Patnos Plastik Enjeksiyon Mühendislik Çözümleri

Tarımsal Sulama Ekipmanları İçin Örnek Proje Senaryosu ve İhtiyaç Analizi

Doğu Anadolu Bölgesi’nin zorlu iklim koşullarında ve yüksek debili tarımsal sulama altyapılarında kullanılmak üzere tasarlanan vana gövdeleri ve rakor bağlantı elemanları, yüksek mekanik mukavemet ile UV direncine ihtiyaç duyar. Bölgede faaliyet gösteren bir saha imalatçısı, -25°C ile +45°C arasındaki ani sıcaklık değişimlerine dayanan, 16 bar çalışma basıncı altında çatlama yapmayan ve darbe dayanımı yüksek parçalara ihtiyaç duymuştur. Yapılan teknik analizde, mevcut ithal parçaların kavitasyon ve yüksek nem sebebiyle iç yüzeylerinde aşınma yaşandığı ve çöküntü (sink mark) kusurları nedeniyle sızdırmazlık sağlamadığı tespit edilmiştir.

Proje kapsamında hedeflenen yıllık 150.000 adetlik seri üretim için malzeme seçimi olarak %30 cam elyaf takviyeli Poliamid 66 (PA66-GF30) belirlenmiştir. Bu malzemenin prosesteki en büyük zorluğu, yüksek erime sıcaklığı (280°C - 300°C) ve cam elyaf elyaf dağılımından kaynaklanan anizotropik büzülme (çekme) oranlarıdır. Tolerans değerlerinin DIN 16742 TG4 standardına uygun olarak ±0,05 mm aralığında tutulması gerekmiştir.

Plastik Enjeksiyon Sürecinde Uygulanan Çözüm ve Teknik Yaklaşım

Projenin mühendislik aşamasında öncelikle Moldflow kalıp akış analizleri gerçekleştirilmiştir. Yolluk girişi (gate location) tasarımı, cam elyaf yönlenmesini optimize edecek ve parça üzerindeki kaynak çizgilerini (weld line) mukavemet gerektirmeyen ölü noktalara taşıyacak şekilde yapılandırılmıştır. Sıcak yolluk (hot runner) sisteminde valf kapaklı (valve gate) enjeksiyon tercih edilerek çapak oluşumu ve yolluk firesi sıfıra indirilmiştir.

Üretim aşaması için firmamız bünyesinde sunulan Plastik Enjeksiyon Hizmetleri kapsamında, 250 ton kapama kuvvetine sahip tam elektrikli enjeksiyon presleri tahsis edilmiştir. Kalıp çeliği olarak 1.2344 ESK (H13) sıcak iş takım çeliği tercih edilmiş, çekirdek ve dişi boşluklara 52 HRC sertlik kazandırılmıştır. Parça üretimi öncesinde kalıp tasarımının hassas toleranslarla işlenmesi amacıyla Patnos CNC Kalıp İmalatı Hizmetleri süreçlerinden yararlanılmış, 5 eksen frezeleme ile yüzey pürüzlülüğü Ra 0,4 µm seviyesine düşürülmüştür.

Uygulanan Proses Parametreleri ve Malzeme Şartlandırma

PA66-GF30 hammaddesinin nem oranı enjeksiyon öncesinde desikant kurutucularda %0,02 seviyesine kadar düşürülmüştür. Proses stabilitesini sağlamak adına uygulanan temel parametreler şunlardır:

• Erişik Sıcaklığı: 290°C (Kovan bölgeleri: 275°C - 285°C - 290°C - 295°C)
• Kalıp Sıcaklığı: 90°C (Yağlı kalıp şartlandırıcı ile sabit tutulmuştur)
• Enjeksiyon Basıncı: 1350 bar
• Ütüleme Basıncı ve Süresi: 850 bar / 6,5 saniye
• Soğuma Süresi: 14 saniye (Çevrim süresi toplam 28,5 saniye)

Seri Üretim ve Kalite Kontrolde Elde Edilen Sonuçlar

Uygulanan teknik çözümler neticesinde ilk baskı numunelerinden itibaren hedeflenen boyutsal kararlılık yakalanmıştır. CMM (Koordinat Ölçüm Cihazı) ile yapılan taramalarda kritik kritik et kalınlıklarında ve vida diş adımlarında sapmanın ±0,03 mm sınırları içinde kaldığı doğrulanmıştır. Yapılan tahribatlı mekanik testlerde (ISO 179 Charpy darbe testi ve ISO 527 çekme testi), üretilen bileşenlerin standart Poliamid parçalara kıyasla %40 daha yüksek mukavemet gösterdiği belgelenmiştir.

Sürecin erken aşamalarında devreye alınan Patnos Ar-Ge ve Mühendislik Çözümleri sayesinde tasarım değişiklikleri hızlıca uygulanmış, kalıp modifikasyon süreleri %60 oranında kısaltılmıştır.

Ağrı Patnos Bölgesinden Benzer İhtiyaçlar ve Lojistik Yönetimi

Doğu Anadolu Bölgesi'nin sanayi altyapısında teknik plastik parçalara olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Özellikle Ağrı Patnos sanayisinde kullanılan tır ve dorse yedek parçaları, tarımsal mekanizasyon bileşenleri ve yapı elemanlarının yüksek dayanımlı mühendislik plastiklerinden (POM, PC, PBT, PA66) imal edilmesi gerekmektedir.

Üretim tesislerimiz Ankara Ostim OSB merkezli olup, Ağrı Patnos bölgesine yönelik tüm siparişler, Ankara'daki yüksek teknolojili tesislerimizde el değmeden üretilmektedir. Üretimi tamamlanan, kalite kontrol onayı alan ve uygun ambalaj standartlarına (VCI korozyon önleyici torbalar ve darbe emici separatörler) sahip parçalar, korumalı lojistik hatlarımızla doğrudan Ağrı Patnos adresine sevk edilmektedir. Bölgedeki işletmeler, Ankara Ostim OSB'nin sunduğu geniş tezgah parkı ve malzeme tedarik ağının avantajlarından kesintisiz olarak yararlanmaktadır. Benzer ihtiyaçlar doğrultusunda Ağrı geneli Plastik Enjeksiyon Hizmetleri süreçlerimiz de koordineli bir şekilde yürütülmektedir.

Hassas Plastik Üretiminde Malzeme ve Tolerans Standartları

Plastik parça üretiminde kalitenin sürdürülebilir olması, hammadde kimyasının ve enjeksiyon parametrelerinin tam kontrolüne bağlıdır. Amorf yapıdaki polimerler (ABS, PC, PS) düşük büzülme oranları (%0,4 - %0,7) ile yüksek hassasiyet sunarken, yarı kristalin polimerler (PP, PE, PA66, POM) daha yüksek büzülme (%1,5 - %3,0) katsayılarına sahiptir. Bu durum kalıp tasarımında çelik çekme paylarının doğru hesaplanmasını zorunlu kılar.

Tesislerimizde 120 tondan 450 tona kadar uzanan enjeksiyon makine parkımızda, ISO 9001:2015 ve IATF 16949 kalite yönetim sistemlerine uygun olarak üretim yapılmaktadır. Doğu Anadolu ve çevresinden gelen taleplerde, iklim koşullarına dayanıklı termoplastik elastomer (TPE/TPU) conta entegrasyonlu çift bileşenli (2K) baskı çözümleri de devreye alınmaktadır.