toz veya granül haldeki plastik, uygun miktarda katkı maddeleri (yumuşatıcı,yağlayıcı,renk verici,stabilizatör v.s) ile karıştırılır ve yumuşak hale getirilir.

• Bu karışım 150-200 0 C ısınmış haddeler arasından geçirilir, film veya levha haline dönüştürülür.

• İstenilen kalınlığa gelince bir seri soğutma haddesi arasından geçirilir, sertleştirilir sonra kangala sarılır.

• Haddeleme hattını oluşturan haddeler: karıştırıcı-yumuşatıcı, istenilen kalınlığı gerçekleştiren yani kalibrasyonu yapan, soğutucu ve yönlendirici olabilirler.

• Karıştırıcı-yumuşatıcı hadde sistemi en az iki haddeden oluşur; soğutucu ve yönlendiriciler ise bir haddeden meydana gelebilir.

• Kalibrasyon haddelerinin arasındaki uzaklık , ürünün kalınlığına göre ayarlanır. Çift çalışan haddeler şekilde gösterildiği gibi yatay (a), eğik (b) veya dikey (c) şeklinde tertiplenebilir.


Haddeleme (Kalenderleme veya Perdahlama)

• Genellikle haddeleme termoplastik malzemelere ve özellikle ısıl dayanıklılığı düşük polimerlerin işlenmesinde uygulanır.

• Tipik bir örnek polivinilklorür (PVC)'dir. • PVC esnek, yarı sert ve sert olmak üzere üç şekilde

kullanılır. • Esnek PVC ile yağmurluklar, banyo perdeleri, teyp

bantları, yatak örtüleri, vb; yarı sert PVC ile masa örtüleri, yer döşemeleri;

• Sert PVC ile kredi kartları, tepsiler, işaret levhaları, vb. imal edilmektedir.

• Haddeleme ile şekillendirilen diğer plastiklere örnek olarak ABS polimerleri ve dolgulu polietilen verilebilir.


Haddeleme


Köpük Plastikler• Köpük plastikler, içerisine dağılmış bireysel veya birbirine bağlı çok sayıda hücrelerle yoğunlukları

azaltılmış plastiklerdir. • Hemen hemen tüm hücreleri birbiri ile bağlantılı olan köpük plastikler açık hücreli ( üre formaldehit,

poliüretan, polivinil klorür alçak basınç köpük malzemeler ) olarak ; hücrelerin çoğunluğu birbiri ile bağlantılı olmayan plastikler de kapalı köpük hücreli ( polivinil klorür yüksek basınçta polietilen, epoksi ve silikon plastik köpükler ) olarak adlandırılırlar. Karışık hücreli olanları ise hem açık hem de kapalı hücreleri bir arada bulundururlar (fenol formaldehit köpük plastikleri ). Köpük plastiklerin üretimleri dört farklı şekilde gerçekleştirilebilir.1. Bir plastik biçimlendirme cihazında (enjeksiyon, ekstrüzyon gibi) eritilmiş plastiğe basınç

altında ya da serbest olarak köpük yapıcı maddelerin karıştırılması ve cihaz çıkışında da basıncın kalkması ile malzemenin üretilmesidir. 2. Plastiğin üretimi sırasında oluşan gazların plastiğe köpüklü bir yapı kazandırmasıdır. Poliüretanın köpüklü tür üretiminde bu olay görülür.3. Plastiğin bir kimyasal tepkime ile oluşumu sırasında ortama mekanik karıştırma ile gaz verilmesi sonucu plastik üretimidir. Fenol formaldehit köpük plastiği örnek olarak verilebilir.4. Çözücülerde çözünebilen bazı plastiklerin bu solventlerle akıcılığı az hale getirilerek ısıtılması, ortamdan ayrılan gazların yapıyı köpüklü hale getirmesidir.

• Köpük plastikler ambalajlamada, ısı ve ses yalıtımlarında kullanılmaktadırlar. • Çatıların ısı yalıtımında daha çok polistiren köpük, buzdolaplarında sert poliüretan ve polistiren

köpükler, ses yalıtımında da yerine göre yumuşak veya sert köpük plastikler kullanılmaktadırlar.• Elektrik yalıtımında da yüksek yoğunluklu yumuşak plastik köpükler kullanılır .


Köpükleme Yöntemleri

• Yöntem, hem termoplastiklere hem de termosetlere uygulanabilir.

• Köpük malzeme, büyük hacime ve düşük yoğunluğa sahiptir.

• Köpükler esnek ve rijit olmak üzere ikiye ayrılır.

• Esnek köpükler hafif ve yüksek rezilyansa sahiptir.

• Rijit köpükler çok iyi mukavemet/ağırlık oranına sahiptir.



• Termoplastiklerin köpüklenme işleminde; kalıp içine plastik karışım, gaz veya kolaylıkla gaz haline geçebilen sıvı köpükleyici madde ilave edilir.

• Kalıp ısıtılınca gaz genleşir ve malzeme yapısında boşluklar oluşturan köpüklü yapı oluşur.

• Hızlı soğutma uygulayarak plastik genleşmiş halinde katılaşır.• Kullanılan plastik malzemeye ve genleşme derecesine bağlı olarak

termo plastiklerden hem esnek hem de rijit köpük elde edilebilir.



• Termosetlere uygulanan köpükleme yöntemi; reçine, katalizör ve şişirme maddesi karıştırılır.

• Kalıbın ısıtılmasıyla şişirme için kullanılan kimyasal madde, kalıbın içinde oluşan kimyasal reaksiyon sonucu gaz haline geçerek sıvıkarışım genleşerek köpük haline geçer.

• Aynı zamanda sıcaklığın etkisi ile plastik molekülleri arasında çapraz bağ oluşarak termoset malzeme katılaşır.


Termoset malzemenin köpük haline gelmesi


Köpükleme Yöntemi

• Gelişmiş teknolojilerde köpük üretimi, sürekli çalışan tesislerde gerçekleşir.

• Yöntemde; reçine ile köpük yapıcı malzeme ve katalizör ile birinci karıştırıcıda karıştırılır.

• Karışım hızla dönen ikinci karıştırıcıya gönderilir ve aynı anda hava verilir.

• Reçine hava karışımı kalıba gönderilir ve kalıp ısıtılarak köpük oluşumu sağlanır.


Yap-Boz Köpük• Yapboz Polietilen Köpük yeniden kullanılabilir, esnek, yüksek verimliliğe

sahip, düşük yoğunluklu polietilenden mamül yastıklama malzemesidir.• Standart köpük ile aynı özelliklere sahip olup polietilen köpüğün bir yüzüne

3mm .lik yüksek yoğunluklu polietilen malzemenin lamine edilmesiyle imal edilir.

Yap-Boz Köpük Özellikleri;• Yastıklamada yüksek performansa sahiptir,• Daha az malzeme kullanarak etkin koruma sağlar,• Anti-statik malzeme seçeneği vardır,• Nakliye giderlerinizin azalması ve depolama alanınızın küçülmesini sağlar,• Esnek yapıya sahiptir,• Yüksek darbe dayanımına sahiptir,• Hafiftir,• Suya dayanıklıdır,• Estetik görünüme sahiptir,• Yeniden kullanılabilir,• Uygulama sahasının oldukça geniştir


Yap-Boz Köpük

Ürünün Faydaları;• Ø Yüksek performanslı yastıklama- ile alternatif pek çok

paketleme malzemesine göre daha az köpük kullanarak aynı veya daha iyi koruma sağlanır.

• Ø Nakliye ve depolama giderlerinde düşüş- daha az köpüğün kullanılması paketlerin küçülmesinide beraberinde getirir. Bu da nakliye bedellerinin düşmesini ve depolama alanlarının küçülmesini sağlar.

• Ø Mükemmel esnek yapısı sayesinde ambalajda deformasyon olmaması- polietilen köpük esnek yapısı sayesinde üzerine gelen kuvvet kalktıktan sonra hemen ilk haline döner.Bu da aynı malzemeyi yeniden kullanan firmalar için ideal bir yastıklama malzemesi olmasını sağlamaktadır.

• Ø Geliştirilmiş paket estetiği- düzgün ve etkileyici görünüme sahip olması ürünün ve paketin imajını arttırmaktadır.

•


Plastiklerin Talaşlı İşlenmeleri


Plastiklerin Talaşlı İşlenmeleri• Talaş kaldırma çubuk, plaka gibi talaşsız şekil verilmiş yarı mamullere

uygulanır.• Prensip olarak metallere uygulanan talaş kaldırma yöntemleri plastiklere de

uygulanır. • Ancak plastiklerjn talaş kaldırmasında, onları metallerden ayıran aşağıdaki

hususlara dikkat edilmesi gerekir: (a) Plastikler ısıyı kolay geçirmez fakat ısıdan kolay etkilenirler; (b) bazı plastikler abrazif kuvvetlendirici içerirler; (c) çoğunlukla yumuşak ve sünektirler.

• Sıcaklığın etkisi altında termoplastikler yumuşar, lastik gibi bir hal alır ve takımı çabuk körletir; bunun yanısıra termoplastikler yüksek sıcaklıkta yanar ve bozulur.

• Talaş kaldırma sırasında oluşan ısı, plastik malzemeden geçmediği için takım üzerinden geçmek zorundadır. Bu nedenle talaş kaldırmada iyi netice alınabilmesi takımın ısı iletmesine bağlıdır; bu da kesme ağzı çok keskin ve yüzeyleri parlatılmış takımlar istemektedir.

• Testere ile kesmede, disk şeklinde testerelerin yerine soğuması için daha çok zaman alan doğrusal testere tercih edilmektedir.

• Talaş kaldırma sırasında soğutucu madde olarak hava, su veya yağkullanılabilir.



• Plastikten üretilen birçok parça kalıptan çıktığında basit bir çapak alma işleminden sonra kullanıma hazır olur. Ancak bazı hallerde hassas ölçülerin tutturulması, kalıplama ile verilemeyen formlar için talaş kaldırarak yapılan işlemler zorunlu hale gelir. Bu işlemler tornalama, frezeleme, delme, dişaçma ve kesme olabilir.

• Plastiklerin metallere göre değişik özelliklere sahip olması onların talaşlıişlenmesinde bazı önlemlerin alınması zorunlu kılar. Başta ısısal özellikler olmak üzere ( ısı iletkenliği, genleşme katsayısı, yumuşama noktası gibi) bazı mekanik özellikler ( sertlik, esneklik modülü) plastiklerin talaşlıişlenmelerinde çok önemli etkenlerdir.

• Metallerin işlendiği takımlarla ve onların verileri ile işlendiklerinde çoğu kez plastikler eriyerek takıma sıvanır ve işleme istenen amaca ulaşılamaz. Bu nedenle plastiklerin talaşlı işlenmelerinde özel takımlar ve azaltılmış hızlar uygulanır. Bu takımlar ve hızlar plastik türlerine göre de değişir.

• Plastikler içinde termosetler, dolgulu olanlar ve fluorokarbon sınıfı (teflon gibi) sorunsuz işlenirler.



• Plastikler yumuşak olduğundan genellikle talaşkaldırmada yüksek kesme hızları kullanılabilir.

• Ancak malzemeyi kazımamak için takımın kesme açısıgeniş açı şeklinde olmalıdır.

• Genellikle talaş kaldırma ile parça çok sıkı toleranslarla işlenmektedir.

• Ancak plastik malzemelerde çok sıkı toleranslar değersiz kalır. Bunun nedeni plastiklerin talaş kaldırmasısırasında boyutların değişmesi ve ayrıca bazı plastiklerin nem emerek şişmesidir.

• Kuvvetlendirilmiş plastikleri işlemek için genellikle sert metal (karbür) takoz kullanılır.


Freze takımı


Plastik malzemenin talaşlı imalatı; Freze için veriler


Plastiklerin Tornalanması• Tornalamada kullanılan kesme

takımları sert metal veya hava çeliğinden yapılır.

• Bazı parçaların biçim ve malzemesinden kaynaklanan esnekliğin fazla oluşu torna tezgahına bağlanırken desteklenmeyi gerektirir.

