Geri Dön

Injection molding of polymeric microfluidic devices

Polimer tabanlı mikro-akışkanlar-dinamiği cihazlarının enjeksiyon kalıplaması

  1. Tez No: 338196
  2. Yazar: ARİF KORAY KOSKA
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Mikro-akışkanlar-dinamiği cihazlarının seri üretimi, kullan-at tip cihazların yaygın olarak kullanıldığı klinik teşhis ve biyoteknoloji alanları için büyük bir öneme sahiptir. Enjeksiyon kalıplama yöntemi iyi bilinen ve düşük maliyetli seri üretim için uygun bir yöntemdir. Bu çalışmanın amacı bütünleşik mikro-akışkanlar-dinamiği cihazlarının tekrarlanabilir, verimli ve hassas bir şekilde seri üretimini yapabilecek bir metot geliştirmektir. Bu amaçla, enjeksiyon kalıplama yöntemi mikro-akışkanlar-dinamiği cihazlarının seri üretimi için uyarlanmıştır. Tasarım sürecinde, sayısal deneyler Moldow® simulasyon programı kullanılarak yapılmıştır. Ürün kalitesini arttırmak için, tasarlanan kalıp yüksek hassasiyetli mekanik işleme yöntemiyle üretilmiştir. Klasik enjeksiyon makinası mikro-akışkanlar-dinamiği cihazının üretilmesi için adapte edilmiştir. Enjeksiyon kalıplaması farklı kalıp sıcaklıklarında uygulanmıştır. Enjekte edilen parçaların burkulma karakterizasyonu, parça deformasyonu incelenilerek yapılmıştır. Kalıp sıcaklığının ürün kalitesine etkisi deformasyon ve bağlanma kalitesi açılarından incelenmiştir. Deney sonuçları ışığında burkulma ve bağlanma kalitesinin bire-bir ilişkili olduğu gözlemlenmiştir. Parça burkulması azalırken, fiziksel bağlanma kuvvetinde artış görülmüştür. En düşük burkulmanın gözlemlendiği kalıp sıcaklığında üretilen parçaların, basınç dayanımlarının diğerlerine göre en yüksek olduğu görülmüştür. Bu kalıp sıcaklığı, tasarlanan mikro-akışkanlar-dinamiği cihazı için en uygun sıcaklıktır. Deney sonuçları, simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Bunların ışığında, Moldow® simulasyon programının enjeksiyon kalıbı tasarımı için bir çok açıdan iyi olmasına rağmen, enjeksiyon kalıplama sürecinin tüm fiziğini kapsayamadığı gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Mass-production of microfluidic devices is important for fields in which disposable devices are widely used such as clinical diagnostic and biotechnology. Injection molding is a well-known, promising process for the production of devices on a mass-scale at low-cost. The major objective of this study is to develop a technique for repeatable, productive and accurate fabrication of integrated microfluidic devices on a mass production scale. To achieve this, injection molding process is adapted for the fabrication of a microfluidic device with a single microchannel. During the design procedure, numerical experimentation was performed using Moldflow® simulation tool. To increase the product quality, high-precision mechanical machining is utilized for the manufacturing of the mold of the microfluidic device. A conventional injection molding machine is implemented for the injection molding process of the microfluidic device. Injection molding is performed at different mold temperatures. The warpage of the injected pieces is characterized by measuring the part deformation. The effect of the mold temperature on the quality of the final device is assessed in terms of part deformation and the bonding quality. From the experimental results, one-to-one correspondence between the warpage and the bonding quality of the molded pieces is observed. As the warpage of the pieces decresases, the bonding quality increases. A maximum point for the breaking pressure of the bonding and the minimum point for the warpage was found at the same mold temperature. This mold temperature was named as the optimum temperature for designed microfluidic device. The experimental results are also used to discuss the assessment of the simulation results. It was observed that although Moldflow® can predict many aspects of the process, all the physics of the injection molding process cannot be covered.

Benzer Tezler

  1. Nanopartikül takviyeli geri dönüşüm PET (rPET) polimeri esaslı cips ve lif formuna sahip nanokompozit üretimi ve karakterizasyonu

    Production of nanocomposites with the form of chips and fiber from nanoparticle-reinforced recycling PET (rPET) polymers and analysis of their properties

    HANDAN KILIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DEMET YILMAZ

  2. Preparation and characterization of polymeric scaffolds for nerve tissue engineering applications

    Sinir doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere polimerik doku iskelelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

    MELDA BÜYÜKÖZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SACİDE ALSOY ALTINKAYA

    PROF. DR. ESRA ERDAL

  3. Toz enjeksiyon kalıplama (tek) ile titanyum parça üretiminde kullanılacak optimum üretim parametrelerinin araştırılması

    The investigation of optimum parameters to be used in production of titanium parts with powder injection molding

    MEHMET SUBAŞI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Bilim ve TeknolojiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÇETİN KARATAŞ

  4. Production and characterization of polyester/poly(methyl methacrylate) and acrylonitrile butadiene styrene terblends and nanocomposites

    Poliester/polimetil metakrilat/akrilonitril stiren bütadien üçlü karışımları ve nanokompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

    MEHMET ALİ ORAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI

    DR. OSMAN GÖKHAN ERSOY

  5. Production and characterization of thermoplastic elastomer foams based on styrene-ethylene-butadiene-styrene and polypropylene

    Stiren-etilen-bütadien-stiren ve polipropilen bazlı köpük termoplastik elastomerlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    CEREN KIROĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN