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, Residual stresses, plastic injection, recycled material
- 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: 138
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
- Dizel enjektör soketi üretiminde çıkan cam lifi katkılı poliamid 6,6 plastik enjeksiyon atıklarının geri dönüştürülerek proseste kullanılmasının araştırılması
Investigation of the recycling and reuse of glass fiber reinforced polyamide 6,6 injection molding waste in diesel injector socket production
ELİF ŞAHİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiBursa Teknik ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. YASİN ALTIN
- Polipropilen geri dönüşümünde kullanılabilecek katkı maddeleri ile orijinal hammadde özelliklerinde geri dönüşümlü polipropilenin elde edilmesi
Aining recycled polypropylene with original raw material properties with additives that can be used in the recycling of polypropylene
HÜSEYİN TORUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YILDIRIM
- Enjeksiyonla kalıplamada kalsit katkılı polipropilen malzemelerde geri dönüşüm oranının mekanik özelliklerine etkisinin belirlenmesi
Determination of the effects on mechanical properties of recycle ratio in calcit reinforced polypropylene materials in injection moulding
ERCÜMENT ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. AHMET TAŞKESEN
- Plastik enjeksiyon kalıpçılığında PBT/PC/ABS malzemenin geri dönüştürülmesi sonucu mekanik ve kimyasal özelliklerindeki değişimin araştırılması
Investigation on the mechanical and chemical properties of recycled PBT/PC/ABS in plastic injection molding
GÖKHAN TİMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BABÜR ÖZÇELİK
- Geri dönüştürülmüş cam elyaf katkılı ve katkısız polipropilen-polietilen malzemelerin mekanik ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MEHMET METİN MEDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BABÜR ÖZÇELİK