• Soğutma gerektiğinde de bor yağıgibi suda çözünen akışkanlar kullanılarak amaca ulaşılır .

• Plastiklerin tornalanması için ifade edilenler burada da geçerlidir.

• Malzeme özelliklerinden kaynaklanan destekleme, soğutma, düşük hızlarda çalışma gibi hususlara önem verilmelidir.

Torna takımı


Plastik malzemenin talaşlı imalatı;Torna için veriler


Plastiklerin Delinmesi

• Delme takımlarının uç formları ve helis açıları ile uç bilemede verilen boşluk açısı önemli ölçüde fonksiyoneldir.

• Tablo da plastik türlerine göre takım açıları verilmektedir.


Plastik malzemenin talaşlı imalatı; Matkap için veriler

Spiral matkap


Plastiklerin Kesilmesi

• Tornalama hızının yarısı alınarak plastikler testere ile kesilebilir.

Testere


Plastik malzemenin talaşlı imalatı; Testere iç veriler


Plastiklere vida açma

• Çok küçük çaplı deliklere yağlamaya gerek kalmadan kılavuz takımıile diş açılabilir.

• Daha büyük çaplı delikler için su veya bor yağı ile soğutma yapmak sureti ile çalışılır.

• Bazen de rijit plastik parçalar matkapla delindikten sonra delik çapından biraz büyük sac vidası ile tespit edilebilirler.

• Sac vidası ısıtılarak deliğe vidalanır .


• Yarı mamul şeklindeki plastiklerin birbirine bağlanmasında metalsel malzemelerde olduğu gibi kaynak, yapıştırma ve mekanik birleştirme yöntemleri uygulanabilir.

• Ancak bu bağlantıların gerçekleştirilmesi için plastiklerin özellikleri dikkate alınmalıdır

PLASTİKLERİN BİRLEŞTİRİLMESİ


Plastiklerin Kaynağı

• Bilindiği gibi kaynak ısının etkisi ile gerçekleştirilen bir bağlama yöntemidir.• Isı, birleştirilecek yüzeyleri yumuşatır veya ergitir; işlemde bağlanacak

malzemelerle aynı bileşime sahip ve elektrot denilen ilave malzeme kullanılır veya kullanılmaz.

• Kullanıldığı durumda elektrot, uygun bir şekilde açılmış kaynak ağzınıdoldurur ve kaynak meydana gelir.

• Elektrot kullanılmadığı zaman, yumuşatılmış yüzeyleri birbirine bastırarak kaynak gerçekleştirilir. Birinci yönteme eritme kaynağı, ikincisine ise basınçkaynağı denilir. Aynı yöntemler plastik malzemelere de uygulanır.

• Plastiklerden sadece termoplastikler kaynak edilebilir. • Termosetlerin kaynağı mümkün değildir; bunun nedeni bu plastiklerin

sıcaklıkla sertleşmesidir. Bu malzemelere bir defa şekil verildikten sonra, ısının etkisi altında yumuşamazlar, ancak yanabilir veya kömürleşebilirler.

• Plastik malzeme kaynağında göz önünde tutulması gereken önemli bir husus, talaş kaldırma yöntemlerinde de belirtildiği gibi, bu malzemelerin ısıyıiletmedikleri ancak ısıdan kolay etkilendikleridir. Dolayısıyla derin bir eritme elde etmek çok zordur; ayrıca elektrotun özü yumuşamadan yüzeyi kömürleşebilir veya yanabilir.


İki tip plastik kaynak çeşidi vardır.• a)- Dıştan ısıtma isteyen kaynak grubu• b)- Isıyı kendisi yaratan kaynak grubu

DIŞTAN ISITMA İSTEYEN PLASTİK KAYNAKLAR• 1. Sıcak Gaz Kaynağı• 2. Sıcak Eleman Kaynağı• 3. Lazer Kaynağı• 4. İndüksiyon kaynağı• 5. Yüksek frekans kaynağı• 6. Elektrik direnç kaynağı

ISIYI KENDİSİ YARATAN PLASTİK KAYNAKLARI• 1. Sürtünme kaynağı• 2. Ultrason kaynağı• 3. Titreşim kaynağı


Sıcak Gaz Kaynağı

• Termoplastik parçalar yine kendi türlerinden olmak üzere 3 mm çapta çubuk kullanılmak sureti ile sıcak hava üfleyen bir hamlaç ile kaynak edilebilirler.

• Kaynatılacak parçaların birleşim yerlerine talaşlı işlem ile kaynak ağzı açılırsa kaynağın tutma gücü daha da artar.

• Hamlacın sıcaklık ayarı plastiğin yumuşama özelliğine göre yapılarak kaynak sırasında çubuk ile kaynak ağzı beraber ısıtılmak sureti ile kaynak işlemi tamamlanır.

• Kaynaktan sonra gerekli ise talaşlı işlem uygulanır.



• (a) Birleştirilecek yüzeyler bir ısıtıcı eleman ile ısıtılır ve yumuşak hale getirilir; (b) ısıtıcı eleman yüzeylerden çabuk olarak uzaklaştırılır; (e) parçalar bastırılır ve bu şekilde kaynak yeri soğuyuncaya (katılaşıncaya) kadar tutulur

Gaz kaynağı sıcaklık parametreleri


Kaynak dikiş formları;T—birleştirmeKaynak dikiş formları; Köşe birleştirme

Sıcak gaz kaynağı geniş bir sıcaklık aralığında yumuşayan PVC’nin kaynağı için elverişlidir.



• Bu yöntem büyük parçalar için çok elverişlidir.• Birleştirme elemanı olarak elektrot kullanılır.• Birleşecek parçaları ısıtmak için sıcak gaz

kullanılır.• Sıcak gaz olarak hava ve azot gazı kullanılır.• Kullanılacak gaz’ların kuru ve temiz olması

gerekir.• Elektrot ile kaynak edilecek parçanın yapısı

aynı olmalıdır. • Plastik kaynağı yapılacak parçalara önce

parçanın konumuna göre V,T şeklinde ağız açılır.

• Kaynak edilecek parçalarla birlikte elektrot malzemesi sıcak gaz ile( 1200 – 1800 ) ısıtılır.

• Gaz sıcaklığı ise plastiğin cinsine göre 2000 –3500 arasında olur.Sert termoplastiklerdeelektrot’un bastırılması düz bir parça ile,yumuşak plastiklerde rulo ile yapılır.


Sıcak Eleman Kaynağı• Bu yöntemde elektrot kullanılmaz.• Kaynatılacak parçalar alın alına veya T oluşturacak şekilde tutulur.• Elektrik resistansı ile çalışan bir sıcak eleman parçalar arasına

getirilir. İyice yumuşayan plastik parçalar arasındaki sıcak eleman hızla aradan çekilir.

• Parçalar bastırılır. • Yüzeyler birbiri ile birleştirilir.• Parçalar soğuyuncaya kadar kalıpta tutulur.• Parçalar soğuduktan sonra dışarı alınır.


Termoplastiklerin sıcak eleman kaynağı (kama şeklinde ısıtıcı)


Laser Kaynağı

• Termoplastiklerin çoğu transparan olduğundan bu şart kendiliğinden yerine gelir.

• Emme özelliği için plastiğe katkımaddesi ilavesi(Karbon) gerekir.

• Önce dalga uzunluğu 800-110 nm olan lazer ışını gönderilir.

• Laser (3) , transparan (1) parçadan geçer,ışık emici (2) parçanın yüzeyini ısıtır.

• Bu ısı, (1) no’lu parçanın da ısınmasına sebep olur.

• Her iki parçanın yüzeyleri erir• Parçalar soğur, katılaşır. Güçlü bir bağ

oluşur.• Plastik laser kaynaklarında• Bindirme tipi kaynaklar iyi netice

verirken alın kaynak tipleri iyinetice vermez. Çünkü plastiklerin ısıiletimleri düşüktür. Yanal ısıyayılması yeterli olmaz.


Titreşim Basınç Kaynağı

• Alın alına getirilen plastik parçalar titreşim ve basınç ile temas yüzeyinde oluşan ısı neticesinde yumuşatılır.

