NR/BR (doğal kauçuk / butadien kauçuk) elastomer karışımlarının enjeksiyon kalıplama simülasyonu ile mekanik özelliklerinin eniyilenmesi
Optimisation of mechanical properties of NR/BR blend elastomers by using injection molding simulation
- Tez No: 653949
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVİM ALIŞIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Elastomer, NR/BR, Simülasyon, Kalıp, Vulkanizasyon, Elastomer, NR/BR, Simulation, Mold, Vulcanization
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Kauçuk içerikli parçaların mekanik özellikleri ve ömürleri, üretim yöntem ve parametreleri ile doğrudan ilişkilidir. Bu çalışmada enjeksiyon kalıplama yöntemi ile üretilen NR/BR karışımı elastomerlerin mekanik özelliklerinin, bilgisayar destekli kalıplama simülasyonu kullanılarak eniyilemesi amaçlanmıştır. Üretimde kullanılan kalıp geometrisi, enjeksiyon basıncı, vulkanizasyon sıcaklığı gibi değişkenler, nihai ürünün mekanik özelliklerini belirleyen parametrelerdir. Seri üretimde kullanılan çok gözlü kalıpların farklı gözlerinden alınan ürünlerin mekanik özellikleri de birbirinden farklı olabilmektedir. Bu çalışmada, üretimde kullanılacak kalıp geometrisinin tasarımını da içerecek şekilde enjeksiyon basıncı ve vulkanizasyon sıcaklığı gibi parametrelerin ürünün mekanik özellikleri üzerindeki etkisini gösterebilecek bir yazılım kullanılması hedeflenmiştir. Sigmasoft yazılımı kullanılarak yapılan bu çalışmada; vulkanizasyon süresi, kauçuk karışımının viskozitesi ve termal iletkenlik değerleri programa girdi verisi olarak tanımlanmıştır. Yapılan ön denemelerde, hatalı tasarlanan kalıp nedeniyle, çok gözlü kalıbın bazı gözlerinde dolumun tamamı ile gerçekleşmediği ve vulkanizasyon oranlarının farklı olduğu görülmüştür. Bu nedenle simülasyon yöntemi kullanılarak kalıp geometrisi ve vulkanizasyon parametreleri üzerinde eniyileme çalışmaları yapılmıştır. Simülasyon tekrarlanarak kalıp gözlerinde eşit vulkanizasyon sağlanmıştır. Daha sonra bu simülasyon verileri kullanılarak yeni kalıp tasarımı yapılmıştır. Hazırlanan kalıp ile seri üretim yapılmış üretilen ürün üzerinden numuneler alınarak DMA deneyleri tekrarlanmıştır. Elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış ve hedef değerlerin her bir kalıp gözü için elde edilebildiği ortaya konulmuştur. Bu çalışmada kullanılan bilgisayar destekli üretim ile ilgili süreçteki eniyi parametreler bilgisayar ortamında belirlenmiş, hammadde israfı önlenmiş, ayrıca üretim için harcanan zaman ve maliyette azaltılmıştır.
Özet (Çeviri)
The mechanical properties and lifetimes of rubber-containing parts are directly related to the production method. In addition, some parameters such as the mold geometry, injection pressure, vulcanization temperature used in production are the main factors affecting the mechanical properties of the final product. Depending on the number and shape of the parts to be produced, single-cavity or multi-cavity molds can be preferred. However, the mechanical properties of the products taken from the different cavities of the multi-cavity molds especially used in mass production may also differ from each other. In this study, it is aimed to optimize the mechanical properties of NR / BR mixed elastomers produced by the injection molding method by using computer-aided molding simulation. Starting from the design of the mold geometry to be used in production, it is aimed to use software that can show the effects of parameters such as injection pressure and vulcanization temperature on the mechanical properties of the product. The optimum conditions were determined by using Sigmasoft simulation method. The vulcanization time, viscosity, and thermal conductivity values of the rubber blended previously determined were defined as input data in the software. Due to the incorrectly designed mold in the preliminary trials, the filling speed and vulcanization time in each cavity of the multi-cavity mold were determined to be different. For this reason, optimization studies were performed on mold geometry and vulcanization parameters by using Sigmasoft simulation software. The equal vulcanization was achieved in all mold cavities by repeating the simulation. Then mass production was made using these simulation data. DMA experiments were repeated by taking samples from different mold cavities of the final product. By comparing the results, it was determined that the mechanical properties of all parts obtained from mass production are homogeneous. Thanks to the computer-aided manufacturing used in this study, raw-material wastage was prevented. Furthermore, the time and cost spent on production have been reduced.
Benzer Tezler
- Farklı oranlarda grafen içeren elastomerlerin mekanik, dinamik ve termal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical, dynamic and thermal properties of graphene-containing elastomers in different amounts
GÖZDE KURU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEZA GEYİKÇİ
- Doğal kauçuk/bütadien kauçuk harmanlarının fonksiyonel hibrit nanoparçacıklar ile takviye edilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Reinforcing natural rubber/butadiene rubber compounds with functional hybrid nanoparticles and investigation of compound properties
MERVE ERCAN KALKAN
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Elastomer malzemelerin statik ve dinamik özellikleri
Static and dynamic properties of elastomers
AYHAN KARATAŞ
- Doğal kauçuk/bütadien kauçuk esaslı silecek lastiği malzemelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of natural rubber/butadiene rubber based wiper blade materials
ARTA BABAPOUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ŞEN
YRD. DOÇ. DR. BAĞDAGÜL KARAAĞAÇ
- Çok duvarlı karbon nanotüpün NBR ve NR-BR kauçuk kompozitlerinin reolojik ve mekanik özelliklerine etkisi
The effect of multi-walled carbon nano tube on the rheological and mechanical properties of NBR and NR-BR matrix rubber composites
ZEYNEP ECE KULAÇ