• Belirli bir süre sonra titreşim hareketi durdurularak basınç bir süre daha uygulanır.

• Ardından soğumaya bırakılarak kaynak işlemi tamamlanır.


Plastiklerin birbirleri ile laser kaynağıyapılıp yapılamayacağını gösteren tablo.


Laser kaynağı yapılmış plastik parça örnekleri


Yüksek Frekans Kaynağı• Bu yöntem, parçaların temas yüzeylerinde yüksek

frekans(20 - 60 MHz) oluşturan• Elektromanyetik enerji kullanır.• Kaynak edilecek plastiğin yalıtkanlığını esas alan bir

yöntemdir.• Kaynak edilecek plastikler iki elektrot plaka arasına

konur. Yüksek frekans elektromanyetik alan doğurur.• Plastikler yalıtkandır. • Elektrik kayıpları meydana gelir.• Plastiklerin molekülleri dipol moment özelliğine sahip

olduklarından erime aşamasına kadar titreşirler ve ısı doğar.

• Parçalar doğan ısı ile yumuşarlar ve elektrotlarla bastırılır.

• Elektromanyetik alan kesilir.• Kaynak soğur ve sonra katılaşma meydana gelir.• Bu yöntemle dipol momentine sahip genellikle PVC

ve PU plastikleri kaynak edilir.• Başka plastikler ancak polar katkı malzemesi ilave

edilerek bu yöntemle kaynak edilebilirler.• Bu yöntemin en önemli avantajı hız’ dır.Plastikler

birkaç saniye içinde ısınırlar.• Bu kaynak yöntemi özellikle tıp alanında ve

tüketim mallarının paketlenmesinde kullanılan film’lerin kaynağında çok kullanılır.


Termoplastiklerin yüksek frekans kaynağı


ELEKTRİK DİRENÇ KAYNAĞI

Yöntemde;• Plastik parçalar iki elektrot arasına konur.• Elektrik akımı verilir.

Bu yöntemde kaynak hızlı yapılır,kolayca otomatiğe çevrilebilinir, ekonomiktir.Elektrota ihtiyaç yoktur, çarpılma görülmez.


İnce Katman veya Film kaynağı

• Termoplastikten yapılmış olan ince katman veya filmler üst üste getirilerek plastiğin yumuşama derecesinden daha yüksek bir sıcaklıktaki iki dar çubuk veya disk arasında bastırılmak sureti ile kaynak edilebilirler.

• Sıcak, özel makas kullanılarak kesme ve kaynak bir arada kullanıldığı gibi bazen de ince film daha kalın bir plastiğe değişik mekanizmalar kullanılarak kaynatılabilirler .


Çözgen Dispersiyon Kaynağı

• Uygun bir çözücüde çözünebilir plastiğin %8-10’luk bir dispersiyonu ile yüzey temizlikleri yapılmış iki plastik parça yapıştırılabilir.

• Bu dispersiyondan etkilenebilir nitelikteki parçalara ince bir tabaka halinde sürüldükten sonra parçalar alın alına geçirilerek baskı altına alınır, veya vidalı ise vidalanır, sonra kurumaya bırakılarak işle tamamlanır.

• Plastik sanayinde indüksiyon ısıtma, radyo frekans veya yüksek frekans, partiküllü akışkanların kullanıldığı manyetik ve metal-plastik çifti için de kullanılan ultrasonik kaynak yöntemleri bu alanda geliştirilmiş modern yöntemlerdir.

• Elektromanyetik ve ultrasonik kaynak uygulamaları sınırlı olup belirli plastikler bu yolla kaynak edilebilmektedirler .


Plastiklerin elektromanyetik kaynağa yatkınlığı


Plastiklerin ultrasonik kaynağa yatkınlığı


Sürtünme Kaynağı

• Basınç kaynağının bir çeşidi olan sürtünme kaynağında birleştirme yüzeyleri arasında izafi hareketli bir sürtünme ve bunun bir sonucu olarak ısımeydana gelir.

• Isının etkisi altında yüzeyler yumuşar ve parçalar bastırılarak parçalar arasıbirleşme meydana gelir .

• İşlem çok çabuk (30 ila 40 saniye) gerçekleşir, ancak birleşme sonucu dikis yerinde çepeçevre bir çapak kalır.

• Sürtünme kaynağı oldukça sert olan PVC gibi plastikler için kullanılır .


Ultrason Kaynak

• Yüksek frekansın bir uygulama şekli olan ultrasonik kaynakta, parçanın birleştirilecek yüzeyleri bir ilave malzeme kullanılmadan ultrason etkisi ile ısınır ve uygulanan basınçla da kaynak yapılır.

• Termo plastiklerin yüksek frekans kaynağı oksit gibi yabancı tabakalardan temizlenmiş parçalar arasımoleküler kohezyonun sağlanmasına bağlanır.

ulltrasonik kaynak için dikiş formları


Plastik Çeşidine Göre Kaynak Yöntemi Seçimi• Acrylic – PMMA• * Sarı yanar, alevin dibi açık-mavi, aromatik koku vardır, kendi kendine

sönmez.• --- Ultrasonik, sıcak hava kaynak yöntemi ile kaynaklanır.• Acrylonitril Butadien Styrene --- ABS• * İsli yanar,alev rengi portakal rengidir,lastik gibi kokar,kendi kendine

sönmez.• --- Sıcak eleman,sıcak hava,ultrasonik kaynak yöntemi ile kaynaklanır.• Polyacetal --- POM• * Açık mavi bir alevle yanar,• --- Sıcak eleman,sıcak hava+azot gazlı,ultrasonik kaynak yöntemi ile• kaynaklanır.• Polyamide– PA• * Sarı yanar, alevin dibi mavi ve alev islidir, erir ve köpük yapar formik asit

gibi• koku vardır, kendi kendine sönmez.• --- Sıcak eleman ve sürtünme kaynak yöntemi ile kaynaklanır.


Plastik Çeşidine Göre Kaynak Yöntemi Seçimi

• Polycarbonate --- PC• * İsli alevle yanar,sarı alev ve kızarmış kül vardır,tatlı kokar,kısmen kendi kendine• söner.• --- Tüm kaynak metodları ile kaynaklanır.• Polyetilen --- PE• * Açık bir alevle yanar,altı mavi,üstü sarıdır,damlama yapar ve donyağı gibi• kokar.Kendi kendine sönmez.• --- Sıcak eleman,sıcak hava,sürtünme kaynak yöntemi ile kaynaklanır.• * Sıcak eleman kaynağı sıcaklığı PE : 800 : 2000 -2200• Sıcak eleman kaynağı sıcaklığı PE : 1000 - 2000 (Hızlı değişim-aşırı zaman)• Polypropylene --- PP• * Açık alevle yanar,altı mavi üstü sarı renktedir,çok damla damlatır yağ veya mum• gibi kokar, kendi kendine sönmez.• --- Sıcak eleman,sıcak hava,sürtünme kaynak metotları ile kaynaklanır. Sıcak• eleman sıcaklığı : 210 0 ± 10 0• Polystyrene --- PS• * Portakal rengi isli bir alevle yanar,Kendi kendine sönmez.• --- Sıcak eleman,sıcak hava,ultrasonik kaynak yöntemi ile kaynaklanır.


Plastik Çeşidine Göre Kaynak Yöntemi Seçimi

• Polysulfon --- PSU• * Kendi kendine sönmez.• --- Sıcak eleman,sıcak hava,sürtünme,ultrasonik kaynak metodları

ile kaynaklanır.• Polyvinylcloride --- PVC• * Kenarlarında yeşili olan sarı renkli isli bir alevle yanar,Beyaz bir

duman ve• hidroklorik asit kokusu gibi kokar.Kendi kendine sönmez.• --- Tüm kaynak yöntemi ile kaynaklanır.• Polyvinylidenchlorid ---PVDF• * Kendi kendine sönmez, 380 0 nin üzerinde ısıtılırsa,zehirleyici

duman salar.• --- Sıcak eleman,sıcak hava,sürtünme,ultrasonik kaynak metodları

ile• kaynaklanır. Sıcak eleman sıcaklığı : 210 0 ± 8 0


Plastiklerin Yapıştırılmaları

• Çözünen plastikler olan termo plastikler %8-10 oranındaki kendi dispersiyonu ile yapıştırılırlar.

• Yapıştırma işlemi için yüzey temizliği şarttır.• Yapıştırılacak plastik parçalarının iki yüzüne de ince bir

tabaka dispersiyon sürülerek sıkıştırılır ve kurumaya terk edilirler.

• Genellikle yüksek polimerler olan çözünmeyen plastikler ise bir ön yüzey işlemine tabi tutulurlar.



• Yapıştırmada birleştirilecek yüzeylerin arasına çok ince (0.1..... 0.3mm) bir tabaka şeklinde yapıştırıcı malzeme sürüldükten sonra belirli bir süre basınçsız veya basınç altında tutularak, bağlantımeydana getirilir.

• Genellikle yapıştırıcı malzeme, kimyasal reaksiyon sonucu katılaşarak bağlantıyı gerçekleştirir. BağIama mukavemeti yapıştırıcıparçaların yüzeyleri arasında meydana gelen adhezyon olayına dayanır.

• Yapıştırma işlemi oda sıcaklığında veya bunun üstünde (200°C’akadar) yapıldığından ısı faktörü önemli değildir. Bu yapıştırma yolu ile bağlanan çok ince parçalarda sebep olduğu şekil değiştirmeler veya çarpılmalar meydana gelmez; ancak bağlantının ısıya karşımukavemeti lehim bağlantısına nazaran daha azdır. Bu nedenle yapıştırma bağlantılarının kullanıldıkları yerde işletme sıcaklığı maksimum 100°C olabilir.



• Hassas cihaz tekniğinde, elektronik ve optik sanayi kollarında çok uygulanan bu yöntem son zamanlarda makine konstrüksjyonlarında da tatbik edilmeye başlanmıştır.

• Yapıştırma malzemesi olarak dünyada çeşitli tipte yapıştrıcı kullanılmakta olup çeşitli, isimler (Araldit,Reduz) ve semboller (404) altında tanımlanmaktadır.

• Yapıştırıcıların malzemesi fenol, epoksi, poliester ve akrilik reçinelerj gibi suni reçinelerdjr.

• Toz, pasta veya sıvı halinde olabilen yapıştırıcı].ar genellikle birisi esas yapıştırıcı, diğeri katılaştırıcı(katalizatör) olmak üzere iki bileşenden meydana gelir.



Yapıştırıcılar üç gruba ayrılabilir:• (a) Oda sıcaklığında katılaşan soğuk yapıstırıcılar;• (b)Oda sıcaklığında ve basıncın etkisi altında katılaşan yapıştırıcılar• (c) 80° 200°Cde katılaşan ve basınç gerektiren veya gerektirmeyen sıcak

yapıştırıcılar. Plastik malzemelerin yapıştırılması için ilk iki gruba giren yapıştırıcılar kullanılır. Bunlar genellikle iki bileşenden oluşan yapıştırıcılardır.

Teknoloji bakımından yapıştırma işlemi aşağıda gösterilen ana kademelerden oluşur.

• a.On hazırlık. Yapıştırılacak yüzeyler işlenjr ve temizlenir. Yüzeyin pürüzlü].üğü ve temizliği, bağlantı mukavemetjni önemli şekilde etkilemektedir.

• b.Yapıştırıcının hazırlanması. İki bileşenlj, yapıştırıcılarda yapıştırıcı ve katılaştırıcı bileşenler yapıştırma işleminden önce birbirine karıştırılır, Bu şekilde hazırlanan yapıştırıcılar bir süre bekletilir veya derhal yüzeylerin üzerine sürülür



Plastiklerin yapıştırılması

Bağlantının mukavemetini arttırmak için şekilde gösterildiği gibi yapıstırına yüzeyleri büyütülür


Yapıştırmalı köşe birleştirmeleriYapıştırmada konstrüksiyon şekilleri

plastiklerin Şekillendirilme yöntemleribölakdogan/lessons/plastikmalzeme/plastiklerin_se... ·...

Documents